Методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод содержание стр
 Скачать 1.39 Mb.
|
|
МЕТОДЫ И СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОЧИСТКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД СОДЕРЖАНИЕ Стр. 1. Особенности канализования промышленных предприятий …………………………………………… 1.1. Состав и свойства производственных сточных вод …………………………………………………. 1.2. Системы водоотведения городов и промышленных предприятий ………………………………… 1.3. Основные показатели качества сточных вод ………………………………………………………… 2. Методы и сооружения для механической очистки сточных вод …………………………………….. 2.1. Усреднители …………………………………………………………………………………………… 2.2. Решетки для процеживания …………………………………………………………………………… 2.3. Сооружения и аппараты для осаждения примесей из сточных вод ………………………………… 2.3.1. Устройства для выделения из сточных вод нерастворенных примесей по действием гравитацион- ных сил. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.1. Песколовки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.2. Отстойники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1.3. Специальные устройства для механической очистки сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2. Устройства для выделения из сточных вод нерастворенных примесей под действием центробеж- ных сил . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.1. Гидроциклоны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2.2. Центрифуги и сепараторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3. Фильтрационные установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3.1. Фильтрование через фильтрующие перегородки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3.2. Процеживание на сетчатых барабанных фильтрах и микрофильтрах . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.3.3. Фильтры с зернистой загрузкой . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3. Химическая очистка сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1. Нейтрализация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.2. Окислительный метод очистки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3. Восстановительный метод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4. Физико-химическая очистка сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1. Коагуляция и флокуляция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.2. Сорбция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.3. Флотация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.4. Экстракция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5. Ионный обмен . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5. Установки для электрохимической очистки сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1. Электролизеры. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.2. Установки для электрокоагуляции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.3. Электрофлотационные установки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4. Электродиализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6. Биологическая очистка сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1. Очистка сточных вод в естественных условиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2. Сооружения с очисткой сточных вод в искусственно созданных условиях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.1. Биофильтры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.2.2. Аэротенки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7. Обработка и утилизация осадков бытовых и производственных сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1. Общие сведения об осадках сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2. Методы обработки осадков сточных вод . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.1. Уплотнение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.2. Стабилизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.3. Кондиционирование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.4. Обезвоживание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.5. Термическая сушка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.6. Сжигание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.2.7. Пиролиз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.3. Утилизация осадков . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Список использованных источников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1. Особенности канализования промышленных предприятий 1.1. Состав и свойства производственных сточных вод Сточные воды, отводимые с территорий промышленных предприятий, по своему составу делятся на три вида. 1) Производственные сточные воды образуются в результате использования воды в различных тех- нологических процессах. Их количество, состав и концентрации загрязняющих веществ определяются следующими факторами: видом промышленного производства и характером технологического процес- са, составом исходного сырья и выпускаемой продукции, составом исходной свежей воды, режимами технологических процессов. Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах различных пред- приятий неодинаковы, колеблются в широких пределах во времени в отдельных цехах или на предпри- ятии в целом. Неравномерность притока сточных вод и их концентрации ухудшает работу очистных сооружений и усложняет их эксплуатацию. В зависимости от степени загрязнения производственные сточные воды можно разделить на три основные категории: - условно-чистые, которые не приводят к изменениям физико-химического состава воды водоема и не требуют очистки. Эти воды обычно поступают от теплообменных аппаратов, а также образуются при охлаждении оборудования и продуктов производства; - нормативно очищенные – воды, прошедшие очистку до ПДК загрязняющих веществ, сброс кото- рых не приводит к изменению качества воды в водоеме; - загрязненные – воды, сбрасываемые без очистки или недостаточно очищенные, с концентрациями загрязняющих веществ, превышающими ПДК, в расчете на процессы разбавления и самоочищения в водном объекте. Загрязненные сточные воды обычно делят на три группы: загрязненные преимущест- венно органическими примесями, загрязненные преимущественно минеральными примесями и за- грязненные смесью этих примесей. Большинство предприятий имеет как минеральные, так и органиче- ские загрязнения сточных вод в различных соотношениях. Производственные сточные воды являются наиболее опасными для водных объектов. Они значи- тельно труднее поддаются очистке, чем городские сточные воды, для этого требуются сложные и доро- гие очистные сооружения. Разнообразие состава и характера загрязнений производственных сточных вод обусловливает применение для их очистки различных методов, как физико-химических и химиче- ских, так и биологических. Промышленные сточные воды принимаются в городскую систему канализа- ции с ограничениями. 2) Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются при эксплуатации на территории предприятия санузлов, душевых, прачечных и столовых. В составе таких вод различают фекальные, загрязненные в основном физиологическими выделениями людей, и хозяйственные, загрязненные различными хозяй- ственными отбросами, моющими средствами. Отличительной особенностью хозяйственно-бытовых вод является относительное постоянство их состава и высокая степень загрязненности. Основную мас- су загрязнений составляют органические вещества растительного и животного происхождения. Хо- зяйственно-бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов, которые являются продуктами жизнедеятельности человека, среди которых могут быть и патогенные. Это наибо- лее опасная в эпидемиологическом отношении часть загрязнений. Для очистки хозяйственно-бытовых сточных вод, как правило, применяют биологические методы. Предприятия не отвечают за качество данных вод и направляют их на городские очистные сооружения. Загрязнения хозяйственно-бытовых и производственных стоков влияют на выбор технологической схемы очистки воды и на экологическую ситуацию в данном районе. 3) Атмосферные (ливневые) сточные воды (поверхностный сток с территорий предприятий) обра- зуются в результате смыва примесей, скапливающихся на территории, дождевой, талой и поливочной водой. Отличительной особенностью ливневого стока является его эпизодичность и резко выраженная неравномерность по расходу и концентрациям загрязнений. Поверхностный сток содержит в основном минеральные загрязнения - твердые (взвешенные) частицы, а также нефтепродукты. Ливневые воды с территорий промышленных предприятий могут содержать специфические примеси, характерные для того или иного производства. На загрязненность поверхностного стока оказывают влияние многие факторы: уровень благоустройства территории, плотность населения, интенсивность движения транс- порта. Эти воды сбрасываются в наружную (дождевую) сеть города. Предприятия ведут учет объема сточных вод данного типа. Поверхностный сток с промышленных площадок имеет, как правило, более сложный состав, а кон- центрация загрязнений в нем выше, чем в городском стоке. 1.2. Системы водоотведения городов и промышленных предприятий Система водоотведения и, соответственно, схема водоотводящей сети выбирается в зависимости от гидрогеологических, топографических условий местности, характера производственных процессов в данном регионе, расхода воды на хозяйственно-бытовые и производственные цели. В зависимости от того, как отводятся отдельные виды сточных вод – совместно или раздельно, системы водоотведения подразделяют на общесплавные, раздельные (полные или неполные) и полураздельные. 1) При общесплавной системе водоотведения все виды сточных вод отводят по единой водоотводя- щей сети. В период сильных ливней ввиду незначительной концентрации загрязнений предусматрива- ется сброс части смеси сточных вод в водный объект без очистки через специальные устройства – лив- неспуски, размещаемые обычно на главном коллекторе вблизи водоема. Применение общесплавных систем водоотведения целесообразно при наличии рядом с обслуживае- мым объектом мощного водоема, в который допустим сброс значительных объемов неочищенных сточ- ных вод. В настоящее время общесплавные системы не проектируют, т.к. они не удовлетворяют современным правилам охраны поверхностных вод, или устраивают общесплавные системы без ливнеспусков, то есть все виды сточных вод отводят на очистку. Недостатком таких систем является то, что в сухую по- году гидравлические условия работы коллекторов хуже ввиду их малого наполнения. 2) При раздельной системе отдельные виды сточных вод отводятся по самостоятельным сетям. Полная раздельная система имеет не менее двух сетей (обычно бытовая и дождевая), производст- венные сточные воды при этом очищаются вместе с бытовыми. Неполная раздельная система имеет лишь одну водоотводящую сеть для отвода бытовых и произ- водственных сточных вод. Отвод дождевых вод в водоем производится по открытым лоткам, кюветам и канавам. Устройство неполной раздельной системы возможно лишь для небольших объектов. Обычно эта система является промежуточным этапом строительства полной раздельной системы. 3) Полураздельная система имеет две водоотводящие сети – производственно-бытовую и дожде- вую. В местах пересечения этих сетей устраивают разделительные камеры. Принцип работы разде- лительной камеры основан на учете различной степени отлета струи воды с уступа при разных скоростях движения воды в коллекторе при малом и большом наполнениях. При сравнительно малых расходах воды в дождевой сети камеры перепускают весь расход дождевых вод в главный коллектор, при боль- ших расходах они перепускают в него лишь часть воды, протекающей по трубам в донной части. Таким образом, на очистку отводятся наиболее загрязненные дождевые воды, стекающие в начальный период дождя, когда с поверхности водосборного бассейна смывается основная масса загрязнений, и донные потоки воды, наиболее насыщенные загрязнениями. При больших расходах воды (в период сильных ливней) менее загрязненные дождевые воды отводятся в водоем без очистки. С санитарной точки зрения эта система наиболее прогрессивна, однако ввиду высокой строитель- ной и эксплуатационной стоимости она не получила широкого распространения. В специальной литературе часто фигурирует термин «городские сточные воды». Под городскими сточными водами понимают смесь всех трех видов вод при общесплавной системе водоотведения или бытовых и производственных при раздельной системе. В целом по стране из общего объема водоотведе- ния городских систем канализации промышленные сточные воды составляют 40%. По химической природе загрязнения городских сточных вод делятся на минеральные (песок, глина, растворенные ми- неральные соли, кислоты и щелочи) и органические, которые в свою очередь могут быть растительного и животного происхождения. Городские сточные воды имеют чрезвычайно высокую микробную за- грязненность. Для решения вопроса о сбросе городских сточных вод в водный объект нет необходимо- сти исследовать их состав, так как он довольно постоянный, и различия могут быть лишь в концентра- ции, которая зависит от нормы водоотведения. Промышленные сточные воды принимаются в город- скую систему канализации с ограничениями. Тем не менее присутствие в городском стоке промышлен- ных сточных вод сообщает ему разнообразие состава, неравномерность объема и концентрации. На городских очистных станциях вода последовательно проходит сооружения механической, био- логической очистки и дезинфицируется. Для обеспечения нормальной работы этих сооружений к го- родским сточным водам предъявлен ряд требований, выполнение которых обеспечивается постоянным контролем качества сточных вод промышленных предприятий, подключенных к водоотводящей сети города. Условия формирования сточных вод на разных предприятиях могут весьма различаться. Канализо- вание промышленных предприятий, как правило, осуществляется по полной раздельной системе. Производственные сточные воды в зависимости от вида загрязняющих веществ и их концентраций, а также от количества сточных вод и мест их образования отводятся несколькими самостоятельными по- токами. Для лучшей локальной очистки от различных видов загрязнений организуют несколько сетей промышленной канализации, например, для сильно минерализованных вод, не содержащих высокоток- сичных веществ, кислых и щелочных сточных вод, высокотоксичных сточных вод, сточных вод от ох- лаждающих агрегатов, обычно не несущих загрязнений. |