Сточные воды

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ	
1. СТОЧНЫЕ ВОДЫ	
1.1Методы очистки сточных вод	
1.2 Механическая очистка сточных вод	
1.7 Биологическая очистка сточных вод	
1.8. Мембранная очистка сточных вод промышленных предприятий		
2.ПРОЦЕСС АЦИДОФИКАЦИИ		
2.	Теоретические и практические основы внедрения	 ацидофикации на очистных сооружениях ао «АНХК»	
2.1 Биологическая очистка сточных вод в присутствии активного ила	
2.2 Опыт по внедрению процесса ацидофикации	
2.3 Практические рекомендации по реконструкции первичных отстойников 
для обеспечения процесса ацидофикации сырого осадка		
3. РАСЧЁТ ЭКОЛОГО - ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 
ПРОЦЕССА АЦИДОФИКАЦИИ НА БОС-2 АО «АНХК»	
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА БОС-2	
4.1. Характеристика опасных и вредных факторов	
4.2. Производственная санитария в лаборатории  БОС-2	
4.3. Техника безопасности	
4.4. Электробезопасность в лаборатории и других помещениях БОС-2	
4.5 Пожаровзрывобезопасноть на БОС-2 	
ЗАКЛЮЧЕНИЕ	
ВЫВОДЫ	
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ	

	



ВВЕДЕНИЕ
     Решение инженерных задач, направленных на улучшение экологической обстановки и охрану водоемов от загрязнений требует постоянного совершенствования методов очистки сточных вод. Наиболее сложной и дорогостоящей технологией в работе очистных комплексов по очистке сточных вод промышленных и городских стоков является обработка и утилизация осадков*[1].Применяемые в настоящее время системы и принципы очистки сточных вод весьма разнообразны и среди них не самое значительное место отведено биологическим методам, так как биологическая очистка –это, прежде всего деструкция(разрушение) чуждых природной воде соединений безреагентным путем.
     В России сооружения биологической очистки составляют 54,8 % от общего числа всех очистных сооружений, а водоотведение на них - 78,9 % от общего объема очищаемых вод, что позволяет определить решающую роль биологической очистки в формировании качества природных вод (табл. 1).
     Таблица 1
     Сброс сточных вод в городах Российской Федерации в 2013 г. (млн. м?)[2].
Город
Сброс сточных вод в поверхностные водные объекты
В том числе загрязненных сточных вод
Всего в % к общему объему сброса сточных вод
Всего в % к общему объему загрязненных сточных вод
Москва
      2475
      1857
      98,3
      75,0
Красноярск
      345
      235
      93,7
      14,8
Ангарск
      289
      184
      63,6
      50,3
Братск
      263
      204
      100,0
      77,6
     
     Для повышения качества очистки сточных вод необходимо новейшее внедрение усовершенствованных технологий, позволяющих более эффективно удалять нитриты, нитраты и фосфаты. Но собственно очистка воды – это только часть проблемы переработки сточных вод. 
     Более сложной и наименее решенной оказывается проблема переработки выделенных из воды осадков. Образовавшийся в результате биологической очистки избыточный ил отводится в илонакопители или накапливается в виде донных отложений в биологических прудах. 
     На АО «АНХК» очищается 4 348 784 м?/год смешанных сточных вод и образуется 2400 м?/месяц избыточного ила влажностью 96 %.Основным методом обработки осадков на предприятии является их естественная сушка на искусственно созданных иловых картах, что противоречит требованиям охраны окружающей среды: иловые карты занимают значительные земельные участки, в непосредственной близости к городским территориям; осадки на иловых картах выдерживают длительное время (2-4 года), при этом происходит разложение органической части осадков, что приводит к формированию горючего газа. В недрах полигона образуется токсическая жидкость (фильтрат), попадание которой в грунтовые воды крайне не безопасно[3]. Нерешенность вопросов организации утилизации осадка с иловых площадок привели к предельному их заполнению и, соответственно, необходимости выделению новых свободных земель.
     Поэтому существует острая необходимость в поиске новых современных технических подходов к очистке сточных вод и методов сокращения количества образующегося осадка. В примере курсовой работы я рассмотрела предварительный этап очисти сточных вод, который называется «Механическая очистка сточных вод на БОС-2 АО «АНХК».
     Цель: обосновать метод ацидофикации для процесса очистки сточных вод.Применение ацидофикации позволяет существенно улучшить  процессы биологической очистки.
     Рассмотрены основные современные методы и технологические процессы, применяемые для очистки сточных вод.
     Задачи: Изучить основные современные методы очистки сточных вод. Одну из главных ролей в очистке стоков различного происхождения играет биологическая очистка, как завершающая стадия большинства очистных процессов.
     Исходя из анализа литературного обзора для улучшения процессов очистки стоков был выбран метод ацидофикации, как наиболее применимом в условиях очистных сооружений АО «АНХК».
     

 СТОЧНЫЕ ВОДЫ
     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[4].Загрязнение поверхностных и подземных вод можно классифицировать следующим образом:
     • 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 электростанций.
     Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов; отходы производства при разработке рудных ископаемых, сточные воды шахт и рудников; сточные воды при обработке и сплаве лесоматериалов; стоки водного и железнодорожного транспорта; техногенные отходы предприятий металлургического комплекса и т. д.
     Загрязняющие вещества сточных вод, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды (появление неприятного запаха, привкуса и др.), в изменении ее химического состава.
     
     
     Производственные сточные воды
     Производственные сточные воды в основном загрязнены отходами и выбросами производства. Количественный и качественный состав таких стоков разнообразен и зависит от отрасли промышленности, ее технологических процессов[5]. По составу сточные воды делят на три основные группы, содержащие:
     • неорганические примеси (в том числе токсические);
     • органические примеси;
     • неорганические и органические загрязняющие примеси.
     К первой группе относятся сточные воды содовых, сульфатных, азотно-туковых заводов, обогатительных фабрик свинцовых, цинковых, никелевых руд и т. д., в которых содержатся кислоты, щелочи, ионы тяжелых металлов и др. Сточные воды этой группы в основном изменяют физические свойства воды.
     Сточные воды второй группы сбрасывают нефтеперерабатывающие и нефтехимические заводы, предприятия органического синтеза, коксохимические и др. В стоках содержатся различные нефтепродукты, аммиак, альдегиды, смолы, фенолы и другие вредные вещества. Вредоносное действие сточных вод этой группы заключается, главным образом, в окислительных процессах, вследствие которых уменьшается содержание в воде кислорода, увеличивается биохимическая потребность в нем, ухудшаются органолептические показатели воды[6].
     Сточные воды третьей группы образуются в процессах гальванохимической обработки поверхностей, производстве печатных плат электронной техники, в коксохимических и других технологических процессах. В составе этих стоков присутствуют неорганические кислоты, ионы тяжелых металлов, ПАВ, масла, красители, смолы и другие вещества.
     Нефть и нефтепродукты на современном этапе являются основными загрязнителями внутренних водоемов, вод и морей Мирового океана. Попадая в водоемы, они создают разные формы загрязнения: плавающую на воде нефтяную пленку, растворенные или эмульгированные в воде нефтепродукты, осевшие на дно тяжелые фракции и т. д. При этом изменяется запах, вкус, окраска, поверхностное натяжение, вязкость воды, уменьшается количество кислорода, появляются вредные органические вещества, вода приобретает токсические свойства и представляет угрозу не только для человека. Всего 12 г нефти делают непригодной для употребления тонну воды[7].
     Довольно вредным загрязнителем промышленных вод является фенол. Фенол содержится в сточных водах многих нефтехимических предприятий и коксохимических производств. При этом резко снижаются биологические процессы водоемов, процесс их самоочищения, вода приобретает специфический запах карболки.
     Сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности
     На жизнь обитателей водоемов пагубно влияют сточные воды целлюлозно-бумажной промышленности[8].Окисление древесной массы, разложение смолы и других экстрактивных продуктов сопровождается поглощением значительного количества кислорода, что приводит к гибели икры, мальков и взрослых рыб. Из гниющей древесины и коры выделяются в воду различные дубильные вещества, а топляк нередко полностью забивает дно, лишая рыб нерестилищ и кормовых мест. Волокна и другие нерастворимые вещества стоков засоряют воду и ухудшают ее физико-химические свойства. На рыбах и на их корме - беспозвоночных - неблагоприятно отражаются молевые сплавы.
     Объекты ядерной энергетики загрязняют реки радиоактивными стоками. Радиоактивные вещества концентрируются в мельчайших планктонных микроорганизмах и в рыбе, затем по цепи питания передаются другим животным. Установлено, что радиоактивность планктонных обитателей в тысячи раз выше, чем радиоактивность воды, в которой они живут[9].
     Радиоактивные сточные воды
     Сточные воды, имеющие повышенную радиоактивность (100 Кюри на 1 л и более), подлежат захоронению в подземных бессточных бассейнах и специальных резервуарах[10].
     Рост населения, расширение старых и возникновение новых городов значительно увеличили поступление бытовых стоков во внутренние водоемы. Эти сточные воды стали источником загрязнения рек и озер болезнетворными бактериями и гельминтами. В еще большей степени загрязняют водоемы моющие синтетические средства, широко используемые в быту[11]. Они находят широкое применение также в промышленности и сельском хозяйстве. Содержащиеся в них химические вещества, поступая со сточными водами в реки и озера, оказывают значительное негативное влияние на биологический и физический режимы водоемов. В результате снижается способность вод к насыщению кислородом, парализуется деятельность бактерий, минерализующих органические вещества.
     Сточные воды тепловых электростанций
     Нагретые сточные воды тепловых электростанций и других производств создают «тепловое загрязнение», которое угрожает довольно серьезными последствиями: в нагретой воде меньше кислорода, резко изменяется термический режим, что отрицательно влияет на флору и фауну водоемов, при этом возникают благотворные условия для массового развития в водохранилищах сине-зеленых водорослей - так называемого «цветения воды»[12].
     При использовании в технологических процессах вода загрязняется различными органическими и минеральными веществами, в том числе и ядовитыми. Одним из источников загрязнения окружающей среды вредными веществами, и в первую очередь тяжелыми металлами, являются сточные воды гальванических производств.
     Сточные воды химической промышленности
     Сточные воды, образующиеся на предприятиях химических производств, а также стоки, отводимые с территории промышленных предприятий, можно разделить на три категории[13]:
     • производственные сточные воды (использованные в технологическом процессе производства или образующиеся при добыче полезных ископаемых);
     • бытовые стоки (от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий, а также от душевых установок, имеющихся на территории промышленных предприятий);
     • атмосферные стоки (дождевые и образующиеся от таяния снега).
     Производственные сточные воды можно подразделить на два основных вида: незагрязненные и загрязненные.
     Незагрязненные производственные сточные воды поступают от холодильных, компрессорных, теплообменных аппаратов. Кроме того, такие стоки образуются при охлаждении технологического оборудования и продуктов производства.
     Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси, такие стоки могут быть загрязнены преимущественно органическими или преимущественно минеральными примесями[14].
     Производственные сточные воды можно различать также по физическим свойствам, например, по температуре кипения: кипящие при температуре ниже 120 °С, 120-250 °С и выше 250 °С (в зависимости от свойств содержащихся в них примесей).
     По степени агрессивности сточные воды разделяют на:
     • слабоагрессивные (слабокислые, рН 6-6,5 и слабощелочные, рН 8-9);
     • сильноагрессивные (сильнокислые, рН < 6 и сильнощелочные, рН > 9);
     • неагрессивные (рН 6,5-8).
     Для формирования состава производственных сточных вод большое значение имеет вид перерабатываемого сырья. Так, основным загрязняющим компонентом сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий является нефть, нефтепродукты. Состав сточных вод зависит также от технологического процесса, состава исходных компонентов, промежуточных продуктов, выпускаемых продуктов, состава исходной воды, местных условий и от других факторов[15].
     На различных предприятиях даже при одинаковых технологических процессах состав производственных сточных вод, режим водоотведения и удельный расход на единицу выпускаемой продукции будут неодинаковы.
     Качественная характеристика производственных сточных вод важна для выбора метода их очистки, контроля эксплуатации очистных сооружений и сбросом сточных вод, а также для решения вопросов о возможности повторного использования стоков, извлечения и утилизации веществ, загрязняющих вод.
     Органические примеси сточных вод
     Органическое вещество бытовых сточных вод представлено в основном мочевиной, белками, жирами, углеводами и продуктами их разложения, различными органическими кислотами, синтетическими поверхностно активными веществами (СПАВ)[16]. Отличительной особенностью бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава, так как от каждого жителя в систему водоотведения поступает в среднем определенное количество загрязняющих веществ (г/сут.), которое может быть определено по СНиП 2.04.03-85. Производственные сточные воды могут быть загрязнены специфическими органическими веществами, зависящими от вида производства (нефтью и нефтепродуктами, фенолами, лигнином, различными органическими кислотами, СПАВ). Наибольшее количество СПАВ находится в сточных водах текстильной, кожевенной и нефтяной промышленности[17].
     Содержание в сточных водах органических примесей, которые могут быть окислены микроорганизмами в процессе их метаболизма, определяют как биохимическую окисляемость. При этом часть использованных органических веществ расходуется на энергетические нужды микроорганизмов, а другая часть на синтез клеточного вещества. Часть поллютантов сточных вод, расходуемая на энергетические потребности, окисляется микроорганизмами до конечных продуктов разложения, состав которых зависит от вида окисляемого компонента, окислительно-восстановительных и кислотно-щелочных условий среды, в общем виде: СО2, Н2О, NН4+ (NН3), SО42-, (Н2S), НРО42- (в скобках указаны соединения, редуцируемые микроорганизмами в анаэробных условиях)[18].
      Продукты окисления- метаболиты выводятся из клетки во внешнюю среду. Для осуществления метаболизма многие микроорганизмы в качестве акцептора электронов и протонов используют кислород. Количество кислорода, необходимого микроорганизмам на весь цикл реакций получения энергии и синтеза носит название БПК - биологическая потребность в кислороде. БПК определяют аналитически, по разнице концентрации кислорода в исходной, анализируемой пробе воды и после процесса метаболизма микроорганизмов, через 5 или 20 суток (в последнем случае значение БПК называют полным)[19]. Определение БПК считают правильным, если к концу инкубации в склянке остается от 3 до 5 мг О2/дм3. Растворимость кислорода в воде при атмосферном давлении определяется температурой, при 200С в дистиллированной воде растворяется 9,17 мг О2/дм3. Следовательно, максимальное значение БПК, определяемое при этой температуре составит 6,17 мгО2/дм3. Если органических веществ в анализируемой пробе сточной воды находится много, и микроорганизмам требуется большее количество кислорода для окисления органики, прибегают к методу разбавления исходной пробы сточной воды. Суть метода заключается в том, что на одну часть исследуемой сточной воды берут несколько частей разбавляющей воды, смесь до предела насыщают кислородом, разливают в инкубационные склянки и выдерживают в термостате при 20°С. При расчете БПК степень разведения учитывают и указывают в виде отношения, например, запись разбавления 1: 100 означает, что на 1 часть исследуемой сточной воды пошло 99 частей разбавляющей воды. Если определенное значение БПК при разбавлении 60 раз составит 4 мгО2/дм3 то, следовательно, БПК исследуемой сточной воды составляет 240 мгО2/дм3[20].
     Минеральные примеси сточных вод и растворённые газы
     В сточных водах неорганическую часть загрязнений составляют соли, присущие водопроводной воде и образующиеся в процессе обменных реакций в организме человека, в частности фосфаты и аммонийные соли[21]. В производственных сточных водах в высоких концентрациях могут находиться специфические минеральные вещества: олово, медь, свинец, цинк, кадмий, различные кислоты и пр. Минеральные загрязнения сточных вод, в основной состав которых входят взвешенные вещества, представлены песком и глинистыми частицами, попадающими в бытовые воды при мытье овощей и фруктов, уборки помещений и т.д. Характер и количество минеральных поллютантов производственных сточных вод определяется видом деятельности предприятия. Это могут быть минеральные вещества аналогичные для хозяйственно-бытовых сточных вод или специфические - окалина, цементная пыль и пр.[22].
     Наличие растворенных газов в сточных водах свидетельствует о биохимических процессах в них. Растворенный кислород свидетельствует о довольно высокой степени очистки, присутствие ионов аммония (или аммиака), соединений серы - о протекающем процессе аммонификации белков, причем в аэробных условиях сера присутствует в виде сульфат-иона, а в анаэробных условиях сера восстанавливается до сероводорода или сульфид-иона, появление метана может быть обусловлено процессом метаногенеза, протекающем в анаэробных условиях.
     
     
     
     Биологические примеси сточных вод
     Микрофлора бытовых сточных вод представлена в основном микроорганизмами, выделяемыми из кишечника человека, смываемыми с тела и окружающих предметов[23]. С физиологическими выделениями человека поступает несколько триллионов микробов в сутки. Среди них кишечные палочки, лактобациллы, энтерококки, грибы, простейшие, яйца гельминтов. В производственных сточных водах могут содержаться специфические биологические загрязнения - дрожжи, грибы, актиномицеты (фармацевтические, пищевые и др. производства). 
     Инфекционные болезни, вызываемые патогенными бактериями, вирусами, простейшим или паразитарными агентами, попадающими в водоемы вместе с неочищенной или недостаточно очищенной сточной водой, представляют собой типичный и наиболее распространенный вредный фактор для здоровья, связанный с питьевой водой. Если в населенном пункте есть больные с активно протекающими заболеваниями или носители болезни, то фекальное загрязнение водоисточника приводит к появлению болезнетворных микроорганизмов в воде. Использование такой воды перорально (в качестве питьевой) или контакт с ней при мытье или купании и даже вдыхание водяных паров могут вызвать инфекцию. К болезнетворным микроорганизмам относятся: Salmonellaspp., Shigellaspp., патогенные EscherishiaColi, Vibriocholerae, Uersiniaenterolitika, Salmonellatichi и др.[24]. С целью определения эпидемиологической опасности или безопасности для человека природных и очищенных сточных вод осуществляют санитарно-бактериологический анализ воды. 
     Многие патогенные микроорганизмы можно определить с помощью соответствующих методов, однако, гораздо проще и эффективнее проводить тестирование на наличие бактерий, которые являются индикаторами присутствия фекального загрязнения или недостаточной очистки и обеззараживания сточных вод. Бактерии-индикаторы должны удовлетворять следующим требованиям: присутствовать в больших количествах в фекалиях людей и теплокровных животных; быстро обнаруживаться с помощью простых методов; не должны развиваться в природной воде; степень очистки и методы удаления индикаторов должны быть аналогичны показателям для патогенов водного происхождения. До недавнего времени санитарно-бактериологическая оценка качества воды была основана на определении двух показателей- общего микробного числа (ОМЧ) и числа бактерий группы Со1i. Первый показатель дает представление об общей обсемененности воды аэробными сапрофитами, по второму показателю оценивают возможное присутствие в воде патогенных микроорганизмов. Результаты анализа воды выражают в виде коли индекса - числа бактерий в одном литре воды или коли-титра - наименьшего объема воды (см3), содержащего одну кишечную палочку. Коли-титр = 1000/ коли-индекс. На сегодняшний день количество микроорганизмов-индикаторов расширено, к основным организмам-индикаторам относят: EscherishiaColi, термотолерантные и другие колиформные бактерии, фекальные стрептококки, споры сульфатредуцирующих клостридий и колифаги[25].
     Таблица 2
     Классы загрязнений сточных вод и методы их обезвреживания

1. Классы загрязнений
сточных вод

2. Группа показателей
(идентификатор)
3. Основные методы
обезвреживания
Грубодисперсные взвешенные частицы
Взвешенные вещества с размером частиц боле 0.5 мм. 
Просеивание. Первичное отстаивание без реагентов. Фильтрация.
Грубодисперсные эмульгированные
частицы
Капельные загрязнения, органические вещества, не смешивающиеся с водой
Гравитационная сепарация. Фильтрация. Флотация. Электрофлотация. 
Микрочастицы
Взвешенные вещества с размером частиц боле 0.01 мм.
Фильтрация. Коагуляция. Флокуляция. Напорная флотация.
Стабильные 
эмульсии
Нефтепродукты в количестве более 5 мг/литр, вещества, экстрагируемые серным эфиром.
Объемно-тонкослойная седиментация, напорная флотация, электрофлотация, коалесценция.
Коллоидные частицы
Размер частиц от 0.1 до 10 микрон
Микрофильтрация, электрофлотация.
Агрессивность среды
рН, общая щелочность, общая кислотность.
Нейтрализация.
Масла 
Концентрация масел в сточных водах более 10 мг/литр. 
Гравитационная сепарация, флотация, электрофлотация.
Фенолы 
Концентрация фенолов в стоках 0.5-5 мг/литр
Биологическая очистка + химическое окисление (озон). Адсорбция на угле. 


Продолжение таблицы 2
Фенолы 
Концентрация фенолов в сточных водах 5-500 мг/литр
Биологическая очистка + флотация. Коагуляция + химическое окисление (озон, хлор). 
Высокое содержание органических примесей
БПК/ХПК > 0.5
Биохимический, химический, сорбционный.
Ионы тяжелых и цветных металлов
Концентрации Cu2+, Zn2+, Ni2+, Fe (общая), Cd2+ 1-100 мг/литр

Цианиды
Концентрация CN- в сточных водах 1-10 мг/литр
Химическое окисление, электролиз, электрофлотация, обратный осмос, ионный обмен, адсорбция.
Хром (VI)
Концентрация Cr6+ в стоках 1-100 мг/литр
Гальванокоагуляция, электрокоагуляция, электрохимическое восстановление, реагентный метод + электрофлотация. 
Хром (III)
Концентрация Cr3+ в стоках 1-100 мг/литр
Осаждение + фильтрация, осаждение + центрифугирование ,ионный обмен, электрофлотация
Хлориды
Концентрация хлоридов > 300 мг/литр
Электродиализ, обратный осмос
Общее солесодержание сточных вод
Концентрация солей 1-1000 мг/литр
Обратный осмос, электродиализ, ионный обмен, дистилляция, выпаривание
1.1 Методы очистки сточных вод
     В литературном обзоре рассматриваются различные методы очистки сточных вод, приводятся технические и другие характеристики процессов и методов.
1.2Механическая очистка сточных вод
     Механическая очистка сточных вод является предварительным этапом, который обязательно предшествует полной очистке стоков. Задача механической очистки – извлечь из воды осевшие или взвешенные нерастворимые твердые частицы, волокна и грубодисперсные примеси. Они способны: повредить фильтры, не рассчитанные на такой тип загрязнения, негативно повлиять на другое бытовое оборудование[26].
     Механическая очистка стоков очень важна при повторном использовании технической воды на производстве. Кроме защиты оборудования от попадания твердых частиц при использовании оборотной воды, механическая очистка способна извлечь из промышленных стоков ценные химические соединения для повторного использования в производственном цикле[27].
     Повторное использование технической воды не только способно возвратить в производственный цикл некоторое количество ценного сырья, но и максимально защищает экологию от сбросов ядовитых стоков, а также сохраняет запасы чистой природной воды[28].
     В России процент использования оборотной воды очень высок и в среднем составляет около 65%. На предприятиях химической, газовой, нефтеперерабатывающей промышленности и в черной металлургии процент повторного использования очищенной технической воды доходит до 95%[29].
     Частицы загрязнения могут иметь разные размеры, плотность и массу. Следовательно, для повышения эффективности при различных видах загрязнения механические методы очистки сточных вод используют различные физические принципы и инженерные решения. От того, насколько эффективной будет схема механической очистки сточных вод, часто зависит общее техническое решение по очистке стоков[30].



1.3Технологические этапы механической очистки
      Вода поступает в аккумулирующую емкость и медленно пропускается через пескоотделитель с целью осаждения крупных твердых включений. 
      Осуществляется осаждение взвешенных мелких частиц и прохождение воды через маслобензоотделитель для устранения эмульгированных нефтепродуктов. 
      Глубокая доочистка сквозь слой сорбционной загрузки. 
      Бактериологическое ультрафиолетовое обеззараживание. 
      Полностью очищенная вода поступает в колодец для контрольного отбора проб, а затем в канализационную сеть, смотреть (рис. 1.)[31].
     
Рис.1. Схема прохождения сточных вод
1.4Блок сооружений механической очистки
     В схему механической очистки производственных сточных вод в данном курсовом проекте входят следующие основные сооружения: приёмная камера, решетки для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения, горизонтальные песколовки для выделения тяжелых минеральных примесей (главным образом песка), песковые площадки, отстойники для выделения нерастворимых примесей, насосной станции сырого осадкам[32].
     Блок сооружений механической очистки состоит  из  следующих сооружений (рис. 2.):
      приёмной камеры  
      здания решёток  
      горизонтальной  песколовки  
      песковых площадок  
      горизонтальных отстойников 
      вертикальных отстойников
      радиальных первичных отстойников 
      насосной станции сырого  осадка.

Рис. 2 Схема блока сооружений механической очистки
1.4Процеживание
     Процеживание – первичная стадия обработки сточных вод для извлечения из них крупных нерастворимых примесей, а также волокнистых фракций, которые препятствуют нормальной работы очистительных сооружений. В этом процессе участвуют: приёмная камера, здания решёток, горизонтальные песколовки[33].
     1. Приёмная камера-железобетонный резервуар, предназначенный для приёма стоков и гашения напора и скорости сточных вод. Вода проходит сквозь решетки и сетки с ячейками определенного размера. В основном используются металлические решетки и сетки, способные задержать любые, даже крупные механические или биологические фрагменты и частицы. Прочные решетки и сетки позволяют использовать высоконапорную очистку, когда стоки подаются под давлением - это во много раз повышает производительность очистных установок[34].
     На примере компании«BEKCA» предложенные очистные сооружения для очистки ливневых сточных вод, показанные на (рис. 3.) [35].
     
      Рис. 3. Установка очистки ливневых сточных вод
     Модульные очистные сооружения ливневых стоков «Векса» предназначены для очистки поверхностных, талых и производственных сточных вод от:
взвешенных веществ;нефтепродуктов.
Востребованы на следующих объектах:
- автомагистрали;
- мосты и виадуки;
- микрорайоны и малые населённые пункты (в качестве ливневой канализации);
- торгово-развлекательные центры;
- производственные территории;
- стоянки автотранспорта;
- заправки;
- частные загородные резиденции.
     Конструктивные особенности заключаются в том, что цилиндрический корпус установки разделён на несколько функциональных отсеков, в которых размещаются:
- пескоуловитель;
- модуль тонкослойного отстаивания;
- коалесцентный сепаратор[36].
- кассеты сорбционных фильтров.
     На установках малой и средней производительности все эти элементы размещаются в едином корпусе.
     Высокопроизводительные очистные сооружения ливневой канализации могут изготавливаться на базе корпусов увеличенного диаметра, либо в двух последовательно расположенных корпусах.
     Также возможно параллельное блокирование установок в несколько линий, посредством чего достигается производительность до 400 литров в секунду.
     Стоки, прошедшие через ЛОС, могут быть сброшены в городскую канализацию, т.к. показатели очистки отвечают всем необходимым требованиям.
     В случаях, когда сброс производится в рыбохозяйственные водоёмы, следует применять локальные очистные сооружения, оснащённые специальным сорбционным фильтром[37].
     2. Здание решёток- состоит из отделения решёток и насосного отделения (рис.4.).
     Решетки используются для удаления нерастворимых примесей крупных размеров. Чаще всего используются неподвижные решётки, расположенные на пути следования примесей. Решетки выполняют роль защитных сооружений. Они служат в основном для извлечения крупных отходов производства, бумаги, мусора, камней и т.п., попадание которых в последующие очистные сооружения может вызвать засорение труб и каналов, а также нарушение нормальной работы отстойников или поломку движущихся частей оборудования. Решетка очищается специальными механическими устройствами[38].
     Размеры: отделение  решеток – длина 15,4м.; ширина 6,77м.; высота 4,6м. (оновное) насосное отделение – длина 15,4м.; ширина 6,77м.; высота 3,0м. 








Рис. 4. Схема механической решётки для очистки сточных вод:
      Устройство относится к механическим решеткам грабельного типа и может найти применение при очистке сточных вод от механических примесей. Решетка содержит раму, которая закреплена к опоре (10) через шарнир (11), грабельную систему (2) на непрерывной цепи (1), верхнюю часть (4) с пластиной выгрузки мусора (5) и нижнюю часть (6) с решеткой (3). Нижняя часть (6) с решеткой (3) расположена под водой (7) и в зависимости от уровня Н воды (7) расположена под углом ? от 0 градусов до 60 градусов относительно ее верхней части (4). Изобретение обеспечивает снижение гидравлического сопротивления, увеличение пропускной способности и снижение засоряемости решетки. 
     4. Песковые площадки– открытые земляные сооруженияпредназначены для обезвоживания и хранения песка из песколовок (рис. 5.)[39].
      
Рис.5. План песковойплпщадки:
 –Пескопровод от песколовки
 – Разводящий лоток;
 – Трубопровод дренажной воды.
1.5Отстаивание
     Отстаивание воды – процесс выделения из нее под действием гравитационных сил взвешенных веществ; при этом частицы с плотностью, большей плотности воды, движутся вниз, с меньшей – вверх[40]. 
     Отстойники представляют собой специальные ёмкости открытого типа, в которых вода, отстаиваясь, очищается от механических примесей.
     В зависимости от направления движения жидкости в отстойниках, они могут быть:
- Вертикальными. Использовать такой вид желательно, только если грунтовые воды на этом участке расположены достаточно низко.
- Горизонтальными. Специалисты рекомендуют устанавливать их при высоких уровнях грунтовых вод и для слабых грунтов.
- Радиальными. Используются на очистных станциях с большими объёмами очищаемых стоков[41].
 Горизонтальные песколовки
     Горизонтальные песколовки – предназначены  для  осаждения  из  сточных  вод  тяжелых  минеральных  примесей,  главным  образом, песка. Песколовка  представляет  собой  отстойник  непрерывного  действия,  и  рассчитана  для  выпадения  песка  и  других   минеральных  частиц,  крупностью  свыше  0,2 мм (рис.6.)[42].
     Песколовка выполнена  из сборно-монолитного  железобетона и состоит  из верхнего распределительного канала, 2-х  секций размером 3х12 каждая и нижнего сборного канала.  Каждая секция  песколовки  состоит  из    проточной  прямоугольной  части  и  пирамидального  приямка  для  осадка, расположенного в начале сооружения.  На  входе  и  выходе  каждая  секция    оборудована  плоскими  затворами - шиберами,  при  помощи  которых  отделение  может  быть  выключено  из  работы.  Вдоль  центральной  перегородки  в  каждой   секции  расположены  аэраторы  D50 мм  под  которыми  в  днище  устроен  лоток  для  сброса  песка.  В  поперечном  сечении  днище  имеет  уклон  i=0,4  к  песковому  лотку,  который  в  свою  очередь имеет  уклон  в  сторону   приямка,  для  сползания  в  него  песка.
     Вдоль  наружных  стен  в  каждой  секции  уложены  трубы  D150 мм  для  смыва  песка  в  лотки.  В  пирамидальных  приямках  установлены  гидроэлеваторы для  удаления  песка  из  песколовки[43].
     При  аэрации  происходит  трение  песка  друг  о  друга,  песок  отмывается  от  обволакивающих  его  органических  загрязнений,  что  способствует  получению  осадка  с  содержанием  90 ? 95 %  песка,  который  не  загнивает  при  длительном  хранении[44].

      Рис. 6. Горизонтальные аэрируемые  песколовки
     Отстаивание длится от одного до нескольких часов – в зависимости от типа и степени загрязнения стоков. Если загрязнение имеет меньший удельный вес, чем вода (например, масло или нефтепродукты), то при гравитационной сепарации очищенная вода остается внизу.
 Вертикальные отстойники
     Вертикальные отстойники непрерывного действия представляют собой установку круглой или квадратной в сечении формы, оснащённую.......................