Аннотация 2
Введение 3
1 Литературный обзор 5
1.1 Источники и виды загрязнений водных ресурсов 5
1.2 Основные принципы биологической очистки сточных вод 7
1.3 Сооружения очистки сточных вод 9
2 Анализ загрязняющих веществ в сточных водах ПАО «КуйбышевАзот» 13
2.1 Общая характеристика ПАО «КуйбышевАзот» 13
2.2 Характеристика сточных вод ПАО «КуйбышевАзот» 14
2.3 Анализ существующей схемы очистки сточных вод цеха № 39 19
3 Особенности процесса нитрификации 26
3.1 Сущность процесса нитрификации 26
3.2 Видовой состав биоценоза активного ила аэротенка-нитрификатора 29
3.3 Гидрохимические и биологические показатели процесса нитрификации 33
3.4 Интенсификация процесса нитрификации 40
3.5 Повышение качества очистки сточных вод методом нитрификации 46
4 Расчетная часть 48
4.1 Материальный баланс очистки сточных вод 48
4.2 Тепловой баланс 52
4.3 Расчёт параметров аэротенка-смесителя 54
Заключение 62
Список используемой литературы и используемых источников 63
Приложение А Схема очистных сооружений в ПАО «Куйбышев Азот» 67
Приложение Б Схема усреднителя 68
На территории Тольятти находится множество промышленных предприятий, одной из важнейших задач которых является охрана и защита окружающей среды, снижение количества выбросов и сбросов в живую экосистему, а также уменьшение потребляемых ресурсов.
На любом предприятии используется водный ресурс в производственных процессах, после чего выходит уже загрязненная различными веществами сточная вода. В ходе производства в воду поступает множество веществ различного происхождения, которые влияют на живую и неживую природу. Для того чтобы не допустить к уничтожению экосистем необходимо производить очистку сточных вод от загрязнителей по технологическому регламенту.
На сегодняшний день качество водных ресурсов Куйбышевского водохранилища находится в большой опасности, также происходит большое водопотребление. Необходимо разрабатывать технологии по качественной очистке сточных вод, с использованием ресурсосберегающих технологий и привлечение технических решений наиболее доступных технологий [17].
На производстве чаще всего используется биохимическая очистка сточных вод, в основе которой лежит использование микроорганизмов. Бактерии используют органические загрязняющие вещества в качестве питательных веществ, при этом происходит окисление данных веществ или восстановление [36]. В ходе биологической очистки сточных вод происходит сложный обмен веществ между живыми организмами и стоками. Флоккулированный активный ил состоит из множества видов бактерий, одноклеточных, многоклеточных, червей, грибов и т.д. Это сложная система, в которой нет постоянства, и там происходят сложные взаимоотношения между ними.
В ходе многолетних исследований в области биохимической очистки сточных вод на территории РФ и других стран, создания оптимальных сооружений для водоочистки, создания математических моделей и методов по стабилизации процессов и технологических параметров, удалось достичь высоких показателей эффективности очистки стоков [7]. Но для дальнейшего развития необходимо совершенствование технологических процессов.
Для того чтобы повысить интенсивность биохимической очистки стоков необходимо прибегать к новым методам, одним из которых является культивация новых видов нитрифицирующих микроорганизмов активного ила в аэрируемых сооружениях.
Целью работы является повышение качества очистки сточных вод за счет стабилизации процесса нитрификации.
Задачи:
1. Проанализировать принцип метода нитрификации в процессе очистки сточных вод на предприятии ПАО «КуйбышевАзот».
2. Провести сравнительный анализ методов по стабилизации биохимической очистки сточных вод.
3. Предложить методы по повышению эффективности работы активного ила на стадии нитрификации.
Исследуемые в данной выпускной квалификационной работе вопросы на сегодня остаются наиболее важными при очистке сточных вод на химических предприятиях, так как вода является одним из важных источников жизни всего живого на Земле. Необходимо на основе анализа существующих наилучших доступных технологий (НДТ) улучшить очистные сооружения на ПАО «КуйбышевАзот».
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были выполнены следующие задачи:
1. Проанализирован принцип метода нитрификации в процессе очистки сточных вод ПАО «КуйбышевАзот»;
2. Проанализированы методы по стабилизации биохимической очистки сточных вод;
3. Предложен метод по повышению эффективности работы активного ила на стадии нитрификации.
По результатам выполнения поставленных задач предложены меры по повышению качества очистки сточных вод на стадии нитрификации.
Одной из предложенных мер является метод повышения концентрации активного ила в аэротенках за счет ила из других очистных сооружений. Данный метод должен позволить привести концентрацию активного ила к нормативным значениям (2 г/л), стабилизировать биохимическую очистку сточных вод, привести ХПК к нормативным значениям (100 мгО₂/л).
В качестве альтернативного технического решения был предложен вариант внедрения вместо аэротенка-вытеснителя аэротенка-смесителя, который позволяет нивелировать неравномерную подачу загрязнителей, снизить нагрузку на ил, стабилизируя состояние активного ила и увеличивая интенсивность окислительных реакций в процессе очистки сточных вод.
Это позволяет говорить о выполнении цели, поставленной перед данной выпускной квалификационной работой.
