Введение 3
1. Удаление фосфора из сточной жидкости 4
1.1 Эвтрофирование водные объектов и его причины 4
1.2 Удаление фосфора из сточной жидкости 7
1.2.1 Биологический метод удаления фосфора из сточной жидкости 7
1.2.2 Физико-химический метод удаления фосфора из сточной
жидкости 8
1.2.3 Комбинированный метод удаления фосфора из сточной
жидкости 13
1.3 Зарубежный опыт очистки сточной жидкости от фосфора 16
2. Цель, задачи и методика исследований 25
2.1. Цель и задачи исследований 25
2.2. Методика проведения исследований 25
2.3 Показатели сточной жидкости 26
2.4 Приборы и оборудование 27
3. Результаты исследований 38
3.1 Первый этап исследований 38
3.2 Второй этап исследований 46
3.3 Третий этап исследований 52
3.4 Четвертый этап исследований 54
4. Технико-экономические показатели 57
4.1 Система водоотведения города Болотное 57
4.2 Описание предложенных технологических схем 64
4.3 Расчёт строительной стоимости очистных сооружений для трёх
вариантов 67
4.3.1 Амортизация основных фондов 67
4.3.2 Расчёт себестоимости трёх вариантов 68
Заключение 70
Список литературы 72
ПРИЛОЖЕНИЯ 77
Данная выпускная квалификационная работа посвящена разработке технологических схем для удаления фосфора из сточной жидкости, так как на сегодняшний день большая часть очистных сооружений канализации (ОСК) запроектированы лишь на очистку сточной жидкости от взвешенных веществ и БПК. В то время как фосфора, является лимитирующим элементом, вызывающий эвтрофирование водных объектов.
В литературном обзоре рассмотрена информация об удалении фосфора из сточной жидкости, существующие методы удаления. Представлен заграничный опыт в области удаления фосфора из стоков на примере Берлинских очистных сооружений.
Цель данной работы - разработать совершенную технологическую схему, которую можно будет использовать для любой производительности. Для достижения данной цели были поставленны соответсвующие задачи, а также выбрана методика исследований, включающая последовательность проведения эксперимента.
Все исследования проводились на натуральной сточной жидкости и осадках ОСК г.Новосибирска. В ходе проведения опытов по определению влияния центрифугирования и выявлению оптимальных доз хлорида кальция, хлорида магния и гидрооксида натрия была предложена технологическая схема очистки сточной жидкости, в которую добавлен узел физико-химической очистки стоков внутриплощадочной канализации. Также было выявлено влияние температуры сточной жидкости на степень выделения фосфора из сырого осадка и активного ила. В результате сбраживания смеси сырого осадка и активного ила установлено повышение концетрации фосфора.
В результате выполненных работ было разработано три варианта технологических схем для очистки сточной жидкости в г. Болотное, просчитаны технико-экономические показатели вариантов, и в итоге выбран оптимальный - 3 вариант, подходящий под условия Администрации города.
Выполнен литературный обзор по методам удаления фосфора из сточной жидкости. Известно три различных метода удаления фосфора из сточной жидкости: биологический, физико-химический и комбинированный. Наиболее эффективным является физико-химический метод.
Проведено детальное обследование ОСК г.Новосибирска и по данным лабораторно-производственного контроля выявлены места дефосфотирования, такими местами являются: радиальный уплотнитель избыточного активного ила, уплотнитель сырого осадка, метантенк, центрифуги, фильтр-прессы и иловые площадки.
На основании вышепредставленных данных было проведено исследование по определению влияния центрифугирования на степень высвобождения фосфора из сырого осадка и уплотненного активного ила. Опыт показал, что наибольшее выделение фосфора происходит при 4000 об/мин и центрифугировании в течении 10 минут.
По данным лабораторно-производственного контроля стоков внутриплощадочной канализации ОСК г.Новосибирска было выявлено большое содержание кальция и магния. На основании этого подобраны оптимальные дозы реагентов хлорида кальция, хлорида магния и этих же реагентов в комплексе с гидрооксидом натрия. Оптимальной дозой хлорида кальция является соотношение 1:4, хлорида магния 1:2, при введении гидрооксда натрия ПДК достигалось при pH = 10,5.
Экспериментальным путём установлено, что оптимальной температурой для высвобождения фосфора из сырого осадка и активного ила является 20-25°С при этом время отстаивания должно быть более 16 часов.
Установлено, что при сбраживании смеси сырого осадка и активного ила увеличивается концентрация фосфора в 2 раза, по сравнению с исходной. Таким образом был сделан вывод, что при многократном фильтровании кристаллы двухосновной соли MgNH4PQ4-6H2Q были задержаны на фильтре, именно поэтому произошло такое незначительное увеличение.
На основании выполненных опытов было разработано 3 варианта технологических схем ОСК для г. Болотное на полную биологическую очистку, предусматривающую снижение БПК, взвешенных веществ, азота и фосфора. Строительная стоимость 1 варианта составила 383,1 млн. руб., 2 варианта 189,3 млн. руб., 3 варианта 385,88 млн.руб. Администрация города выбрала 3 вариант.
