Содержание
Вступ
1. Загальна частина
1.1 Загальні положення очищення промислових стічних вод
1.2 Основні екологічні проблеми забруднення стічних вод
1.3 Загальні вимоги до складу та властивостей стічних вод, які скидаються у міську каналізацію
1.4 Суть і сфери застосування біологічного очищення води
1.5 Технологія біологічного очищення води
2. Спеціальна частина
2.1 Розрахунок кількості хлору
2.2 Обробка стічних вод хлором та хлорвміщюючими реагентами
2.3 Склади хлору
2.4 Біологічні ставки
3. Економічна частина
3.1 Еколого-економічна ефективність ресурсозберігаючихзаходів
4. Охорона праці та техніка безпеки
4.1 Охорона праці в Україні
4.2 Основні правила зберігання контейнерів з хлором
Висновок
Перелік посилань
Реферат
Курсовий проект містить: сторінок; таблиці;рисунків; посилань.
Мета курсового проекту — зменшити забрудненнястічних вод скидами шкідливих речовин.
Задача курсового проекту — удосконалититехнологію очистки стічних вод, виконати розрахунки та дати оцінку збитків, якінаносять народному господарству скидаємі стічні води.
В загальній частині розглянуто характеристикута екологічні проблеми забруднення стічних вод, загальні вимоги тавідповідальність за порушення скиду в каналізацію. Наведена біологічна схеманадходження стоків.
В спеціальній частині виконано розрахунокактивного хлору, розглянуто характеристику основних складів зберігання та описбіологічних ставків.
Економічна частина складається з двохпідрозділів: це збитки та платежі за скид забруднюючих речовин, які перевищуютьнорми до ГДС, що мають компенсуватись для відновлення водних об’єктів.
В розділі охорона праці розглянуто основніправила безпечного ведення технологічного процесу біологічної очистки стічнихвод та правила поводження з хлором.
ТЕХНОЛОГІЧНІ ПРОЦЕСИ, ЗВАЖЕНІ РЕЧОВИНИ,ОРГАНІЧНІ РЕЧОВИНИ, НАФТОПРОДУКТИ, ПІДПРИЄМСТВО, ОСАД, ЗВОРОТНІ ВОДИ, ПРОЕКТКУРСОВИЙ.
Вступ
Вода — одне з найбільших багатств у житті людини.Вона широко застосовується в різних галузях життєдіяльності. Організм людини на70-80% складається з води, це саме можна сказати й про тваринний та рослинний світ.Вона в повсякденному житті людини використовується для пиття, приготування їжі,задоволення санітарно-гігієнічних потреб. Вода необхідна для різних галузей промисловості,де вона використовується як сировина, реагент, теплоносій, промивних засобів тощо.Загальні витрати води в побуті, сільському господарстві і промисловості досягають7000л за добу на душу населення. Прісна вода на планеті на душу населення становлятьвсього 5-6 тис. м/>. Стік річок є невеликою часткою цьогооб'єму.
Як було вже сказано, Україна — країна, що розвивається,тому майже всі великі річки забруднені неочищеними стічними водами. Це призводитьдо 80% хвороб через вживання неякісної води. Забруднення та патогенні водні мікроорганізмищорічно у світі вбивають 25 мільйонів чоловік. Варто виділити отруйний ״спектр״ забрудненьповерхневих вод, який загрожує не лише здоров’ю людей, але і всім живим істотаміснуючих акваторій. Шкідливі речовини потрапляють в організм риби та інших морськихтварин, а згодом в процесі споживання — в організм людини.
Слід зазначити, проблемою р. Дніпро є її забрудненістьвід підприємств, що здійснюють скид різних речовин за хімічним складом та властивостями,які по різному реагують з навколишнім середовищем. Задоволення людиною своїх потребу воді з недостатньо чистих джерел, призводить до великих проблем зі здоров’ям,а іноді до смерті.
1. Загальна частина1.1 Загальні положення очищення промисловихстічних вод
Очищення стічних вод та використання очищених водпромислового водопостачання здійснюють із такою метою:
зменшення забору води з джерел водопостачання переходомна нову технологію виробництва із заміною водомістких процесів безводними або маловодними,наприклад, застосування повітряного охолодження замість водяного;
переходу на замкнені системи водопостачання і водовідведення;
підвищення коефіцієнта оборотного водопостачанняі повторного використання води у виробництві;
впровадження нових методів очищення стічних водна локальних установках, загальнозаводських і районних очисних спорудах, які передбачаютьвилучення та утилізацію цінних продуктів і відходів виробництва й використання очищеноїводи;
раціонального розміщення нових та реконструкціїдіючих промислових підприємств і споруд для очищення стічних вод.
Для промислового водопостачання можна використовувативідпрацьовані промислові й комунально-побутові води після їх очищення та знезараження.
Потрібно прагнути до укрупнення споруд для очищеннястічних вод там, де це можливо, оскільки витрати на будівництво таких споруд значноменші, ніж у разі спорудження великої кількості споруд малої пропускної здатності.Запровадження регіональних і побутових стічних вод включає спільні споруди, каналізаційнумережу з насосними станціями, що сполучає ці споруди з промисловими підприємствамиі населеними пунктами регіону.
Основні положення регіональної схеми каналізуваннязводяться до одного:
регіоном вважається територія, на якій розміщеніспільні очисні споруди та всі прилеглі до нього промислові підприємства і населеніпункти;
регіональні схеми каналізування й очищення стічнихвод з наступним використанням їх у системі оборотного водопостачання;
регіональні очисні споруди будують лише після техніко-економічногообґрунтування.
Ефективність очищення на регіональних станціяхаерації значною мірою залежить від попереднього очищення стічних вод на промисловомупідприємстві перед скиданням їх у міську каналізацію. Здебільшого на промисловихпідприємствах має здійснюватися локальне очищення виробничих стічних вод перед скиданнямїх у міську каналізацію, а на міських очисних спорудах — повне біологічне очищення.Для локального очищення потрібно видалити всі шкідливі речовини, які гальмують біохімічніпроцеси під час біологічного очищення на міській станції аерації.
Біологічне очищення дає змогу здійснити глибокедоочищення виробничих стічних вод, яке забезпечує можливість їх повторного використанняу виробництві. При цьому очищення доцільно проводити у великих районних очиснихспорудах, база та експлуатація яких має вищий технологічний рівень, ніж невеликіочисні споруди на підприємствах. Тому велике значення має розробка вимог до якостіта кількості виробничих стічних вод, які скидають у міську каналізацію.
Попереднє реагентне оброблення стічних вод доцільнопроводити на станціях аерації тоді, коли потрібно підвищити ступінь спільного очищеннявиробничих і побутових стічних вод або збільшити пропуск ну здатність станції. Цебуває тоді, коли на станцію надходять дуже забруднені виробничі стічні води. Реагентнеоброблення сприяє транс формації всього амонійного Нітрогену на нітрати. Взимку,коли не потрібний високий ступінь очищення від сполук Флуору та амонійного Нітрогену,реагентне оброблення води можна не проводити. Введення реагентів у стічну воду передпервинним відстійником сприяє збільшенню об'єму сирого осаду в 1,5-2 рази та зменшеннюприросту активного мулу приблизно в 2 рази. Зміна співвідношення між сирим та активниммулом поліпшує водовіддавальну здатність суміші осадів під час їх механічного зневодненнята збільшує вихід газу в процесі зброджування.
Стічні води для різних виробництв різняться якза хімічним складом, так і за фізико-хімічними властивостями. Класифікація забрудненняпередбачає вибір методів очищення води залежно від фазово-дисперсного та фізичногостанів домішок. Специфіка такої класифікації полягає в тому, що використовуютьсяне індивідуальні властивості забрудників води, а їх поведінка під час взаємодіїз дисперсним середовищем (водою), що дає змогу характеризувати властивості системизагалом.1.2 Основні екологічні проблеми забрудненнястічних вод
Основними джерелами забруднення стічних вод являютьсявсі підприємства, що знаходяться на території міста, населені пункти та об’єктирізного напряму виробництва. В каналізаційну систему скидаються шкідливі речовини,які потребують повного вилучення для скиду в повному обсязі очищених стічних воду водний об’єкт.
Для зменшення забруднення р. Дніпро та забезпеченнянаселення якісною питною водою ведеться очистка стічних вод. В даній роботі розглянемопроцес загальноміської очисної споруди, яка працює потужністю 90тис. м/>на добу, що працюєза біологічним очищенням води а також існують певні вимоги для скиду побутових стічнихвод.1.3 Загальні вимоги до складу та властивостейстічних вод, які скидаються у міську каналізацію
До систем каналізації міста можуть бути прийнятістічні води підприємств, які не порушують роботу каналізаційних мереж та споруд,забезпечують повну безпеку їх експлуатації та можуть бути знешкоджені разом з стічнимиводами міста до вимог і нормативів, згідно з ״Правилами охорониповерхневих вод״.
Стічні води, які підлягають прийманню до міськоїканалізаційної мережі, не повинні містити:
горючі домішки і розчинені газоподібні речовини,які здатні утворювати вибухонебезпечні суміші;
речовини, які здатні захаращувати труби, колодязнірешітки, або відкладати їх на поверхнях (сміття, ґрунт, абразивні порошки та іншігрубо дисперсні зависі, вапно, пісок, металева або пластмасова стружка, жири, смоли,мазут;
неорганічні речовини, які не піддаються біологічномурозкладу;
речовини, для яких не встановлено ГДК для водиводойм, або токсичні речовини, які перешкоджають біологічній очистці вод, а такожречовини, для визначення яких не розроблені методи аналітичного контролю;
небезпечні бактеріальні, вірусні, токсичні та радіоактивнізабруднення;
поверхнево — активні речовини, що важко руйнуються;
Вони не повинні мати:
температуру вище 40 ºС;
рН нижче 6,5 або вище 9;
показник ХПК вище БПК більше ніж у 2,5 рази;
БПК вище ніж вказано в проекті очисних споруд- 237 мг⁄дм/>.
Категорично забороняєтьсяскидати в міську каналізаційну мережу:
кислоти, розчинники, розчини, які містять або утворюютьпри змішуванні зі стічними водами сірководень, сірковуглець, оксид вуглецю, ціанистісполуки, легко леткі вуглеводні й інші токсичні, горючі та вибухонебезпечні речовини;
концентровані регенераційні маточні та кубові речовини,а також конденсат, дренажні, поливально-мийні та дощові води;
стічні води, у яких містяться радіоактивні, токсичніречовини, солі важких металів і бактеріальні забруднення, у т. ч. стічні води інфекційнихлікувальних закладів і відділень;
стічні води підприємств, взаємодія яких може призвестидо утворення емульсій, токсичних або вибухонебезпечних газів, а також великої кількостінерозчинних у воді речовин. Такі стічні води перед випуском у каналізацію повиннібути знешкоджені та знезаражені на локальних очисних спорудах з обов’язковою утилізацієюабо похованням утворених осадів.
У випадку, коли кількість і склад стічних вод підприємствзначно змінюються протягом доби, на підприємствах повинні встановлювати спеціальніємності — усереднювачі та пристрої, які забезпечують рівномірний протягом доби скидстічних вод.
Стічні води підприємств, що скидаються асенізаційнимтранспортом у зливні станції, повинні відповідати вимогам правил охорони поверхневихвод.
Стічні води проходять спеціальний відбір проб передочищенням та після нього. Після звичайно надходять до біологічних ставків, що доочищуютьсядо певних потреб використання.
Таблиця 1.2 — Якісний склад стічних та очищенихвод мг/лПоказники стічних вод ГДК Фонова концентрація Фактична концентрація Допустима концентрація 1 2 3 4 5 БПК-5 15,0 1,90
11,0 7, 20 Зважені речовини 15,0 5,79
13,0 9,0 Сухий залишок 1000,0 267,3 709,0 709,0 Хлориди 350,0 19,6 103,0 103,0 Сульфати 500,0 26,3 125,8 125,8 Азот амонійний 2,00 0,21 1,67 1,67 Нітрати 45,0 1,40 48,0 48,0 Фосфати 3,5 0,37 4,0 4,0 Залізо загальне 0,30 0,14 0,32 0,32 СНАВ 0,50 0,03 0,21 0,21 Нафтопродукти 0,30 0,13
0,50 0, 20 Хром +3 0,50 0,00 0,01 0,01 Хром +6 0,05 0,00 0,01 0,01 Мідь 1,00 0,00 0,01 0,01 Цинк +2 1,00 0,00 0,45 0,45 Нікель+2 0,10 0,00 0,05 0,05 Нітрити 3,3 0,038 0,90 0,90 ХПК 80,0 22,90 50,0 50,0 1.4 Суть і сфери застосування біологічногоочищення води
Суть біологічного очищення води полягає у застосуванніприродних біоценозів гідробіонтів для звільнення забрудненої води від небажаних
домішок. До складу біоценозів гідробіонтів входятьмікроорганізми та інші представники тваринного й рослинного світу, які проживаютьв активному мулі, біоплівці та в очищуваній воді.
Біологічне вилучення домішок з води за допомогоюмікроорганізмів може відбуватися як за наявності кисню (аеробні окисні процеси),так і без нього (анаеробні відновні процеси).
Біологічні способи застосовують для очищення промисловихі комунально-побутових стічних вод від органічних речовин, які використовуютьсямікроорганізмами як джерело живлення та енергії. При цьому відбувається деструктивнерозкладання — окислення та відновні процеси з утворенням метану.
Аеробне очищення стічних вод може здійснюватисявнаслідок насичення їх повітрям (або киснем) в аеротенках. При цьому мікроорганізми,що розвиваються, створюють легкоосідаючі пластівці активного мулу або біологічнуплівку, яка утворюється під час фільтрування води крізь аероване завантаження зіщебеню в біофільтрах. Анаеробне очищення в метантенках застосовують для очищеннястічних вод лише за високої концентрації органічних речовин.
Сучасні біологічні способи можна застосовуватидля очищення води практично для всіх розчинених у ній органічних сполук у будь якихконцентраціях: від нітратів, сульфатів, хроматів, аміакатів, йонів важких металівта від небезпечних біологічних агентів — хвороботворних бактерій, вірусів та інші.Завдяки біологічному очищенню можна не тільки звільнитися від небажаних домішок,а й відновити якість води, що в іншому випадку є проблематичним.
Для біологічного очищення рекомендують застосовуватисуміш промислових і побутових стічних вод, що сприяє підвищенню ефективності очищеннята забезпечує надходження в очисні споруди потрібних біогенних елементів — нітрогенуй фосфору в засвоюваній мікроорганізмами формі. Концентрація органічних сполук устічній воді не має перевищувати гранично допустимі величини. Якщо концентраціяорганічних речовин більша за гранично допустиму, то перед біологічним очищеннямстічні води розбавляють річковою водою або побутовими стічними водами. Аерація стічнихвод має забезпечити вміст розчиненого кисню не менш ніж 2мг/дм/>. Оптимальне значення рНстічних вод має бути в межах 6,5-8,5, температура води — 6-37˚С. У воді маютьбути також сполуки, які містять біогенні елементи — нітроген і фосфор. Їхній умістзалежить від величини БСК пов очищуваної води. За недостатнього вмісту цих елементіву воду добавляють суперфосфат або сульфат амонію. Концентрація завислих речовинв очищуваній воді не має перевищувати 100мг/дм/>, вміст солей — не більше ніж 10г/дм/>(бажано 5г/дм/>).1.5 Технологія біологічного очищення води
Залежно від вимог до якості води, яку подають набіологічне очищення, її потрібно попередньо звільнити від грубодисперсних речовин,для чого застосовують механічне очищення. Після цього вода надходить на біологічнеочищення та фізико-хімічне доочищення (рисунок 1.1).
Видалення грубодисперсних домішок з очищуваноїводи 3 здійснюють фільтруванням її крізь решітки 4. Пісок відокремлюютьу піско-вловлювачі 5 та у відстійнику 6. Завдяки силам гравітації відокремлюютьсявсі інгредієнти, важчі за воду. Осаджений осад періодично відкачують у метантенки/ для зброджування або випускають на мулові майданчики 2 з дренажем. Домішки, легшіза воду, спливають на поверхню відстійника, згрібаються спеціальними пристроямив бункер і подаються в метантенк.
Біологічне очищення води відбувається на всіх технологічнихпроцесах і фактично розпочинається у момент утворення стічних вод. Воно триває підчас транспортування їх каналізаційною мережею до очисних споруд і не завершуєтьсянавіть після фізико-хімічного доочищення.
Проте найінтенсивніше біологічне очищення водивідбувається в метантенку або інших біологічних спорудах, де спеціально селекціонованімікроорганізми — деструктори та інші гідробіонти трофічного ланцюга, що інтенсивнорозмножуються. Споживаючи з води органічні та інші речовини, які є забрудниками,вони очищають її.
/>
1 — метантенк; 2- мулові майданчики; З — стічна вода; 4 — решітки; 5 — пісковловлювач;6 — первинний відстійник; 7 — біореактор (аеротенк); 8 — вториннийвідстійник; 9 — місткість для хлорування; 10 — контактний резервуар 11 — місткістьдля флокуляції-коагуляції; 12 — відстійник; 13 — піщаний фільтр; 14- фільтр з активованим вугіллям; 15 — згущувач осаду
Рисунок 1.1 — Загальна схема очищення стічних вод
Гідробіонти формуються у певні біоценози біоплівки,активного і гранульованого мулу та мулу анаеробних мікроорганізмів, селекціонованихмікроорганізмів і гідробіоценозів просторової сукцесії. Ці біологічні угрупованнявикористовують у всіх біотехнологіях очищення води, як у природних, так і в штучних,з використанням найрізноманітніших біофільтрів, аеротенків, окситенків, бактеріальнихбіореакторів (мікробо-, зоо — та фітореакторів) тощо. Біомасу гідробіонтів, що наростаєпід час очищення води, відокремлюють у вторинних відстійниках § і подають у метантенки/ або на мулові майданчики 2.
Після біологічного очищення воду знезаражують переважнохлоруванням. Іноді для цього застосовують озонування, ультрафіолетове або йонізуючевипромінювання. Оброблення води хлором 9 здійснюють у контактних резервуарах 10упродовж 20 — ЗО хв, після чого її скидають у поверхневі водойми. Обробленняхлором очищуваної води за наявності у ній органічних сполук призводить до утвореннярізних хлорорганічних речовин, у тому числі надзвичайно токсичних діоксинів. Томубагато вчених вважають хлорування стічних вод недопустимим. З метою забезпеченнянадійного доочищення води застосовують різні фізико-хімічні методи. Найчастіше використовуютькоагуляційне доочищення, яке включає оброблення води коагулянтами і флокулянтами//, відстоювання 12, фільтрування крізь пісок 13 та крізь активованевугілля 14. Осади, що утворюються підчас коагулювання, відокремлюють на центрифугах,фільтрпресах чи барабанних вакуум-фільтрах 15 і складують у балках чи назвалищах. Одже в даній роботі пропонується процес обробки очищення промислових стічнихвод хлором.
Аналіз наведених даних показує, що стічні водине достатньо очищуються, і це є великою проблемою забруднення р. Дніпро тому щоці стоки потім потрапляють на біологічні ставки де потім в поверхневі води і можутьзагрожувати життєдіяльності людини.
Кожна речовина, яка скидається і перевищує граничнодопустимі скиди, несе в собі токсичну дію, яка загрожує не тільки життю людини,а також природному середовищу в цілому.
2. Спеціальна частина
Одним із ефективних методів очистки стічних водявляється окислення «активним хлором». Встановлено, що в залежності віддози «активного хлору» створюються різні хлорпохідні феноли. Практичнодля стічних вод доза буде перевищувати 8-9 мг/л за рахунок розходу хлору на окисленняінших домішок, завжди існуючих в стічних водах.
Найбільш підходящою температурою окислення являється40˚С. При такій температурі швидкість реакції окислення фенола в 2-3 рази вище,ніж при температурі 20˚С. Збільшення температури більш ніж 45˚С не своєрідногопереходу гіпохлориду в хлорати, маючи більш нижчу окислюючу здатність.
Для збільшення швидкості та глибини очистки стічнихвод від хлорфенолів можна проводити їх обробку хлором в дві стадії: на Ι ступені- в слабокислому середовищі; ΙΙ ступені — в слаболужне. Стічні води якімістять ефірсульфанат, 3-6 г/л хлорфенолів після двуступенчатої обробки хлором вкислій та лужній середовищі містять 0,2 — 0,7 мг/л хлорфенолів при концентраціїїх в вихідній воді 300 — 6000мг/л. Очищена вода містить 1400 — 2060мг/л малеіновоїкислоти. Витрата хлору на окислення 1кг хлорфенолів складає 7 — 9 кг. Хлорування — один із розповсюджених методів дезодорації стічних вод. Так, при дезодорації стічнихвод виробництва сульфатної целюлози, які містяться в воді сернисті сполучення (неорганічніта органічні) взаємодіють з хлором з утворенням різних продуктів. В залежності відвитрати хлору окислення метилмеркаптана може протікати по реакціям:
2СН/>SН + С12 — СН3 SSСН3 + 2НСI
СН3SH + 2С1 + Н/>0 — СН3S0СI + ЗНСI
СН3SН + ЗСІ2 + 2Н2О — СН3S02СІ + 5НС1
Оскільки вод газообразного хлора безпосередньов стічну воду підвищує витрату хлору та порушує безпечні умови обслуговування споруд,стічні води обеззаражують хлорною водою. Хлор розчиняється в воді тільки в газообразномувигляді, тому рідкий хлор випаровують, перетворюють його в пар. Для деяких установвипаровування хлору здійснюється безпосередньо в посуду де він зберігається. В даномувипадку потрібно більше 30 кг/г хлору тому приймаємо випаровувачі з штучним підігрівом.2.1 Розрахунок кількості хлору
На випаровування 1 кг рідкого хлору витрачається 0,4 м/>води при температурі 10˚С та 0,15 м/>водипри температурі 30˚С. Підвищення тиску в хлоропроводах газообразного хлоруабо зниження температури навколишнього середовища приводить до зниження хлору, щонеобхідно враховувати при проектуванні. Газопровід хлора не повинен перевищити 1 км. На окислення 1 моля на речовину до малеїнової кислоти потрібно 16 еквівалентів активного хлору або6 мг активного хлору. З урахуванням надлишку та потреби активного хлору на окисленняінших органічних з'єднань, які є присутніми в стічних водах, витрата хлору на окислення1 мг речовини приймається 8-9 мг, для окислення фенолу приймають розчин хлорноїізвесті, гіпохлорита кальція або натрія концентрація хлору сягає 5-10 %. Витрататоварного реагента Х, г, на обробку стічної води може бути розрахована по формулі(2.1)
Х=/> (2.1)
де a — зміст активного хлору в товарному реагенті, %; Q — витрата води, м/>; С — концентрація речовини, мг/л;
1. Розрахуємо вміст активного хлору на розбавленняБПК5 за формулою2.1 та даними з таблиці 1.2:
Х =/>=1100000
2. Розрахуємо вміст активного хлору на розбавленнязавислі речовини за формулою 2.1 та даними з таблиці 1.2:
Х = /> =1300000
3. Розрахуємо вміст активного хлору на розбавленнянафтопродукти за формулою 2.1 та даними з таблиці 1.2:
Х = /> =80000
З відси слідує зменшення шкідливих речовин в домішкахстічних вод, що наведено в таблиці 2.12.2 Обробка стічних вод хлором та хлорвміщуючимиреагентами
Висока окислююча здатність хлору та деяких хлорвміщуючихреагентів, наприклад діоксиду хлору, гіпохлориту, дає можливість застосовувати їхдля очистки стічних вод від деяких органічних домішок. Характеристика хлору та хлорвміщуючихреагентів, а також схема установки хлорування води наведена на рисунку 2.1
Газоподібний хлор із проміжного балону 1 потрапляєу фільтр 2, призначений для очистки газу від пилу, потім проходить редукційний клапан3, понижуючий тиск газу перед потраплянням в розходумер — ротаметр 4. Манометри5 та 6 призначені для виміру тиску до та після редукційного клапану 7 і потрапляєв зміщувач 8, в якому змішується з водою. Хлорна вода із зміщувачу з допомогою ежектора9 потрапляє в контактний апарат для змішування із стічною водою. Випускаючи вакуумніхлоратори потужністю до 20 кг хлору в 1г.
/>
Очищена вода
І — балон; 2 — фильтр; 3 — редуктор;4-ротаметр: 5, 6 — манометр; 7-запобіжна камера; 8 — змішувач;9 — эжектор; 10-контактні аппарати.
Рисунок 2.1 — Схема вакуумної хлораторной установкипостійної витрати
При введені хлору або хлорвміщуючих реагентів встічну воду протікають реакції які взаємодіють з водою і органічними та неорганічнимидомішками. Швидкість та глибина реакції залежать не тільки від природних домішок,але й від параметрів процесу: температури, рН, концентрації окислювача, часу контакту.Кількість хлору, що поглинається домішками стічної води, визначається як хлорпоглиначводи.
З підрахунку що наведений в п 2.1 зробимо висновок.Для такої кількості активного хлору необхідне спеціальне приміщення для його збереженнятому далі пропонується деякі пункти зберігання хлору на очисних спорудах.
Таблиця 2.1 — Якісний склад стічних та очищенихвод після хлорування мг/лПоказники стічних вод ГДК Фонова концентрація Фактична концентрація Допустима концентрація 1 2 3 4 5 БПК-5 15,0 1,90
9,0 7, 20 Зважені речовини 15,0 5,79
10,0 9,0 Сухий залишок 1000,0 267,3 709,0 709,0 Хлориди 350,0 19,6 103,0 103,0 Сульфати 500,0 26,3 125,8 125,8 Азот амонійний 2,00 0,21 1,67 1,67 Нітрати 45,0 1,40 48,0 48,0 Фосфати 3,5 0,37 4,0 4,0 Залізо загальне 0,30 0,14 0,32 0,32 СНАВ 0,50 0,03 0,21 0,21 Нафтопродукти 0,30 0,13
0,40 0, 20 Хром +3 0,50 0,00 0,01 0,01 Хром +6 0,05 0,00 0,01 0,01 Мідь 1,00 0,00 0,01 0,01 Цинк +2 1,00 0,00 0,45 0,45 Нікель+2 0,10 0,00 0,05 0,05 Нітрити 3,3 0,038 0,90 0,90 ХПК 80,0 22,90 50,0 50,0 2.3 Склади хлору
Запаси хлору, необхідно для обробки стічних вод,зберігають спеціально обладнаних для цієї цілі складах в посудині, призначеної дляйого перевозки та зберігання.
Елементарний хлор поставляють споживачам в рідкомувиді в балонах, контейнерах та залізничних цистернах.
Вид тари залежить від кількості потрібного хлору,застосування якого в кожному випадку узгоджується на стадії розробки технічногопроекту. При цьому необхідно вимагання зросту, щоб тара, в якій зберігають хлорв різних складах в межах одного міста чи району, була однаковою, що полегшує таприскорює транспортування по залізничній дорозі.
Тип тари слід вибирати по таблиці 2.2
Таблиця 2.2 — Підбір тари в залежності від витратихлоруВид тари Для однієї каналізаційної станції Для підприємства, міста чи району з декількома витратними складами Балони До 120 До 250 Контейнери Від 120 до 700 Від 250 до 1000 Залізничні цистерни, танки Понад 700 Понад 1000
Стальні балони для рідкого хлору виготовляють поГОСТ 949 73 на робочий тиск 10 мПа зовнішнім діаметром 219 мм. На очисних спорудах каналізації використовують головним образом балони місткістю 40 — 50 л, таблиця 2.3.
Таблиця 2.3 — Основні параметри стальних балонівдля рідкого хлору
/>Показники
/> 20 25 32 40 50 /> Довжина балону без колпака, мм 730 890 1105 1350 1660
Маса балону, кг 31 36 44 54 56
Орієнтовна маса балону з хлором, кг 56 67 84 104 118
Витратні склади хлору розміщують на території тойканалізаційної станції, яку вони ослуговують. Запас хлору в витратному складі неповинен перевищувати 30 — добову залежність в норму. Максимальна допустима вміщуваністьвитратного складу 100 т.
В висновку можна, що для збереження 2480000 т/добухлору, опираючись на таблиці 2.2 та 2.3 це балон, що вміщує до 250 т для однієїканалізаційної станції та до 250 для підприємств з витратними складами. Основніпараметри цього балону мають такі характеристики:
Довжина балону без ковпака — 730 мм;
Маса балону — 31 кг;
Орієнтована маса балону з хлором — 56 кг.
Коли очисні споруди мають повне забезпечення обладнанням,системою очистки та проектом виробництва, для відпрацьованого активного мулу післябіологічної очистки, повинні бути біологічні ставки, які служать для завершеннята дозрівання свого процесу. Опис біологічних ставків описаний в розділі нижче.2.4 Біологічні ставки
1. Біологічні ставки належить застосовувати дляочистки і глибокої очистки міських, виробничих і поверхневих стінних вод, які містять,органічні речовини.
2. Біологічні ставки допускається проектувати якіприродною, так і зі штучну аерацією.
3. При очистці в біологічних ставках стічні водине повинні мати БПК пов понад 200 мг/л — для ставків з природною аерацією і понад 500 мг/л — дляставків зі штучною аерацією. При Ь1ІКПоВН більше 500 мл/л належить передбачатипопередню очистку стічних вод.
4. В ставки дня глибокої очистки допускається направлятистічні води після біологічної або фізико — хімічної очистки з БПК пов не більше 25 мг/л дляставків з природною аерацією і не більше 50 мг/л — для ставків зі штучною аерацією.
5. Перед ставками для очистки необхідно передбачитиграти з отворами не більше 16 мм і вистоювання стічних вод не менше 30 хв Післяставків із штучною аерацією необхідно передбачати відстоювання очищеної води протягом2 — 2,5 год.
6. Біологічні ставки слід улаштовувати на нефільтруючихабо слабо-фільтруючих ґрунтах.
біологічне очищення стічна вода
7. Біологічні ставки належить розташовувати з підвітряногопо відношенню до жилої забудови пануючого напрямку вітру в теплу пору року. Напрямокруху води в ставку повинен бути перпендикулярним цьому напрямку вітру.
8. Біологічні ставки слід проектувати не меншеніж двох паралельних секцій з 3 — 5 послідовними ступенями в кожній, з можливістювідключення кожної секції ставка для очистки чи ремонті без порушення роботи решти.
9. Відношення довжини до ширини ставка і природноюаерацією
повинно бути не менше 20. При менших відношенняхналежить передбачати конструкції впускних і випускних приладів, які забезпечуютьрух води по всьому живому перетину ставку.
10. В ставках зі штучною аерацією відношення сторінсекції може бути усяким. Форма ставку в в плані залежить від типу аераторів дляпневматичних або механічних ставків можуть бути прямокутними, для механічних, якісамі рухаються — круглими.
11. Випуск очищеної води належить здійснювати череззбірний пристрій, який розташований нижче рівня води на 0,15 — 0,2 глибини ставка.
12. Хлорувати воду належить, як правило, післяставка в окремих випадках допускається хлорування перед ставками.
13. Робочий об'єм ставка належить визначити затривалістю перебування в ньому середньодобової витрати стічних вод.
14. Тривалість перебування води в ставку з природноюаерацією tlog діб, належить визначити за формулою:
T log = />∑lg/>(2.1)
де N — кількість послідовних ступеню ставка:
K log — коефіцієнт об'ємного використання кожногоступеню ставка. Приймають для штучних ставків з відношенням довжини секції до ширини20: 1 і більше — 0,8 — 0,9; при відношенні 1: 1 — 3: 1 або для ставків, побудованихна основі природних місцевих водоймищ — 0,35 для проміжних випадків визначаютьсяінтерполяцією;
L/> — БПКпов води, яка надходитьна дану ступень ставка (90,000);
L/> — БПК пов води, яка виходить з даногоз даного ступеню ставка (20);
L/> — залишкова БПКпов яка обумовленапроцесами в водоймищах, приймається влітку 2 — 3 мг/л, взимку — 1 — 2мг/л; К — константашвидкості використання кисню, доб; для виробничих стічних вод встановлюється експериментальнимшляхом; для міських і близьких до них за складом виробничих стічних вод при відсутностіекспериментальних даних К для усіх проміжних секцій очисного ставка може бути прийнятарівною 0,1 діб, для останього ступеню К=0,07 (температура води 20˚С).
За формулою 2.1 розрахуємо тривалість перебуванняводи з природною аерацією.
T log = />=80,2
Для підвищення глибини очистки води до БПК пов 3мг/л і зниження вмістув ній біогенних елементів (азоту і фосфору) рекомендується застосовувати в ставкувищу водневу рослинність — очерет, рогозу та таке інше. Вища воднева рослинністьповинна бути розташована в останній секції ставка.
Площу, яку займає вища водяна рослинність, допускаєтьсявизначити по навантаженню, яке складає 10000 м/>доб на 1 га при щільності посадки 150 — 200 рослин на 1 м/>.
3. Економічна частина3.1 Еколого-економічна ефективність ресурсозберігаючихзаходів
При впроваджені комплексу природоохоронних заходівнеобхідно, поряд з визначенням повного економічного ефекту за відносно великий проміжокчасу, оцінювати річний економічний ефект очисних споруд міста Верхньодніпровська,по трьом шкідливим речовинам, це БПК 5, завислі речовини та нафтопродукти, якийрозраховується за формулою:
Е = ∆З + ∆П — (∆С + Е/>·∆К) + ∆Р,(3.1)
де ∆З — зменшені збитки, що наносяться навколишньомусередовищу шкідливими речовинами;
∆П — зменшені платежі від підприємств;
∆С — збільшені експлуатаційні витрати наприродоохоронні об’єкти;
∆К — збільшені капітальні витрати;
Е/> — нормативний коефіцієнт ефективностівикористання капітальних витрат, дорівнює 0,12;
∆Р — прибуток від додаткової продукції, якупри певних умовах можна одержати при реалізації природоохоронних заходів.
Зменшені платежі розраховується за формулою:
∆П = П/> — П/>, (3.2)
де П/> — платежі за базовим варіантом, грн.;
П/> — платежі за проектним варіантом,грн.
Економічна оцінка збитку, Зк (грн/рік) від скиду забруднюючихречовин в водогосподарській ділянці населеним пунктом визначається за формулою:
З/>·М·К/>, (3.3)
де З/> — оцінка збитку, грн. /рік;
/> - множник, числове значення якогодорівнює 400 руб/ум. т;
/> - константа, що має значення 0,99
М — приведена маса річного скиду домішок данимджерелом в водогосподарську ділянку, визначається за формулою, ум. т/рік;
К/> — коефіцієнт індексації для переводурублів у гривні, він дорівнює 4,5 грн.
З/>=400 · 0,99 · 496,3 · 4,5 = 884406,6(грн)
Розмір платежів за скиди забруднюючих речовин уповерхневі води, розраховуються за формулою:
П = ∑ [ (Н ·М) + (К ·Н ·М)] ·К ·К (3.4)
де Н/> — базовий норматив плати за викидив атмосферу і-тої забруднюючої речовини, грн. /т
М/> — маса річного скиду і-тої забруднюючоїречовини в межах ліміту, т
М/> — маса понадлімітного річного скидуі-тої забруднюючої речовини, т
Кн — коефіцієнт кратності плати за понадлімітніскиди забруднюючих речовин: Кн= 5;
К/> — коефіцієнт індексації, він дорівнює2,373
К/> — регіональний басейновий коефіцієнт,який враховує територіальні екологічні особливості (він складає К/>= 2,2)
Розраховуємо платежі за базовим варіантом:
ПБПК5= (5·14,0·11,0) ·2,2·2,373= 4019,862
ПЗАВ.РЕЧ= (5·1,0·13,0) ·2,2·2,373= 339,339
ПНАФТОПР.= (5·206,0·0,50) ·2,2·2,373= 2688,606
Пзаг=4019,862+ 339,339 + 2688,606 =7047,807
Розраховуємо платежі за проектним варіантом:
ПБПК5= (14,0·9,0) ·2,2·2,373= 657,8
ПЗАВ.РЕЧ= (1,0·10,0) ·2,2·2,373= 52, 206
ПНАФТОПР.= (206,0·0,40) ·2,2·2,373= 430,17744
Пзаг = 657,8 +52, 206 + 430,17744 = 1140,18344
Розмір збитків скиду забруднюючих речовин розраховуєтьсяза формулою:
З = V ·Т · (C — C) · /> (0,003 · Аі· n) />·10 /> (3.5)
де V — витрата стічної води 113,31м/>⁄год.; Т — тривалість наднормативногоскиду, (24 · 365 = 8760год); С — середня фактична концентрація забруднюючих речовинв стічних водах, г⁄м/>; С — дозволена до скиду концентраціязабруднюючих речовин в стічних водах, ГДС, г⁄м/>; 0,003 — базова ставка відрахуваннязбитків в частках неоподаткованого мінімуму доходів громадян, НМД⁄кг; А — показник відносної забезпеченості і речовини (складає 0,33 — ум. т⁄т); n — величина неоподаткованого мінімуму доходів громадяна одиницях національної валюти, (вона становить 17 гривень); /> - коефіцієнт що враховуєкатегорію водного об’єкта (він складає 1,4).
Розраховуємо збитки за базовим варіантом:
З БПК-5 = 113,31 · 8760 · (9,0 — 7, 20) · 0,003 ·0,33 ·17 · 10 /> =300,70 грн.
Ззав.речов = 113,31 · 8760· (12,0 — 9,0) · 0,003 ·0,33 · 17 · 10/> = 501,16грн.
Знафтопр.= 113,31· 8760· (0,45 — 0, 20) · 0,003 ·0,33 · 17 · 10 /> = 41,76грн.
Ззаг.= 300,70 + 501,16 +41,76 = 843,63 грн
Розраховуємо збитки за проектним варіантом:
З БПК-5 = 113,31 · 8760 · (7,40 — 7, 20) · 0,003 ·0,33· 17 · 10 /> =33,41 грн.
Ззав.речов = 113,31 · 8760· (9,5 — 9,0) · 0,003 ·0,33 · 17 · 10/> = 83,53 грн.
Знафтопр.= 113,31· 8760· (0,35 — 0, 20) · 0,003 ·0,33 · 17 · 10 /> = 25,06 грн.
Ззаг.= 33,41 + 83,53 + 25,06 = 142 грн
Отримавши всі дані, за формулами (3.2) і (3.3)розраховуємо зменшені збитки і платежі, а також економічний ефект за формулою (3.1).
∆З = 843,63 — 142 = 701,63 (грн.)
∆П =7047,807 +1140,18344 = 8187,18344 (грн.)
Е = 701,63 +8187,18344 — (300 + 0,12·1500) + 200= 1418,7 (грн.)
Впровадження нової технології для очистки стічнихвод дасть змогу отримати якісну питну воду та знизить витрати на платежі і збитки.
4. Охорона праці та техніка безпеки4.1 Охорона праці в Україні
Закон України «Про охорону праці» бувприйнятий Верховною Ради України 21листопада 2002 і вступила у дію з моменту йогоопублікування у пресі 1 грудня 2002 року.
Закон містить 9 розділів і 44 статті, які визначаютьосновні положення по реалізації конституційного права громадян на охорону їх життяі здоров'я в процесі трудової діяльності, регулює відношення між власником або уповноваженимним органом і робітником з питань безпеки промислового середовища, гігієни праціі встановлює єдиний порядок охорони праці в Україні.4.2 Основні правила зберігання контейнерівз хлором
Контейнери з хлором зберігаються в складі хлору.
Температура на складі хлору повинна бути взимкуне менше +5 ˚С, а влітку не більше +35˚С.
Контейнери зберігаються в горизонтальному положенніна дерев’яних помостах не більше двох рядів по ширині.
Контейнери повинні бути між рядами 1м, ще додатидовжину контейнера.
Відстань між контейнерами в ряду не менше 1м.
В складі хлору повинні дві ємності для приготуваннядегазаційного розчину та запас сухих реагентів (гіпосульфід та кальцинована водав співвідношенні 1: 2) із розрахунку, що на 1кг хлору витрачається 30л 10% розчину.
Пускові прилади електроосвітлення та приточно-витяжноївентиляції повинні бути за приміщенням складу (на надвірній частині будівлі).
Переміщення контейнерів в складі повинно відбуватисяза допомогою кран — балки, яка має необхідні прилади безпечного виконання робіт.
Висновок
Слід зазначити, проблемою р. Дніпро є їїзабрудненість від підприємств, що здійснюють скид різних речовин за хімічнимскладом та властивостями, які по різному реагують з навколишнім середовищем.Задоволення людиною своїх потреб у воді з недостатньо чистих джерел, призводитьдо великих проблем зі здоров’ям, а іноді до смерті.
Потрібно прагнути до укрупнення споруд дляочищення стічних вод там, де це можливо, оскільки витрати на будівництво такихспоруд значно менші, ніж у разі спорудження великої кількості споруд малоїпропускної здатності. Запровадження регіональних і побутових стічних водвключає спільні споруди, каналізаційну мережу з насосними станціями, щосполучає ці споруди з промисловими підприємствами і населеними пунктамирегіону.
Ефективність очищення на регіональних станціяхаерації значною мірою залежить від попереднього очищення стічних вод напромисловому підприємстві перед скиданням їх у міську каналізацію. Здебільшогона промислових підприємствах має здійснюватися локальне очищення виробничихстічних вод перед скиданням їх у міську каналізацію, а на міських очиснихспорудах — повне біологічне очищення, що й пропонується в роботі, якезабезпечить повне знешкодження шкідливих речовин та загибель гельмінтів і такеінше. Біологічне очищення дає змогу здійснити глибоке доочищення виробничихстічних вод, яке забезпечує можливість їх повторного використання увиробництві. При цьому очищення доцільно проводити у великих районних очиснихспорудах, база та експлуатація яких має вищий технологічний рівень, ніжневеликі очисні споруди на підприємствах. Тому велике значення має розробкавимог до якості та кількості виробничих стічних вод, які скидають у міськуканалізацію.
Одним із ефективних методів очистки стічнихвод запропоновано окислення «активним хлором». Встановлено, що взалежності від дози «активного хлору» створюються різні хлорпохідні феноли.Практично для стічних вод доза буде перевищувати 8-9 мг/л за рахунок розходухлору на окислення інших домішок, завжди існуючих в стічних водах.
Хлорування — один із розповсюджених методівдезодорації стічних вод. Цей метод дасть змогу ефективно очистити стічну водуперед скидом в річку, яку ми потім знов будемо споживати.
Перелік посилань
1. Справочное пособие к СНиП, Серия основана в 1989 году.Проектирование сооружений для очистки сточних вод. — М: Стройиздат, 1990. — 192с.
2. СНиП 2.04.03-85 Канализация. Наружние сети и сооружения/ Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстрой СССР 1986. — 72 с.
3. Запольський А.К., Кліменко Н.А. та інші. Фізико — хімічніоснови технології очищення стічних вод. — К.: Лібра, 2000. — 552с.
4. Евилевич А.З., Евилевич М.А. Утилизация осадков сточнихвод. — Л.: Стройиздат, 1988. — 248с.
5. Янко В.Г., Янко Ю.Г. Обработка сточных вод и осадка в метантенках. — К.: «Будівельник», 1978. — 120с.
6. Технологія основних виробництв та проблеми промисловоїекології Авраменко С.Х., Конспект лекцій. — Дніпродзержинськ: ДДТУ, 2005. — 227с.
7. Шаприцкий В.Н. Очистка загрязнений воздуха вметаллургии. — М.: Металлургия, 1965. — 180 с.