Повышение эффективности технологий биологической очистки сточных вод от загрязнений, с последующим очищением стока (на примере водооборотного цикла цеха № 39 ПАО «КуйбышевАзот»)
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Очистка сточных вод химических предприятий 7
1.1 Современные методы очистки сточных вод 7
1.1.1 Методы механической очистки сточных вод 10
1.1.2 Физико-химические методы очистки сточных вод 11
1.1.3 Биологический метод очистки сточных вод 11
1.2 Биохимическая очистка сточных вод ПАО «КуйбышевАзот» в цехе № 39 14
1.2.1 Описание технологического процесса цеха № 39 16
2 Выбор технологической схемы биологической очистки сточных вод ПАО «КуйбышевАзот» 40
2.1 Описание технологического процесса и схемы 40
2.2 Основные параметры и технические требования 52
3 Внедрение разработанной методики очистки сточных вод от загрязнений, с последующим очищением стока (на примере водооборотного цикла цеха №39 ПАО «КуйбышевАзот» 56
3.1 Предложения по улучшению разделения иловой воды 56
3.1.1 Лабораторные испытания коагулянта гипохлорит натрия 56
3.2 Предложение по использованию самопромывающегося фильтра 60
3.3 Блок обработки оборотной воды биоцидом 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 67
Актуальность темы магистерской диссертации обусловлена необходимостью повышения эффективности очистки сточных вод для внедрения замкнутой системы водопользования. “В связи с ростом промышленности в России все большую актуальность приобретают мероприятия, связанные с решением проблем охраны окружающей среды и рационального использования водных ресурсов на производстве” [8].
Большой объем сточных вод сбрасывается в водоемы, после использования пресной воды. Загрязнение водоемов промышленными сточными водами может привести к изменению химического состава, нарушению круговорота веществ [22].
Потребность предприятий в использовании пресной воды с каждым годом растет, что приводит к различным проблемам, как для самого предприятия, так и для окружающей среды. Одной из основных задач предприятия становится решение проблемы снижения применения чистой пресной воды.
Крупные предприятия используют огромное количество пресной воды для производственных нужд, поэтому требования к качеству очистки сточных вод растут, и проблема экономичного использования воды имеет важное значение и требует необходимость постоянного совершенствования систем очистных сооружений.
Для снижения антропогенного воздействия на водные объекты различных загрязнений промышленных предприятий применяются различные методы очистки сточных вод [22].
Одним из таких методов является биохимическая очистка сточных вод методом нитриденитрификации.
Сущность биологической очистки заключается в минерализации органических загрязнений сточных вод при помощи аэробных биохимических процессов.
Этот метод весьма эффективен для удаления многих растворимых и коллоидальных органических веществ из сточных вод.
Предприятиям необходимо создать замкнутые системы водопользования, чтобы снизить сброс загрязняющих веществ в открытый водоем и сократить затраты на использование речной воды вследствие минимизации воздействия производства на окружающую среду.
Цель работы - разработка схемы очистки сточных вод ПАО «КуйбышевАзот» цеха №39 для их использования в водооборотном цикле.
Объект исследования. Очистные сооружения биологической очистки ПАО «КуйбышевАзот» Цеха №39.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
1. Подобрать и изучить литературу, посвященную биологической очистке сточных вод.
2. Изучить общую характеристику очистки сточных вод методом нитриденитрификации в ПАО «КуйбышевАзот» цеха №39.
3. Предложить технологии по оптимизации очистки стока от загрязнений для дальнейшего использования очищенного стока в водооборотном цикле ПАО «КуйбышевАзот».
Методы исследования - анализ, синтез, индукция, дедукция, факторный анализ.
Теоретической и методологической базой диссертационного исследования выступили действующие на тот момент нормативно-правовые акты, научные труды, публикуемые в данной области, представлены по адресу http://www.freepatent.ru/ относящиеся к способам и техническим устройствам, применяемым для безопасного функционирования технологических процессов очистных сооружений.
Научная новизна
1. Предложено решение по внедрению самопромывающегося фильтра
2. Предложено применение замкнутой системы водопользования очистных сооружениях предприятия ПАО «КуйбышевАзот»
Теоретическая и практическая значимость работы заключается в том, что внедрение замкнутой системы водопользования предотвратит загрязнение природных водоемов сточными водами и снизит потребление свежей воды.
Положения, выносимые на защиту.
1) В ходе научного исследования выявлено, что оптимальным решением очистки сточных вод является биологическая очистка методом нитриденитрификации. Основным преимуществом такой очистки является возможность круглогодичной работы системы, эффективная 100% обработка стоков, безопасность для окружающей среды.
2) Выявлено, что внедрение замкнутой системы водопользования решит ряд проблем, связанных с загрязнением природных водоемов и использованием речной воды для подпитки.
3) Установка самопромывающегося фильтра позволит улучшить качество очистки сточных вод.
Апробация результатов исследования. По данной теме диссертационной работы опубликована одна статья:
Хазиахметова Э.Р., Щипанов А.В. Очистка сточных вод предприятий от химических загрязнений // Материалы международной научно -практической конференции «Наука сегодня. Вызовы и решения». - 2018, с. 61-63.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников. Общий объем работы 77 страниц машинописного текста.
В ходе выполнения магистерской диссертации был проведен литературный обзор на тему исследования, предложены методы повышения эффективности работы очистных сооружений. Подробно была рассмотрена методика биологической очистки сточных вод от органических и неорганических загрязнений методом НДФ на примере ПАО «КуйбышевАзот».
1. В результате исследования было обнаружено, что самым оптимальным решением очистки сточных вод является биологическая очистка методом нитриденитрификации. Основным преимуществом такой очистки является возможность круглогодичной работы системы, безопасность для окружающей среды.
2. Выявлено, что качество воды очищенных сточных вод производства капролактама не соответствует требованиям к качеству подпиточных вод оборотных систем производства по показателям: взвешенные вещества, ХПК, минерализация, жесткость.
3. Предложена технология по оптимизации очистки стока от загрязнений.
4. Предложены методы улучшения разделения иловой воды, позволяющие ускорить процесс осаждения.
5. Предложено применение самопромывающегося фильтра для очистки сточных вод от взвешенных веществ.
Более рациональным и экологически безопасным способом использования сточных вод является система водооборотного цикла. Данная технология позволяет многократно использовать сточные воды для технологических процессов, снижая риск загрязнения окружающей среды, и является более экономичной для предприятия.
Предлагаемые методы улучшат качество сточных вод для внедрения замкнутой системы водопользования, что позволит значительно снизить сбросы загрязняющих веществ в водоем и сократит затраты на водоподготовку вследствие минимизации воздействия производства на окружающую среду.
