Курсовая Работа Системы Очистки Бытовых Стоков
Курсовая Работа Системы Очистки Бытовых Стоков
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
1. Исходные данные для проектирования
.1 Образование сточных вод от населенных пунктов
.2 Влияние сточных вод на водные объекты
2.1 Выбор и обоснование технологического решения
2.2 Описание технологического решения
.3 Технологические расчеты для традиционной технологической
схемы
Сегодня в нашей стране возрастают объемы промышленного производства, что
вызывает ухудшение экологической ситуации, т.к. не на всех предприятиях
правильно работают очистные сооружения и ПДК сточных вод в канализацию часто
превышает допустимые нормы.
В любом городе, поселке или другом населенном пункте одной из важнейших
систем, обеспечивающих нормальное жизнеобеспечение, является система отведения
и очищения как промышленных, так и хозяйственно-бытовых и ливневых
(поверхностных) сточных вод.
Документ, в котором изложены основные требования, которым должны
соответствовать сточные воды - СанПиН 2.1.5.980-00 "Гигиенические
требования к охране поверхностных вод".
Согласно п. 3.2 того же СанПиН - "Водные объекты питьевого,
хозяйственно-бытового и рекреационного водопользования считаются загрязненными,
если показатели состава и свойства воды в пунктах водопользования изменились
под прямым или косвенным влиянием хозяйственной деятельности, бытового
использования и стали частично или полностью непригодными для водопользования
населения".
Кроме того, в ряде водоемов существует повышенная эпидемиологическая
опасность вследствие превышения ПДК микробных загрязняющих веществ, выделяющих
гельминты. В такой ситуации предприятия, осуществляющие сброс стоков в данный
водоем, обязаны произвести разработку и реализацию мероприятий по защите водных
ресурсов, таких как установка очистных сооружений для обеззараживания сточных
вод, доработка используемой системы очистки стоков, повышающая эффективность ее
работы и т.д.
Производственный контроль за ПДК эпидемически опасных веществ в стоках
осуществляется в подобных ситуациях на основании таких нормативных документов,
как СанПиН 3.2.1333-03 и МУ 3.2.1022-01 , а также МУ 2.1.5.800-99 .
Контроль за ПДК стоков после очищения и эффективностью очистки
производится в строгом соответствии с планами-графиками, индивидуально
согласующимися с Роспотребнадзором.
Качество поверхностных стоков, сбрасываемых в канализационные системы
регламентируется приложением 1 к СанПиН 2.1.5.980-00 и ГН 2.1.5.2280-07.
В данном проекте рассмотрены несколько схем решений по очистке
хозяйственно-бытовых сточных вод от поселка с численностью населения 500
человек.
Сточные воды - это пресные воды, изменившие после
использования в бытовой и производственной деятельности человека свои
физико-химические свойства и требующие отведения.
По происхождению сточные воды могут быть
классифицированы на следующие: бытовые, производственные и атмосферные.
Бытовые сточные воды образуются в жилых,
административных и коммунальных (бани, прачечные и др.) зданиях, а также в
бытовых помещениях промышленных предприятий. Это сточные воды, которые
поступают в водоотводящую сеть от санитарных приборов (умывальников, раковин
или моек; ванн, унитазов и трапов - напольных приборов с решетками).
Особенности образования этих сточных вод хорошо известны.
Производственные сточные воды образуются в процессе
производства различных товаров, изделий, продуктов, материалов и пр. К ним
относятся отработавшие технологические растворы, маточники, кубовые остатки,
технологические и промывные воды, воды барометрических конденсаторов,
вакуум-насосов и охлаждающих систем; шахтные и карьерные воды; воды
химводоочистки, воды от мытья оборудования и производственных помещений, а
также от очистки и охлаждения газообразных отходов, очистки твердых отходов и
их транспортировки.
Атмосферные сточные воды образуются в процессе
выпадения дождей и таяния снега, как на жилой территории населенных пунктов,
так и территории промышленных предприятий, АЗС и др. Часто эти воды называют
дождевыми или ливневыми, вследствие того, что в большинстве случаев
максимальные (расчетные) расходы образуются в результате выпадения ливней
(дождей).
Основными характеристиками сточных вод являются:
количество сточных вод, характеризуемое расходом, измеряемым в л/с или м 3 /с,
м 3 /ч, м 3 /смену, м 3 /сут и т.д.; виды
(компоненты) загрязнений и содержание их в сточных водах, характеризуемое
концентрацией загрязнений, измеряемой в мг/л или г/м 3 . Важной
характеристикой сточных вод является степень равномерности (или
неравномерности) их образования и поступления в водоотводящие системы. Обычно
она определяется неравномерностью поступления сточных вод по часам суток в
году. Эти характеристики учитываются при проектировании водоотводящих систем.
В бытовых сточных водах содержатся загрязнения
минерального и органического происхождения. Те и другие находятся в
нерастворенном, растворенном и коллоидном состояниях. Часть нерастворенных
загрязнений, задерживаемых при анализах на бумажных фильтрах, называют взвешенными
веществами. Наибольшую санитарную опасность представляют загрязнения
органического происхождения. В бытовых сточных водах взвешенных веществ
органического происхождения содержится в среднем 100...300 мг/л. Содержание
органических загрязнений, находящихся в растворенном состоянии, оценивается
значениями биохимической потребности в кислороде (БПК) и химической потребности
в кислороде (ХПК). Бытовые сточные воды имеют БПК=100...400 мг/л, а
ХПК=150....600 мг/л, и их можно оценить как весьма загрязненные. При хранении
они способны загнить через 12-24 ч (при t = 20°С).
Производственные сточные воды различных отраслей
промышленности существенно отличаются как по составу загрязняющих веществ, так
и по их концентрации.
В дождевых водах содержится значительное количество
нерастворенных минеральных примесей, а также загрязнения органического
происхождения. БПК дождевых вод достигает 50-60 мг/л. Исследованиями
установлено, что дождевые воды могут являться источниками загрязнения водоемов.
Расход дождевых вод с 1 га площади территории города достигает 150 л/с (1 раз в
год) и 300 л/с (1 раз в 10 лет). Образование (выпадение) дождевых вод
происходит весьма неравномерно. Их расход изменяется от нуля (в сухую погоду)
до максимального значения 300 л/с (в период выпадения интенсивных ливней).
Достаточно широко используется понятие "городские
сточные воды". Под ним понимается смесь бытовых и производственных сточных
вод. В реальных условиях в чистом виде бытовых вод не бывает. В сточных водах,
поступающих от городов, всегда содержатся компоненты загрязнений, характерные
для производственных сточных вод (нефтепродукты, кислоты, щелочи, соли и др.).
При решении задач отвода и очистки городских сточных вод это необходимо
учитывать.
Все указанные выше сточные воды требуют обязательной
очистки при их отведении в открытые водоемы, так как в них содержатся различные
загрязняющие вещества в концентрациях, значительно превышающих предельно
допустимые.
Различная степень загрязнения сточных вод и природа их
образования выдвигают при проектировании важную задачу совместного или
раздельного отведения отдельных видов сточных вод, совместной или раздельной их
очистки.
Разнородность состава загрязнений сточных вод
способствует тому, что стопроцентная очистка сточных вод невозможна, и поэтому
она регламентируется значениями предельно допустимых концентраций (ПДК).
В понятие "сточные воды" входят различные по
происхождению, составу и физико-химическим свойствам воды, которые
использовались человеком для бытовых и технологических нужд. При этом вода
получила загрязнения, и ее физико-химические свойства изменились. Сточные воды
разнообразны по составу и, следовательно, по свойствам.
По своей природе загрязнения сточных вод
подразделяются на органические, минеральные, биологические. Органические
загрязнения - это примеси растительного и животного происхождения. Минеральные
загрязнения - это кварцевый песок, глина, щелочи, минеральные кислоты и их
соли, минеральные масла и т. д. Биологические и бактериальные загрязнения - это
различные микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки, мелкие водоросли и
бактерии, в том числе болезнетворные - возбудители брюшного тифа, паратифа,
дизентерии и др.
Различают три основные категории сточных вод в
зависимости от их происхождения:
Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в
водоотводящую сеть от жилых домов, бытовых помещений промышленных предприятий,
комбинатов общественного питания и лечебных учреждений. В составе таких вод
различают фекальные сточные воды и хозяйственные, загрязненные различными
хозяйственными отбросами, моющими средствами. Хозяйственно-бытовые сточные воды
всегда содержат большое количество микроорганизмов, которые являются продуктами
жизнедеятельности человека. Среди них могут быть и патогенные. Особенностью
хозяйственно-бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава.
Основная часть органических загрязнений таких вод представлена белками, жирами,
углеводами и продуктами их разложения. Неорганические примеси составляют
частицы кварцевого песка, глины, соли, образующиеся в процессе
жизнедеятельности человека. К последним относят фосфаты, гидрокарбонаты,
аммонийные соли (продукт гидролиза мочевины). Из общей массы загрязнений
бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-58%.
Производственные сточные воды образуются в результате
технологических процессов. Качество сточных вод и концентрация загрязняющих
веществ определяются следующими факторами: видом промышленного производства и
исходного сырья, режимами технологических процессов. На предприятиях, например,
металлообрабатывающих производственные сточные воды загрязнены минеральными
веществами. Пищевая промышленность дает загрязнения органическими примесями.
Большинство же предприятий имеет загрязнения сточных вод как минеральные, так и
органические, в различных соотношениях. Концентрация загрязнений сточных вод
различных предприятий неодинакова. Она колеблется в весьма широких пределах, в
зависимости от расхода воды на единицу продукции, совершенства технологического
процесса и производственного оборудования. Концентрация загрязнений в
производственных сточных водах может сильно колебаться во времени и зависит от
хода технологического процесса в отдельных цехах или на предприятии в целом.
Неравномерность притока сточных вод и их концентрации во всех случаях ухудшает
работу очистных сооружений и усложняет эксплуатацию.
Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения
осадков. К этой категории сточных вод относят талые воды, а также воды от
поливки улиц. В атмосферных водах наблюдается высокая концентрация кварцевого
песка, глинистых частиц, мусора и нефтепродуктов, смываемых с улиц города.
Загрязнение территории промышленных предприятий приводит к появлению в ливневых
водах примесей, характерных для данного производства. Отличительной
особенностью ливневого стока является его эпизодичность и резко выраженная
неравномерность по расходу и концентрациям загрязнений.
В зависимости от гидрогеологических условий местности,
характера производственных процессов в данном регионе, расхода воды на
хозяйственно-бытовые и производственные цели, выбирается та или иная система
водоотведения и, соответственно, схема водоотводящей сети. Загрязнения
хозяйственно-бытовых и производственных стоков влияют на технологию очистки
воды и на экологическую ситуацию в данном районе.
Состав сточных вод и их свойства оценивают по
результатам санитарно-химического анализа, включающего наряду со стандартными
химическими тестами целый ряд физических, физико-химических и
санитарно-бактериологических определений.
Сложность состава сточных вод и невозможность
определения каждого из загрязняющих веществ приводит к необходимости выбора
таких показателей, которые характеризовали бы определенные свойства воды без
идентификации отдельных веществ. Такие показатели называются групповыми или
суммарными. Например, определение органолептических показателей (запах,
окраска) позволяет избежать количественного определения в воде каждого из
веществ, обладающих запахом или придающих воде окраску.
Полный санитарно-химический анализ предполагает
определение следующих показателей: температура, окраска, запах, прозрачность,
величина рН, сухой остаток, плотный остаток и потери при прокаливании,
взвешенные вещества, оседающие вещества по объему и по массе, перманганатная
окисляемость, химическая потребность в кислороде (ХПК), биохимическая
потребность в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный, нитритный, нитратный),
фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие токсичные элементы,
поверхностно-активные вещества, нефтепродукты, растворенный кислород, микробное
число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. Кроме
перечисленных показателей, в число обязательных тестов полного
санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть
включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть
населенных пунктов от промышленных предприятий.
Температура - один из важных технологических
показателей, функцией температуры является вязкость жидкости и, следовательно,
сила сопротивления оседающим частицам. Поэтому температура - один из
определяющих факторов процесса седиментации. Важнейшее значение имеет
температура для биологических процессов очистки, так как от нее зависят
скорости биохимических реакций и растворимость кислорода в воде.
Окраска - один из органолептических показателей
качества сточных вод. Хозяйственно-фекальные сточные воды обычно слабо окрашены
и имеют желтовато-буроватые или серые оттенки. Наличие интенсивной окраски
различных оттенков - свидетельство присутствия производственных сточных вод.
Для окрашенных сточных вод определяют интенсивность окраски по разведению до
бесцветной, например 1:400; 1:250 и т.д.
Запах - органолептический показатель,
характеризующий наличие в воде пахнущих летучих веществ. Обычно запах
определяют качественно при температуре пробы 20°С и описывают как фекальный,
гнилостный, керосиновый, фенольный и т.д. При неясно выраженном запахе определение
повторяют, подогревая пробу до 65°С. Иногда необходимо знать пороговое число -
наименьшее разбавление, при котором запах исчезает.
Концентрация ионов водорода выражается величиной рН. Этот
показатель чрезвычайно важен для биохимических процессов, скорость которых
может существенно снижаться при резком изменении реакции среды. Установлено,
что сточные воды, подаваемые на сооружения биологической очистки, должны иметь
значение рН в пределах 6,5 - 8,5. Производственные сточные воды (кислые или
щелочные) должны быть нейтрализованы перед сбросом в водоотводящую сеть, чтобы
предотвратить ее разрушение. Городские сточные воды обычно имеют слабощелочную
реакцию среды (рН = 7,2-7,8).
Прозрачность характеризует общую загрязненность
сточной воды нерастворенными и коллоидными примесями, не идентифицируя вид
загрязнений. Прозрачность городских сточных вод обычно составляет 1-3 см, а
после очистки увеличивается до 15 см.
Сухой остаток характеризует общую загрязненность
сточных вод органическими и минеральными примесями в различных агрегативных
состояниях (в мг/л). Определяется этот показатель после выпаривания и
дальнейшего высушивания при t =
105 °С пробы сточной воды. После прокаливания (при t = 600°С) определяется зольность сухого остатка. По этим двум
показателям можно судить о соотношении органической и минеральной частей
загрязнений в сухом остатке.
Плотный остаток - это суммарное количество
органических и минеральных веществ в профильтрованной пробе сточных вод (в
мг/л). Определяется при таких же условиях, что и сухой остаток. После
прокаливания плотного остатка при t = 600°С можно ориентировочно оценить соотношение органической и
минеральной частей растворимых загрязнений сточных вод. При сравнении
прокаленных сухого и плотного остатков городских сточных вод определено, что
большая часть органических загрязнений находится в нерастворенном состоянии.
При этом минеральные примеси в большей степени находятся в растворенном виде.
Взвешенные вещества - показатель, характеризующий
количество примесей, которое задерживается на бумажном фильтре при фильтровании
пробы. Это один из важнейших технологических показателей качества воды,
позволяющий оценить количество осадков, образующихся в процессе очистки сточных
вод. Кроме того, этот показатель используется в качестве расчетного параметра
при проектировании первичных отстойников. Количество взвешенных веществ - один
из основных нормативов при расчете необходимой степени очистки сточных вод.
Потери при прокаливании взвешенных веществ определяются так же, как для сухого
и плотного остатков, но выражаются обычно не в мг/л, а в виде процентного
отношения минеральной части взвешенных веществ к их общему количеству по сухому
веществу. Этот показатель называется зольностью. Концентрация взвешенных
веществ в городских сточных водах обычно составляет 100 - 500 мг/л.
Оседающие вещества - часть взвешенных веществ, оседающих
на дно отстойного цилиндра за 2 ч отстаивания в покое. Этот показатель
характеризует способность взвешенных частиц к оседанию, позволяет оценить
максимальный эффект отстаивания и максимально возможный объем осадка, который
может быть получен в условиях покоя. В городских сточных водах оседающие
вещества в среднем составляют 50-75% общей концентрации взвешенных веществ.
Под окисляемостью понимают общее содержание в
воде восстановителей органической и неорганической природы. В городских сточных
водах подавляющую часть восстановителей составляют органические вещества,
поэтому считается, что величина окисляемости полностью относится к органическим
примесям. Окисляемость - групповой показатель. В зависимости от природы
используемого окислителя различают химическую окисляемость, если при
определении используют химический окислитель, и биохимическую, когда роль
окислительного агента выполняют аэробные бактерии - этот показатель -
биохимическая потребность в кислороде -БПК. В свою очередь, химическая
окисляемость может быть перманганатной (окислитель КМпО 4 ),
бихроматной (окислитель К 2 Сг 2 0 7 ) и иодатной
(окислитель KJO 3 ). Результаты определения окисляемости независимо от
вида окислителя выражают в мг/л О 2 . Бихроматную и иодатную
окисляемость называют химической потребностью в кислороде или ХПК.
Перманганатная окисляемость - кислородный эквивалент
легко-окисляемых примесей. Основная ценность этого показателя - быстрота и
простота определения. Перманганатная окисляемость используется с целью
получения сравнительных данных. Тем не менее, есть такие вещества, которые не
окисляются КМпО 4 . Определяя ХПК, можно достаточно полно оценить
степень загрязненности воды органическими веществами.
БПК - кислородный эквивалент степени
загрязненности сточных вод биохимически окисляемыми органическими веществами.
БПК определяет количество кислорода, необходимое для жизнедеятельности
микроорганизмов, участвующих в окислении органических соединений. БПК характеризует
биохимически окисляемую часть органических загрязнений сточной воды,
находящихся в первую очередь в растворенном и коллоидном состояниях, а также в
виде взвеси.
При расположении промышленного предприятия в черте
города или вблизи него, загрязненные производственные сточные воды могут
сбрасываться в городскую водоотводящую сеть. Для предотвращения нарушения
технологического процесса биологической очистки хозяйственно-бытовых сточных
вод, сбрасываемые воды должны удовлетворять определенным требованиям. Основные
из них сводятся к следующему:
• производственные сточные воды не должны быть
агрессивными по отношению к материалам водоотводящих сетей и сооружений, не
должны содержать примеси такой крупности и такого удельного веса, которые могли
бы засорять водоотводящую сеть города;
• в производственных сточных водах не должно быть
горючих примесей - бензина, нефтепродуктов, эфиров, а также растворенных
газообразных веществ, которые могли бы образовывать взрывоопасные смеси. При
биологической очистке городских стоков концентрация нефтепродуктов не должна
превышать допустимого предела для процесса биохимической очистки;
• температура смеси хозяйственно-бытовых и
производственных сточных вод не должна превышать 40°С;
• сбрасываемые в городскую водоотводящую сеть сточные
воды не должны содержать бактерий, попадающих с продуктами выработки вакцин и
сывороток;
• средние значения рН не должны превышать значений
6,5-7;
• производственные сточные воды, не отвечающие
предъявляемым требованиям, подвергаются предварительной очистке на
соответствующих локальных установках. Кроме того, предусматривается устройство
гидравлических затворов в местах выпуска в городскую водоотводящую сеть.
Общие требования к производственным сточным водам,
поступающим в городскую водоотводящую сеть, представлены в табл. 1.1
Таблица 1.1 Общие требования к
производственным сточным водам, поступающим в городскую водоотводящую сеть
Показатель состава и
свойств сточных вод
Предельно допустимая
концентрация (ПДК)
Особое внимание уделяется производственным сточным
водам, имеющим радиоактивные элементы. В водоотводящую сеть города не
разрешается сброс таких стоков. Не разрешен также сброс биологически
"жестких" поверхностно-активных веществ и СПАВ.
Многообразие количества и качества сточных вод, как
производственных, так и хозяйственно-бытовых, определяет выбор системы
водоотведения и схемы водоотводящих сетей, и, соответственно, методы очистки.
Санитарная характеристика водоема составляется на
основании санитарно-топографического обследования. При этом учитываются также
санитарные условия водообеспечения населенных мест. На основании таких
обследований составлены показатели качества воды источников водопользования.
Они разделяются на три класса (табл. 1.2).
Разделение водных источников по классам показывает
большой их разброс по качеству и количеству воды. Показатели качества воды
изменяются в зависимости от гидрогеологических условий объекта, его
географического положения, а также от наличия промышленных предприятий (они могут
сбрасывать сточные воды в водоем). По своему назначению водные источники
делятся на рыбохозяйственные и хозяйственно-бытовые, и культурно-бытовые.
Рыбохозяйственные объекты в свою очередь
подразделяются на две категории. К первой относят объекты, используемые для
сохранения и воспроизводства ценных пород рыб, обладающих высокой
чувствительностью к кислороду. Ко второй - все водные объекты, используемые для
других рыбохозяйственных целей.
При выпуске очищенных сточных вод в водоем необходимо
учитывать категорию водного объекта и ПДК вредных загрязнений. Условия спуска
сточных вод в водоемы регламентированы "Правилами охраны поверхностных вод
от загрязнений сточными водами". Этими правилами установлены нормативы
качества воды: для водоемов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового
водопользования; для водоемов, используемых в рыбохозяйственных целях.
В соответствии с правилами запрещается спуск в водоемы
сточных вод, которые могут быть устранены путем перехода на безводное
производство или путем повторного и оборотного использования.
Правила устанавливают нормативы качества воды водоемов
по категориям водопользования: к первой категории относятся участки водоемов,
используемые в качестве источников для централизованного или
нецентрализованного питьевого водоснабжения, а также водоснабжения предприятий
пищевой промышленности. Ко второй - участки водоемов, используемых для спорта и
отдыха населения.
Таблица 1.2 Показатели качества воды
по классам при водопользовании
Окисляемость
перманганатная, мг/л О2
Окисляемость
перманганатная, мг/л О 2
Число лактозо-положительных
кишечных палочек (ЛКП), количество в 1 л
Приведенные в правилах нормативы качества воды в
водоемах относятся к створам, расположенным на проточных участках на 1 км выше
ближайшего пункта водопользования, на непроточных участках и водохранилищах - к
створам в 1 км в обе стороны от пункта водопользования.
Уточнение категорий водоемов или их участков
производится органами санитарно-эпидемиологической службы и рыбохозяйственных
организаций. Общие требования к составу и свойствам воды в водоемах и водотоках
соответствующих категорий после выпуска в них сточных вод, подвергшихся
необходимой очистке, приведены в табл. 1.3.
Требования к выпуску сточных вод в море соответствуют
нормативам приема очищенных сточных вод во внутренние водотоки и водоемы.
Однако, имеются и некоторые особенности. Согласно "Правилам санитарной
охраны прибрежных вод морей", при разработке соответствующих проектов
учитываются границы района морского водопользования по береговой линии. В
сторону моря она принимается не менее 2 км от береговой линии, далее на 10 км в
обе стороны от границ района водопользования по берегу и в сторону моря.
Предусматривается первый пояс санитарной охраны. В границах района
водопользования сброс очищенных промышленных и бытовых сточных вод, включая
судовые, запрещается.
Таблица 1.3 Допустимые изменения
состава воды в водоемах и водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод
Требования к составу и
свойствам воды в водоеме
свойств воды в водоеме
после выпуска сточных вод
Категории хозяйственно-питьевого
и культурно-бытового назначения
Категории
рыбохозяйст-венного назначения
Очистка хозяйственно- бытовых сточных вод. Курсовая работа ...
Курсовая работа : Механическая очистка сточных... - BestReferat.ru
Очистка бытовых сточных вод
Реферат/ Курсовая - Методы очистки хозяйственно бытовых ...
Очистка бытовых и промышленных стоков (реферат, курсовая ...)
Контрольные Работы По Алгебре Профильный Уровень
Великая Личность В Истории Сочинение
Курсовые Скачать Психология
Контроль И Ревизия Управления Организацией Реферат
Минимализм Важнейшие Эссе Читать