отчет по практике. Практика. Отчет изучение методов и способов очистки сточных вод на предприятии

• Название: Отчет изучение методов и способов очистки сточных вод на предприятии
• Анкор: отчет по практике
• Дата: 20.09.2022
• Размер: 339.12 Kb.
• Имя файла: Практика.docx
• Тип: Отчет; #688034

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

«Тольяттинский государственный университет»
__________________________
(Наименование института)
_______________________________________________________________________________________________
(Наименование кафедры, центра, департамента)


ОТЧЕТ
Изучение методов и способов очистки

сточных вод на предприятии

(Наименование практики)
обучающегося ___________________________________________________

_{(И.О. Фамилия)}
НАПРАВЛЕНИЕ ПОДГОТОВКИ (СПЕЦИАЛЬНОСТЬ)____________________________________
Содержание
1. Знакомство с деятельностью производства ПАО «Тольяттиазот» (ТОАЗ).

2.Изучение и освоение деятельности организации химической промышленности

3. Изучение технологии и оборудования отдельных производств.

4. Изучение технической документации.

5. Изучение протоколов экологического контроля. (2ТП – вода, регламентов, протоколов исследований).

1. Знакомство с деятельностью производства ПАО «Тольяттиазот» (ТОАЗ)
Одним из крупнейших предприятий химической промышленности в России и за рубежом является Публичное акционерное общество «Тольяттиазот», расположенное в г. Тольятти. Предприятие было основано в 1979 г.

Основной деятельностью является выпуск минеральных удобрений и химической продукции. Включает в себя 7 агрегатов по производству аммиака и 2 агрегата карбамида, расположенных на более чем 300 га производственной площадки. Компания является публичным акционерным обществом и имеет листинг акций на Московской бирже [4].

С самого своего основания «Тольяттиазот» играет значимую роль в развитии химической отрасли страны, и в обеспечении благополучия всей Самарской области. Основными продуктами производства являются: аммиак, минеральные удобрения, карбамид, КФК, аммиачная вода, а также другая химическая продукция.

5. Изучение протоколов экологического контроля. (2ТП – вода, регламентов, протоколов исследований)
На сегодняшний день, одной из самых актуальных экологических проблем, является проблема сохранения и рационального использования водных ресурсов. Разного рода деятельность, стремление человека к финансовому обогащению, халатное отношение, несоблюдение законов и норм – наносят огромный, и подчас непоправимый, ущерб природной среде.

Предприятие ПАО «Тольяттиазот» использует воды Куйбышевского водохранилища как источник водоснабжения и воды Саратовского водохранилища в качестве приёмника сточных вод. Являясь значительными потребителями волжской воды, предприятие является и значительным её загрязнителем. Его объёмы и качество таковы, что оказывают значительное негативное воздействие, с которым природа уже не может справляться самостоятельно [2, 8-9].

Сегодня, как никогда важно, минимизировать негативные воздействия промышленной деятельности человека. Это требует внедрения и разработки ресурсосберегающих технологий, которые действительно работают, они должны быть направлены на снижение общего количества сточных вод, улучшение их качества и уменьшение их токсичности [10,11].

Инновационным решением по снижению негативного воздействия химического предприятия ПАО ТОАЗ на Саратовское водохранилище является изменение схемы водооборота и внедрение локальной переработки минерализованных стоков образующихся в процессе водоподготовки.

ПАО «Тольяттиазот» потребляет 60000 м³ в сутки. Поступая на предприятие, вода проходит несколько этапов очистки в осветлителях и цехах водоподготовки.

Предприятие имеет собственные биологические очистные сооружения (БОС), на которых проходят очистку не только сточные воды предприятия, но и сточные воды Комсомольского района города и стоки пос. Поволжский. Но прежде чем попасть на БОС, сточные воды предприятия подвергаются предварительной очистке на 9-ти локальных установках, имеющихся во всех основных цехах предприятия и смешению на узле контроля и подготовки сточных вод. Сточные воды после биологической очистки на очистных сооружениях «Тольяттиазот» относятся к категории «нормативно очищенные». В Самарской области только двое биологических очистных сооружений обеспечивают такую степень очистки сточных вод.
Для совершенствования системы обеззараживания очищенных сточных вод на очистных сооружениях была введена в эксплуатацию современная станция ультрафиолетового обеззараживания, что позволило исключить дозировку хлора для дезинфекции стоков. В настоящее время «Тольяттиазот» реализует проект по модернизации очистных сооружений, чтобы возвращать до трети стоков в производство, сократив тем самым потребление речной воды.

Осветление поступившей воды осуществляется путём её отстаивания и коагулирования - добавления химических реагентов (коагулянтов) для ускорения осветления. При этом, на площадке ПАО «Тольяттиазот», в качестве коагулянта применяется сульфат железа (FeSO₄), расход которого составляет свыше 600 т в год.

После осветления, вода поступает на дальнейшую обработку в цеха водоподготовки

(ХВО). В цехах водоподготовки вода обессоливается методом ионообменного обессоливания, суть которого заключается в поглощении из водной среды ионообменными материалами (ионитами) положительных или отрицательных ионов, в обмен на такое же количество ионов ионита. Ионообменный процесс требует регенерации ионита, его периодичность зависит от вида ионита, природы насыщенного слоя, а также расхода и концентрации регенерирующего вещества, к влияющим факторам также относятся время контакта и

температурные условия.

Ионообменный фильтр может служить только до его насыщения ионами. Для дальнейшей службы, через насыщенный фильтр пропускают регенерационные растворы. Для

регенерации катионообменного фильтра применяют концентрированные растворы щелочей и кислот. Объёмы серной кислоты (H2SO4) используемой для регенерации, составляют

более 6000 тонн в год.

Большим недостатком ионообменной очистки является образование большого количества кислых и щелочных высокоминерализованных стоков. Их объединяют в буферных

ёмкостях для нейтрализации, после чего без какой-либо обработки, отводят на очистные

сооружения. На предприятии ПАО «Тольяттиазот» с нейтрализаторов сбрасывают свыше

200 м3 высокоминерализованных стоков в час.

Результаты физико-химического исследования стоков представлены в таблице 1.

Таблица 1. Результаты физико-химических исследований минерализованных стоков

с цехов водоподготовки ХВО №2 и ХВО №3 ПАО «Тольяттиазот»


По данным результатов физико-химических анализов сточных вод, после биологической очистки (БОС), полученных за 2018 год, можно сделать вывод о том, что, концентрации некоторых показателей, существенно превышают установленные нормативы для

водоемов рыбохозяйственного назначения. На рисунках 1 - 4 представлены среднемесячные значения концентраций сульфатов, нитрат-ионов, железа и фосфатов в очищенных

стоках ПАО «Тольяттиазот», полученные в период с января по декабрь 2018 года.



Рис. 1. Изменение содержания сульфат-иона в очищенных стоках



Рис. 2. Варьирование содержания нитрат-ионов в очищенной сточной воде

На рисунках видно, что содержание сульфатов, нитрат-ионов, железа и фосфатов в

очищенных и разбавленных стоках превышают ПДК в несколько раз. Фосфаты являются

биогенами, избыточное поступление которых, приводит к интенсивному развитию фитопланктона и как следствие - к антропогенному эвтрофированию водоемов. Сульфаты нарушают солевой баланс в точке сброса, что также приводит к негативным последствиям.

Внедрение технологий очистки и переработки стоков непосредственно на площадке

предприятия, с целью предотвращения попадания таковых на БОС, поможет существенно

снизить нагрузку на очистные сооружения и предотвратить попадание солей в водоём.



Рис. 3. Изменение содержания иона железа в очищенных стоках

Локальная переработка минерализованных стоков, образующихся в процессе водоподготовки, путем концентрирования до насыщенных солевых растворов, позволит осуществить их дальнейшее использование при получении новых продуктов.



Рис. 4. Варьирование содержания фосфатов в сточной воде

В частности, концентрат стока с высоким содержанием сульфатов, может служить

сырьем для получения сульфата аммония и соды.

В основе данного процесса лежит следующая химическая реакция.

Na2SO4 + 2 NH4НCO3 → (NH4)2SO4 + 2NaHCO3
Возможность её протекания подтверждена расчётом изменения энергии Гиббса при

различных температурах. Результаты приведены в таблице 2

Таблица 2. Влияние температуры на изменение энергии Гиббса



Как видно из таблицы 2 в реакции сульфата натрия с гидрокарбонатом аммония изменения энергии Гиббса при температурах 25, 60 и 80 0С имеют отрицательное значение,

что подтверждает возможность получения сульфата аммония, а при необходимости и

гидрокарбоната аммония [5, 12]. Промышленный синтез желательно осуществлять при

температуре не выше 80 0C. Учитывая востребованность получаемых продуктов можно

предположить быструю окупаемость затрат на создание перерабатывающего производства.

Таким образом, в результате проведённого исследования предложен эффективный

способ снижения воздействия цехов водоподготовки химического предприятия на Саратовское водохранилище. Реализация предложенной инновационной технологии позволит

предотвратить минерализацию волжской воды.
Список источников литературы
1. Указ Президента РФ от 19.04.2017 № 176 «О Стратегии экологической безопасности Российской Федерации на период до 2025 года» // Собрание законодательства

РФ. – 2017. – № 17. Ст. 2546.

2. Афанасьев, С. В. Физико-химические процессы в техносфере. Учебник

/ С. В. Афанасьев, К. И. Трифонов. – Самара : Изд-во Самарского научн. центра

РАН, 2014. – 195 с.

3. Беспалова, К. В. Устойчивое водоснабжение городского населения в условиях

«цветения воды» на водохранилищах Волги (на примере г.о. Тольятти) / К. В. Беспалова, А. В. Селезнева, В. А. Селезнев // Водоочистка. – 2016. – № 6. – С. 16–21.

4. Методические основы оценки и регламентирования антропогенного влияния на качество поверхностных вод / Под ред. А. В. Караушева. – Ленинград, 1987. – С. 287.

5. Орынбасар, С. Б. Исследование процесса получения кальцинированной соды из

гидросульфата натрия / С. Б. Орынбасар, Р. Б. Жарылгапова, Б. К. Масалимова / Эл.

сборник статей по мат. 52-ой студ. межд. научно-практ. конф. Молодёжный научный форум: естественные и медицинские науки. – Москва, 2017. – № 12 (51). –

С.89–96.

6. Розенберг, Г. С. Волжский бассейн: на пути к устойчивому развитию

/ Г. С. Розенберг. – Тольятти : Кассандра, 2009. – 478 с.

7. Селезнев, В. А. Оценка воздействия точечного источника загрязнения на качество

вод водохранилища / В. А. Селезнев, А. В. Селезнева // Водные ресурсы. – 1999. –

№ 3. – С. 501–511.

8. Селезнева, А. В. От мониторинга к нормированию антропогенной нагрузки на водные объекты / А. В. Селезнева. – Самара : Изд-во СамНЦ РАН, 2007. – С. 107.

9. Селезнева, А. В. Пространственная неоднородность антропогенной нагрузки на реки / А. В. Селезнева // Экология и промышленность России. – 2007. – № 12. –

С. 32–38.

10. Селезнева, А. В. Массовое развитие водорослей на водохранилищах р. Волги в условиях маловодья / А. В. Селезнева, В. А. Селезнев, К. В. Беспалова // Поволжский

экологический журнал. – 2014. – № 1. – С. 88–96.

11. Трифонов, К. И. Естественные и техногенные источники загрязнения биосферы.

Учебник / К. И. Трифонов, С. В. Афанасьев, С. Ф. Катышев. – Самара : Изд-во Самарского научн. центра РАН, 2014. – 148 c.

12. Шокин, И. Н. Технология кальцинированной соды и очищенного бикарбоната натрия / И. Н. Шокин, С. А. Крашенинников. – Москва : Высшая школа, 1985. – 287 с.

13. Яковлева, А. Н. Саратовское водохранилище / А. Н. Яковлева. // Изв. ГосНИОРХ. –

1975. – Т. 102. – С.118–129