3.2 Характеристика водоема как приёмника сточных вод

Приемниками сточных вод в основном служат водоемы. Сточные воды перед сбросом в водоем необходимо частично или полностью очистить. В воде водоема содержится определенный запас кислорода, который может быть частично использован для окисления органических веществ, поступающих в водоем совместно со сточной водой. Водоем, таким образом, обладает некоторой самоочищающей способностью, т.е. в нем под воздействием микроорганизмов могут окисляться органические вещества, но при этом содержание растворенного кислорода в воде будет падать.

Водоемы рыбохозяйственного водопользования. Эти водоемы де­лятся на два вида: I — водоемы, используемые для воспроизводства и сохранения ценных сортов рыб; II - водоемы, используемые для других рыбохозяйственных целей.

К рыбохозяйственным водоемам по ряду показателей предъяв­ляются более высокие требования. Зимой количество растворен­ного кислорода не должно быть ниже 6 мг/л для водоемов I вида и 4мг/л для водоемов II вида. Биохимическая потребность в кис­лороде БПК_полн не должна превышать 3 мг/л.

Самоочищающая способность водоема зависит от условий сме­шения и разбавления сточных вод водой водоемов. Для удовлет­ворения санитарных требований устанавливают предельно допус­тимый сброс (ПДС) лимитирующих веществ в целях ограничения поступления загрязнений в водоем со сточными водами.

3.3 Выбор и обоснование технологий для очистки бытовых и производственных сточных вод

3.3.1 Схема очистки производственных и бытовых сточных вод от завода по производству пластмасс

Очистку сточных вод осуществляют преимущественно в две стадии: первичная (локальная) очистка от основного количества загрязнений и вторичная очистка на биологических очистных сооружениях перед выпуском сточных вод в водоем. В отдельных случаях применяют третич­ную очистку (доочистку), необходимость которой определяется условиями сброса сточных вод в водоем (расчетом на сме­шение очищенных стоков с водой водое­ма) или использованием очищенных сточ­ных вод для технического водоснабжения. Локальная очистка сточных вод явля­ется частью технологического процесса и предназначается для извлечения из сточ­ных вод ценных органических и неоргани­ческих веществ в целях их использования в производстве, а также для исключения сброса в водоем загрязнений в количест­вах, оказывающих вредное воздействие на процесс биологической очистки сточных вод и воднохимический и биологический режимы водоема. В ряде производств локальная очистка сточных вод, позволяю­щая частично или полностью исключить сброс загрязненных вод и использовать со­держащиеся в них ценные продукты, пре­дусмотрена технологическими регламентами. При этом очищенные воды также возвращаются в производство. Для предот­вращения попадания в канализацию (в аварийных ситуациях) продуктов в недопустимых количествах в технологичес­кой части проекта должны быть предусмотрены соответствующие мероприятия (ректификация, термическое обезвреживание).

После локальной очистки и нейтрализации сточные воды нуждаются, как прави­ло, в дополнительной очистке от раство­ренных в них органических загрязнений, в связи с чем их направляют по сети хими­чески загрязненных сточных вод на био­логические очистные сооружения. Перед сооружениями биологической очистки про­изводственные сточные воды смешивают с механически очищенными бытовыми сточ­ными водами.

Объем производственных сточных вод а также качественная и количественная характеристика их загрязнений зависят от номенклатуры и мощности входящих в состав предприятия производств, в связи с чем практически в каждом отдельном случае при выборе общей схемы канализации объекта требуется проработка проектных решений, а также проведение научно-исследовательских работ с целью выдачи рекомендаций проектной организации для расчета очистных сооружений. Перспективным техническим решением для производства пластмасс является бессточная технология.

1-предприятие; 2 и 4-насосные станции; 3-приемный резервуар; 5-сооружения механической очистки; 6-сооружения биологической очистки;7-сооружения доочистки; 8-сооружения очистки поверхностного стока; I-сеть бытовых стоков; II-сеть производственных химически загрязненных стоков;

III-дождевая сеть; IV- подача подачи очищенных сточных вод в систему технического водоснабжения предприятия.

Рисунок 3- Схема канализации предприятия по производству пластмасс.

3.2 Схема очистки бытовых сточных вод

Среднесуточный расход воды, м³/сут

(2)

где q-удельное водоотведение, q=240 л/чел∙сут [ ]

N – расчетное население, N- 63000 чел.

Максимальный суточный расход воды, м³ /сут

(3)

где К- коэффициент, учитывающий неучтенные расходы и нужды местной промышленности, К=1,06 [ ],

К_{сут.макс.} – коэффициент максимальной суточной неравномерности, К_{сут.макс}=1,2 [ ]

1-решетки;2-горизонтальная песколовка; 3-первичный горизонтальный отстойник; 4-аэротенк вытеснитель с регенерацией активного ила; 5-вторичный горизонтальный отстойник; 6-блок обеззараживания очистных сооружений; 7-песковые площадки; 8-илоуплотнитель; 9-метантенк; 10-вакуум фильтр.

Рисунок 4- Схема очистки городских сточных вод.

Первым этапом очистки сточных вод является очистка на решетках от крупноразмерных (более 1 см) отбросов ,являющихся отходами хозяйственно-бытовой и производственной деятельности, представляют собой остатки пищи, бумагу, тряпье, санитарно-гигиенические, полимерные и волокнистые материалы. Отбросы после отделения от воды отправляются на полигон ТБО.

Далее вода отправляется на песколовки, в данном случае горизонтальные. В песколовках задерживаются нерастворимые минеральные примеси : песок, шлак, бой стекла и др. При совместном выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется удаление осадка и уменьшается его текучесть. Отделившиеся минеральные нерастворимые примеси отправляются на песковые площадки.

При расходе сточных вод 19232,64 м³ /сут. применяется горизонтальный отстойник представляющий собой прямоугольный плане резервуар, разделенный продольными перегородками на несколько отделений, в которых поток осветляемой воды, распре­деляемый по ширине сооружения с помощью лотка с впускными отверстиями, движется горизонтально в направлении водослива сборного канала, расположенного с противоположного торца отстойника.

Выпадающий по длине отстойника осадок перемещается скребком в расположенные на входе в сооружение иловые приямки откуда под гидростатическим напором выгружается в самотечный трубопровод с последующим его отводом на перекачивающую на­сосную станцию. Всплывающие нефтемасляные и жировые веще­ства собираются в конце сооружения в жиросборный лоток, из которого также самотеком отводятся на перекачку. Образовавшийся осадок отправляется на стабилизацию в метантенк.

Достоинствами горизонтальных отстойников являются их от­носительно высокий коэффициент использования объема и до­стигаемый эффект осветления воды по взвешенным веществам-50-60%, а также возможность их компактного расположения и блокирования с аэротенками. Недостатком горизонтальных отстойников является неудовлетворительная надежность работы используемых в них механизмов для сгребания осадка тележечного или цепного типа, особенно в зимний период.

Так как БПК составляет 230 мг/л, то применяется аэротенк-вытеснитель с регенерацией активного ила, в которых очищаемая сточная вода постепенно перемещается от места впуска к месту ее выпуска. При этом практически не происходит активного перемешивания поступающей сточной воды с ранее поступившей. Концентрация органических загрязнений уменьшается по ходу движения воды. [7]

Достоинства аэротенка-вытеснителя: в них производят очистку воды за счет вытеснения одного объема другим; примеси почти полностью подвергаются окислению. [4]

Вторичные отстойники служат для отделения активного ила от биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков. Осветленная вода собирается через водослив сборного кольцевого лотка отстойника, откуда поступает в выпускную камеру. Активный ил, осевший на дно отстойника, удаляется самотеком под гидростатическим давлением в иловую камеру. [4]

Возвратный активный ил подается обратно в аэротенк, а избыточный идет в илоуплотнитель, где обезвоживается. После обезвоживания в илоуплотнителе он направляется в метантенк для стабилизации. После чего стабилизованный осадок отправляется на компостирование предварительно пройдя через вакуум-фильтр. А очищенная вода подается в блок обеззараживания очистной станции.

В блоке обеззараживания происходит обеззараживание воды хлорированием .

Наибольшее распространение получил метод хлорирования сточных вод. Бактерицидный эффект хлора и его производных объясняется взаимодействием хлорноватистой кислоты и гипохлорит-иона с веществами, входящими в состав протоплазмы клеток бактерий, в результате чего последние гибнут. Однако имеются отдельные виды вирусов, устойчивые к воздействию хлора. Под активным хлором понимают растворенный молекулярный хлор и его соединения — диоксид хлора, хлорамины, органические хлорамины, гипохлориты и хлораты. При этом различают активный свободный хлор (молекулярный хлор, хлорноватистая кислота, гипохлорит-ион) и активный связанный хлор, входящий в состав хлораминов. Бактерицидное действие свободного хлора значи­тельно выше, чем связанного. Хлор вводят в сточную воду в виде растворенного хлор-газа или других веществ, образующих в ад активный хлор. Количество активного хлора, вводимого на единицу объема сточной воды, называется дозой хлора и выражается в граммах на 1м³(г/м³).

После обеззараживания вода сбрасывается в водоем.

4 Проектирование санитарно-защитных зон предприятия и очистных сооружений

4.1 Построение розы ветров

Таблица 4 - Повторяемость направлений ветров

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
13	14	9	11	11	15	16	11

Рисунок 5- Роза ветров.

4.2 Обоснование местоположения промплощадки и площадки очистных сооружений

4.2.1 Обоснование местоположения промплощадки

Санитарно-защитная зона является обязательным элементом любого объекта, который является источником воздействия на среду обитания и здоровье человека. Санитарно - защитная зона-это особая функциональная зона отделяющая предприятие от селитебной зоны, либо от иных зон функционального использования территории с нормативно закрепленными повышенными требованиями к качеству окружающей среды. Санитарно-защитная зона устанавливается в целях снижения уровня загрязнения атмосферного воздуха, уровня шума и других негативных факторов воздействия на окружающую среду.

Необходимость увеличения размера санитарно-защитной зоны по сравнению с нормативами определяется:

1 наличием морально устаревшего оборудования, не обеспечивающего качество атмосферного воздуха селитебной территории в соответствии с нормативами;

2 низкой эффективностью газо-пылеулавливающего оборудования и отсутствием технических решений по снижению загрязнения атмосферного воздуха до гигиенических нормативов;

3 неблагоприятным по господствующим направлениям ветра взаиморасположением селитебных и промышленных территорий;

4 превышение предельно допустимых концентраций содержания в атмосфере химических веществ и предельно допустимого уровня шума, а также других физических факторов за пределами нормативной санитарно-защитной зоны при невозможности снижения уровня загрязнения техническими средствами.

Снижение воздействия на селитебную территорию обеспечивается за счет санитарных разрывов и озеленения санитарно-защитной зоны. По характеру защитного действия зеленые насаждения подразделяются на изолирующие и фильтрующие. Изолирующей посадкой с минимальной шириной 21,5 м является посадка в виде плотных массивов с кустами, кустарниковыми опушками или многоярусовой живой изгородью, которая расположена со стороны промышленного узла. Такие посадки создают преграду на пути загрязненного воздушного потока, направляют его в аэрируемые коридоры, откуда он выносится ветром за пределы санитарно-защитной зоны и города. Более тщательная изоляция от низких полевых промышленных загрязнений можно достичь изолирующими посадками с двусторонними опушками из кустарников и деревьев по степени увеличения высоты, ширина полосы 25 м. Расстояние полос друг от друга приблизительно 50 м. К фильтрующим посадкам следует прибегать тогда, когда изолирующие посадки и коридоры не эффективны.

В санитарно-защитной зоне действует режим ограничения хозяйственной деятельности [9].

Допускается корректировка размеров санитарно-защитной зоны с учетом розы ветров в сторону увеличения по сравнению с нормативными значениями [1].

Промышленные площадки предусматриваются располагать с учетом аэроклиматической характеристики и рельефа местности, естественному проветриванию, а также с учетом условий рассеивания в атмосфере производственных выбросов и т.д.

Производственную зону располагают с подветренной стороны по отношению к санитарно-защитной зоне. Необходимо предусматривать аэрационные коридоры на промышленной площадке [9].

4.2.2 Обоснование местоположения очистных сооружений

Площадка для строительства очистных сооружений располагается, как правило, с подветренной стороны для господствующих ветров теплого периода года по отношению к жилой застройке и ниже города по течению реки. Площадка должна иметь уклон, обеспечивающий самотечное движение сточной воды по очистным сооружениям и отвод дождевых вод. Грунты площадки должны допускать строительство сооружений без устройства дорогостоящих оснований.

Площадку, как правило, выбирают на территории незатапливаемой паводковыми водами с низким уровнем грунтовых вод. [9]

4.3 Обоснование размеров санитарно-защитных зон

4.3.1 Определение размеров санитарно-защитной зоны предприятия

С учетом «розы ветров» протяженность санитарно-защитной зоны от источника выбросов рассчитывается по формуле:

l=L₀(Р/Р₀) (4)

где L₀-нормативная ширина санитарно-защитной зоны для данного класса опасности предприятия или расстояние от источника до точки, в которой концентрация вредных веществ равна ПДК.

Р- среднегодовая повторяемость направления ветра, %;

Р₀-повторяемость направления ветров, одного румба при восьмирумбовой «розе ветров», 100/8=12,5%.

Максимальная протяженность

l=300(16/12,5)= 384 м

Минимальная протяженность

l=300(9/12,5)= 216 м

Ширина санитарно-защитной зоны составляет 384 м.