Аннотация 2
Введение 6
1 Теоретическая часть 8
1.1 Общие сведения об АО «Станция очистки воды -
Нижнекамскнефтехим» 8
1.2 Сточные воды и их характеристика 9
1.3 Санитарно-химические показатели загрязнения сточных вод 12
1.4 Регламентирующие документы в области очистки сточных вод и
водоподготовки 13
1.5 Технологические основы очистки сточных вод 16
1.6 Методы очистки сточных вод 18
1.6.1 Механические методы очистки 18
1.6.1.1 Решетки 19
1.6.1.2 Песколовки 20
1.6.1.3 Первичные отстойники 21
1.6.2 Химические методы очистки 23
1.6.2.1 Нейтрализация сточных вод 23
1.6.2.2 Окисление и восстановление сточных вод 23
1.6.3 Физико-химические методы очистки 24
1.6.3.1 Коагуляция и флокуляция 24
1.6.3.2 Сорбция 25
1.6.3.3 Ионный обмен 27
1.6.4 Биологические методы очистки 28
1.7 Общие сведения о проведении процесса водоподготовки на АО «СОВ-
НКНХ» 30
1.8 Предложения по совершенствованию конструкции фильтрующего
оборудования 31
2 Технологическая часть 35
2.1 Технологическая схема водоподготовки и ее описание 35
2.2 Основное технологическое оборудование 37
2.2.1 Конструкция уф-установок 37
2.2.2 Горизонтальный отстойник 40
2.2.3 Установки коагуляции и флокуляции 41
2.2.4 Скорые фильтры 42
2.2.5 Насосная станция 44
2.2.6 Конструкция угольного фильтра 45
3 Практическая часть 48
3.1 Объекты исследования 48
3.2 Методы исследования 48
3.3 Сущность методов анализа 48
3.4 Средства измерений и вспомогательное оборудование 48
3.5 Определение органолептических показателей 49
3.5.1 Отбор проб 49
3.5.2 Определение запаха при 20ос 49
3.5.3 Определение запаха при 60Ос 50
3.5.4 Оценка интенсивности запаха 50
3.5.5 Определение привкуса 51
3.5.6 Оценка интенсивности привкуса 51
3.6 Результаты органолептического анализа 51
3.7 Расчет эффективности очистки воды из реки кама для каждого типа
оборудования 52
4 Расчетная часть 54
4.1 Расчет материального баланса угольного фильтра 54
4.2 Анализ преимуществ предложенной оптимизации 56
Заключение 58
Список используемой литературы и используемых источников 59
Приложение А Патент на изобретение 63
Приложение Б Патент на полезную модель 65
Приложение В Технологическая схема водоподготовки 67
Приложение Г Таблица исследований (испытаний) лаборатории «СОВ-
НКНХ» 68
Приложение Д Отчет с эффективностью очистки лаборатории «СОВ-НКНХ» 72
Вода составляет 60-75% массы тела человека. Человек может прожить месяц без еды, но не проживет и трех дней без воды. Более того, вода необходима всем формам жизни на этой планете, от млекопитающих до микроорганизмов.
Вода открытых источников различного происхождения содержит широкий спектр примесей. Качественный аспект и концентрация этих веществ зависят от их источника. Загрязнители обычно подразделяют на минеральные, органические и биологические. К распространенным примесям относятся сложные органические соединения, богатые азотом и фосфором, минеральные масла, кислоты, щелочи и их соли, а также патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибки и простейшие). Помимо этого, к загрязняющим факторам относятся органические и неорганические пестициды, лакокрасочные материалы, нефтепродукты, микропластик, радиоактивные вещества и многое другое.
По происхождению воды принято подразделять на бытовые, производственные и атмосферные, каждый из которых имеет свою качественную и количественную специфику примесей. Стоит отметить, что в действительности наиболее точным будет понятие «городские сточные воды», представляющие собой смесь перечисленных групп, поскольку в чистом виде бытовых вод не бывает.
Таким образом, несомненную важность для существования жизни представляет не просто вода, а чистая вода. Следовательно, остро строит необходимость ее очистки и санитарно-гигиенического контроля за показателями качества.
Очистка и анализ качества воды - важные составляющие природоохранных мероприятий в любом государстве. Лабораторные испытания проводятся для сохранения благоприятной экологической обстановки на планете, как вклад в безопасность жизни и здоровья ее обитателей - от человека до флоры, фауны, хранилищ питьевой воды, сельскохозяйственных угодий, почв и чистоты воздушной среды. Из этого следует, что оптимизация процессов очистки сточных вод носит высокую актуальность, и тем более сегодня, с бурным ростом населения, городов и инфраструктуры.
Цель настоящей работы заключается в совершенствовании существующих технологий водоподготовки для питьевого водоснабжения. Для выполнения поставленной цели необходимо решить ряд задач:
• провести литературный обзор методов водоподготовки;
• выполнить теоретический анализ существующих и перспективных энерго- и ресурсосберегающих способов проведения процесса очистки;
• используя результаты анализа научной, научно-технической и патентной литературы предложить изменения в технологической схеме или в конструкции оборудования, нивелирующие выявленные недостатки;
• привести и описать технологическую схему водоподготовки;
• выполнить органолептические методы исследования проб воды;
• произвести расчет эффективности очистки воды для различных типов оборудования;
• произвести расчет материального баланса;
• составить выводы по результатам проведенной работы о возможности и целесообразности предложенной оптимизации.
Были выполнены органолептические методы исследования анализируемых проб воды по запаху (при температурах 20 и 60°С) и привкусу в соответствие с ГОСТ Р 57164 «Вода питьевая. Методы определения запаха, вкуса и мутности». Результаты показали, что, согласно нормативу СанПиН 1.2.3685-21 по качеству питьевой воды, допустимые баллы не были превышены а, следовательно, в отношении исследованных показателей вода является пригодной для питья.
Был произведен расчет эффективности очистки воды из реки Кама для различных типов оборудования, а именно: горизонтального отстойника, песколовки и сорбционного угольного фильтра. Результаты показали, что предельно допустимая концентрация исследованных показателей качества воды не были превышены, а следовательно, эффективность очистки оценивается как высокая.
Было предложено и теоретически обосновано усовершенствование способа фильтрации путем замены угольного сорбента в фильтре на гранулированный сорбент определенного состава (патент на изобретение №2644880), который показывает более эффективные показатели очистки воды. Сорбент представляет собой качественно новый гранулированный сорбционно-фильтрующий композитный материал, который эффективно сорбирует как органические, так и неорганические поллютанты. Использование для его производства в качестве исходного сырья отходов производства и природных материалов снижает затраты на его получение и, соответственно, его стоимость. В связи с этим, можно рекомендовать данный сорбент к применению в системе водоподготовки на предприятии.
Таким образом, можно заключить, что задачи были решены в полном объеме, а цель достигнута.
