Тема: Совершенствование технологии УФ-обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот»
Характеристики работы
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1 Анализ процесса обеззараживания сточных вод 8
1.1 Обзор методов обеззараживания сточных вод 8
1.1.1 Метод хлорирования 8
1.1.2 Метод озонирования 10
1.1.3 Метод УФ обеззараживания 11
1.1.4 Ультразвуковой метод очистки 12
1.1.5 Комбинированный метод обеззараживания 15
1.2 Механизм действия УФ излучения 18
1.3 Химия сточной воды под влиянием УФ-облучения 22
1.4 Влияние ультрафиолета на темп роста и последующее
размножение водорослей-макрофитов в естественных условиях 23
1.5 Преимущества и недостатки УФО 24
1.5.1 Преимущества УФ-обеззараживания воды 24
1.5.2 Недостатки УФ-обеззараживания воды 25
1.6 Требования к качеству сточных вод, подаваемых на
обеззараживание 26
1.7 Патентный поиск УФО установок 27
2 Система обеззараживания, используемая на очистных сооружениях
ПАО «Тольяттиазот» 44
2.1 Этапы очистки сточных вод на предприятии ПАО
«Тольяттиазот» 44
2.2 Характеристика сооружения станции УФО 46
2.2.1 Описание схемы процесса обеззараживания 46
2.2.2 Описание установки ультрафиолетового обеззараживания
воды 49
2.2.3 Анализ применяемых УФ-ламп в установке 53
2.2.4 Принципы расчета количества ультрафиолета в установках обеззараживания воды 55
2.3 Оценка систем очистки УФ установок 59
2.4 Исследование токсичности сточной воды, подвергнутой УФО-
обеззараживанию на поведение дафний 61
2.4.1 Выращивание дафний на биологически очищенных сточных
водах 61
2.4.2 Экспериментальные исследования 62
2.4.3 Методика эксперимента 62
2.4.4 Ход работы и результаты эксперимента 63
3 Разработка рекомендаций по совершенствованию процесса УФ- обеззараживания на очистных сооружениях предприятия ПАО «Тольяттиазот» 67
3.1 Испытания, проводимые для процессов обеззараживания
ультразвуком и ультрафиолетом 67
3.2 Эффект воздействия ультразвуковых волн на формирование
биопленки 78
3.3 Совершенствование технологии УФО 82
Заключение 88
Список используемых источников 90
📖 Введение
Для очистных сооружений ПАО «Тольяттиазот», а также для всего населения нашего города данная тема является актуальной, так как необходимо сбрасывание сточных вод, эффективно очищенных от различных загрязнений. Биологическое загрязнение является одним из наиболее распространенных и опасных загрязнений водных ресурсов. Очищенные стоки предприятия и хоз/бытовые стоки не должны содержать химических загрязнений, а также возбудителей различных вирусов (дифтерии, холеры, тифа, туберкулеза и так далее). Сброс таких вод напрямую влияет на здоровье населения и обитателей водного пространства.
Проблемой снижения качества обеззараживания является биообрастание ламп в установке ультрафиолетового обеззараживания, что препятствует ультрафиолету проникать через биопленку и уничтожать бактерий. Данная проблема касается не только ПАО «Тольяттиазот», но и других предприятий, использующих в процессе ультрафиолетовое обеззараживание (УФО). Для очистки ламп необходимо химическое промывание установки и при необходимости механическая чистка. Для поддержания ламп в чистоте, такую химическую промывку необходимо проводить каждые 720 часов (30 дней) и чаще, по мере загрязнения. А это ведет за собой временное отключение установки, и при несвоевременном обнаружении загрязнения ламп, недостаточно обеззараженная вода может пройти уже на сброс в водоем.
Объект исследования: очистные сооружения ПАО «Тольяттиазот».
Предмет исследования: ультрафиолетовая система обеззараживания очистных сооружений ПАО «Тольяттиазот».
Цель исследования: повышение качества очистки сточных вод путем совершенствования технологии УФ-обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот» комбинированным способом воздействия ультразвука и ультрафиолета.
Гипотеза исследования состоит в том, что, если совместно с ультрафиолетовым излучением применить ультразвуковое излучение при обеззараживании сточной воды, то повысится эффективность предотвращения биообрастания ламп в установке и повысится качество очистки от патогенной микрофлоры.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать методы обеззараживания сточных вод, известные данные и результаты различных исследований по обеззараживанию воды ультрафиолетовым и ультразвуковым излучением;
2. Изучить технологический процесс станции УФО на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот»;
3. Исследовать токсичность обеззараженных сточных вод;
4. Исследовать воздействие ультразвуковых волн на формирование биопленки;
5. Разработать предложение по совершенствованию технологии ультрафиолетового обеззараживания воды на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот».
Теоретико-методологическую основу исследования составили: научные труды отечественных и зарубежных ученых в области обеззараживания сточной воды, существующая схема обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот».
Базовыми для настоящего исследования явились также: работы Ульянова А. Н. и Лебедева Н. М. в области исследования обеззараживания сточной воды безреагентными способами.
Методы исследования: в магистерской диссертации были использованы теоретический и экспериментальный методы.
Опытно-экспериментальная база исследования: работы Ульянова А. Н. в области безреагентного обеззараживания сточных вод, ГОСТ Р 56236-2014 по определению токсичности вод.
Научная новизна исследования заключается в:
- обосновании выбора технологии совместного воздействия ультразвука и ультрафиолета в результате анализа различных способов обеззараживания воды;
- разработке варианта совершенствования системы ультрафиолетового
обеззараживания воды методом облучения совместно с ультразвуком, применяя установки без блока промывки.
Теоретическая значимость исследования заключается в поиске и анализе патентной и научной литературы по существующим способам обеззараживания сточных вод.
Практическая значимость исследования заключается в разработке технологического решения для ультрафиолетового обеззараживания сточных вод на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот» с использованием ультразвука. Данный метод безопасен за счет своей безреагентной основы, не образуя токсичных веществ в воде. При этом, была предложена схема установки включающая бактерицидные лампы и ультразвуковые излучатели с техническими характеристиками, что позволит работать установке непрерывно, не загрязняя лампы.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались точным соблюдением использованных источников.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в поиске и анализе научной и патентной литературы, проведении экспериментального биотестирования воды, обработке и анализе полученных результатов, предложении разработки схемы установки и станции УФО на очистных сооружениях ПАО «Тольяттиазот».
Апробация и внедрение результатов работы велись в течение всего исследования. Его результаты докладывались на следующей конференции:
V Всероссийская научно - техническая конференция студентов, магистрантов, аспирантов «Энергоэффективность и энергобезопасность производственных процессов (ЭЭПП-2019) ».
На защиту выносится:
1. Комбинированное действие ультразвука и ультрафиолета, способствующее повышению эффективности обеззараживания воды;
2. Система ультрафиолетового обеззараживания с использованием ультразвукового излучения, включающая в себя установи без блока промывки.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, 3 разделов, выводов по разделам, заключения, содержит 20 рисунков, 16 таблиц, списка использованных 74 источников. Основной текст работы изложен на 97 страницах.
✅ Заключение
2. Изучив технологический процесс станции УФО на очистных сооружениях предприятия ПАО «Тольяттиазот», выяснилось, что основным фактором, который постепенно ограничивает эффективность обеззараживания ультрафиолетовых установок в процессе эксплуатации, считается загрязнение защитных чехлов ламп органическими и неорганическими отложениями.
3. В результате исследования обеззараженной воды на поведение дафний выяснилось, что дафнии живут в обработанной воде (ультрафиолетовое излучение не имеет последействующего эффекта). Их, практически, 100 процентное выживание доказывается отсутствием токсичности воды, что подтверждается оптимальными значениями показателей качества.
4. Одним из многообещающих комбинированных методов обеззараживания воды является технология, в которой используется одновременное воздействие ультрафиолетовых и ультразвуковых лучей на воду. Обеззараживание бактерий при использовании ультразвука и ультрафиолета выше, чем при использовании только ультрафиолета. Этим обеспечивается повышение эффективности данного метода.
5. На основании патента №90432 предложена схема УФ- обеззараживания, включающая в себя 5 установок УФ совместно с ультразвуком, для более качественного процесса очистки воды. Внедрение комбинированной технологии работы ультрафиолета и ультразвука даст баланс между повышенным износом систем очистки и обеспечением достаточной чистоты стекол. Воздействие ультразвука позволяет ультрафиолетовым лампам самоочищаться на протяжении всего срока эксплуатации (в зависимости от ламп), 14000 часов - 585 дней - практически 1,5 года. Установка сможет работать без блока промывки. А также гарантирует повышение эффективности обеззараживания, следовательно, качества воды.



