Bilancio materiale del processo di trattamento biologico

3. Il bilancio materiale del processo di trattamento biologico

Il bilancio materiale del trattamento biologico delle acque reflue di un insediamento di tipo urbano si basa sui risultati dei calcoli. Tutti gli indicatori non superano gli scarichi massimi consentiti (PDS).

Lavoro simile

. tubi per aeratori a bolle fini di nuova membrana. Per raggiungere gli obiettivi è stato necessario risolvere i seguenti compiti: Ø Studiare a fondo i fondamenti teorici della tecnologia di trattamento delle acque reflue biochimiche delle raffinerie di petrolio; Ø Analizzare lo schema tecnologico esistente di trattamento delle acque reflue presso l'impresa LLC LUKOIL-Permnefteorgsintez; Ø Seleziona.

. Calcolo di impianti di post-trattamento per acque reflue trattate biologicamente. Come ricostruzione dell'impianto di trattamento delle acque reflue, è stata proposta un'unità di post-trattamento per acque reflue. Il trattamento aggiuntivo delle acque reflue trattate biologicamente viene effettuato secondo il seguente schema: lavaggio della NA della BS del NA B. FILTRI DI SESORI CM P1 NS del villaggio

.,25 / (41,12 + 1548) = 382 mg / l Come risultato, dopo aver superato gli impianti di trattamento locali, le acque reflue dell'impianto di lavorazione della carne soddisfano i requisiti per lo scarico nel sistema di depurazione del villaggio, senza interrompere il lavoro degli impianti di trattamento e della rete fognaria. Presso il sito dell'azienda è stato progettato un sistema di drenaggio separato completo. È stato sviluppato il trattamento delle acque reflue industriali per un importo di 41,12 m3 / giorno..

. essere utilizzato come materiale additivo nella preparazione dei fanghi per la disidratazione. Questo riduce il consumo di sostanze chimiche. Si raccomanda di progettare e ricostruire nuove strutture di trattamento dei fanghi esistenti negli impianti e negli impianti di trattamento delle acque reflue in relazione alla capacità produttiva unificata degli impianti e delle stazioni di trattamento delle acque reflue, nonché delle condizioni locali e.

Schema di equilibrio materiale degli impianti di depurazione

La quantità di effluenti in entrata 300mila m 3 / giorno, prendiamo 110mila m 3 / giorno in quanto il calcolo è in una delle code. Il contenuto di sostanze sospese nell'acqua in entrata è di 80 mg / l. I solidi sospesi sono trattenuti in trappole di sabbia (6%). L'effetto di chiarificazione dei liquami nelle vasche di decantazione primarie del 70%. Rimozione di sostanze sospese dai chiarificanti secondari-11,2 mg / l.

Il bilancio materiale per l'intero processo di pulizia può essere espresso dalla seguente formula:

C è la concentrazione di inquinanti, g / m 3;

Q - il volume di inquinamento delle acque reflue, m 3 / giorno;

C1Q1 - la quantità di impurità che entrano nella pulizia, kg / giorno;

C2Q2 - la quantità di impurità all'uscita delle strutture, kg / giorno;

C3Q3 - la quantità di impurità scaricata sotto forma di sedimento dopo la pulizia in un raccoglitore di sabbia, kg / giorno;

C4Q4 - la quantità di impurità scaricata dopo la pulizia nel chiarificatore primario, kg / giorno;

C5Q5 - la quantità di impurità scaricata dopo la pulizia nel chiarificatore secondario, kg / giorno.

Calcolo del saldo materie per gli stock in entrata

dove Q è la portata delle acque reflue, m 3 / giorno,

Cio - concentrazione di inquinante, g / m 3.

Calcola la massa delle sostanze in arrivo. Sostanze sospese

Calcolo del bilancio materie del processo di trattamento delle acque reflue fase I

Il bilancio materiale per l'intero processo di trattamento delle acque reflue è il seguente:

dove C è la concentrazione dell'inquinante, mg / l;

V è la portata volumetrica delle acque reflue, m 3 / giorno;

С • V è la quantità di sostanze inquinanti che entrano nel trattamento, m 3 / giorno;

C1• V1 - la quantità di sedimento rimosso dalle trappole di sabbia, m 3 / giorno;

C2• V2 - la quantità di sedimento rimosso dai chiarificanti primari, m 3 / giorno;

C3• V3 - la quantità di sedimento rimosso con trattamento biologico, m 3 / giorno;

C4• V4 - la quantità di inquinanti scaricati nel serbatoio, m 3 / giorno.

Calcolo del bilancio del materiale per le trappole di sabbia

L'acqua di scarico degli impianti del primo stadio del VOC arriva a trappole orizzontali di sabbia, con movimento rettilineo dell'acqua, con una portata di 80.000 m 3 / giorno.

In base ai dati del passaporto, prendiamo l'efficienza di pulizia per ciascun inquinante: COD - 0%, BOD - 0%, solidi sospesi - 40%, azoto ammoniacale - 0%, nitrito nitrogeno - 0%, nitrato azoto - 0%, fosfati - 0%, ferro - 0%, prodotti petroliferi - 0%, fenoli - 0%, tensioattivi anionici - 0%, tensioattivi non ionici - 0%, metalli pesanti - 0%.

Conoscendo la concentrazione iniziale di inquinanti, l'efficienza di pulizia per ogni sostanza e la formula di efficacia, troviamo la concentrazione finale di inquinanti:

Dove Cn - la concentrazione iniziale del componente i - esimo, mg / l;

Eio - efficienza di pulizia per ogni sostanza;

Ca - concentrazione finale del componente i, mg / l.

La concentrazione finale di inquinanti è determinata dalla formula:

dove CIH - la concentrazione iniziale di i - che inquinante, mg / l;

CIk - concentrazione finale di i - che inquinante, mg / l;

E - efficienza di pulizia,%.

Sostituendo i valori delle concentrazioni dalla tabella 2.1 e una data efficienza di pulizia nella formula (2.2), otteniamo i valori delle concentrazioni finali dopo aver pulito l'acqua di scarico nelle trappole di sabbia:

COD Ca = (1 - 0/100) * 152 = 152,00

BOD Ca = (1 - 0/100) * 81 = 81,00

solidi sospesi Ca = (1 - 40/100) * 85 = 51,00

azoto ammonico Ca = (1 - 0/100) * 4,2 = 4,20

azoto nitrito cona = (1 - 0/100) * 0,054 = 0,054

azoto nitrico Cona = (1 - 0/100) * 0,94 = 0,94

Fosfati Ca = (1 - 0/100) * 0,32 = 0,32

ferro Ca = (1 - 0/100) * 0,15 = 0,15

prodotti petroliferia = (1 - 0/100) * 0,3 = 0,3

fenoli Ca = (1 - 0/100) * 0,0092 = 0,0092

APAV Ca = (1 - 0/100) * 0,4 = 0,4

NSW Ca = (1 - 0/100) * 0,55 = 0,55

metalli pesantia = (1 - 0/100) * 0,005 = 0,005

La portata massica M, t / giorno per l'i-componente è calcolata dalla formula:

dove Cio - concentrazione dell'i - esimo inquinante, mg / l;

Vio - portata volumetrica, m 3 / giorno.

Il consumo di massa di inquinanti prima del trattamento sarà uguale a tonnellate / giorno:

COD Mn = 152,00 * 80000 * 10 -6 = 12,16

BOD Mn = 81,00 * 80000 * 10 -6 = 6,48

solidi sospesi Mn = 85 * 80000 * 10 -6 = 6,80

azoto di ammonio Mn = 4,2 * 80000 * 10 -6 = 0,33

azoto nitrito Mn = 0,054 * 80000 * 10 -6 = 0,004

azoto nitrato Mn = 0,94 * 80000 * 10 -6 = 0,07

fosfati Mn = 0,32 * 80000 * 10 -6 = 0,025

ferro Mn = 0,15 * 80000 * 10 -6 = 0,013

prodotti petroliferi Mn = 0,3 * 80000 * 10 -6 = 0,024

fenoli Mn = 0,0092 * 80000 * 10 -6 = 0,00073

APAV Mn = 0,4 * 80000 * 10 -6 = 0,032

Acido non ionicon = 0,55 * 80000 * 10 -6 = 0,04

metalli pesanti Mn = 0,005 * 80000 * 10 -6 = 0,0004

Il consumo totale di massa di inquinanti che entrano nel trattamento è Mn = 25,98 t / giorno

Nella trappola di sabbia le acque di scarico vengono purificate dai solidi sospesi, pertanto, il flusso di massa dei solidi sospesi dopo la purificazione è calcolato con la formula (2.4) e sarà uguale a:

MBBK = 51 * 80000 * 10 -6 = 4,08 t / giorno

La portata massica totale degli inquinanti dopo le trappole di sabbia è M = 25,98 - 4,08 = 21,90 t / giorno.

I risultati dei calcoli sono riassunti nella tabella 2.1.

Tabella 2.1 - i risultati del calcolo del bilancio del materiale per la trappola di sabbia

Programma di lavoro, linee guida e compiti di controllo per gli studenti della specialità 280201 "Protezione ambientale e gestione razionale delle risorse naturali" dell'Istituto di formazione a distanza

Bilancio materiale degli impianti di trattamento

Vengono eseguiti i calcoli dei bilanci dei materiali di tutti i dispositivi e i reattori degli impianti di trattamento delle acque reflue. Questi calcoli sono riepilogati in tabelle, un esempio di cui è riportato nelle tabelle 3 e 4.

Tabella. 4- Bilanciamento del materiale campione degli inquinanti del reattore di ossidazione.

Gas per la pulizia, tra cui:

Gas scaricati, tra cui:

1.1. Anidride carbonica

Aria, tra cui:

Condesate, tra cui:

2.4. Anidride carbonica

Fanghi, tra cui:

Nota: nella maggior parte dei casi, le caratteristiche volumetriche dei flussi (m 3 / h, g / m 3, ecc.) Non dovrebbero essere utilizzate in considerazione della loro dipendenza dalla temperatura e dalla pressione.

Tabella. 5- Campione di bilanciamento materiale ciclonico

Gas per la pulizia, tra cui:

Gas scaricati, tra cui:

5.4.7 Calcolo hardware

Lo scopo di questa sezione è quello di calcolare l'ingombro dell'apparecchio di pulizia. Inizialmente detenuti:

Selezione e giustificazione dell'apparecchio di pulizia. Poiché il metodo di pulizia è stato scelto nello studio di fattibilità, quindi:

Caratteristiche degli inquinanti (stato di aggregazione, dispersione, viscosità, densità, solubilità, ecc.)

Caratteristiche della fonte di inquinamento (temperatura, pressione, ecc.).

Scegliere uno schema di pulizia

Selezione del tipo (design) dell'apparecchio di pulizia

Dopodiché è necessario eseguire i seguenti calcoli:

.Apparecchi di calcolo costruttivo

Calcolo dei dispositivi ausiliari dell'apparato (piastre, ugelli, tramogge, ecc.)

Il calcolo costruttivo del reattore inizia con la determinazione del volume (di lavoro) della reazione, del volume del catalizzatore, del numero di piastre teoriche, ecc. Ad esempio, quando si calcola il tipo selezionato di ciclone, vengono utilizzati i dati dell'inventario e il diametro viene determinato dal metodo, quindi dalle tabelle di riferimento vengono determinate tutte le dimensioni necessarie apparato. Nel caso, ad esempio, dei filtri, viene calcolata la superficie filtrante richiesta, quindi viene selezionato un filtro tipico, per il quale le informazioni sul progetto e tutte le dimensioni necessarie sono indicate nei libri di riferimento.

Viene anche realizzato il calcolo o la selezione di dispositivi interni dell'apparecchio (piastre per vari scopi, dispositivi di distribuzione del gas, ugelli, scambiatori di calore, ecc.), Che possono anche determinare l'ingombro e il design, ad esempio, dei reattori. Senza calcolare, ad esempio, un bunker per un ciclone o un altro apparato, è impossibile determinare l'altezza dell'altezza dell'apparato principale e quindi tracciare il condotto del gas e il calcolo della rete idraulica.

5.4.8 Calcoli termici (saldo)

I calcoli termici dipendono dalla produzione specifica sono possibili nelle seguenti variazioni:

Bilancio termico dell'apparato, il reattore;

Calcolo dei flussi di temperatura per prevenire la condensazione dell'umidità;

Area di bilancio termico (calcolo del calore richiesto per barriere d'aria o aria condizionata);

Calcolo dell'isolamento termico dei condotti e degli apparati del gas (sale caldaie PGU, CHP).

Molto spesso, in pratica, dobbiamo fare i conti con varie opzioni per il calcolo dell'isolamento delle superfici calde:

Determinazione della perdita di calore all'aria circostante;

Determinazione dello spessore dello strato isolante per una determinata perdita di calore;

Determinazione dello spessore dello strato isolante ad una determinata temperatura sulla superficie dell'isolante;

Determinazione dello spessore dello strato isolante mediante una data caduta della temperatura del fluido che scorre;

Determinazione dello spessore dello strato isolante mediante una determinata caduta di temperatura del gas trasportato, ad esempio, per impedire la condensazione del vapore acqueo e ridurre la corrosione dei condotti del gas;

Determinazione dello spessore dell'isolamento delle condotte per impedire il congelamento del liquido in esse contenuto.

Il progettista deve tenere conto degli effetti della temperatura e della pressione sulle proprietà fisico-chimiche e termodinamiche delle sostanze.

5.4.9 Calcolo idraulico

Lo scopo di questa sezione è calcolare la resistenza idraulica dell'intera rete per selezionare una ventola, una pompa e comprende le seguenti fasi:

Calcolo idraulico degli apparecchi di pulizia;

Calcolo idraulico di gasdotti, condotte di polvere e gas, fognature, vassoi, ecc.;

Selezione del ventilatore, della pompa, del ventilatore di scarico, ecc.;

Prima di fare un calcolo idraulico di gasdotti, polvere-legazoprovod, fognature, vassoi e altra disposizione necessaria dell'apparecchiatura.

Per svolgere questo compito è consigliabile avere:

Caratteristiche e disegni costruttivi di edifici industriali, edifici;

Dimensioni di ingombro dell'apparecchiatura installata;

Layout di attrezzature, macchine, dispositivi;

Successivamente puoi procedere alla prima fase:

Tracciatura di trasporto pneumatico, condotti del gas, condotte di polvere e gas che collegano la fonte di inquinamento con l'apparato di pulizia del gas, o tracciamento del sistema fognario, condotte, se il progetto del corso sta pulendo scarichi.

Nel caso di un piano indipendente per il posizionamento di attrezzature di base e l'instradamento dei condotti del gas, è necessario prendere in considerazione lo spazio per le attrezzature operative e di riparazione, le condizioni di lavoro igienico-sanitarie del personale e le vie di trasporto nell'officina (trasportatore, auto, gru a ponte). Le informazioni necessarie possono anche essere trovate in SNiP e SanP. Per il calcolo della resistenza idraulica della rete, dopo la traccia, compila la specifica (pacchetto) di linee rette e stili con l'indicazione del numero, della dimensione e dei valori delle resistenze locali.

Tabella. 6 liste di prelievo

Numeri aerodinamica. schema

Strumentazione e automazione degli impianti di depurazione

Sul diagramma di flusso indicare il circuito di controllo ei parametri di misurazione del funzionamento dell'impianto di trattamento. I dispositivi appropriati portano alla specifica nella composizione e nella nota esplicativa.

Controllo analitico degli impianti di trattamento delle acque reflue

A seconda delle circostanze, sono possibili le seguenti opzioni:

Descrizione dei metodi per determinare l'efficacia degli impianti di trattamento;

Descrizione dei metodi analitici per determinare la quantità di inquinanti;

Calcolo della dispersione delle emissioni inquinanti;

5.4.12 Protezione ambientale

In questa sezione vengono forniti i valori lordi degli inquinanti generati nella produzione e vengono forniti i metodi per la loro acquisizione, conservazione, utilizzo, ecc. (È consigliabile redigere una tabella).

5.4.13. prevenzione degli infortuni

Di solito in questa sezione sono considerati:

Caratteristiche tossicologiche degli inquinanti;

Proprietà antincendio di sostanze inquinanti;

TB durante il funzionamento e certificazione degli impianti di trattamento;

Metodi per proteggere il personale dai rischi industriali;

5.4.14 Elenco di letteratura usata

La sezione è progettata in conformità con lo standard TPU.

Durante lo svolgimento di un progetto di corso, è anche possibile utilizzare il manuale per i progetti di diploma - V. Novikov. Attrezzature e fondamenti di progettazione di sistemi ambientali: Tutorial / V. T. Novikov, N. A. Alekseev, L.I. Bondaletova. -Tomsk: casa editrice TPU, 2003.-94 p.

6. FORMAZIONE E SUPPORTO METODOLOGICO DELLA DISCIPLINA

Nel catalogo di TPU NTB non ci sono libri di testo o manuali che includano tutte le sezioni del programma di lavoro per il corso "Equipaggiamento e concetti base della progettazione di sistemi di protezione ambientale". Pertanto, quando si studia una particolare sezione del programma, si consiglia di utilizzare le fonti letterarie elencate di seguito. Esistono più di 20 metodi e programmi per il calcolo degli apparecchi e dei reattori degli impianti di trattamento delle acque reflue sul server dipartimentale.

6.1. Letteratura principale:

Balabekov, OS: purificazione del gas nell'industria chimica: processi e apparati / O. S. Balabekov, L. Sh. Baltabaev.-M: Chimica, 1991.-250 p.

Belevitsky A.M. Progettazione di impianti di trattamento del gas. - M.: Chemistry, 1990. -288 p.

Kozlov Yu.S. Scienza dei materiali. -M.: Agar, 1999. - 181 p.

Rodionov A.I., Kuznetsov Yu.P. Attrezzature, strutture, basi della progettazione di processi chimico-tecnologici per proteggere la biosfera dalle emissioni industriali. - M.: Chemistry, 1985. - 352 p.

Timonin A.S. Nozioni di base sulla progettazione e il calcolo di attrezzature tecnologiche e ambientali: un manuale / A.S.Timonin; Università statale di Mosca di ingegneria ambientale. - Kaluga: Casa editrice N. Bochkareva, 2001- T. 1.-2001.-756 p. V. 3.-2001.-960 p.

Timonin A.S. Manuale di ingegneria ambientale. In 3 volumi, Kaluga: Publishing House N. Bochkareva, 2003.

6.2. Letteratura aggiuntiva:

Vavalsky M.M., Cheban Yu.M. Protezione dell'ambiente dalle emissioni chimiche delle imprese industriali. - Kishenev: Shtiints, 1990. - 211 p.

Ilytev V.D., Bocharov B.V., Gorlenko M.V. Base ecologica di protezione contro il biodeterioramento. - M.: Science, 1995, - 248. p.

Isaev M.I. Teoria dei processi di corrosione. Libro di testo. - M.: Metal lurgiya, 1997. - 344 p.

Kuznetsov, MV, Novoselov, V.F., Tugunov, P.I. Protezione anticorrosiva di condotte e serbatoi. - M.: Nedra, 1992. - 238 p.

Corso e diploma di progettazione di ventilazione di edifici civili e industriali. -M.: Stroiizdat, 1985. - 208 p.

Lakhtin Yu.M., Leontyeva V.P. Scienza dei materiali. - M.: Mashinostroenie, 1990. - 528 s.

Rimozione polveri di gas industriali / E. M. Sokolov, N. I. Volodin, O. M. Piskunov et al. -Tula: Grief and Co., 1997. - 376 p.

Pludek V. Protezione dalla corrosione in fase di progettazione: Trans. dall'inglese / Ed. A.V. Schrader. - M: Mir, 1980, - 438 p.

Manuale di raccolta polveri / M. I. Birger, A. Yu. Waldberg, B.I. Morbido. - M.: Energoatomizdat, 1983. - 312 p.

Manuale di raccolta polveri e ceneri / Ed. AA Rusanov. - M.: Energia, 1975. - 524 p.

Kuznetsov, MV, Novoselov, V.F., Tugunov, P.I. Protezione anticorrosiva di condotte e serbatoi. - M.: Nedra, 1992. - 238 p.

Torosheshnikov N.S., Rodionov A.I. Tecnica di protezione ambientale -M.: Chimica, 1981. -368 p.

Shtokman E.A. Purificazione dell'aria - M.: DIA, 1999. - 319 p.

6.3. Sussidi didattici

Afonin Yu.M. Elementi strutturali dei sistemi di ventilazione e loro selezione: Proc. Raccolte. - Saratov: Ed. SPU, 1977. - 62 p.

Bekin, N. G. Una raccolta di compiti per il calcolo di macchine e apparecchi di produzione chimica: un manuale per le università / NG Bekin, V. A. Nemytkov, S. F. Stus.-M: Mashinostroenie, 1992.-206 p.

Bochkarev V.V. Fondamenti teorici dei processi tecnologici di protezione ambientale: Guida allo studio / V.V. Bochkarev; Tomsk Polytechnic. Univ; IDO.-Tomsk: TPU Publishing House, 2002.-125 p.

Bochkarev V.V., Lyapkov A.A. L'implementazione della parte grafica del corso e dei progetti di diploma. Formazione. insediamento Tomsk: TPU. 1997. - 56 p.

Ventilazione, condizionamento dell'aria e purificazione dell'aria nelle imprese dell'industria alimentare: un libro di testo per le università / E. A. Shtokman, V. A. Shilov, E. Novgorodsky, ecc.; Ed. E.A. Shtokman.-M.: Izd-vo DIA, 2001.-688 p.

Egiazarov A.G. Dispositivi e produzione di sistemi di ventilazione: Proc. Raccolte. -M.: Higher School, 1987. - 303 p.

Yegorov Yu.P., Lozinsky Yu.M., Root R.V., Khvorova I.A. La mamma ama Proc. pos. - Tomsk: TPU, 1999. - 160 p.

Zakharchenko N.F., Goncharuk E.I., Koshelev N.F. e altri Protezione dell'ambiente da influenze antropogeniche. Libro di testo / Sotto l'ed. Generale G. F. Nevskaya. M.: Casa editrice dell'Università statale di Mosca, 1993. - 216 p.

Ingegneria Ambientale. Depurazione dell'acqua Utilizzo di rifiuti / Ed. Birman, Yu.A., Vurdova, N.S.-M.: Higher School, 2002. - 254 s.

Ingegneria ambientale: un libro di testo per le università. / B.I. Gorbunov, A.V. Kozlov, G.B. Ionova e altri.- 2a edizione, riveduta e ampliata. - Nizhny Novgorod: OGSA, 2003.- 116 p.

Ingegneria ambientale: Villaggio didattico. per studenti universitari / Vorobev, Nikolai Nikolaevic. - SPb.: Lan, 2002.- 288 p.

Kravtsov V.V. Corrosione e protezione dei materiali strutturali. Principi di protezione contro la corrosione: un libro di testo per le università / V.V. Kravtsov.-Ufa: casa editrice UGNTU, 1999.-157 p.

Lozanovskaya I.N., Orlov D.S., Sadovnikova L.K. Ecologia e protezione della biosfera durante l'inquinamento chimico. Proc. manuale per chimica-tehnol. e biol. spec. università. - M.: Superiore. Shk., 1998. - 287 p.

Nikulina I.M. Mezzi tecnici di protezione ambientale. Libro di testo.- M.: MIET, 2002.-322 p.

Semenova I.V. Corrosione e protezione dalla corrosione: formazione. manuale / I.V. Semenova, G.M. Florianovich, A.V. Khoroshilov.-M.: Fizmatlit, 2002.-336 p.

Sokolova I.Yu. Pompe, ventilatori. - Tomsk: TPU, 1992. - 98 p.

Ilyichev V. Yu. Fondamenti di progettazione di sistemi eco-bioprotettivi: A manuale / V. Y. Ilyichev, A. S. Grinin; Ed. A. S. Grinina. -M.: UNITY-DANA, 2002.-207 p.

Progettare la protezione dell'ambiente in esempi e attività. Libro di testo / Ed. Vorob'eva OG.- S-Pb.: Lan, 2002. -324 p.

Komarova L.F., Kormina L.A. Metodi ingegneristici di protezione ambientale. Ouch. pos. - Barnaul: AGTU, 2000. - 391 p.

A. Lyapkov. A. Tecnologia di produzione di rifiuti industriali: guida allo studio / A. A. Lyapkov; Tomsk Polytechnic. un-t.-Tomsk: casa editrice TPU, 2002.-254 p.

Nikulina I.M. Mezzi tecnici di protezione ambientale. Libro di testo.- M.: MIET, 2002.-322 p.

Novikov V. T. Apparecchiature e fondamenti della progettazione di sistemi di protezione ambientale: Guida allo studio / V. T. Novikov, N. A. Alekseev, L. I. Bondaletova. -Tomsk: casa editrice TPU, 2003.-94 p.

Smetanin V.I. Protezione dell'ambiente dai rifiuti di produzione e di consumo. Libro di testo. -M.: Koloss, 2003.-230 p.

Tecnica e tecnologia della protezione dell'aria. Formazione. aiuti. / V.V. Yushin, D.A. Krivoshein, P.P. Kukin. - M.: Higher School, 2003. - 142 p.

ATTREZZATURE E BASI DI PROGETTAZIONE DEI SISTEMI DI PROTEZIONE AMBIENTALE

Programma di lavoro, linee guida per l'implementazione del progetto del corso e compiti di controllo

Compilato da: Viktor Timofeevich Novikov

Revisore: V.V. Bochkarev, Ph.D., professore associato Dipartimento. TOOS HTF

Firmato per la stampa

Formato 60x84 / 16. Paper xerox.

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Tecnologie di trattamento delle acque reflue

La composizione delle acque reflue che entrano nel trattamento. Calcolo del bilancio del materiale per il chiarificatore primario, lo sviluppo di una trappola di sabbia orizzontale con un movimento rettilineo dell'acqua. Caratteristiche del trattamento biologico e meccanico delle acque reflue, la scelta delle attrezzature.

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1. Selezione, giustificazione e descrizione del processo

1.1 Caratteristiche della composizione delle acque reflue che entrano nel trattamento

La composizione delle acque reflue in entrata nel trattamento negli ultimi quattro anni è la seguente: i valori medi annui degli ioni NH4 + variava da 16,8 a 19,8 mg / l (max 23,2); NO2 - - da 0,04 a 0,4 (massimo 0,47); NO3 - - Da 0,052 a 0,153 (maz 0,347); fosfati (P) - da 2,08 a 4,04 (max 5,6); APAV - da 1,17 a 1,6 (max 2,5); i fenoli erano presenti quasi allo stesso livello - 0,008-0,009 (max 0,019) mg / l; prodotti petroliferi - da 0,9 a 1,8 (max 2,6) mg / l. I metalli erano ad un livello abbastanza basso: Cu - da 0,02 a 0,024 (massimo 0,33); Mn - da 0,046 a 0,06 (massimo 0,7); Pb - a livello di valori di traccia; Zn: da 0,156 a 0,203 (massimo 0,366); Fe - da 1,13 a 1,2 (max 1,94) mg / l.

In media, i solidi sospesi sono stati consegnati agli impianti di depurazione della riva sinistra 102-130 (max 171) mg / l. Anche i valori bassi sono stati caratterizzati da COD e BOD.P : BODP 98-163 (max 170) mg / l, COD - entro 213-251 (massimo 325) mg / l. Il rapporto tra BODP e il COD era nell'intervallo 0,46-0,64, in media - 0,52 a causa di un certo contenuto di sostanze difficilmente ossidabili.

Le cifre di cui sopra caratterizzano il deflusso della banca di sinistra della città di Krasnoyarsk come diluito, con valori piuttosto bassi per sostanze organiche e sospese e bassi livelli di inquinamento per sostanze specifiche.

L'effetto della temperatura, del pH e degli inquinanti specifici sui processi di trattamento meccanico e biochimico delle acque reflue è espresso nel seguito.

Temperatura. La temperatura delle acque reflue trattate è il fattore più importante che influenza la solubilità delle sostanze chimiche, la velocità delle reazioni chimiche e biologiche, il tasso di rimozione degli inquinanti durante la sedimentazione, l'intensità del metabolismo negli organismi dei fanghi attivi, il consumo di ossigeno disciolto.

L'aumento della temperatura delle acque reflue (entro certi limiti) modifica l'odore, che viene ulteriormente accentuato dalla mancanza di ossigeno disciolto nell'acqua, attiva il processo di chemioossidazione degli inquinanti, la rimozione di composti volatili, ecc.

Con la diminuzione della temperatura aumenta la viscosità dell'acqua e, di conseguenza, diminuisce l'effetto della precipitazione delle impurità grossolane. Con l'aumentare della temperatura, al contrario, del 5-10%, l'effetto di pulizia aumenta e, quindi, è possibile ridurre il tempo di sedimentazione delle acque reflue nelle fosse settiche primarie a 1,0 ore.

Con la diminuzione della temperatura, la velocità dei processi biochimici negli aerotank rallenta, ma aumenta la solubilità dell'ossigeno nell'acqua. D'altra parte, lo scarico di acqua calda nel sistema fognario urbano sta aumentando. Pertanto, le prestazioni dei serbatoi di aerazione in inverno diminuiscono leggermente. In estate, tuttavia, dovrebbe essere fornita un'aerazione più intensa della miscela di fanghi.

Un aumento della temperatura influisce sull'aumento del consumo di ossigeno da parte del fango attivo, del livello del metabolismo e della permeabilità delle membrane delle cellule batteriche, che porta ad un aumento dell'effetto di sostanze tossiche sul fango attivo.

Il rigonfiamento cronico del fango attivo, qualunque ne sia la causa, viene attivato e si intensifica in estate quando la temperatura dell'acqua di scarico aumenta e il deficit di ossigeno disciolto aumenta, accompagnato da un deterioramento della qualità della purificazione.

In estate, non solo l'ossidazione degli inquinanti organici contenenti carbonio, ma anche la nitrificazione e la denitrificazione hanno più successo. Per mantenere una nitrificazione soddisfacente, la temperatura ottimale dovrebbe essere compresa tra 20 e 25 ° C. A 9 ° C, il tasso di nitrificazione diminuisce significativamente, e a 6 ° C si ferma. Un aumento della temperatura superiore a 25 ° C influenza favorevolmente il processo di nitrificazione, tuttavia, inizia a essere limitato dal contenuto di ossigeno, la cui solubilità diminuisce drasticamente. La velocità del processo di denitrificazione aumenta continuamente con l'aumentare della temperatura delle acque di scarico fino a 36 ° C. Pertanto, in presenza di denitrificazione nelle vasche di decantazione secondarie, la rimozione di sostanze sospese da esse nel periodo estivo può aumentare in modo significativo, soprattutto dopo le 12 del pomeriggio, quando le acque reflue sono ben riscaldate e viene attivata la denitrificazione.

L'effetto particolarmente sfavorevole sui fanghi attivi è un rapido calo di temperatura, quando gli organismi di fango non hanno il tempo di adattarsi e possono morire. Con esposizione prolungata, il fango attivo si adatta al regime di temperatura e può effettuare un'efficiente ossidazione enzimatica degli inquinanti a una temperatura nella miscela di fanghi fino a 35 ° C. Tuttavia, in queste condizioni, il contenuto di ossigeno disciolto diventa critico e, pertanto, è necessaria una miscelazione intensiva della miscela di fanghi per assicurare un soddisfacente trasferimento di massa nelle scaglie di fango.

La concentrazione di ioni idrogeno (pH). Il contenuto di ioni idrogeno nelle acque reflue è espresso dal logaritmo negativo della loro concentrazione.

Le acque reflue a seconda del pH si dividono in: fortemente acido (pH 9,5).

I valori pH ottimali delle acque reflue contribuiscono al processo di flocculazione e forniscono soddisfacenti caratteristiche di sedimentazione del fango attivo. Abbassare il valore del pH delle acque reflue porta ad una diminuzione dell'intensità del metabolismo nei batteri, alla deflocculazione e alla scarsa sedimentazione dei fanghi attivi, e quando il pH scende al di sotto di 5,0, i batteri possono essere sostituiti in modo antagonista dai funghi. Un aumento del pH porta ad un aumento dell'intensità del metabolismo nei fanghi attivi e in un mezzo fortemente alcalino (pH> 9,5), le cellule del fango attivo muoiono.

Dopo forti piogge (il pH della precipitazione è 4.6-6.1), con la fame di fango attivo, aumentando la massa di fango in eccesso rispetto alla norma calcolata o con l'aumento di nitrati in acque depurate, il pH potrebbe diminuire leggermente.

La diminuzione del pH dovuta all'accumulo di nitrati nelle acque depurate durante il periodo invernale è in media di 0,2-0,8, e in estate è 1,0-1,5 con un processo di nitrificazione profonda e un contenuto di nitrato nelle acque trattate superiore a 15 mg / l.

Composto di azoto e fosforo. I nutrienti più importanti per lo sviluppo fisiologico dei fanghi attivi sono l'azoto, il fosforo, lo zolfo e il ferro.

Nelle acque reflue urbane, l'azoto è rappresentato principalmente come un minerale (NH4 +, NO2 -, NO3 - ) e componenti organici (aminoacidi, proteine ​​tissutali di organismi, composti organici).

Nelle acque reflue domestiche, l'azoto è la parte principale della materia organica, che rappresenta i prodotti finali del metabolismo dell'azoto nel corpo umano. Sotto forma di ammoniaca NH3 o urea (NH4)2Il CO nelle acque reflue domestiche contiene l'80-90% di tutte le sostanze contenenti azoto. La successiva ammonificazione converte i composti organici dell'azoto in forme inorganiche, la principale delle quali è l'ammoniaca, che si accumula durante la deaminazione a seguito della proteolisi delle proteine ​​di origine vegetale e animale, condotta da batteri eterotrofi putrefattivi (ammonianti) nella rete fognaria.

L'ammoniaca nelle acque reflue è principalmente in equilibrio con lo ione ammonio. A pH inferiore a 7.0 e con una diminuzione della temperatura, l'equilibrio si sposta verso il rilascio di ioni ammonio:

Con un pH superiore a 7,0 e con un aumento della temperatura, la reazione procede nella direzione opposta, l'ammoniaca si accumula nelle acque reflue:

Ad una temperatura di 25 ° C e pH = 11.0, l'equilibrio si sposta fortemente verso il rilascio di ammoniaca gassosa.

Sulle strutture nelle zone anaerobiche (che sono sempre presenti), i composti proteici si decompongono per formare azoto di ammonio. Per questo motivo, un aumento dell'azoto di ammonio può essere osservato sia in acque chiarificate sia in acque purificate sullo sfondo di una nitrificazione soddisfacente nei serbatoi di aerazione. Ciò spiega la costante disponibilità di azoto ammonico in concentrazioni di 1,0-2,0 mg / l nelle acque trattate di impianti di trattamento delle acque reflue funzionanti in modo soddisfacente, indipendentemente dal modo in cui procede il processo di nitrificazione nei serbatoi di aerazione.

Per gli impianti di trattamento delle acque reflue urbane, il contenuto totale di nitrati e nitriti nelle acque reflue che entrano nell'impianto di trattamento può essere considerato non superiore a 1,0 mg / l. Un aumento del loro contenuto al di sopra di questa norma è un segno di inquinamento industriale. In piccole quantità, nitriti e nitrati non possono apparire nelle acque chiarificate quando i fanghi attivati ​​in eccesso e l'acqua dei fanghi vengono forniti dopo il trattamento dei fanghi alla corrente di acque reflue che entra nelle fosse settiche primarie.

Nelle acque reflue municipali che entrano nel trattamento, la parte principale dei composti del fosforo è rappresentata nelle forme videocolloidi e disciolte di fosfati e ortofosfati e forme disciolte di polifosfati. Fosfati e polifosfati vengono idrolizzati mediante purificazione biologica agli ortofosfati, mentre il fosforo organico rimane parzialmente in acque purificate. Forme sospese di composti del fosforo sono parzialmente depositate nelle vasche di sedimentazione primaria e parzialmente assorbite dal fango attivo.

Il fosforo minerale in uno stato disciolto è l'acido ortofosforico e i suoi anioni (H2RO4 NRA4 2- RO4 3-). Il fosforo organico nelle acque reflue domestiche è costituito principalmente da metaboliti umani; i polifosfati organici sono acidi nucleici; le nucleoproteine ​​sono prodotti di scarto di idrobionte e umani.

In condizioni aerobiche di aerotank, polifosfati e ortofosfati sono assimilati da organismi di fango attivo e forme disciolte di fosforo organico sono mineralizzate in ortofosfati usando batteri Moraxella, Artmbacter, Bacteria subtilis, ecc. Alcuni gruppi di batteri nei fanghi attivi possiedono la capacità di accumularsi nelle loro cellule (in granuli di polifosfati, i cosiddetti grani di volutina) forme disciolte di fosforo, vale a dire mettere da parte per il consumo successivo. Pertanto, questi batteri sono in grado di consumare il fosforo più del necessario per la crescita della biomassa e il fabbisogno energetico.

Inoltre, i batteri nitrificanti sono anche in grado di accumulare polifosfati come parte dei granuli di metacromatina. Tutti questi batteri differiscono dagli altri microrganismi dei fanghi attivi per il fatto che l'accumulo di composti del fosforo nelle loro cellule è una quantità piuttosto significativa - 1-3% della massa corporea stretta.

Depositando i polifosfati nelle cellule dei fanghi attivati, i composti solubili del fosforo vengono rimossi dalle acque reflue. Inoltre, in condizioni normali di trattamento biologico completo seguito da nitrificazione, se la nitrificazione non è profonda (NO3 - N non più di 5 - 6 mg / l), a causa del consumo di fofato, i batteri negli aerotank eliminano il 20-30% delle forme disciolte di fosforo. Quando il pH delle acque reflue diminuisce, aumenta la solubilità dei fosfati ed entrambi i processi sono migliorati: rimozione e accumulo nel limo e sedimentazione su di esso a seguito della bioflocculazione, che consente di ottenere una rimozione del 50% dei composti del fosforo nel processo di trattamento biologico.

Durante il processo di nitrificazione profonda, quando il contenuto di nitrati in acque purificate sale a 7,0-18,0 mg / lo più, il contenuto di fosfato in essi aumenta a 6-8 mg / lo più. I processi di nitrificazione e defosforizzazione, per così dire, si contraddicono a vicenda nelle consuete condizioni di purificazione biologica. Più intensa è la nitrificazione, più i fosfati si accumulano nelle cellule dei batteri e più i batteri li daranno all'acqua purificata sotto le condizioni anaerobiche dei chiarificanti secondari.

Inoltre, il contenuto di fosfato nelle acque trattate può aumentare a causa della distruzione delle cellule del fango attivo, ad esempio nei compattatori dei fanghi, così come durante il digiuno e l'auto-ossidazione del fango attivo, quando le sue cellule rilasciano il fosforo accumulato nell'acqua circostante.

Nell'analisi dei fosfati in un campione idrolizzato, viene determinata la somma degli ortofosfati e dei polifosfati; la concentrazione di polifosfati è calcolata come differenza tra i risultati dell'analisi di campioni idrolizzati (ortofosfati e polifosfati) e non idrolizzati (ortofosfati).

Tensioattivi sintetici. Questi includono sostanze che possono adsorbirsi sulle interfacce (acqua-aria) e abbassare la loro tensione superficiale. I tensioattivi sintetici possono essere suddivisi in quattro classi: anionica (la parte attiva della molecola è un anione), cationica (la parte attiva è un catione), non ionica (non ionizzata) e anfotera (anfolitica).

La divisione dei detersivi in ​​classi si basa sulle proprietà di questi composti, che si manifestano in acqua una volta disciolti.

Tensioattivi anionici ionizzati in soluzione acquosa con formazione di ioni organici caricati negativamente. Di questa classe, i sali di esteri di solfati (solfati) sono i più comuni - il loro rappresentante è sodio dodecil solfato e sali di acidi solfonici (solfonati) - il loro rappresentante è sulfonolo. I tensioattivi anionici sono prodotti e utilizzati nel mondo in quantità maggiori e quindi costituiscono la maggior parte dei tensioattivi presenti nelle acque reflue.

Tensioattivi cationici ionizzati in soluzione acquosa con formazione di ioni organici caricati positivamente. Questi includono sali di ammonio quaternario. La loro quota di produzione è attualmente molto piccola, ma la produzione di tensioattivi cationici nel mondo sta crescendo abbastanza rapidamente.

I tensioattivi non ionici in soluzione acquosa non formano ioni. I più comuni alcol etossilati e ossidi di ammine grasse. Incluso nella composizione di detergenti sintetici (SMS).

I tensioattivi anfolitici sono ionizzati in soluzione acquosa, a seconda del pH. Nelle soluzioni acquose acide si manifestano proprietà cationiche e in soluzioni alcaline anioniche. I più comuni sono attualmente tensioattivi anionici e non ionici. La produzione di tensioattivi anionici e non ionici, così come i detergenti a base di questi, è del 95-98% del numero totale prodotto dall'industria.

Secondo il grado di decomposizione biochimica di tensioattivi sintetici si dividono in:

1) Biochimicamente facilmente ossidabile (biologicamente mite), per il quale l'ossidazione biochimica entro 6 ore è superiore al 25% di COD;

2) È difficile da ossidare biochimicamente (biologicamente duro), che sono caratterizzati da una leggera o addirittura completa assenza di ossidazione biochimica di COD per 6 ore;

3) Sostanze del gruppo intermedio.

Nel processo di trattamento delle acque reflue biochimiche, viene rimosso fino all'80%> tensioattivi sintetici. Il consumo massimo di ossigeno> SALT non è superiore al 10% di COD e, nel processo di pulizia, vengono rimossi non più del 40%, principalmente a causa dell'assorbimento dei fanghi attivi e della formazione di prodotti di decomposizione intermedi. Allo stesso tempo, la presenza nelle acque reflue di sostanze biologicamente aggressive in concentrazioni superiori a 10 mg / l peggiora il grado della loro purificazione e causa un'abbondante formazione di schiuma sulla superficie dell'aerotank. I tensioattivi del gruppo intermedio, a seconda del COD, vengono rimossi nel processo di completa depurazione biochimica del 40-80%.

Fenoli. Questi sono composti aromatici, derivati ​​del benzene con uno o più gruppi ossidrile. A seconda del numero di gruppi idrossilici, si distinguono fenoli mono, bi- e monoidruro. I fenoli monoidrato sono in realtà fenolo - С6H5HE, cresolo, timolo, ecc. La più semplice fenolo diidruro è diossibenzene C6H5(OH)2, che ha tre isomeri: idrochinone, resorcinolo e pirocatechina.

La legislazione ambientale della maggior parte dei paesi, inclusa la Russia, prende in considerazione solo i fenoli volatili. Un rischio ambientale significativo di contaminazione da fenoli volatili è correlato alla loro tossicità e alla capacità di formare clorofenoli (di-, tri-, pentaclorofenoli) e fenoli sostituiti come azoto - ben solubili in acqua, sostanze stabili altamente tossiche che sono determinati individualmente usando metodi di analisi cromatografici.

Il grado di decomposizione biochimica dei fenoli volatili negli aerotank, a seconda della concentrazione iniziale, raggiunge il 95%, a condizione che le acque reflue contengano una quantità sufficiente di elementi biogenici necessari per una corretta nutrizione dei fanghi attivi e, a sua volta, si adatti bene alle acque reflue contenenti fenolo.

I prodotti petroliferi sono una miscela complessa di vari idrocarburi (composti a basso ed alto peso molecolare, limitanti e insaturi, alifatici, aromatici, aliciclici) e non idrocarburici di composti di zolfo, ossigeno, azoto e resine-asfaltene ad alto peso molecolare con metalli pesanti inclusi in essi.

Nell'analisi idrochimica, il concetto di> è limitato solo agli idrocarburi, quindi il termine> è comunemente inteso come il contenuto in acqua di composti non polari e basso polari estratti da tetracloruro di carbonio, esano o etere di petrolio.

La velocità e l'efficienza della trasformazione dei prodotti petroliferi sugli impianti di trattamento biologico, principalmente legati alle condizioni aerobiche e dipende da:

- la composizione chimica dell'olio, le sue proprietà (volatilità, densità, solubilità dei componenti principali e concentrazione dei prodotti petroliferi in entrata negli aerotank);

- la presenza di un equilibrio tra il ricevimento di prodotti petroliferi e la loro effettiva distruzione;

- condizioni fisico-chimiche che si verificano negli aerotank (temperatura, pH, contenuto di ossigeno disciolto nella miscela di fanghi);

- composizione equilibrata delle acque reflue, che fornisce una fornitura completa di fanghi attivi (la quantità minima richiesta di materia organica contenente carbonio, azoto e fosforo in un rapporto di 100: 5: 1);

- regime di trattamento tecnologico (dose ed età dei fanghi attivi, carichi specifici sui fanghi attivi, capacità ossidante delle vasche di aerazione);

- proprietà dei fanghi attivi (percentuale di batteri idrocarburi-ossidanti nella biomassa totale dei fanghi attivi, proprietà adattative, attività enzimatica).

Nelle vasche di decantazione primarie, i prodotti petroliferi sparsi sotto forma di film superficiale, si accumulano nel sedimento umido sotto forma di particelle solide viscose e si depositano sulle pareti dei serbatoi di decantazione, tubazioni sotto forma di aggregati, noduli, film ispessito (da 1 mm a 10 cm). La presenza di un film sulla superficie dell'acqua nelle vasche di decantazione indica che il contenuto di prodotti petroliferi nelle acque reflue che entrano nell'impianto di trattamento sarà di almeno 0,5-1,0 mg / l. Il film superficiale, già nella fase di decantazione primaria, perde rapidamente i componenti volatili e solubili dei prodotti petroliferi leggeri e acquisisce viscosità, aggregati e quindi tende a non espandersi, ma a aggregarsi sulle pareti e sulle condotte. In aggregati bitorzoluti sono presenti principalmente asfalteni e composti altamente molecolari di frazioni oleose medie e pesanti, vale a dire resistente alla biodegradazione. Tali aggregati e film addensati possono rimanere a lungo senza modifiche alle pareti e ai meccanismi delle vasche di sedimentazione primaria.

Nelle vasche di aerazione, i prodotti petroliferi sono sottoposti a evaporazione, chemioossidazione, biotrasformazione, biosorbimento su fango attivo e degradazione enzimatica. I cambiamenti nella composizione dell'olio nelle condizioni aerobiche del serbatoio aerodinamico si verificano molto rapidamente. L'aumento della temperatura e la vigorosa miscelazione dei fanghi attivi, così come la fornitura continua di aria agli aerotank, catalizzano il processo di biodegradazione dei prodotti petroliferi. Fino al 65-80% degli oli in entrata vengono assorbiti dal fango attivo. Con un alto contenuto di insolubile e inerte rispetto alla biodegradazione dei prodotti petroliferi nelle acque reflue trattate, il loro accumulo nel fango porta ad un aumento del carico tossico interno sui fanghi attivi. L'accumulo di prodotti petroliferi in fanghi di ritorno di oltre il 10-15% della sua massa secca è il contenuto limitante, dopo di che, di norma, si verifica la degradazione dei fanghi attivi. Quando il limite di accumulo di prodotti petroliferi nei fanghi attivi viene superato o quando sono significativi nell'acqua trattata, l'equilibrio tra assorbimento e bioossidazione degli idrocarburi viene disturbato, con conseguente perdita di capacità di sedimentazione dei fanghi, comparsa di batteri filamentosi nella biocenosi, aumento dell'indice di fango e rimozione di sostanze sospese dalle vasche di sedimentazione secondaria.

Metalli. La tossicità dei metalli per i fanghi attivi in ​​concentrazioni relativamente basse è dovuta a:

- la loro affinità per le molecole di cellule organiche contenenti un gruppo sulfidrilico (SF-), che sono in grado di interagire con ioni di metalli tossici. Maggiore è la dimensione degli ioni metallici e maggiore è la capacità di polarizzare, e minore è il grado di ossidazione ed elettronegatività, maggiore è la capacità del metallo di legare il gruppo sulfidrilico e di formare metallotionine (proteine ​​legate ai metalli);

- la forma dello stato del metallo nelle acque reflue. I metalli possono essere rappresentati da vari composti chimici in forma sospesa, colloidale e disciolta, a seconda del pH, Eh, temperatura, intensità del biosorbimento da fanghi attivi e adsorbimento su sorbenti, che possono essere presenti nelle acque reflue (argilla, idrossido di ferro, carbonato di calcio, ecc..), così come la complessazione con le sostanze organiche presenti nelle acque reflue. I composti metallici principalmente disciolti sono tossici;

- il tipo di fango attivo e le sue proprietà adattative, determinate dalla costruzione delle strutture e dalla natura dell'ingresso metallico (periodico o regolare, uniforme o sotto forma di carichi di punta).

Il grado di rimozione dei metalli pesanti nel processo di trattamento biologico nelle strutture urbane dipende dalla loro natura, dalla concentrazione iniziale nelle acque reflue non trattate, dalle proprietà chimiche, dalla dose di fanghi, dal tempo di contatto dei liquami con i fanghi e dall'efficacia dell'assorbimento dei composti metallici, in cui il gel di fango attivato da biopolimeri partecipa attivamente. Di solito l'effetto della pulizia dei metalli è basso.

1.2 Giustificazione della tecnologia di trattamento delle acque reflue

Le acque reflue verso gli impianti del primo stadio del VOC fluiscono attraverso il collettore w / w autosufficiente (H * H = 1.700 * 1.800) inizialmente nella camera di distribuzione. Da esso, una parte del flusso è diretta al 2 ° stadio attraverso la camera di decompressione, e un'altra parte del flusso, nel volume di 75.000 m3 / giorno, entra nella costruzione di grigliate meccanizzate in tre vassoi (V * H = 1200 * 1500), in cui sono installate tre griglie di tipo MG 11T 1000/1600, due frantoi a martelli del marchio D3-b e nastro trasportatore.

Allo stato attuale, lo scarto ritardato, dovuto a frantoi non funzionanti, viene smontato manualmente e sepolto in un contenitore metallico da 2m3. L'immondizia viene disinfettata con candeggina e, mentre si accumula nel contenitore, viene scaricata dagli autocarri a cassone ribaltabile.

Gli scarichi dei frantoi, delle perdite e degli scarichi domestici dalla costruzione di reti meccanizzate entrano nel sistema fognario delle famiglie (К6) e, per gravità, nella stazione di pompaggio delle acque reflue domestiche.

In inverno, le griglie meccanizzate funzionano con la commutazione manuale sul rastrello per perdite di carico di 0,1-0,2 m, nel periodo estivo - in modalità automatica in un dato momento.

Dopo le griglie meccanizzate, il liquame entra nel vassoio in due sezioni di trappole orizzontali di sabbia con movimento rettilineo dell'acqua e in una sezione di trappola di sabbia con movimento circolare dell'acqua costituito da due trappole di sabbia D = 6m. La sezione orizzontale della trappola di sabbia ha dimensioni 12 * 2,5 * 1,2 m; Ogni sezione ha 3 bunker per la sabbia. Lo scarico della sabbia da ciascun bunker viene effettuato da un ascensore idraulico per carteggiare le piattaforme, alternativamente mediante tubazioni. Le acque reflue chiarificate dai pozzi di sabbia entrano nel pozzo di raccolta attraverso gli sfioratori di legno installati nelle finestre, quindi entrano nella stazione di pompaggio delle acque reflue domestiche attraverso la tubazione. La fornitura di acqua tecnica agli elevatori idraulici di trappole orizzontali di sabbia con movimento rettilineo e circolare dell'acqua viene effettuata da due pompe K-80-50-200 installate nei locali della pompa e della stazione di ventilazione del primo stadio. Come acqua industriale vengono utilizzate acque reflue purificate, che vengono ritirate dal serbatoio di acqua industriale installato dopo i serbatoi di sedimentazione secondaria.

L'inclusione (disattivazione) delle sezioni del separatore di sabbia viene effettuata in base ai risultati dell'analisi del fango grezzo delle vasche di sedimentazione primaria e delle letture del flussometro. Se il contenuto di ceneri del sedimento supera il 30%, è inclusa una sezione aggiuntiva. Lo stesso è fatto al massimo afflusso di acque reflue. Allo stesso tempo, la quantità di sabbia nel fango grezzo dei chiarificatori primari non deve superare il 7%.

I terreni sabbiosi (2 carte) si trovano sul territorio dell'impianto di trattamento delle acque reflue vicino al garage. Quando le mappe vengono riempite e asciugate, la sabbia viene rimossa nella discarica con l'aiuto di un escavatore e di un autocarro con cassone ribaltabile. I terreni sabbiosi non hanno sistema di drenaggio.

Dopo le trappole di sabbia del 1 ° giro, le acque reflue fluiscono per gravità attraverso il canale nella camera di ricezione e da esso una parte del flusso attraverso il sub nella scatola di distribuzione dei quattro pozzetti radiali primari; l'altra parte è un sifone nella scatola di distribuzione di due sigillanti silt nella coda VOC (durante il periodo di massimo afflusso o durante il ritiro di qualsiasi struttura per la riparazione).

L'eccesso di fango attivo dalla stazione di pompaggio dei fanghi viene immesso nel canale dopo una trappola di sabbia orizzontale con un movimento rettilineo dell'acqua.

Il sedimento grezzo proveniente dai serbatoi di sedimentazione primaria, attraverso la camera di scarico del sedimento grezzo, attraverso la conduttura per gravità, entra nel serbatoio di sedimento grezzo della stazione di pompaggio dei fanghi (il sedimento viene scaricato dall'operatore 1 volta per turno). Dalla stazione di pompaggio dei fanghi, i fanghi grezzi insieme al fango attivo in eccesso vengono inviati alle carte dei fanghi del tipo a cascata attraverso una tubazione. Le vasche di sedimentazione primarie, utilizzando un pannello semisommergibile fissato su una fattoria rotante, rimuovono le sostanze galleggianti (grassi, oli e altri oggetti galleggianti) nel bunker e quindi nei collettori di grasso, da cui, insieme al fango grezzo dei coloni primari, scorrono per gravità nel serbatoio della pompa di fanghi di fango grezzo stazione.

Nei coloni radiali primari, il sedimento viene spostato nel pozzo da un meccanismo raschiatore. I residui di fango sono inclusi nel lavoro per 1 ora prima della rimozione dei sedimenti e si fermano simultaneamente alla sua cessazione. Il rilascio di fanghi grezzi viene effettuato senza arrestare il flusso delle acque reflue. La quantità di sedimento prodotta dalle vasche di decantazione è regolata dalle valvole.

Le acque reflue chiarificate dopo i serbatoi di sedimentazione primaria attraverso il canale per flusso di gravità nel canale superiore delle quattro sezioni dei propellenti di aerazione a due corridoi. Dal canale superiore sono concentrati, attraverso le finestre con lampadari, arrivano all'inizio di ogni primo corridoio di ogni sezione del serbatoio aerodinamico. Allo stesso tempo, in ogni primo corridoio di aerotanki-dislocatori, flussi di fanghi restituibili, che vengono alimentati da quattro ponti aerei dal canale inferiore e uno all'inizio del canale superiore di aerotank. La miscela di limo dal canale inferiore dei dislocatori aerotank scorre per gravità in quattro serbatoi di decantazione radiali secondari attraverso due distributori rettangolari separati attraverso una tubazione. Il fango attivato restituibile viene restituito al canale inferiore dei dislocatori di aerotank attraverso la tubazione attraverso la camera di fango e il fango attivo in eccesso dalla camera di fango fluisce attraverso la pipeline prima nel pozzo e quindi nella stazione di pompaggio dei fanghi, dopo di che viene pompato attraverso la pipeline insieme al fango grezzo fino al fango mappe di tipo cascade che scavalcano il sito della fermentazione dei fanghi grezzi e dei fanghi attivi in ​​eccesso (attualmente è escluso dal lavoro a causa di una condizione di emergenza).

Per fornire fango attivo con sufficiente ossigeno (almeno 4-4,5 mg / l) e mantenerlo in uno stato sospeso nello strato inferiore nei serbatoi di aerazione, attraverso il sistema di prese d'aria, riser verticali e aeratori tubolari della società Ecopolymer, l'ossigeno viene fornito agli aerotank. L'aria viene soffiata dai turbocompressori installati nell'edificio di produzione.

Oltre al primo stadio, l'aria viene anche fornita attraverso il gasdotto ai serbatoi di aerazione del secondo e del terzo stadio. Le acque reflue purificate attraverso il raccoglitore, attraverso il vassoio Parshalya, entrano nella camera di compensazione delle acque reflue trattate da tutte e tre le code. Inoltre, le acque reflue trattate senza disinfezione, attraverso la camera di scarico e il rilascio diffondente, vengono scaricate nel fiume Yenisei.

1.3 Schema tecnologico del trattamento delle acque reflue

Collettore a 1 ingresso, 2 trappole di sabbia, frantumatori a 3 canali, 4 vasche di sedimentazione primaria, 5 serbatoi aerodinamici, 6 stazioni di pompaggio, 7 vasche distributive di fango attivo, 8 stazioni di pompaggio Silt, 9 serbatoi di sedimentazione secondaria, 10- Soffiante e stazione principale, collettore a 11 uscite.

2. Calcolo del bilancio materiale della fase I del processo di trattamento delle acque reflue

Il bilancio materiale per l'intero processo di trattamento delle acque reflue è il seguente:

dove C è la concentrazione dell'inquinante, mg / l;

V è la portata volumetrica delle acque reflue, m 3 / giorno;

С • V è la quantità di sostanze inquinanti che entrano nel trattamento, m 3 / giorno;

C1• V1 - la quantità di sedimento rimosso dalle trappole di sabbia, m 3 / giorno;

C2• V2 - la quantità di sedimento rimosso dai chiarificanti primari, m 3 / giorno;

C3• V3 - la quantità di sedimento rimosso con trattamento biologico, m 3 / giorno;

C4• V4 - la quantità di inquinanti scaricati nel serbatoio, m 3 / giorno.

2.1 Calcolo del bilancio del materiale per le trappole di sabbia

L'acqua di scarico degli impianti del primo stadio del VOC arriva a trappole orizzontali di sabbia, con movimento rettilineo dell'acqua, con una portata di 80.000 m 3 / giorno.

In base ai dati del passaporto, prendiamo l'efficienza di pulizia per ciascun inquinante: COD - 0%, BOD - 0%, solidi sospesi - 40%, azoto ammoniacale - 0%, nitrito nitrogeno - 0%, nitrato azoto - 0%, fosfati - 0%, ferro - 0%, prodotti petroliferi - 0%, fenoli - 0%, tensioattivi anionici - 0%, tensioattivi non ionici - 0%, metalli pesanti - 0%.

Conoscendo la concentrazione iniziale di inquinanti, l'efficienza di pulizia per ogni sostanza e la formula di efficacia, troviamo la concentrazione finale di inquinanti:

Dove Cn - la concentrazione iniziale del componente i - esimo, mg / l;

Eio - efficienza di pulizia per ogni sostanza;

Ca - concentrazione finale del componente i, mg / l.

La concentrazione finale di inquinanti è determinata dalla formula:

dove Cion - la concentrazione iniziale di i - che inquinante, mg / l;

Cioa - concentrazione finale di i - che inquinante, mg / l;

E - efficienza di pulizia,%.

Sostituendo i valori delle concentrazioni dalla tabella 2.1 e una data efficienza di pulizia nella formula (2.2), otteniamo i valori delle concentrazioni finali dopo aver pulito l'acqua di scarico nelle trappole di sabbia:

COD Ca = (1 - 0/100) * 152 = 152,00

BOD Ca = (1 - 0/100) * 81 = 81,00

solidi sospesi Ca = (1 - 40/100) * 85 = 51,00

azoto ammonico Ca = (1 - 0/100) * 4,2 = 4,20

azoto nitrito cona = (1 - 0/100) * 0,054 = 0,054

azoto nitrico Cona = (1 - 0/100) * 0,94 = 0,94

Fosfati Ca = (1 - 0/100) * 0,32 = 0,32

ferro Ca = (1 - 0/100) * 0,15 = 0,15

prodotti petroliferia = (1 - 0/100) * 0,3 = 0,3

fenoli Ca = (1 - 0/100) * 0,0092 = 0,0092

APAV Ca = (1 - 0/100) * 0,4 = 0,4

NSW Ca = (1 - 0/100) * 0,55 = 0,55

metalli pesantia = (1 - 0/100) * 0,005 = 0,005

La portata massica M, t / giorno per l'i-componente è calcolata dalla formula:

dove Cio - concentrazione dell'i - esimo inquinante, mg / l;

Vio - portata volumetrica, m 3 / giorno.

Il consumo di massa di inquinanti prima del trattamento sarà uguale a tonnellate / giorno:

COD Mn = 152,00 * 80000 * 10 -6 = 12,16

BOD Mn = 81,00 * 80000 * 10 -6 = 6,48

solidi sospesi Mn = 85 * 80000 * 10 -6 = 6,80

azoto di ammonio Mn = 4,2 * 80000 * 10 -6 = 0,33

azoto nitrito Mn = 0,054 * 80000 * 10 -6 = 0,004

azoto nitrato Mn = 0,94 * 80000 * 10 -6 = 0,07

fosfati Mn = 0,32 * 80000 * 10 -6 = 0,025

ferro Mn = 0,15 * 80000 * 10 -6 = 0,013

prodotti petroliferi Mn = 0,3 * 80000 * 10 -6 = 0,024

fenoli Mn = 0,0092 * 80000 * 10 -6 = 0,00073

APAV Mn = 0,4 * 80000 * 10 -6 = 0,032

Acido non ionicon = 0,55 * 80000 * 10 -6 = 0,04

metalli pesanti Mn = 0,005 * 80000 * 10 -6 = 0,0004

Il consumo totale di massa di inquinanti che entrano nel trattamento è Mn = 25,98 t / giorno

Nella trappola di sabbia le acque di scarico vengono purificate dai solidi sospesi, pertanto, il flusso di massa dei solidi sospesi dopo la purificazione è calcolato con la formula (2.4) e sarà uguale a:

MBBK = 51 * 80000 * 10 -6 = 4,08 t / giorno

La portata massica totale degli inquinanti dopo le trappole di sabbia è M = 25,98 - 4,08 = 21,90 t / giorno.

I risultati dei calcoli sono riassunti nella tabella 2.1.

Tabella 2.1 - i risultati del calcolo del bilancio del materiale per la trappola di sabbia