Система очистки сточных вод на ОАО 'Завод Универсал'
КУРСОВАЯ
РАБОТА
СИСТЕМА
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД НА ОАО «ЗАВОД УНИВЕРСАЛ»
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Краткая характеристика
предприятия
.2 Карта-схема района размещения
предприятия
1.3 Характеристика технологии
производства и технологического оборудования
2. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
.1 Методы очистки сточных вод
.1.1 Механическая очистка
.1.2 Химическая и физико-химическая
очистка
.1.3 Электрохимическая очистка
.1.4 Биохимическая очистка
2.2 Охрана водоемов от загрязнения
сточными водами ОАО «Завод Универсал»
.2.1 Краткие сведения о
водопотреблении и водоотведении предприятия
2.2.2 Мероприятия по уменьшению
уровня загрязнений
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ВВЕДЕНИЕ
Экологическая обстановка в Новокузнецке является
одной из самых сложных. Город стабильно входит в двадцатку экологически
неблагополучных городов России. Здесь среднегодовые концентрации вредных
веществ превышают существующие международные нормы в 3-5 раз. Всё это приводит
к ухудшению здоровья, трудоспособности и низкой продолжительности жизни
новокузнечан.
В настоящее время процесс очистки сточных вод
имеет большое экологическое значение. Функционирование предприятий наносит
непоправимый ущерб экологии, увеличение объёмов сточной воды приводит к
разрушению экосистем водоёмов. Повышение требований к качеству очищаемых стоков
заставляет искать более эффективные и экологически безопасные способы удаления
загрязнений из сточных вод.
Цель работы - изучение системы очистки сточных
вод на ОАО «Завод Универсал».
Задачи работы:
а) изучение способов очистки сточных вод;
б) сбор и анализ исходной информации о
загрязнении сточных вод на ОАО «Завод Универсал»;
в) изучение, на основе полученной информации,
способов очистки сточных вод на ОАО «Завод Универсал»;
г) дать рекомендации по улучшению системы
очистки сточных вод.
1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРЕДПРИЯТИИ
1.1 Характеристика
предприятия
ОАО «Завод Универсал» работает с 1962 года в
городе Новокузнецке Кемеровской области. Основной сферой производственной
деятельности предприятия является производство сантехнических изделий: ванны
чугунные эмалированные, трубы канализационные, конвекторы. Теплоснабжение и
горячее водоснабжение предприятия осуществляется от городских теплосетей.
1.2 Карта-схема района
размещения предприятия
Почтовый адрес: 654032 город Новокузнецк
Кемеровской области, ОАО «Завод Универсал». Завод находится в промышленной зоне
Кузнецкого района, расстояние до ближайшего жилья (частный сектор) - 300 м.
В своем составе завод имеет шесть цехов:
труболитейный, цех силикатного стекла и производства чугунных эмалированных
ванн (ЦСС и ПЧЭВ), штамповочно-эмалировочный (ШЭЦ), ремонтно-механический
(РМЦ), транспортно-строительный (ТСЦ), энергосиловой (ЭСЦ). На карте указаны
границы промплощадки предприятия и границы жилых районов, нанесена нормативная
граница санитарно-защитной зоны предприятия, условная система координат с
привязкой к ней рассматриваемой промплощадки, показана расчетная сетка для
определения уровня загрязнения атмосферы. Шаг сетки 250 м.
1.3 Характеристика
технологии производства и технологического оборудования
В составе предприятия находятся следующие цеха:
труболитейный цех (ТЛЦ);
цех силикатного стекла и производства чугунных
эмалированных ванн (ЦСС и ПЧЭВ);
штамповочно-эмалировочный (ШЭЦ);
ремонтно-механический (РМЦ);
транспортно-строительный (ТСЦ);
энергосиловой (ЭСЦ).
ЦСС и ПЧЭВ предназначен для производства
сантехнических ванн и состоит из следующих отделений: литейного, обрубочного и
отделения эмалирования и отделения силикатного стекла. Шихтовый двор общий с
труболитейным цехом.
В литейном отделении производится отливка
чугунных ванн и комплектующих деталей к ним. Чугун выплавляется в двух
вагранках производительностью 10-12 т каждая. Одновременная работа двух
вагранок исключена, так как одна из вагранок всегда находится на ремонте. В
качестве сырья при производстве чугуна используется литейный и передельный
чугун, чугунный лом, в небольших количествах ферросилиций и силикомарганец.
Топливом является литейный кокс, флюсом - известняк. При выгрузке известняка и
кокса из вагона и погрузке в бункер с шихтового двора через дверной проем
выделяется пыль неорганическая (70-20 % SiO2).
Чугун из вагранки разливается в два барабанных
ковша для подачи чугуна к трем литейным конвейерам. На двух литейных конвейерах
отливаются ванны, на третьем - ножки для ванн. Из барабанного ковша металл
разливается в разливочные ковши, из ковшей - в формы моделей.
В труболитейном цехе изготавливаются
канализационные трубы для внутренней канализации зданий, а также фасонные части
к ним.
Производство чугуна осуществляется в двух
вагранках с мокрым искрогасителем со средним кпд 92,1 % и дожиганием оксида
углерода. Одновременная работа двух вагранок исключена, так как одна из
вагранок всегда находится на ремонте. В качестве сырья используется чугунные
чушки и лом, отходы производства и ферросплавы. Топливом является литейный
кокс, флюсом - известняк.
Хранение и переработка шихтовых материалов
производится в закрытом шихтовом дворе, общем с литейным цехом.
Чугун из вагранки разливается в барабанные
ковши, затем монорельсом ковш транспортируется либо на участок отливки труб,
либо на участок кокильного литья. На участке отливки труб в трех центробежных
машинах отливаются трубы разного диаметра.
Чугун из разливочного ковша выливается во вращающуюся
изложницу центробежной машины, где и происходит формирование отливки. Удаление
труб из изложниц осуществляется автоматически.
Далее отливки транспортируются на участок
очистки, где производится зачистка внутренней поверхности труб ручной пневматической
машиной.
На участке фасонного литья в кокилях отливаются
фасонные части труб. Для этого необходима стержневая смесь, которую готовят в
бегунах смесеприготовительного отделения. Формовка стержней производится в
специальной формовочной машине. Разливка металла в кокили осуществляется
разливочными ковшами. Выбивка отливок производится вручную. Зачищают отливки на
заточных станках.
На участке асфальтирования наносится
антикоррозийное покрытие на трубы и фасонные части труб на основе битумов.
Предварительно трубы и фасонные части
нагреваются до температуры 200-250 єС в проходной электрической нагревательной
печи. Асфальтирование труб и фасонных частей битумом производится в проходной
ванне. Затем изделия поступают в камеру сушки и далее на склад.
Битум поступает на завод в железнодорожных
цистернах и сливается в битумохранилище, где подогревается паром. В ванны
асфальтирования битум подается насосом, температура в ванне 160-180 єС
поддерживается за счет электронагрева.
В отделении силикатного стекла производится
фритта и пудровая эмаль.
Для приготовления фритты используется следующие
компоненты: глинозем; песок; борная кислота; сода; криолит; двуокись титана;
натриевая и калиевая селитра и другие.
Часть сырьевых материалов (глинозем, песок)
поступают на склад в вагонах и разгружаются в бункера, остальные поступают в
закрытых емкостях (мешках) и хранятся на складе.
Переработка сырьевых материалов производится в
шихтовом отделении. Шихтовые материалы по мере необходимости сушатся в сушилах,
дробятся, а затем смешиваются в бункерах-смесителях. Фритта выплавляется в
эмалеплавильных вращающихся печах. Жидкая фритта выливается из печи в бункер с
водой, где гранулируется. Затем фритта сушится в электрических сушилах. Часть
фритты отправляется потребителям, часть направляется для эмалирования ванн,
остальная перерабатывается в шаровой мельнице в пудровую эмаль. Часть пудровой
эмали отправляется потребителям, а оставшаяся часть используется для
эмалирования ванн.
В штаповочно-эмалировочном цехе производят
кожуха для отопительных приборов.
В конвекторном цехе изготавливают конвекторы,
используемые для обогрева помещений. Металлический лист режут на механических
ножницах, затем штампуют на прессах в заготовку. Трубы, поступающие с
ремонтно-механического цеха, режут на ножницах и гнут в необходимые формы.
Затем производится сборка конвекторов. Окраска изделий осуществляется в двух
покрасочных камерах. Сушка осуществляется электронагревом, далее конвектора
отправляются на упаковку.
Ремонтно-механический цех обеспечивает выпуск
запчастей для ремонта оборудования во всех цехах завода. Цех производит:
кокили; стержневые ящики; центробежные заготовки для изложниц и другое
оборудование. РМЦ состоит из двух участков: основной участок и участок
плацевого литья.
Участок плацевого литья представляет собой
мини-литейный цех. Чугун, сталь и цветные металлы выплавляются в вагранке и в
индукционной печи.
Хранение и переработка шихтовых материалов
осуществляется на объединенном шихтовом дворе литейного и труболитейного цехов.
Приготовление формовочных и стержневых смесей
производится в бегунах, сушка стержней и форм - в электрических печах. Выбивка
стержней и отливок, а также обрубка отливок производится вручную. Очистка
отливок - в галтовочном барабане и на щлифовальном станке.
Отливка заготовок изложниц для центробежной
машины труболитейного цеха производится в однороторной центробежной машине.
В кузнице производится ковка деталей.
В ремонтно-строительном цехе на
деревообрабатывающих станках изготавливают модельно-опочную оснастку для производства
отливок.
Транспортный цех состоит из автотранспортного и
железнодорожного отделений. Вся автотранспортная техника заправляется на АЗС,
расположенной рядом с гаражом.
В составе железнодорожного отделения имеется
тепловоз ТГМ и ж/д кран КДС, которые располагаются в депо [1].
2.1 Методы очистки
сточных вод
.1.1 Механическая
очистка
Механическую очистку сточных вод применяют
преимущественно как предварительную. Механическая очистка обеспечивает удаление
взвешенных веществ из бытовых сточных вод на 60-65 %, а из некоторых
производственных сточных вод на 90-95 %. Задачи механической очистки
заключаются в подготовке воды к физико-химической и биологической очисткам.
Механическую очистку проводят для выделения из
сточной воды находящихся в ней нерастворенных грубодисперсных примесей путем
процеживания, отстаивания и фильтрования.
Механическую очистку как самостоятельный метод
применяют тогда, когда осветленная вода после этого способа очистки может быть
использована в технологических процессах производства или спущена в водоемы без
нарушения их экологического состояния. Во всех других случаях механическая
очистка служит первой ступенью очистки сточных вод.
Решетки применяют для улавливания из сточных вод
крупных, нерастворенных, плавающих загрязнений.
Барабанные сетки и микрофильтры используют для
задержания грубодисперсных примесей в процессах процеживания сточных вод,
содержащих не более 300 мг/л взвешенных частиц.
Песколовки. Эти сооружения предназначены для
выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (главным образом песка);
обычно улавливаются частицы размером 0,2-0,26 мм. В системах очистки наибольшее
применение нашли песколовки с горизонтальным прямолинейным движением воды,
горизонтальные с круговым движением воды, круглой формы с тангенциальным
подводом воды и аэрируемые. Конструкцию сооружения выбирают в зависимости от
количества сточных вод и концентрации твердых примесей.
Отстойники. Отстойник является основным
сооружением механической очистки сточных вод, он используется для удаления
оседающих или всплывающих грубодисперсных веществ. Различают первичные
отстойники, которые устанавливают перед сооружениями биологической или
физико-химической очистки, и вторичные отстойники - для выделения активного ила
или биопленки. В зависимости от направления движения потока воды отстойники
подразделяют на горизонтальные, вертикальные и радиальные. К отстойникам
относят и осветлители, в которых одновременно с отстаиванием сточная вода
фильтруется через слой взвешенного осадка, а также осветлители-перегниватели и
двухъярусные отстойники, где одновременно с осветлением воды происходит
уплотнение выпавшего осадка.
В большинстве случаев эффективность составляет
40-60 % при продолжительности отстаивания 1-1,5 ч; эффективность работы осветлителей
достигает 70 %.
Для повышения эффективности осаждения в сточную
воду вводят коагулянты и флокулянты, способствующие увеличению скорости
осаждения взвешенных частиц.
Нефтеловушки сооружают трех типов:
горизонтальные, многоярусные и радиальные. Они предназначены для удаления нефти
и твердых примесей из сточных вод.
Фильтрационные установки применяют для
извлечения из сточных вод тонкодиспергированных веществ, масел, нефтепродуктов,
смол и др.
Для этой цели наиболее широко используют
сетчатые фильтры и скорые фильтры с зернистой перегородкой. Фильтр с зернистой
перегородкой представляет собой резервуар, в нижней части которого имеется
дренажное устройство для отвода воды. На дренаж укладывают слой поддерживающего
материала, а затем фильтрующий материал. Для скорых фильтров используют
открытые (самотечные) или закрытые (напорные) резервуары с восходящим (снизу
вверх) или нисходящим (сверху вниз) потолком.
Открытые гидроциклоны применяют для выделения из
сточных вод тяжелых примесей, характеризуемых гидравлической крупностью 20 мм/с
и более. Часто их используют в качестве первой ступени в комплексе с другими
аппаратами для механической очистки сточных вод. Значительным преимуществом
открытых гидроциклонов является большая удельная производительность [2-20 м /(м2·ч)]
при небольших потерях напора (не более 0,5 м).
2.1.2 Химическая и
физико-химическая очистка
Сточные воды, содержащие минеральные кислоты или
щелочи, подвергают нейтрализации. Нейтрализацию проводят для предупреждения
коррозии материалов очистных сооружений, выделения солей металлов из сточных
вод и предупреждения нарушения биохимических процессов в них.
Нейтрализацию осуществляют: смешением кислых и
щелочных сточных вод, добавлением реагентов, фильтрованием кислых вод через
нейтрализующие материалы и абсорбцией кислых газов щелочными водами или
абсорбцией аммиака кислыми водами.
На практике реагент вводят в избытке (на 10 %
больше расчетного количества).
В кислых и щелочных сточных водах всегда
присутствуют ионы металлов, поэтому дозу реагента следует определять с учетом
выделения в осадок солей тяжелых металлов.
Смесители. Для смешивания сточной воды с
коагулянтом применяют смесители: дырчатые, перегородчатые, вертикальные и с
лопастными мешалками.
Камеры хлопьеобразования. Назначение камер -
обеспечить образование хлопьев коагулянта. Используются следующие камеры:
перегородчатые, вихревые, водоворотные и с мешалками.
Установки хлорирования. Хлорирование применяют
для удаления из сточных вод фенолов, крезолов, цианидов, сероводорода,
гидросульфида, метилсернистых соединений, а также для борьбы с биологическими
обрастаниями сооружений.
Для обеззараживания сточных вод из
хлорсодержащих реагентов приготавливают водный раствор, смешивают его со
сточной водой и смесь направляют в контактные резервуары.
Установки для озонирования. Озонирование
применяется для очистки сточных вод от фенолов, нефтепродуктов, сероводорода,
соединений мышьяка, ПАВ, цианидов, красителей, канцерогенных ароматических
углеводородов, пестицидов и др. Для окисления этих веществ озоновоздушную смесь
вводят в воду, в которой озон диссоциирует. Растворимость озона в воде зависит
от ее рН. В слабощелочной среде озон диссоциирует очень быстро, а в кислотной
проявляет большую стойкость.
Флотационные установки используют для удаления
из сточных вод масел, нефтепродуктов, жиров, смол, гидроксидов, ПАВ и других
органических веществ, твердых частиц с гидравлической крупностью менее 0,01
мм/с, полимеров, волокнистых материалов, а также для разделения иловых смесей.
Процесс флотации заключается в молекулярном
слипании частиц примесей и пузырьков воздуха, диспергированных в воде, и
всплывании комплексов пузырек-частица на поверхность воды, при этом происходит
концентрирование частиц в образовавшемся пенном слое, затем пена удаляется с
поверхности воды.
Для интенсификации образования агрегатов
пузырек-частица в воду добавляют различные реагенты: собиратели,
пенообразователи, регуляторы, которые увеличивают гидрофобизацию поверхности
частиц, дисперсность и устойчивость газовых пузырьков. В качестве реагента
используют соли железа и алюминия, флокулянты ВПК-101, ПЭИ, ППС, ППА. Для
создания оптимальной рН среды используют известь, едкий натр и кислоты.
В зависимости от метода насыщения воды
пузырьками воздуха различают следующие способы флотационной очистки сточных
вод: флотация с выделением воздуха из раствора (вакуумная, напорная,
эрлифтная); флотация с механическим дисперигированием воздуха (импеллерная,
безнапорная, пневматическая); барботажная (подача газа через пористые или
перфорированные элементы); электрофлотация; химическая и биологическая
флотация.
Экстракционные установки. Установки жидкостной
экстракции применяют для очистки сточных вод, содержащих фенолы, масла,
органические кислоты, ионы металлов и др. В качестве экстрагентов используют
органические растворители (бензол, тетрахлорметан, бутилацетат и др.).
Адсорбция используется для глубокой очистки вод
замкнутого водопотребления и доочистки сточных вод от органических веществ, в
том числе и от биологически жестких. Ионный обмен является одним из основных
способов умягчения, опреснения и обессоливания вод, а также способом
рекуперации растворенных ионных компонентов.
Методы мембранного разделения, используемые в
технологии очистки воды, условно делятся на микрофильтрацию, ультрафильтрацию,
обратный осмос, испарение через мембраны, диализ, электродиализ. Наибольшие
успехи в отношении эффективности и технологичности очистки сточных вод от
растворенных примесей достигнуты при использовании обратного осмоса,
ультрафильтрации и электродиализа.
2.1.3 Электрохимическая
очистка
Устройства, в которых проводят те или иные
процессы электрохимического воздействия на водные растворы, имеют общее
название - электролизеры.
В электрофлотационных установках для проведения
процесса флотации используют газообразные продукты - водород и кислород,
выделяющиеся на электродах при электролизе обрабатываемой воды. На катоде
происходит разряд молекул воды с образованием водорода
Н2О + 2е → Н2 + 2ОН-
На аноде процесс окисления сопровождается
выделением кислорода
Н2O
→
O2 + 4Н+ + 2e
Размер пузырьков газа определяется природой и
формой электродов, а также условиями проведения электролиза (плотностью тока,
температурой и др.). Принципиально электролиз позволяет получить заранее
заданное распределение пузырьков газа по размерам. Электролитическое
диспергирование газа обеспечивает также получение наиболее высокодисперсной
газовой фазы, что позволяет использовать электрофлотаторы для очистки воды от
устойчивых коллоидных загрязнителей.
Электрокоагулятор обычно представляет собой
корпус прямоугольной или цилиндрической формы, в который помещают электродную
систему - ряд электродов. Обрабатываемая вода протекает между электродами. По
форме и расположению электродов электрокоагуляторы разделяют на аппараты с
плоскими и цилиндрическими электродами, расположенными обычно вертикально, хотя
известны конструкции и с горизонтальными плоскими электродами. Предпочтительно
вертикальное положение электродов, что объясняется большей жесткостью
конструкции и неизменностью размеров электродной системы, а также лучшими
условиями удаления выделяющихся газов и протекания процесса флотации.
Электрохимические установки для извлечения
металлов. Использованию электролиза для извлечения металлов из разбавленных
растворов препятствует низкая удельная производительность электролизеров,
особенно с плоскими электродами, по сравнению с такими процессами очистки
металлов, как цементация или химическое выделение.
Для увеличения интенсивности процессов
электроизвлечения металлов из сильно разбавленных по ионам металла растворов
используют объемные электроды. Принцип работы электролизеров с такими
электродами заключается в том, что подвергаемый обработке раствор пропускают
через каналы в теле объемного электрода, потенциал которого поддерживают на
уровне, обеспечивающем протекание процесса извлечения с максимально возможной
скоростью, т. е. при предельной силе диффузионного тока.
2.1.4 Биохимическая
очистка
Аэротенки. Процессы очистки вод от многих
органических и некоторых неорганических загрязнений сложным сообществом
бактерий, простейших и некоторых высших организмов (в условиях аэробиоза)
основаны на реакциях биохимического окисления загрязнителей (например, СxНyОzN)
вод: окисления для удовлетворения энергетических потребностей микроорганизмов и
окисления с продуцированием биомассы, имеющей среднестатистический состав
клеточного вещества C5H7NO2.
Аэробная биологическая очистка больших количеств
сточных вод обычно осуществляется в аэротенках - емкостных проточных
сооружениях со свободно плавающим в объеме обрабатываемой воды активным илом,
бионаселение которого использует загрязнения сточных вод для своей
жизнедеятельности. Непременным условием эффективности биологических процессов
метаболизма в аэротенке является обеспечение их растворенным в воде кислородом,
что достигается аэрацией и перемешиванием смеси воды и активного ила
пневматическими, механическими или смешанного типа устройствами.
Биофильтры. В этих сооружениях биоразлагаемые
органические вещества жидких отходов сорбируются и окисляются в аэробных
условиях популяций гетеротрофных факультативных бактерий, образующих
биологическую пленку на поверхности насадки (загрузочного материала,
субстрата). Для орошения насадки вода с загрязнениями периодически или
непрерывно подается в верхнюю часть сооружения через неподвижные
разбрызгиватели (спринклеры) или реактивные вращающиеся водораспределители.
Активная часть биопленки распространяется на глубину 70-100 мкм. В слоях
пленки, прилегающих к насадке, создаются анаэробные условия, образуются
органические кислоты (и газы СН4 и H2S), величина рН снижается, происходит
частичное отмирание клеток. Под воздействием гидравлической нагрузки такие
части пленки отрываются от субстрата и выносятся с водой.
Сооружения для биохимической очистки в
анаэробных условиях. В системах очистки концентрированных биоразлагаемых стоков
и переработки органических твердых, полужидких веществ и осадков в анаэробных
условиях нет внешних акцепторов водорода. Цель анаэробного окисления -
стабилизация органических соединений, содержащихся в необработанных отходах.
Окисление происходит в процессах брожения и анаэробного дыхания по следующей
схеме:
Органические вещества + Факультативные и
облигатные анаэробные бактерии + Дополнительные питательные вещества →
Прирост клеток + Летучие органические кислоты + Спирты + H2
+ CO2;
Летучие органические кислоты + H2
+ CO2 + Дополнительные
питательные вещества + метановые бактерии → Прирост клеток + CH4
+ H2O
Сооружения для анаэробного сбраживания,
работающие по принципу реакторов с полным перемешиванием - метантенки.
Различают метантенки открытого и закрытого типов (последние - с жестким или
плавающим перекрытием).
В окислительных прудах переработка органических
и ряда других примесей сточных вод и отходов обеспечивается анаэробным
разложением осадка в придонной зоне и окислением растворённых и коллоидных
органических веществ при аэробном метаболизме бактерий в средней части объёма
воды.
Более широко, чем окислительные пруды,
используют искусственные аэрируемые пруды с плавающими и стационарными
механическими аэраторами или с пневматической аэрацией.
Анаэробные пруды (лагуны) предназначены для
разрушения и стабилизации концентрированных жидких, полужидких и твердых
отходов при нагрузках (по БПК5) 300-2300 кг О2/га. Как и в метантенках, в этих
прудах анаэробное брожение сложных веществ отходов происходит в два этапа:
превращение сложных органических веществ в летучие жирные кислоты с последующим
их преобразованием в газообразные продукты (преимущественно метан и диоксид
углерода). Анаэробные пруды используют в основном в условиях теплого климата
для переработки отходов производства мяса и птицы, консервных заводов, боен,
для переработки картофельных и свекольных отходов, навоза и пр. Для получения
стока, пригодного для сброса в естественные водоемы, за анаэробной лагуной
обычно предусматривают аэробное сооружение, например окислительный пруд или
аэрируемую лагуну [2].
2.2 Охрана водоемов от
загрязнения сточными водами ОАО «Завод Универсал»
.2.1 Краткие сведения о
водопотреблении и водоотведении предприятия
На предприятии существует две системы
канализации: бытовая канализация и канализация производственных и поверхностных
сточных вод.
Бытовые и частично производственные сточные воды
системой коллекторов отводятся в насосную станцию бытовых сточных вод и
перекачиваются в городской коллектор бытовой канализации. Производительность
станции 60-70 м3/час, напор насосов 40-50 м. Диаметр подземной части насосной
станции 6 м. Бытовые стоки и частично производственные сточные воды отводятся
на городские очистные сооружения по договору с ЗАО «Водоканал» (г.
Новокузнецк).
Механически загрязненные производственные и
поверхностные сточные воды с территории предприятия отводятся в реку
Кульяновка.
Водоотведение осуществляется одним
сосредоточенным выпуском.
Река Кульяновка является правым притоком реки
Томи, длина водостока менее 10 км. Место сброса находится на расстоянии 3 км от
устья.
Выпуск в реку Кульяновка выполнен в виде
железобетонной трубы, диаметром 200 мм. Труба находится на высоте 2 м от
поверхности приёмной камеры дюкера.
Цель водопользования: техническая вода
используется на охлаждение технологического оборудования, на грануляцию шлака,
фритты, противопожарные нужды. Питьевая вода - для хозяйственно-бытовых нужд и
для приготовления пищи в столовой.
Технической водой ОАО «Завод Универсал»
снабжается из сетей ОАО «Органика». Питьевой водой - из городского водопровода
в соответствии с действующим договором с ЗАО « Водоканал».
Производственные стоки от охлаждения
технологического оборудования и талые, паводковые и ливневые воды с территории
завода собираются системой промливневой канализации [3,4].
Для производства ванн в литейном цехе вода
используется на охлаждение фурменного пояса вагранок, газоочистку, футеровку
печей, грануляцию шлака. В эмалировочном отделении литейного цеха техническая
вода используется для мойки ванн. В труболитейном цехе для производства
канализационных труб и фасонных частей к ним вода используется на охлаждение
фурменного пояса вагранок, газоочистку, грануляцию шлака, футеровку печей,
охлаждение центробежных машин. В цехе силикатного стекла для производства
эмалей вода используется на грануляцию фритты, на охлаждение вибромельниц. В
штамповочно-эмалировочном цехе на производство вода используется в агрегате
подготовки поверхности. При производстве конвекторов техническая вода
используется в сварочных машинах.
В ремонтно- механическом цехе на
электротрубосварочном участке для производства электросварных труб техническая
вода используется в стыковочной машине, формовочном стане, сварочном узле,
коллекторе охлаждения конденсата.
очистка сточный вода
2.2.2 Мероприятия по
уменьшению уровня загрязнений
Проведенный анализ литературных данных по
составу и физико-химическим свойствам сточных вод завода позволяет выбрать
наиболее оптимальные методы и способы очистки отходящих вод для данного
предприятия.
На ОАО «Завод Универсал» предлагается
использовать для вод данного типа систему биологической очистки в составе
аэротенка-вытеснителя с пневматической мелкопузырчатой аэрацией и вторичным
отстойником.
В настоящее время постоянно совершенствуются
конструкции аппаратов для очистки отходящих сточных вод, в которых используется
активный ил. Огромным шагом в эволюции очистных сооружений стало применение
управляемых схем подачи аэрации в аэротенки для ритмичного снабжения кислородом
биологических процессов очистки. Такие ритмовые процессы позволили совместить в
одном объеме аэротенка протекание широкой гаммы биохимических процессов,
необходимых для очистки сточных вод от всего спектра загрязнений, а так же
исключить ступень доочистки в технологическом цикле глубокой биологической
очистки. Эти меры помогли поднять качество и стабильность очистки на новую
высоту.
Бобылёв Ю.О. разработал принципиально новый
способ глубокой биологической очистки сточных вод и устройство для его
осуществления.
Предлагаемая пневматическая мелкопузырчатая
система аэрации заключается в использовании универсального трубного элемента,
основой которого является несущая трубная конструкция с перфорированной
мембраной из эластичного полимера.
Монтажная схема трубчатого аэратора представлена
на рисунке 2.45.
- заглушка аэрационного элемента; 2 - стопорное
кольцо; 3 - аэрационная мембрана; 4 - промежуточная соединительная муфта; 5 -
дно бассейна; 6 - опора крепления; 7 - разъемное резьбовое соединение; 8 -
присоединительный трубопровод
Рисунок 2.45 - Монтажная схема трубчатого
аэратора
Аэратор, выполненный в виде расположенных
коаксиально с зазором наружного пористого диспергирующего элемента и внутренней
перфорированной трубы (каркаса), обладает несомненными преимуществами перед
другими известными конструкциями.
Воздушный зазор обеспечивает идеальное
распределение воздуха по длине аэратора, а способ лазерной перфорации мембраны
способствует постоянному образованию мелких пузырей размером от 1 до 2 мм в
диаметре, что позволяет добиться высокого эффекта кислородонасыщения воды. Мембрана
позволяет изделию работать по принципу обратного клапана, предотвращая
возвратное проникание жидкости при технологических или аварийных паузах и,
следовательно, исключает ее загрязнение.
Фильтрующая способность мембраны является
поистине уникальной. Ни один из фильтров, работающих по другому принципу -
механической очистки, адсорбции или ионного обмена - не может обеспечить
подобной степени очистки.
Мембрана представляет собой некое подобие сетки,
размер ячеек которой сравним с размером молекулы воды. Разумеется, сквозь такую
«сетку» могут пройти либо сами молекулы воды, либо вещества, размер молекул
которых еще меньше - растворенный в воде кислород, водород и т.п. В результате
чего из воды удаляются практически все растворенные компоненты, а также соли
тяжелых металлов, органические примеси и бактерии.
Преимущества мелкопузырчатых аэрационных систем:
простая и надежная конструкция, легкая и быстрая
сборка на месте применения - экономия капиталовложений;
высокая эластичность и долговечность аэрационных
мембран в агрессивных средах, где происходит деградация даже специальных резин;
лазерная перфорация мембран обеспечивает
постоянное образование смеси мелких пузырей с небольшим количеством средних;
надежное закрытие пор при снятии давления
воздуха в паузах аэрации предотвращает загрязнение и обрастание мембраны;
материалы проверены долголетней надежной
эксплуатацией на станциях очистки сточных вод и других применениях.
На рисунке 2.46 показана схема аэротенка с
пневматической мелкопузырчатой системой аэрации и вторичного отстойника.
1 - корпус; 2 - входной патрубок; 3 -
аэрационный элемент; 4 - усреднительный резервуар; 5 - аэрлифт рециркуляции; 6
- стабилизатор активного ила; 7 - аэротенк; 8 - вторичный отстойник; 9 -
выходной патрубок; 10 - компрессор; 11 - крышка
Рисунок 2.46 - Схема аэротенка с пневматической
мелкопузырчатой системой аэрации и вторичного отстойника
Сточные воды и раствор биогенных добавок
поступают в приемную камеру 4, уравнивающую их поступление, здесь же
производится предварительная биологическая очистка. Образовавшаяся смесь
равномерно закачивается аэрлифтом 5 в аэротенк 7, где происходит окончательное
разрушение органических соединений путем окисления активным илом.
Источником сжатого воздуха являются воздуходувки
с безмасляной компрессией (используемое давление: до 100 кПа). Воздуходувки
оснащены эффективной системой фильтрации всасываемого воздуха и системой
контроля функционирования.
Воздух равномерно распределяется по длине
аэратора, способствует постоянному образованию мелких пузырей, что позволяет
добиться высокого эффекта кислородонасыщения воды.
Далее смесь чистой воды и активного ила при
помощи аэрлифта рециркуляции направляется во вторичный отстойник 8 (пирамиду),
где в неаэрируемом пространстве происходит отделение активного ила от чистой
воды под действием гравитации. Очищенная вода самотеком удаляется через выход
чистой воды. Отделенный ил оседает в нижней части вторичного отстойника и вновь
попадает в аэрируемое пространство аэротенка. После нескольких циклов он
направляется в стабилизатор ила 6 с помощью аэрлифта рециркуляции. Отработанный
стабилизированный ил постепенно накапливается в стабилизаторе и периодически
удаляется аэрлифтом через шланг. Откачанный стабилизированный ил можно
использовать в качестве удобрения.
На основании изложенного выше можно сделать
вывод, что предложенная технология биологической очистки сточных вод
обеспечивает следующие преимущества:
снижение уровня загрязнений в водных стоках до
норм сброса вод в открытые водоемы рыбохозяйственной зоны;
высокий процент очистки сточных вод загрязненных
токсичными органическими веществами (около 98 %);
отсутствие запаха;
простая и надежная эксплуатация;
не требует значительного количества времени на
обслуживание;
небольшие финансовые затраты при внедрении и
эксплуатации;
низкое энергопотребление;
для обслуживания установки нужно всего 3
человека [5].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
По выполненной курсовой работе по оценке
загрязнения водоемов сточными водами в условиях ОАО «Завод Универсал» можно
сделать следующие выводы.
Проведен анализ состояния водного объекта,
выявлены источники и основные загрязняющие вещества, сбрасываемые предприятием,
а так же мероприятия и средства защиты водной среды.
Выявлено, что концентрации
загрязняющих веществ, сбрасываемые предприятием, превышают установленный
уровень ПДК. Следовательно, необходимо внедрять в производство более
эффективные технологии очистки стоков.
В результате литературного анализа современных
средств защиты водной среды, выявлены наиболее приемлемые технологии очистки
сточных вод для ОАО «Завод Универсал».
Разработана наиболее эффективная система
биологической очистки. Для очистки стоков предприятия предлагается использовать
очистное сооружение - аэротенк-вытеснитель с пневматической мелкопузырчатой
аэрацией и вторичным отстойником.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Общее
описание расположения оборудования ОАО «Завод Универсал» за 2009 год [Электронный
ресурс], - Режим доступа: www.zavoduniversal.ru
<http://www.zavoduniversal.ru>.
. Родионов
А.И., Кузнецов Ю.П., Соловьёв Г.С. Защита биосферы от промышленных выбросов.
Основы проектирования технологических процессов. - М.: Химия, КолосС, 2005. -
392 с.
. Расчет
норм водопотребления и водоотведения ОАО «Завод Универсал» за 2009 год
[Электронный ресурс], - Режим доступа: www.zavoduniversal.ru
<http://www.zavoduniversal.ru>.
. Сборник
технологических инструкций ЦСС и ПЧЭВ ОАО «Завод Универсал» за 2009 год [Электронный
ресурс], - Режим доступа: www.zavoduniversal.ru
<http://www.zavoduniversal.ru>.
. Бобылёв
Ю.О. Патент на изобретние № 2279407. 2006. [Электронный ресурс], - Режим
доступа: <http://www.vulkan-company.ru/clean/ubas-v.pdf>