4.3. Разработка технологической схемы комплекса очистных сооружений промышленных объектов №3, №4, №5.

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объектов №3, №4, №5 представлены в таблице №10.

Технологическая схема очистки сточных вод приведена на рис. 9.

Технологическая схема очистки сточных вод включает в себя 3 блока: механической, физико-химической и химической очистки.

Механическая очистка производственных сточных вод состоит из процеживания (решетка), кратковременного отстаивания (песколовка), отстаивания (отстойник).

Решетка является предварительным этапом обработки сточных вод (см. пункт 4.1).

После предварительной очистки для извлечения из сточной воды тяжелых минеральных примесей применяется метод механической очистки, а точнее кратковременное отстаивание. Используется тангенциальную песколовку, т.к. расход стоков равен 36000 м³/сут (см. пункт 4.2).

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 431 мг/л при исходной концентрации 663мг/л, а степень очистки по отношению к исходному значению – 35%.

Далее сточная вода направляется так же на кратковременное отстаивание, но в сооружение – радиальная многоярусная нефтеловушка. Применение этого сооружения обусловлено расходом сточных вод, наличием в воде высокой концентрации нефтепродуктов, также это сооружение имеет высокую производительность. Наличие тонкослойных элементов способствует эффективному удалению эмульгированных нефтепродуктов, что улучшает работу данного сооружения.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по нефтепродуктам составляет 288 мг/л при исходной концентрации 231 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 20 %;

- по взвешенным веществам составляет 367 мг/л при исходной концентрации 431 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 15 %, по отношению к исходному значению 44,7%.

Предварительно обработанная сточная вода подается в контактный усреднитель с пневматической системой перемешивания. Здесь обеспечивается полное усреднение сточной воды, как по расходам, так и по концентрациям загрязняющих веществ. В результате исключения пиковых расходов сточных вод, поступающих на очистку, получается значительная экономия электроэнергии при эксплуатации сооружений и повышается надежность их работы. Применяем пневматический усреднитель, так как суточный расход превышает 15000 м³/сут.

Для дальнейшей обработки сточной воды используется комбинированный метод механической и физико–химической очистки, а именно сочетание отстаивания с коагулированием раствором Al₂(SO₄)₃ (см. пункт 4.2). Для очистки сточных вод данных объектов целесообразно применять радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования (расход сточных вод более 20000 м³/сут).

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 36,7 мг/л при исходной концентрации 367 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 90 %, по отношению к исходному значению – 94,5%;

- по БПК составляет 884 мгО₂/л при исходной концентрации 1040 мгО₂/л , степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 15 %;

- по ХПК составляет 1900 мгО₂/л при исходной концентрации 2235 мгО₂/л , а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям 15 %;

- по нефтепродуктам составляет 185 мг/л при исходной концентрации 231мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 20 %, по отношению к исходному значению – 35,8%;

- по ионам Fe составляет 0,17 мг/л при исходной концентрации 0,23 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям – 25 %.

На следующей ступени обработки сточной воды следует применить флотацию (см. пункт 4.2). В данном случае используем пневматическую реагентную флотацию. В качестве реагента применяется Al₂(SO₄)₃.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 20,0 мг/л при исходной концентрации 36,7 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 45,5%, по отношению к исходному значению – 97,0%;

- по БПК составляет 133 мгО₂/л при исходной концентрации 884 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 85,0%, по отношению к исходному значению 87,5%;

- по ХПК составляет 285 мгО₂/л при исходной концентрации 1900 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 85,0%, по отношению к исходному значению 87,5%;

- по нефтепродуктам составляет 20,0 мг/л при исходной концентрации 185 мг/л, очистки по отношению к предыдущему значению 90,0%, степень очистки по отношению к исходному значению 93,0%;

- по ионам Fe составляет 0,10 мг/л при исходной концентрации 0,17 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 40 %, степень очистки по отношению к исходному значению 56,52 %;

Для снижения концентрации БПК и ХПК используется адсорбция на БАУ: многоярусный адсорбер с псевдоожиженным слоем адсорбента (см. пункт 4.2).

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по БПК составляет 20 мгО₂/л при исходной концентрации 133 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 85 %, по отношению к исходному значению 98 %;

- по ХПК составляет 43 мгО₂/л при исходной концентрации 285 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 85 %, по отношению к исходному значению 98 %;

- по нефтепродуктам составляет 4,0 мг/л при исходной концентрации 20 мг/л, очистки по отношению к предыдущему значению 80 %, степень очистки по отношению к исходному значению 99 %;

- по ионам Fe составляет 0,05 мг/л при исходной концентрации 0,10 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 50 %, степень очистки по отношению к исходному значению 78,26 %;

- по ионам Zn составляет 0,07 мг/л при исходной концентрации 0,11 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям – 40 %;

- по ионам Cu составляет 0,14 мг/л при исходной концентрации 0,23 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему и к исходному значениям – 40 %.

На следующей ступени очистки применяем химический метод очистки.

Для доочистки и обеззараживания сточных вод применяется окисление гипохлоритом натрия (I-ой ступени) (см. пункт 4.1).

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по БПК составляет 18,6 мгО₂/л при исходной концентрации 20 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 7,0%, по отношению к исходному значению 98,5%;

- по ХПК составляет 40 мгО₂/л при исходной концентрации 43 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 7,0%, по отношению к исходному значению 98,5%.

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте № 2.

Для того, чтобы качество воды, потребляемой на объекте № 3, соответствовало требованиям необходимо произвести доочистку этих вод по некоторым показателям.

Далее для обработки сточной воды применяется комбинированный метод очистки, который включает в себя химический (окисление на II-ой ступени) и механический (фильтрование) методы. В качестве сооружения для окисления используется контактный резервуар (см. пункт 4.1). При фильтровании будем использовать двухслойный фильтр, который представляет собой прямоугольный резервуар (в плане). Применение этого фильтра обусловлено большей эффективностью очистки сточных вод от взвешенных частиц по сравнению с однослойным, позволяет получить эффект до 65%. (в табл. 10 степень очистки 60%). Движение потока жидкости нисходящее. Распределение воды по поверхности фильтра происходит посредством двух желобов. В качестве фильтрующего материала будем применять кварцевый песок и антрацит. Сочетание работ этих сооружений будет осуществлять необходимый эффект очистки.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по взвешенным веществам составляет 8,0 мг/л при исходной концентрации 20мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 60 %, по отношению к исходному значению – 98,79%;

- по БПК составляет 5,0 мгО₂/л при исходной концентрации 20 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 73,5%, по отношению к исходному значению 99,5%;

- по ХПК составляет 30 мгО₂/л при исходной концентрации 40 мгО₂/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 25%, по отношению к исходному значению 99%.

Далее для снижения значений по ионам металлов до требуемого, применяем ионный обмен – разновидность процесса хемосорбции, при котором происходит обмен одноименно заряженных ионами, находящихся в растворе и на поверхности ионита. Для этого используется катионитовый фильтр.

Глубина очистки сточных вод на данной ступени очистки:

- по ионам Cu²⁺ составляет 0,05 мг/л при исходной концентрации 0,14 мг/л, а степень очистки по отношению к предыдущему значению 64,28 %, степень очистки по отношению к исходному значению 78,30%;

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №3.

Таблица 10

Расчетные характеристики процесса очистки СВ объектов №3, №4, №5

Показатели качества сточных вод	Размерность	Исходное значение	Требуемая степень очистки, %	Требуемая глубина очистки	Метод	кратковременное отстаивание		Метод	кратковременное отстаивание		Метод	отстаивание+коагулирова-ние
					Сооруже- ние	тангенцальная песколовка		Сооруже- ние	радиальная многоярусная нефтеловушка		Сооруже- ние	радиальный отстойник со встроенной камерой хлопьеобразования
					степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки
					,%	,%	значения	,%	,%	значения	,%	,%	значения
Взвешенные в-ва	мг/л	663	92,5/98,5	50,0/10,0	35,0	35,0	431	44,7	15,0	367	94,5	90,0	36,7
БПК полн	мгО2/л	1040	98,0/99,5	20,0/5,00							15,0	15,0	884
ХПК	мгО2/л	2235	98,2/98,7	40,0/30,0							15,0	15,0	1900
Ионы Fe	мг/л	0,23	0/56,5	0,50/0,10							25,0	25,0	0,17
Ионы Zn	мг/л	0,11	0/9,10	0,3/0,1
Ионы Cu	мг/л	0,23	0/78,3	0,30/0,05
Нефтепродукты	мг/л	288	96,6/98,3	10,0/5,00				20,0	20,0	231	35,8	20,0	185

окончание таблицы 12

Показатели качества сточных вод	Метод	реагентная пневматическая флотация		Метод	адсорбция на БАУ		Метод	окисление (I-ой ступени)			Метод	окисление (II-ой ступени) +фильтрование		Метод	ионный обмен
	Соору-жение	радиальный флотатор		Соору-жение	многоярусный адсорбер с пневмосжиженным слоем адсорбента		Соору-жение	контактная камера			Соору-жение	контактная камера+двухслойный фильтр		Соору-жение	катионитовый фильтр
	степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки		степени очистки		глубина очистки	степени очистки		глубина очистки
	,%	,%	значения	,%	,%	значения	,%	,%	значения		,%	,%	значения	,%	,%	значения
Взвешенные в-ва	97,0	45,5	20,0			20,0			20,0		98,79	60,0	8,00			8,00
БПК полн	87,5	85,0	133	98,0	85,0	20,0	98,5	7,00	18,6		99,5	73,5	5,00			5,00
ХПК	87,5	85,0	285	98,0	85,0	43,0	98,5	7,00	40,0		99,0	25,0	30,0			30,0
Ионы Fe	56,52	40,0	0,10	78,26	50,0	0,05
Ионы Zn				40,0	40,0	0,07
Ионы Cu				40,0	40,0	0,14								78,3	64,28	0,05
Нефтепродукты	93,0	90,0	20,0	99,0	80,0	4,00

Примечание:

_{- степень очистки сточных вод по отношению к исходному значения, %;}

_{- степень очистки сточных вод по отношению к предыдущему значению, %.}