Проблема очистки стоков является актуальной для любой области человеческой деятельности, как промышленной, так и бытовой. Выбор системы очистки, правильность ее установки и последующей эксплуатации оказывает прямое влияние на решение экономических и экологических вопросов.
Согласно требованиям ГОСТ- сточные воды после проведения очистки должны иметь качество, позволяющее применять воду в дальнейшем, что является важной задачей для каждого потребителя водных ресурсов. Выбор очистной системы производится в зависимости от объема сточных вод.
Гипотеза : Технология очистки сточных вод на очистных сооружениях г. Поворино является достаточно эффективной.
Цель : Изучить технологию очистки сточных вод на примере очистных сооружений
ст. Поворино и ремонтного локомотивного депо Поворино, ее эффективность.
Задачи : 1) изучить техническую литературу и Интернет-ресурсы;
2) собрать информацию на производстве и создать схемы процессов обезвреживания сточных вод;
3) произвести качественный и количественный анализ сточных вод на каждом этапе очистки;
4) проанализировать полученные результаты, сделать выводы
Методы : изучение литературы и Интернет-ресурсов, опрос, наблюдение, анализ, эксперимент.
Сточные воды - все воды, сброшенные после использования в канализацию, загрязненные различными примесями, которые изменяют ее первоначальный химический состав и физические свойства.
Хозяйственно-бытовые сточные воды
Производственные сточные воды
минеральные
органические
нефтепродукты
соли Cr, Ni, Fe , Cu и др.
бактериальные
минеральная и органическая взвесь
Механическая очистка
КНС. БЕЗНАПОРНЫЙ ГИДРОЦИКЛОН
НЕФТЕЛОВУШКИ
ГЛАВНЫЙ ОТСТОЙНИК
ОТВЕДЕНИЕ НЕФТЕПРОДУКТОВ
Физико- химическая очистка
Они предназначены для разделения растворов сточных вод от нефтепродуктов путем прокачки их через полости пластин и мембран. Отфильтрованные стоки собираются в резервуар для очищенной сточной воды с последующим возвратом на производственные нужды или сбрасываются в канализацию.
УСТАНОВКИ УЛЬТРАФИЛЬТРАЦИИ
ФЛОТАТОР
В нем очищаемые стоки искусственно насыщаются пузырьками воздуха.
Воздух подается под давлением, затем давление резко снижают, и вся масса воды насыщается мельчайшими пузырьками воздуха, которые ускоряют процесс слипания нефтяных молекул и способствуют их выделению из воды в поверхностный слой.
Всего через очистные сооружения проходит 1320 тыс. кубометров в год стоков (150.685 куб.м/час)
Сточные воды от жилых застроек и промышленных предприятий г. Поворино поступают в приемную камеру городских канализационных очистных сооружений. Здесь они освобождаются от мусора, минеральных частиц
(в основном песка), проходя через решетки и песколовки.
Через распределительную камеру стоки попадают на блок емкостей, распределяясь по двум линиям, где собственно и происходит процесс их очистки.
МЕХАНИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА
ПЕСКОЛОВКИ
ПЕРВИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
удаление из воды основной массы нерастворенных органических и минеральных веществ, находящихся во взвешенном и плавающем состоянии.
АЭРОТЕНКИ ДВУХКОРИДОРНЫЕ.
АЭРОТЕНКИ ДВУХКОРИДОРНЫЕ.
БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА АКТИВНЫМ ИЛОМ.
Смесь воды и ила непрерывно аэрируется с помощью специальных устройств, благодаря чему активный ил поддерживается во взвешенном состоянии и получает кислород, необходимый для жизнедеятельности аэробных микроорганизмов.
Активный ил состоит из хлопьевидных скоплений аэробных микроорганизмов, в число которых входят бактерии, простейшие, коловратки, черви, водоросли и др.
Пищей для них служат органические вещества, содержащиеся в стоках.
Избавиться от активного ила очень просто - он тяжелее воды и легко осаждается во вторичном отстойнике. Часть ила из отстойника вновь подают в аэротенк, а часть высушивают на иловых площадках и используют как удобрение
ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ
КОНТАКТНЫЙ РЕЗЕРВУАР
ПРУДЫ ДООЧИСТКИ
КОЛИЧЕСТВО СБРАСЫВАЕМЫХ СТОЧНЫХ ВОД ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ
ПО РАБОТЕ НАСОСОВ
В ходе эксперимента нами установлено
Показатели
Приемная камера
Температура
Механическая очистка
Прозрачность
Биологическая очистка
Взвешенные вещества
Сульфаты
Ионы аммония
Эффективность очистки сточных вод
Анализируемые показатели
Локомотивное депо
Поворино
Взвешенные в-ва
Очистные сооружения
ст. Поворино
Нефтепродукты
Ионы аммония
Не нормируется
Список литературы:
- Белан А.Е., Блошенко Г.Н. Водопользование и очистка сточных вод на железнодорожном транспорте. −М.: Транспорт, 1978.−165с.
- Бусаев А.И., Ефимов И.П. Словарь химических терминов. Пособие для учащихся.− М.: Просвещение, 1971.− 208с.
- Воронов Ю.В., Яковлев С.В. Водоотведение и очистка сточных вод./ Учебник для вузов: Издательство АСВ, М.:2006
- Данилов Д.Т. Эксплуатация канализационной сети. −М.: Стройиздат, 1977−127с.
- Дикаревский В.С., Караваев И.И. Водоохранные сооружения на железнодорожном транспорте. −М.: Транспорт, 1986.−211с.
- Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. −М.: Стройиздат, 1977.−208с.
- Разумовский Э.С. и др. Очистка и обеззараживание сточных вод малых населенных пунктов - М.: Стройиздат, 1986.
- Энциклопедический словарь юного техника/ Э61 Сост. Б.В. Зубков, С.В. Чумаков− М.: Педагогика, 1980.−512с., ил
Биологические методы очистки сточных вод могут быть разделены на два типа, по типам микроорганизмов, участвующих в переработке загрязнителей стоков: 1. аэробные биологические методы очистки промышленных и бытовых сточных вод(микроорганизмам при их жизнедеятельности необходим кислород) 2. очистка стоков анаэробными микроорганизмами (которые живут без кислорода).
Аэротенк - это емкость глубиной до 5-6 метров, которая имеет устройство нагнетания воздуха. Аэротенк-осветлитель с наклонными (а) и вертикальными (б) боковыми стенками 1 зона аэрации; 2 переливные окна; 3 козырек; 4 зона осветления; 5 лоток; 6 трубопровод избыточного ила; 7 циркуляционная щель; 8 трубопровод подачи воздуха в щель; 9 зуб; 10 перфорированный трубопровод подачи сточной воды; 11 аэратор; 12 перегородка; 13 зона дегазации; 14 шибер
В обычном биофильтре могут осуществляться наряду с биодеградацией органических веществ сточных вод процессы нитрификации и денитрификации. нитрификаторы трансформируют азот аммонийный в азот нитритов и нитратов денитрификаторы осуществляют трансформацию азота нитратов в азот молекулярный или другие летучие формы азота На биоценоз верхней части биофильтра приходятся высокие нагрузки по органическим веществам, поэтому в этой части формируется биопленка, состоящая из гетеротрофов, интенсивно окисляющих органические вещества сточных вод.
По типу загрузочного материала все биофильтры делят на две категории: с объемной загрузкой В биологических фильтрах с объемной загрузкой используют щебень прочных горных пород, гальку, шлак, керамзит. с плоскостной В фильтрах с плоскостной загрузкой – пластмассы, способные выдерживать температуру 6 – 30 0С без потери прочности.
Высоконагружаемые биофильтры отличаются от капельных большей окислительной мощностью, равной 0,75–2,25 кгБПК/(м 3 сут), обусловленной лучшим обменом воздуха и незаиляемостью загрузки, что достигается применением загрузочного материала крупностью мм, увеличением рабочей высоты загрузки до 2–4 м и гидравлической нагрузки до 10–30 м 3/(м 2 сут).
Фильтры с плоскостной загрузкой Для повышения пропускной способности биофильтров используют плоскостную загрузку, пористость которой составляет %. Рабочая поверхность для образования биопленки составляет от 60 до 250 м 2/м 3 загрузки.
Анаэробные реакторы Однако жизнедеятельность анаэробных микроорганизмов связан с выделением в воздух метана, что требует организации специальной системы наблюдения его концентрации. представляют собой металлические резервуары, содержащие минимумальное количество сложного нестандартного оборудования.
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
2 слайд
Описание слайда:
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания.
3 слайд
Описание слайда:
Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300-3500 км. При этом 70% всего водопотребления используется в сельском хозяйстве.
4 слайд
Описание слайда:
Источники загрязнения внутренних водоемов Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения
5 слайд
Описание слайда:
механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений; химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия; бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей; радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах; тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС. Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы:
6 слайд
Описание слайда:
Очистка сточных вод - обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Освобождение сточных вод от загрязнения- сложное производство. В нем, как и в любом другом производстве имеется сырье (сточные воды) и готовая продукция (очищенная вода) Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, когда же они применяются вместе, то метод очистки и обезвреживания сточных вод называется комбинированным. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.
7 слайд
Описание слайда:
Для очистки воды в бытовых условиях люди используют разные способы. Однако далеко не все знают, как правильно их необходимо осуществлять и какой может при этом возникнуть побочный эффект. Все способы очистки воды можно условно разделить на две группы: очистка без использования фильтров и очистка с использованием фильтров.
8 слайд
Описание слайда:
Данный вариант наиболее распространен и доступен, поскольку для очистки воды не требуется приобретение дополнительных устройств, кроме как обычной кухонной посуды. Отстаивание Вымораживание
9 слайд
Описание слайда:
Отстаивание используют для удаления из воды хлора и оседания крупных частиц. Как правило, для этого водопроводную воду наливают в большое ведро и оставляют в нем на несколько часов. Без перемешивания воды в ведре, удаление газообразного хлора происходит примерно с ⅓ глубины от поверхности воды. Именно этот слой потом и используется для употребления. Вывод. Эффективность данного способа очистки воды оставляет желать лучшего. После отстаивания необходимо кипятить воду. Вымораживание Отстаивание
10 слайд
Описание слайда:
Вымораживание основывается на химическом законе, согласно которому при замерзании жидкости сначала в наиболее холодном месте кристаллизуется основное вещество, а уж в последнюю очередь, в наименее холодном месте, затвердевает все, что было растворено в основном веществе. Данное явление можно наблюдать на примере свечи. В потухшей свече, подальше от фитиля,получается чистый прозрачный парафин, а в середине, где горел фитиль, собирается сажа и воск получается грязным. Этому закону подчиняются все жидкие вещества. Вымораживание
11 слайд
Описание слайда:
Современные фильтры для очистки воды используют в основном методы озонирования, применение активного серебра и активированного угля, йодирование, ультрафиолет, озонированиеи обратный осмос. Озонирование воды Применение активного серебра Активированный уголь Йодирование Ультрафиолет
12 слайд
Описание слайда:
Озонирование воды в качестве технологии водоподготовки пользуется популярностью в западных странах. Принцип действия озона при очистке таков: молекулы этой химически активной формы кислорода проникают через клеточные мембраны органических веществ и быстро их окисляют.Это становится причиной гибели клетки микроорганизма. Водоподготовкас помощью озона способствует улучшению вкусовых качеств водыи уничтожению неприятных запахов. Озонирование воды
13 слайд
Описание слайда:
Очищающие свойства серебра используется человеком с незапамятных времен. Когда-то воду просто выдерживали некоторое время в серебряных сосудах, считалось, что после этого вода полностью обеззараживалась. Современное применение серебра для водоочистки заключается в соединении ионов серебра с оболочкой бактерий. У этого метода, однако, есть противники, которые утверждают, что поскольку серебро - тяжелый металл, то такого рода очистка представляет опасность для человеческого организма. На сегодняшний день серебро применяют также для длительного хранения исходно чистой воды. Применение активного серебра
Описание презентации по отдельным слайдам:
1 слайд
Описание слайда:
Биологическая очистка производственных сточных вод Вопросы. Особенности биологической очистки производственных сточных вод Сооружения биологической очистки
2 слайд
Описание слайда:
Биологическая очистка производственных сточных вод Сущность биологической очистки состоит в окислении органических веществ микроорганизмами: активным илом и биологической пленкой. Принцип биологической очистки стоков состоит в том, что при некоторых условиях микробы способны расщеплять органику до простых веществ, таких как вода, углекислый газ, т.д. Биологическая очистка необходима для производственных сточных вод, содержащих органические примеси, которые после предварительной обработки могут окисляться в результате биохимических процессов.
3 слайд
Описание слайда:
Живые организмы биологической очистки Активный ил – это смесь биомассы микроорганизмов и загрязняющих веществ с поступающими в аэротэнк сточных вод. Биологическая пленка состоит из бактерий и других организмов на поверхности загрузки биологического фильтра, окисляющих и минерализующих загрязняющие вещества
4 слайд
Описание слайда:
Особенности биологической очистки производственных сточных вод Биологическая очистка производственных сточных вод Предварительная обработка Разбавление бытовыми водами соблюдение правила «постепенного привыкания» Подпитка биогенными веществами
5 слайд
Описание слайда:
Предварительная обработка Для обеспечения нормального хода процесса биологической очистки сточные воды необходимо подвергнуть предварительной обработке: удалить жировые и смолистые вещества; 2) довести концентрацию ядовитых веществ (циан, фенол, пикриновая кислота, древесный спирт) и солей тяжелых металлов (меди, цинка, висмута, хрома, ртути и др.) до предельно допустимой для биологического процесса; 3) нейтрализовать сточные воды до рН=6,5-ь8,5; 4) удалить крупные нерастворенные или волокнистые вещества с помощью специальных устройств (сит, волокноуловителей и др.); 5) произвести предварительное отстаивание. Перед подачей на биологические сооружения в производственных сточных водах содержание нерастворенных примесей не должно превышать 150 мг/л, БПК - более 1000 мг/л, концентрация ядовитых веществ - выше предельно допустимой и общее количество растворенных солей- более 10 г/л.
6 слайд
Описание слайда:
Разбавление бытовыми сточными водами При содержании меди в сточной воде свыше 0,5 мг/л биохимические процессы замедляются, а при 10 мг/л почти совсем прекращаются. Если содержание ядовитых веществ превышает допустимую концентрацию, производственные сточные воды следует разбавлять бытовыми, незагрязненными производственными или биологически очищенными сточными водами. Многие виды производственных сточных вод содержат недостаточное количество соединений фосфора, азота и калия, представляющих собой биогенные вещества, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности микронаселения биологических сооружений. Поэтому к производственным водам добавляют бытовые воды, содержащие биогенные элементы в достаточном количестве. Проводят также искусственную подпитку биогенными элементами в виде растворов аммиачной селитры, суперфосфата, азотнокислого калия и других соединений.
7 слайд
Описание слайда:
Правило « Постепенного привыкания» При пуске сооружений для биологической очистки производственных сточных вод необходимо соблюдать правило «постепенного привыкания» микроорганизмов к специфическим загрязнениям этих вод. Если позволяют условия, то биологические сооружения вначале должны работать на бытовых водах, а затем к ним постепенно добавляют производственные сточные воды. Обычно после некоторого пускового периода, когда микроорганизмы в очистных сооружениях в достаточной степени разовьются, подачу бытовых сточных вод можно уменьшить или даже прекратить совсем.
8 слайд
Описание слайда:
Сооружения биологической очистки Аэротенк - это емкость глубиной до 5-6 метров, которая имеет устройство нагнетания воздуха. Внутри аэротенка живут колонии микроорганизмов - на хлопьях ила. Данные колонии перерабатывают органику сточных вод. После аэротенков смесь сточной воды и активного ила подается в отстойники. В отстойниках происходит осаживание активного ила с его последующим частичным возвращением обратно в аэротенк. Наиболее часто применяются для очистки сточных вод Аэротенк представляет собой резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости. Для лучшего и непрерывного контакта они постоянно перемешиваются путем подачи сжатого воздуха или с помощью специальных приспособлений. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов в аэротенк должен непрерывно поступать кислород воздуха. Активный ил представляет собой биоценоз микроорганизмов-минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические вещества сточной жидкости. Хороший активный ил имеет компактные хлопья средней крупности.
9 слайд
Описание слайда:
Типы аэротенков БПК полн менее 500 мг/л БПК полн более 500 мг/л БПК полн 1500-2000 мг/л Аэротенк-вытеснитель Аэротенк-смеситель Фильтротенк
10 слайд
Описание слайда:
Биологический фильтр очистное сооружение, заполненное загрузочным материалом, через который фильтруется сточная вода и на поверхности которого развивается биологическая пленка, состоящая преимущественно из аэробных микроорганизмов. Очистка сточных вод осуществляется вследствие жизнедеятельности указанных микроорганизмов. По характеру загрузочного материала биологические фильтры могут быть разделены на два вида: с объемной (зернистой) и плоскостной загрузкой.. 1--подача воздуха 2-корпус фильтра 3-подача сточной воды 4-разбрызгиватели 5-загрузка 6-решетка 7-выпуск очищенной воды
11 слайд
Описание слайда:
Типы биологических фильтров Капельные биофильтры Высоконагружаемые Биофильтры (аэрофильтры) Биофильтры с пластмассовой загрузкой гидравлическая нагрузка 1 – 3 м3/(м2сут) гидравлическая нагрузка до 10 – 30 м3/(м2сут) гидравлическая нагрузка 150 – 250 м3/(м2сут)
12 слайд
Описание слайда:
Анаэробная очистка В случае, если сточные воды содержат высокие концентрации органики, наиболее перспективным методом очистки стоков является анаэробный метод. Преимущество данного метода очистки заключается в меньших эксплуатационных расходах, так как в этом случае нет необходимости проводить аэрацию воды. Анаэробные реакторы, как правило, представляют собой металлические резервуары, содержащие минимальное количество сложного нестандартного оборудования. Однако жизнедеятельность анаэробных микроорганизмов связан с выделением в воздух метана, что требует организации специальной системы наблюдения его концентрации.
13 слайд
Описание слайда:
Применение анаэробной очистки Пищевая промышленность Фармацевтическая промышленность Предприятия Первичной переработки шерсти концентрация по БПКполн 10-30 г/л, по ХПК 30-40 г/л. Биохимическая очистка в анаэробных условиях или двухступенчатая очистка
14 слайд
