4.2.3. Разработка и обоснование технологической схемы очистки сточных вод промышленного объекта №1

Технологическая схема очистки сточных вод объекта №1 состоит из механической, физико-химической и химической очистки.

Решетка является предварительным этапом обработки сточных вод (см. пункт 4.2.1.)

После предварительной обработки сточных вод следует удалить из стоков тяжелые минеральные примеси механическим методом, а именно методом кратковременного отстаивания, а в качестве сооружения будем использовать тангенциальную песколовку. Этот тип песколовки выбран вследствие того, что расход стоков составляет более 10000 м³/сут, и не превышает 50000 м³/сут. Применение вертикальной песколовки будет нецелесообразно, так как расход сточных вод равный 38400 м³/сут слишком велик для вертикальной песколовки, т.к. она применяется при расходах до 8000 м³/сут. Также могла быть использовано горизонтальная песколовка, т.к. она применяется при расходах от 10000 м³/сут, но тангенциальная песколовка имеет ряд преимуществ перед горизонтальной: обладает большей эффективностью и требует меньших размеров сооружений. Тангенциальная песколовка имеет круглую форму в плане. Движение потока жидкости вращательное (тангенциальное). Осадок выпадает в конусную часть сооружения и затем удаляется гидроэлеватором. Использование песколовки данного типа дает снижение концентрации загрязняющих веществ лишь по взвеси.

Далее, для нейтрализации щелочной среды (показатель рН сточной воды объекта №1 равен 11,5) применяем метод нейтрализации. Для этого используем камеру нейтрализации. Сточные воды перемешиваются с раствором кислоты H₂SO₄ в камере механическим путем, после чего направляются на дальнейшую обработку.

В качестве следующей ступени обработки сточных вод применим физико-химический метод очистки — реагентную пневматическую флотацию. О сути процесса говорилось в п. 4.2.1. В качестве коагулянта применяем сернокислый алюминий Al₂(SO₄)₃, а в качестве флокулянта– полиакриламид (ПАА). Выбираем радиальную флотационную камеру, так как расход сточных вод более 1000 м³/час (38400 м³/сут).

Для доочистки и обеззараживания сточных вод используем окисление гипохлоритом натрия в контактной камере и последующее фильтрование на однослойном фильтре (см. п. 4.2.1.).

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №3.

Для того, чтобы качество воды, потребляемой на объекте №1, соответствовало требованиям, необходимо провести доочистку этих вод по некоторым показателям (БПК, ХПК, ионы марганца, цинка, меди и нефтепродукты).

На окончательной стадии обработки сточных вод будем использовать сорбционную установку (адсорбция на березовом активированном угле (БАУ)), что наиболее эффективно позволит снизить концентрации растворенных органических веществ, т.е. сбить БПК, ХПК и понизить концентрацию ионов марганца, цинка, меди и нефтепродуктов. В нашем случае будем использовать двух ступенчатую сорбционную установку с противоточным введением сорбента, это целесообразно из-за малой концентрации ВВ и более экономичного расходования сорбента (по сравнению с прямоточным введением). В качестве сорбента будем использовать березовые активированные угли.

После всех выше перечисленных ступеней очистки вода соответствует требованиям к качеству воды, потребляемой на объекте №1.

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объекта №1 представлены в таблице 11, а технологическая схема приведена на рис.9.

Таблица 11

Расчетные характеристики процесса очистки сточных вод объекта №1

Показатель качества воды	Исходные значения		Требуемая степень очистки, %		Требуемая глубина очистки		Характеристики процесса очистки сточных вод
							Метод:		Кратковременное отстаивание
	Размерности	Значения					Сооружение:		Тангенциальная песколовка
							Степени очистки				Глубина очистки
			На ПО№3	На ПО№1	На ПО№3	На ПО№1	δ0,%	δ1%		Значения
ВВ	мг/л	500,0	96	97	20,0	15,0	30	30		350,0
БПКполн	мгО2/л	200,0	80	90	40,0	20,0				200,0
ХПК	мгО2/л	600,0	90	91,667	60,0	50,0				600,0
Ионы Fe	мг/л	0,5		40	1,0	0,3				0,5
Ионы Mn	мг/л	0,3		66,667	30,0	0,1				0,3
Ионы Zn	мг/л	0,5		40	10,0	0,3				0,5
Ионы Cu	мг/л	0,3		66,667	30,0	0,1				0,3
Нефтепродукты	мг/л	5,0		90	10,0	0,5				5,0
pH		11,5	26,087	26,087	8,5	8,5				11,5

Таблица 11 (продолжение)

Показатель качества воды	Характеристики процесса очистки сточных вод							Характеристики процесса очистки сточных вод
	Метод:		Нейтрализация раствором H2SO4				Метод:			Реагентная пневматическая флотация (р-рыAl2(SO4)3, ПАА)
	Сооружение:		Камера нейтрализации				Сооружение:			Радиальный флотатор
	Степени очистки				Глубина очистки		Степени очистки					Глубина очистки
	δ0,%	δ1%		Значения		δ0,%			δ1%		Значения
ВВ				350,0		95,8			94		21,0
БПКполн	10	10		180,0		89,2			88		21,6
ХПК	10	10		540,0		89,2			88		64,8
Ионы Fe	10	10		0,45		41,5			35		0,293
Ионы Mn				0,3							0,3
Ионы Zn				0,5							0,5
Ионы Cu				0,3							0,3
Нефтепродукты				5,0							5,0
pH	27	27		8,395							8,395

Таблица 11 (окончание)

Показатель качества воды	Характеристики процесса очистки сточных вод							Характеристики процесса очистки сточных вод
	Метод:		Окисление гипохлоритом натрия (NaClO) + фильтрование				Метод:			Адсорбция на БАУ
	Сооружение:		Контактная камера + однослойный фильтр				Сооружение:			2-х ступенчатая установка с противоточным вводом адсорбента
	Степени очистки				Глубина очистки		Степени очистки					Глубина очистки
	δ0,%	δ1%		Значения		δ0,%			δ1%		Значения
ВВ	97,984	52		10,08							10,08
БПКполн	90,82	15		18,36		91,738			10		16,524
ХПК	90,82	15		55,08		91,738			10		49,572
Ионы Fe				0,293							0,293
Ионы Mn				0,3		67			67		0,099
Ионы Zn				0,5		40			40		0,3
Ионы Cu				0,3		67			67		0,099
Нефтепродукты	85	85		0,75		90,1			34		0,495
pH				8,395							8,395

Примечание:

δ₀ – степень очистки сточных вод по отношению к исходному значению, %

δ₁ – степень очистки сточных вод по отношению к предыдущему значению, %