Помощь студентам в учебе
Оборудование и технологии для повышения эффективности очистки сточных вод на примере ООО «СИБУР Тольятти»
|
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 4
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 6
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Анализ системы очистки сточных вод на предприятиях химической
промышленности 14
1.1 Общая характеристика системы очистки сточных вод 14
1.2 Общая характеристика системы стоков, поступающих на очистные
сооружения 16
1.3 Существующая система очистки сточных вод 19
1.3.1 Описание технического процесса очистки сточных вод 21
1.4 Образование отходов 28
2 Совершенствование очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти» 34
2.1 Совершенствование технологической системы очистки сточных вод на
ООО «СИБУР Тольятти» 34
2.2 Описание конструктивных элементов 40
2.2.1 Блок механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод III
очереди очистных сооружений 40
2.2.2 Блок механической очистки промышленных сточных вод III очереди
очистных сооружений 46
2.2.3 Блок биологической очистки III очереди очистных сооружений 48
2.2.4 Блок механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод I, II
очереди очистных сооружений 52
2.2.5 Блок механической очистки промышленных сточных вод I, II очереди очистных сооружений 54
2.2.6 Блок доочистки 57
2.2.7 Блок механического обезвоживания 62
3 Анализ расчетов по эффективности применения оборудования очистки
сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти» 68
3.1 Расчет затрат на модернизацию системы 68
3.2 Сравнение затрат на очистку предложенной схемой и существующей . ... 70
3.3 Состав усредненных сточных вод очистных сооружений после
предложенной модернизации 73
3.4 Утилизация отходов 74
3.4.1 Характеристика осадка 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ - А 89
ПРИЛОЖЕНИЕ - Б
ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ 6
ВВЕДЕНИЕ 8
1 Анализ системы очистки сточных вод на предприятиях химической
промышленности 14
1.1 Общая характеристика системы очистки сточных вод 14
1.2 Общая характеристика системы стоков, поступающих на очистные
сооружения 16
1.3 Существующая система очистки сточных вод 19
1.3.1 Описание технического процесса очистки сточных вод 21
1.4 Образование отходов 28
2 Совершенствование очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти» 34
2.1 Совершенствование технологической системы очистки сточных вод на
ООО «СИБУР Тольятти» 34
2.2 Описание конструктивных элементов 40
2.2.1 Блок механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод III
очереди очистных сооружений 40
2.2.2 Блок механической очистки промышленных сточных вод III очереди
очистных сооружений 46
2.2.3 Блок биологической очистки III очереди очистных сооружений 48
2.2.4 Блок механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод I, II
очереди очистных сооружений 52
2.2.5 Блок механической очистки промышленных сточных вод I, II очереди очистных сооружений 54
2.2.6 Блок доочистки 57
2.2.7 Блок механического обезвоживания 62
3 Анализ расчетов по эффективности применения оборудования очистки
сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти» 68
3.1 Расчет затрат на модернизацию системы 68
3.2 Сравнение затрат на очистку предложенной схемой и существующей . ... 70
3.3 Состав усредненных сточных вод очистных сооружений после
предложенной модернизации 73
3.4 Утилизация отходов 74
3.4.1 Характеристика осадка 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 77
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 81
ПРИЛОЖЕНИЕ - А 89
ПРИЛОЖЕНИЕ - Б
Актуальность темы исследования. На сегодняшний день водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий состоят из самотечных и напорных трубопроводов и многих сооружений специального назначения, использующихся для очистки, обеззараживания и сброса, очищенных до норм, сточных вод в водоём. Данные комплексы называют системой водоотведения.
Города не стоят на месте, строятся, развиваются и растут, вместе с ними растет и необходимость очистки отводимых сточных вод. Особым значением для сохранения экологии городов в целом обладает процесс совершенствования существующих систем водоотведения бытовых, а также производственных сточных вод, которые должны обеспечивать высокую степень очистки и тем самым защищать окружающую среду от загрязнений. Успешных результатов удалось достичь в отношении разработок новых решений, при помощи которых был найден способ эффективного применения систем водоотведения и очистки производственных сточных вод, которые, хоть и выполняют свою задачу, но не являются достаточно эффективными на сегодняшний день при достаточно большом объеме промышленности.
В большинстве случаев подаваемые производственные стоки на очистку превышают допустимые показатели ПДК.
В связи с изменениями норм ПДК, очистные сооружения ООО «Сибур Тольятти» относящиеся к 201 типу, на данный момент не обеспечивают нужной очистки сточных вод для рыбохозяйственных водоемов, где происходит выпуск сточных вод. Поэтому требуется изменение схемы очистки и усовершенствование технологии.
Все вышесказанное обуславливает актуальность темы диссертационного исследования. Другой не менее важной и обсуждаемой проблемой в современном мире является состояние сточных вод. Одной из важнейших задач на современных производствах выступает, очистка промышленных сточных вод до нормативных показателей сброса в водоем. В защите Куйбышевского водохранилища можно выделить наиболее острую проблему, заключающуюся в улучшении экологии и качества выпускаемых вод в водоем. Наиболее сложными показателями в очистке сточных вод нефтехимического комплекса, являются:
1) нефтепродукты;
2) ХПК;
3) металлы;
4) взвешенные вещества.
Предприятие ООО «Сибур Тольятти» каждый год тратит на водоотведение свыше 618,18 млн. рублей.
От качества сбрасываемых сточных вод в водоемы после проведенной очистки, зависит здоровье людей, популяция многих видов рыб исчезающих от химически вредных веществ, и в целом экологическая обстановка на земле. Решение таких немаловажных проблем позволят: сократить сброс загрязняющих веществ до нормативных показателей очистки сточных вод; сохранить естественные водоемы и популяцию многих видов рыб; сократить выплаты за выпуск в водоем не очищенных сточных вод сверх установленных лимитов.
Цель и задачи. Цель диссертационного исследования заключается в анализе, представлении предложений и разработок, а также расчетов касательно способов очистки промышленных сточных вод с применением усовершенствованных способов и технологий очистки, с целью приведения количества загрязняющих веществ до нормируемых показателей. Основной целью разработки способов очистки является то, что в результате проведения модернизации очистных сооружений мы должны устранить сброс в водоем неочищенных ливневых вод.
Поставленные цели предполагают решение следующих задач:
-провести анализ существующих очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти»;
-дать общую характеристику системы стоков, поступающих на очистные сооружения;
-рассмотреть систему очистки сточных вод на «СИБУР Тольятти»;
-разработать технологическое решение для очистки вод от тяжелых металлов и фосфора;
-предложить способы совершенствование технологической системы очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти»;
-подобрать технологическое оборудование для совершенствования технологии;
-обозначить отходы, образующиеся в результате очистки сточных вод;
-выявить состав усредненных сточных вод очистных сооружений после предложенной модернизации;
-рассчитать затраты на модернизацию системы;
-сравнить затраты на очистку модернизированной системы очистки сточных вод и существующей.
Объектом диссертационного исследования являются оборудование и технологии для повышения качества очистки сточных вод - очистка сточных вод предприятий «Северного промышленного узла»: ОАО «Куйбышевазот», ООО «Фосфор», ООО «СИБУР Тольятти», ТоТЭЦ и хозяйственно-бытовые стоки Центрального района г. Тольятти, МУП «ПОКХ» г. Тольятти.
Предмет исследования представлен в виде способов и технологий очистки сточных вод от загрязнений тяжелых метолов, удаление фосфора, коагуляцией его в виде фосфата железа (III), и их негативное влияние на процесс биологической очистки сточных вод и на окружающую среду в результате их сброса в водоем рыбохозяйственного назначения.
Научная новизна заключается в том, что в процессе диссертационного исследования были изучены и отобраны наиболее эффективные способы повышения качества очистки сточных вод за счет внедрения метода очистки от тяжелых металлов путем метода напорной флотации. В процессе флотации происходит осаждение шлама на дно флотатора, а флоккулы шлама поднимаются на поверхность чаши [28]. Удаление частиц фосфора происходит с помощью процесса коагуляции, в результате чего образуется фосфата железа (III) [5]. Благодаря предлагаемым методам, модернизируется механическая очистка сточных вод на более современную, эффективную и надежную.
Методологической основой, а также методами магистерского исследования являются методы химического анализа состава сточных вод, которые были очищены в процессе лабораторных и производственных испытаний. Эмпирической базой диссертационного исследования являются методы наблюдения, описания работы анализируемых и модернизируемых очистных сооружений, а также результаты, которые были получены, исходя из анализа состава сточных вод. Теоретической базой исследования послужили труды ученых в области очистки вод.
Теоретическая и практическая значимость исследования состоит в том, что:
1.Определен расход сточных вод предприятиями и населением;
2. Определен химический состав сточных вод;
3. Выявлены существующие недостатки очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти»;
4. Разработаны технические решения для усовершенствования
очистных сооружений;
5. Произведен эколого-экономический анализ модернизации очистных сооружений.
Научная обоснованность и достоверность результатов исследования. Теоретическое исследование в области очистки сточных вод на разных ступенях очистки, позволит улучшить и довести до норм очистку сточных вод.
В диссертации представлен комплексный подход по очистке сточных вод от механических, нефтехимических и других загрязнений.
Результатов достигается обоснованием улучшения очистки по ряду показателей загрязнений и экономическому эффекту, полученному на основе модернизации оборудования и внедрения новых технологий и способов очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти».
В магистерской диссертации был произведен обзор патентов по теме диссертации:
-Патент 6096222 США, МПК 7 С02 F 1/463. Удаление растворенных загрязнений из воды (Agent to remove dissolved contaminants from water). S. R. Wurzburger, J. M. Overton. Опубл. 01.08.2000, НПК 210/713 [40].
Суть запатентованного способа состоит в том, что сточные воды, в состав которых входят углеводороды и ионы тяжелых металлов, были пропущены сквозь слой стальной проволоки или железных частиц, посредством введения угольных электродов с приложенным напряжением 3 - 12 В. Что, в конечном итоге, позволило очистить сточные воды от растворенных загрязнений [40].
-Патент 2264355 Российская Федерация, МПК С 02 Б 3/30. Способ аэрации в аэротенке системы очистки сточных вод / Кармазинов Ф.В., Крючихин Е.М., Николаев А.Н., Пробирский М.Д., Трухин Ю.А., Чернов В.Б.; заявитель и патентообладатель Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга", Закрытое Акционерное Общество "КРЕАЛ". - № 2004101679/15; заявл. 20.01.04; опубл. 20.11.05. -3 с [41].
В патенте описывается метод, в условиях которого происходит повышение интенсивности очистки сточных вод, за счет ускорения процесса биологической очистки. Авторы рассматривают более детально механизмы очистки сточных вод, обращаясь к устройству аэротенка. Было подчеркнуто, что в аэротенке имеются две зоны: нитрификации и денитрификации. Данные зоны были объединены в один аэрирующий модуль, в результате чего удалось достигнуть объединения процессов, происходящих в указанных зонах, и тем самым уменьшить количество затрат на электроэнергию [41].
На защиту представлено: технологическое решение, целью которого является оптимизация процесса очистки сточных вод, а именно:
-замена изношенного оборудования на современное и надежное, для увеличения мощности очистных сооружений и их безаварийной работы;
-доведение до норм сброса сточных вод в рыбохозяйственные водоемы;
-очистка вод от тяжелых металлов;
-очистка вод от фосфора;
Апробация результатов. Материалы и положения исследования были представлены на региональной научно-практической конференции «Чистая вода». В диссертации была рассчитана стоимость модернизации очистных сооружений и даны рекомендации по внедрению новой технологии очистки.
Личный вклад автора в исследование. По проблемам, рассматриваемым в диссертации, автором опубликована статья на тему «Анализ эффективности очистки сточных вод в городе Тольятти на примере ООО «СИБУР Тольятти» в научно-практическом журнале «Энигма» // Изд- во Энигма, № 10. - 2019 [27].
Автор принял участие с докладом по теме «Экологическое состояние источников водоснабжения г. Тольятти» в региональной научно-практической конференции «Чистая вода».
Структура диссертационного исследования включает в себя введение, три главы, одиннадцать пунктов, заключение и список используемой литературы. Объем работы составляет 92 страниц машинописного текста, содержит 12 рисунков, 19 таблицу, 2 приложение.
Города не стоят на месте, строятся, развиваются и растут, вместе с ними растет и необходимость очистки отводимых сточных вод. Особым значением для сохранения экологии городов в целом обладает процесс совершенствования существующих систем водоотведения бытовых, а также производственных сточных вод, которые должны обеспечивать высокую степень очистки и тем самым защищать окружающую среду от загрязнений. Успешных результатов удалось достичь в отношении разработок новых решений, при помощи которых был найден способ эффективного применения систем водоотведения и очистки производственных сточных вод, которые, хоть и выполняют свою задачу, но не являются достаточно эффективными на сегодняшний день при достаточно большом объеме промышленности.
В большинстве случаев подаваемые производственные стоки на очистку превышают допустимые показатели ПДК.
В связи с изменениями норм ПДК, очистные сооружения ООО «Сибур Тольятти» относящиеся к 201 типу, на данный момент не обеспечивают нужной очистки сточных вод для рыбохозяйственных водоемов, где происходит выпуск сточных вод. Поэтому требуется изменение схемы очистки и усовершенствование технологии.
Все вышесказанное обуславливает актуальность темы диссертационного исследования. Другой не менее важной и обсуждаемой проблемой в современном мире является состояние сточных вод. Одной из важнейших задач на современных производствах выступает, очистка промышленных сточных вод до нормативных показателей сброса в водоем. В защите Куйбышевского водохранилища можно выделить наиболее острую проблему, заключающуюся в улучшении экологии и качества выпускаемых вод в водоем. Наиболее сложными показателями в очистке сточных вод нефтехимического комплекса, являются:
1) нефтепродукты;
2) ХПК;
3) металлы;
4) взвешенные вещества.
Предприятие ООО «Сибур Тольятти» каждый год тратит на водоотведение свыше 618,18 млн. рублей.
От качества сбрасываемых сточных вод в водоемы после проведенной очистки, зависит здоровье людей, популяция многих видов рыб исчезающих от химически вредных веществ, и в целом экологическая обстановка на земле. Решение таких немаловажных проблем позволят: сократить сброс загрязняющих веществ до нормативных показателей очистки сточных вод; сохранить естественные водоемы и популяцию многих видов рыб; сократить выплаты за выпуск в водоем не очищенных сточных вод сверх установленных лимитов.
Цель и задачи. Цель диссертационного исследования заключается в анализе, представлении предложений и разработок, а также расчетов касательно способов очистки промышленных сточных вод с применением усовершенствованных способов и технологий очистки, с целью приведения количества загрязняющих веществ до нормируемых показателей. Основной целью разработки способов очистки является то, что в результате проведения модернизации очистных сооружений мы должны устранить сброс в водоем неочищенных ливневых вод.
Поставленные цели предполагают решение следующих задач:
-провести анализ существующих очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти»;
-дать общую характеристику системы стоков, поступающих на очистные сооружения;
-рассмотреть систему очистки сточных вод на «СИБУР Тольятти»;
-разработать технологическое решение для очистки вод от тяжелых металлов и фосфора;
-предложить способы совершенствование технологической системы очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти»;
-подобрать технологическое оборудование для совершенствования технологии;
-обозначить отходы, образующиеся в результате очистки сточных вод;
-выявить состав усредненных сточных вод очистных сооружений после предложенной модернизации;
-рассчитать затраты на модернизацию системы;
-сравнить затраты на очистку модернизированной системы очистки сточных вод и существующей.
Объектом диссертационного исследования являются оборудование и технологии для повышения качества очистки сточных вод - очистка сточных вод предприятий «Северного промышленного узла»: ОАО «Куйбышевазот», ООО «Фосфор», ООО «СИБУР Тольятти», ТоТЭЦ и хозяйственно-бытовые стоки Центрального района г. Тольятти, МУП «ПОКХ» г. Тольятти.
Предмет исследования представлен в виде способов и технологий очистки сточных вод от загрязнений тяжелых метолов, удаление фосфора, коагуляцией его в виде фосфата железа (III), и их негативное влияние на процесс биологической очистки сточных вод и на окружающую среду в результате их сброса в водоем рыбохозяйственного назначения.
Научная новизна заключается в том, что в процессе диссертационного исследования были изучены и отобраны наиболее эффективные способы повышения качества очистки сточных вод за счет внедрения метода очистки от тяжелых металлов путем метода напорной флотации. В процессе флотации происходит осаждение шлама на дно флотатора, а флоккулы шлама поднимаются на поверхность чаши [28]. Удаление частиц фосфора происходит с помощью процесса коагуляции, в результате чего образуется фосфата железа (III) [5]. Благодаря предлагаемым методам, модернизируется механическая очистка сточных вод на более современную, эффективную и надежную.
Методологической основой, а также методами магистерского исследования являются методы химического анализа состава сточных вод, которые были очищены в процессе лабораторных и производственных испытаний. Эмпирической базой диссертационного исследования являются методы наблюдения, описания работы анализируемых и модернизируемых очистных сооружений, а также результаты, которые были получены, исходя из анализа состава сточных вод. Теоретической базой исследования послужили труды ученых в области очистки вод.
Теоретическая и практическая значимость исследования состоит в том, что:
1.Определен расход сточных вод предприятиями и населением;
2. Определен химический состав сточных вод;
3. Выявлены существующие недостатки очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти»;
4. Разработаны технические решения для усовершенствования
очистных сооружений;
5. Произведен эколого-экономический анализ модернизации очистных сооружений.
Научная обоснованность и достоверность результатов исследования. Теоретическое исследование в области очистки сточных вод на разных ступенях очистки, позволит улучшить и довести до норм очистку сточных вод.
В диссертации представлен комплексный подход по очистке сточных вод от механических, нефтехимических и других загрязнений.
Результатов достигается обоснованием улучшения очистки по ряду показателей загрязнений и экономическому эффекту, полученному на основе модернизации оборудования и внедрения новых технологий и способов очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти».
В магистерской диссертации был произведен обзор патентов по теме диссертации:
-Патент 6096222 США, МПК 7 С02 F 1/463. Удаление растворенных загрязнений из воды (Agent to remove dissolved contaminants from water). S. R. Wurzburger, J. M. Overton. Опубл. 01.08.2000, НПК 210/713 [40].
Суть запатентованного способа состоит в том, что сточные воды, в состав которых входят углеводороды и ионы тяжелых металлов, были пропущены сквозь слой стальной проволоки или железных частиц, посредством введения угольных электродов с приложенным напряжением 3 - 12 В. Что, в конечном итоге, позволило очистить сточные воды от растворенных загрязнений [40].
-Патент 2264355 Российская Федерация, МПК С 02 Б 3/30. Способ аэрации в аэротенке системы очистки сточных вод / Кармазинов Ф.В., Крючихин Е.М., Николаев А.Н., Пробирский М.Д., Трухин Ю.А., Чернов В.Б.; заявитель и патентообладатель Государственное Унитарное Предприятие "Водоканал Санкт-Петербурга", Закрытое Акционерное Общество "КРЕАЛ". - № 2004101679/15; заявл. 20.01.04; опубл. 20.11.05. -3 с [41].
В патенте описывается метод, в условиях которого происходит повышение интенсивности очистки сточных вод, за счет ускорения процесса биологической очистки. Авторы рассматривают более детально механизмы очистки сточных вод, обращаясь к устройству аэротенка. Было подчеркнуто, что в аэротенке имеются две зоны: нитрификации и денитрификации. Данные зоны были объединены в один аэрирующий модуль, в результате чего удалось достигнуть объединения процессов, происходящих в указанных зонах, и тем самым уменьшить количество затрат на электроэнергию [41].
На защиту представлено: технологическое решение, целью которого является оптимизация процесса очистки сточных вод, а именно:
-замена изношенного оборудования на современное и надежное, для увеличения мощности очистных сооружений и их безаварийной работы;
-доведение до норм сброса сточных вод в рыбохозяйственные водоемы;
-очистка вод от тяжелых металлов;
-очистка вод от фосфора;
Апробация результатов. Материалы и положения исследования были представлены на региональной научно-практической конференции «Чистая вода». В диссертации была рассчитана стоимость модернизации очистных сооружений и даны рекомендации по внедрению новой технологии очистки.
Личный вклад автора в исследование. По проблемам, рассматриваемым в диссертации, автором опубликована статья на тему «Анализ эффективности очистки сточных вод в городе Тольятти на примере ООО «СИБУР Тольятти» в научно-практическом журнале «Энигма» // Изд- во Энигма, № 10. - 2019 [27].
Автор принял участие с докладом по теме «Экологическое состояние источников водоснабжения г. Тольятти» в региональной научно-практической конференции «Чистая вода».
Структура диссертационного исследования включает в себя введение, три главы, одиннадцать пунктов, заключение и список используемой литературы. Объем работы составляет 92 страниц машинописного текста, содержит 12 рисунков, 19 таблицу, 2 приложение.
В процессе проведения диссертационного исследования мы пришли к выводу, что очистные сооружения ООО «СИБУР Тольятти» выполняют важную функцию для экологической системы всего города Тольятти, а для улучшения и повышения качества их работоспособности необходима модернизация очистных сооружений.
Очистные сооружения ООО «СИБУР Тольятти» выполняют важную функцию для экологической системы всего города Тольятти, в связи с чем мы пришли к выводу, что для улучшения и повышения качества их работоспособности необходима модернизация очистных сооружений.
На очистные сооружения ООО «СИБУР Тольятти» поступают сточные воды двух типов - хозяйственно-бытовые сточные воды и производственные стоки, очищаемые на этапе предочистки по независимым технологическим линиям.
Проведя анализ состава сточных вод, мы выявили, что нормативные показатели предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ превышены по большинству показателей. В частности количество фосфатов превышено в 7 раз, а тяжелых металлов - в 6 раз. Таким образом, мы видим, что существует необходимость в очистке сточных вод от указанных веществ.
Проанализировав технологический процесс очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти», мы определили, что сточные воды проходят много ступенчатые этапы очистки:
- механическая очистка, в процессе которой удаляются грубодисперсные взвеси;
- биологическая очистка, в ходе которой происходит окисление легко окисляемых органических веществ, а затем доокисление трудно окисляемых веществ. После чего биологически очищенные стоки поступают во вторичные отстойники, где активный ил отстаиваются, а осветленные стоки проходят процесс доочистки и обеззараживания;
-процесс доочистки, суть которого заключается в фильтровании стоков на песчаных фильтрах и их промывке;
-обеззараживание стоков происходит путем дезинфекции гипохлоритом натрия.
Рассмотрев общую характеристику сточных вод, поступающих на предприятие ООО «СИБУР Тольятти», мы пришли к выводу, что для улучшения экологической обстановки необходимо создавать замкнутые водооборотные системы, совершенствовать и увеличивать качество очищаемых сточных вод.
В связи с чем возникает необходимость в увеличении мощности, а также модернизации очистных сооружений, которые исчерпали свой ресурс и не могут обеспечить эффективную очистку сточных вод от загрязнений, поступающих из Центрального района города Тольятти, а также всех предприятий, входящих в состав Северного промышленного узла, включая ООО «СИБУР Тольятти».
Методами биологической очистки обычно решается проблема по удалению из стоков органических веществ и азота. Чтобы удалить соединения фосфора, пользуются химическим методом. Метод заключается в том, что вода обрабатывается реагентом, который при взаимодействии с фосфором делает его не растворимым, чаще всего используют соли железа.
Из-за продолжительного использования без замены оборудования, технологии механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод, очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти» пришли в ненадлежащее состояние и не могут обеспечивать нужной очистки.
Мы пришли к выводу, что процесс модернизации ОС будет происходить по следующим ступеням очистки:
-замена изношенного оборудования механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и производственных сточных вод;
-внедрение очистки от фосфора;
-замена технологии доочистки и обеззараживания стоков на более современную и эффективную систему очистки;
-замена изношенного оборудования механического обезвоживания.
Нами были рассмотрены наиболее подходящие по техническим и экономическим показателям разнообразные методы эффективной очистки сточных вод. Предложен ряд модернизаций по ступеням очистки сточных вод, таких как:
-комбинированная установка механической очистки с рядом преимуществ: эффективность улавливания песка до 95% при размере частиц более 0,02 мм; отсутствие риска заклинивания шнека; надежность и износостойкость; герметично закрытая конструкция обеспечивающая отсутствие выбросов и запахов; пониженная скорость вращения шнека; малые габариты позволяющие использовать установку в условиях ограниченного пространства;
-для подпитки активного ила подобрана станция дозирования на узле дозирования и приготовления кислоты;
-на блоке биологической очистки III очереди, заменены погружные лопастные мешалки на более современные и эффективные, с большим сроком службы;
- на блоке механической очистки промышленных сточных вод I, II очереди очистных сооружений предложен метод напорной флотации, посредством которого происходит эффективное очищение от растворенных активных веществ, а также нерастворимых взвешенных частиц. Кроме того, сточные воды очищаются от нефтепродуктов и масел, включая жиры; от растворенных солей, а также гидроксидов металлов и суспензий избыточного активного ила;
-в блоке доочистки предложен способ коагуляции фосфора в виде фосфата железа трех валентного, путем внедрения коагулянта сульфата железа (III) в сточные воды и дальнейшая очистка на самопромывных безнапорных дисковых фильтрах;
-для блока механического обезвоживания были предложены способы обезвоживания в декантирующих центрифугах и для их защиты модераторы.
В результате предложенных изменений, мы полагаем, что пропускная способность очистных сооружений увеличится практически в 2 раза, при этом затраты на сброс не очищенных сточных вод значительно снизятся.
Таким образом, мы достигли задач, поставленных нами перед диссертационным исследованием, а именно:
-был проведен анализ существующих очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти»;
-дана общая характеристика системы стоков, поступающих на очистные сооружения;
-рассмотрена система очистки сточных вод на «СИБУР Тольятти»;
-разработано технологическое решение для очистки вод от тяжелых металлов и фосфора;
-предложены способы совершенствование технологической системы очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти»;
-подобрано технологическое оборудование для совершенствования технологии;
-обозначены отходы, образующиеся в результате очистки сточных вод;
-выявлен состав усредненных сточных вод очистных сооружений после предложенной модернизации;
-рассчитаны затраты на модернизацию системы;
-проведено сравнение затрат на очистку модернизированной системы очистки сточных вод и существующей.
В итоге мы отметим, что эффективность реконструкции очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти» выражается, в:
-увеличении мощности очистных сооружений;
-снижении удельных эксплуатационных затрат;
-улучшении качества стоков,
-уменьшении выплат за негативное воздействие на окружающую среду.
Очистные сооружения ООО «СИБУР Тольятти» выполняют важную функцию для экологической системы всего города Тольятти, в связи с чем мы пришли к выводу, что для улучшения и повышения качества их работоспособности необходима модернизация очистных сооружений.
На очистные сооружения ООО «СИБУР Тольятти» поступают сточные воды двух типов - хозяйственно-бытовые сточные воды и производственные стоки, очищаемые на этапе предочистки по независимым технологическим линиям.
Проведя анализ состава сточных вод, мы выявили, что нормативные показатели предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ превышены по большинству показателей. В частности количество фосфатов превышено в 7 раз, а тяжелых металлов - в 6 раз. Таким образом, мы видим, что существует необходимость в очистке сточных вод от указанных веществ.
Проанализировав технологический процесс очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти», мы определили, что сточные воды проходят много ступенчатые этапы очистки:
- механическая очистка, в процессе которой удаляются грубодисперсные взвеси;
- биологическая очистка, в ходе которой происходит окисление легко окисляемых органических веществ, а затем доокисление трудно окисляемых веществ. После чего биологически очищенные стоки поступают во вторичные отстойники, где активный ил отстаиваются, а осветленные стоки проходят процесс доочистки и обеззараживания;
-процесс доочистки, суть которого заключается в фильтровании стоков на песчаных фильтрах и их промывке;
-обеззараживание стоков происходит путем дезинфекции гипохлоритом натрия.
Рассмотрев общую характеристику сточных вод, поступающих на предприятие ООО «СИБУР Тольятти», мы пришли к выводу, что для улучшения экологической обстановки необходимо создавать замкнутые водооборотные системы, совершенствовать и увеличивать качество очищаемых сточных вод.
В связи с чем возникает необходимость в увеличении мощности, а также модернизации очистных сооружений, которые исчерпали свой ресурс и не могут обеспечить эффективную очистку сточных вод от загрязнений, поступающих из Центрального района города Тольятти, а также всех предприятий, входящих в состав Северного промышленного узла, включая ООО «СИБУР Тольятти».
Методами биологической очистки обычно решается проблема по удалению из стоков органических веществ и азота. Чтобы удалить соединения фосфора, пользуются химическим методом. Метод заключается в том, что вода обрабатывается реагентом, который при взаимодействии с фосфором делает его не растворимым, чаще всего используют соли железа.
Из-за продолжительного использования без замены оборудования, технологии механической, физико-химической и биологической очистки сточных вод, очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти» пришли в ненадлежащее состояние и не могут обеспечивать нужной очистки.
Мы пришли к выводу, что процесс модернизации ОС будет происходить по следующим ступеням очистки:
-замена изношенного оборудования механической очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и производственных сточных вод;
-внедрение очистки от фосфора;
-замена технологии доочистки и обеззараживания стоков на более современную и эффективную систему очистки;
-замена изношенного оборудования механического обезвоживания.
Нами были рассмотрены наиболее подходящие по техническим и экономическим показателям разнообразные методы эффективной очистки сточных вод. Предложен ряд модернизаций по ступеням очистки сточных вод, таких как:
-комбинированная установка механической очистки с рядом преимуществ: эффективность улавливания песка до 95% при размере частиц более 0,02 мм; отсутствие риска заклинивания шнека; надежность и износостойкость; герметично закрытая конструкция обеспечивающая отсутствие выбросов и запахов; пониженная скорость вращения шнека; малые габариты позволяющие использовать установку в условиях ограниченного пространства;
-для подпитки активного ила подобрана станция дозирования на узле дозирования и приготовления кислоты;
-на блоке биологической очистки III очереди, заменены погружные лопастные мешалки на более современные и эффективные, с большим сроком службы;
- на блоке механической очистки промышленных сточных вод I, II очереди очистных сооружений предложен метод напорной флотации, посредством которого происходит эффективное очищение от растворенных активных веществ, а также нерастворимых взвешенных частиц. Кроме того, сточные воды очищаются от нефтепродуктов и масел, включая жиры; от растворенных солей, а также гидроксидов металлов и суспензий избыточного активного ила;
-в блоке доочистки предложен способ коагуляции фосфора в виде фосфата железа трех валентного, путем внедрения коагулянта сульфата железа (III) в сточные воды и дальнейшая очистка на самопромывных безнапорных дисковых фильтрах;
-для блока механического обезвоживания были предложены способы обезвоживания в декантирующих центрифугах и для их защиты модераторы.
В результате предложенных изменений, мы полагаем, что пропускная способность очистных сооружений увеличится практически в 2 раза, при этом затраты на сброс не очищенных сточных вод значительно снизятся.
Таким образом, мы достигли задач, поставленных нами перед диссертационным исследованием, а именно:
-был проведен анализ существующих очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти»;
-дана общая характеристика системы стоков, поступающих на очистные сооружения;
-рассмотрена система очистки сточных вод на «СИБУР Тольятти»;
-разработано технологическое решение для очистки вод от тяжелых металлов и фосфора;
-предложены способы совершенствование технологической системы очистки сточных вод на ООО «СИБУР Тольятти»;
-подобрано технологическое оборудование для совершенствования технологии;
-обозначены отходы, образующиеся в результате очистки сточных вод;
-выявлен состав усредненных сточных вод очистных сооружений после предложенной модернизации;
-рассчитаны затраты на модернизацию системы;
-проведено сравнение затрат на очистку модернизированной системы очистки сточных вод и существующей.
В итоге мы отметим, что эффективность реконструкции очистных сооружений ООО «СИБУР Тольятти» выражается, в:
-увеличении мощности очистных сооружений;
-снижении удельных эксплуатационных затрат;
-улучшении качества стоков,
-уменьшении выплат за негативное воздействие на окружающую среду.