Структура и технологическая схема коксохимического производства

 

Нормативы качества сточных вод Коксохимпроизводства,

2011-2012 г.

Точки отбора		Определяемые ингредиенты
			рн	Азот аммония, мг/л	Фенолы, мг/л	Смолистые, мг/л	Нефтепродукты, мг/л
2	БХУ	7-9	-	2	10	10
		ЛК-45	7-9	150	1	9	9
		ЛК-216	7-9	70	1	9	9
		НЛС	7-9	120	1	9	9
		ЛК-99	7-9	0,39	0,05	0,14	0,14
		ФК-250	7-9	20	0,5	2	2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.Обезвреживания  сточных вод Коксохимического  производства

4.1.Порядок проведения измерений с использованием анализаторов модификаций «ФЛЮОРАТ-02-1» и «ФЛЮОРАТ-02-3»

 

Проверка  чистоты гексана

Устанавливают в кюветное отделение кювету с  гексаном и нажимают клавишу «Ф». Записывают в журнал полученное значение (Фгекс)- Помещают в кюветное отделение кювету с раствором НП с концентрацией С_нп = 10 мг/дм³ в гексане и нажимают клавишу «Ф». Записывают полученное значение (Ф_нп) в журнал. Минимально определяемую концентрацию НП в гексане (С„_ш, мг/дм³) рассчитывают по формуле (1 ).

Если значение градуировочного множителя «А»  известно, то минимально определяемую концентрацию НП в гексане можно  вычислить при помощи соотношения:

С_мин=0,1*Ф_гекс*А

Градуировка анализатора и измерение проб

Настройку режима «Фон» производят при помощи растворителя. Для этого помещают в кюветное отделение кювету с гексаном и нажимают клавишу «Ф». Для градуировки анализатора используют раствор НП с концентрацией 10 мг/дм³. Устанавливают значение параметра С = 10,00. В кюветное отделение помещают кювету с градуировочным раствором (концентрация НП равна 10 мг/дм³) и нажимают клавишу «Г». При этом на табло высвечивается значение градуировочного множителя «А».

Концентрацию  нефтепродуктов в образцах для проверки приемлемости градуировочной характеристики и экстрактах проб измеряют, помещая кювету с соответствующим образцом в кюветное отделение анализатора и нажимая клавишу «И». Измеренное значение высвечивается на табло. Пропускание образца фиксируют, нажимая клавишу «Т».

 

4.2.Биохимическая очистка

 

Сущность  биохимического способа очистки  заключается в способности микроорганизмов  использовать в качестве питательных  веществ органические и некоторые  неорганические загрязнения сточных вод путем их биохимического окисления. Применение биохимического способа позволяет осуществлять наиболее полную очистку сточных вод от растворимых органических загрязнений до 95—98 %.

В процессе очистки часть окисляемых микроорганизмами загрязнений затрачивается на образование  биомассы, вторая часть превращается в безвредные продукты СО2, Н2О и  др. Процесс очистки условно состоит  из двух стадий: сорбции поверхностью микроорганизмов растворенных загрязнений  и последующего биохимического окисления  их внутри клеток. Возможность биохимической очистки сточных вод определяется соотношением БПК полной и ХПК, величина которого должна быть не менее 0,4.

В практике очистки производственных сточных  вод нашли применение две разновидности  биохимического способа. В одной  очистка осуществляется с помощью  активного ила, основу которого составляют микробы и простейшие организмы (инфузории, жгутиковые и др.). В другой (микробной) очистке процесс ведется  избирательно для отдельных видов  загрязнений специально выделенными  культурами микробов.

Биохимическая очистка сточных вод коксохимических  предприятий с активным илом обычно осуществляется на городских и поселковых очистных сооружениях, где необходимо снижение токсичности фенольных  вод для нормальной жизнедеятельности  микроорганизмов активного ила  обеспечивается путем разбавления  их менее концентрированными бытовыми сточными водами.

Согласно  нормам строительного проектирования необходимая степень разбавления  фенольных вод бытовыми сточными водами при совместной очистке должна обеспечивать содержание в смеси, г/л: фенолов не более 0,015; цианидов 0,0015.

При достаточном  разбавлении фенольных вод бытовыми сточными водами процесс совместной очистки с помощью активного  ила осуществляется наиболее полно  и устойчиво от всего комплекса  содержащихся в них загрязнений.если указанные разбавления фенольных  вод не обеспечиваются, то их следует  предварительно подвергать биохимической  микробной очисткеот наиболее токсичных  загрязнений: фенолов, роданидов, цианидов. После этого подвергать доочистке  с помощью активного ила в  смеси с бытовыми сточными водами.

Биохимический микробный способ очистки с применением  выделенных в результате длительной направленной селекции культур фенол- и роданразрушающих микробов обладает способностью осуществлять биохимические  окисления высококонцентрированных  загрязнений фенольных вод, содержащих, г/л: цианидов 0,10—0,15; роданидов 0,4—0,5; фенолов 1,0 и более.

Оптимальными  условиями для нормальной жизнедеятельности  микробов являются: стабильный состав загрязнений фенольных вод, предварительная  очистка от механических примесей смолы  и масел,нейтральная или слабощелочная реакция с pH 7—8,5, оптимальная температура 25—35 °С, обогащение кислородом и наличие биогенных элементов — азота, фосфора, железа.

Стабильность  сточных вод по составу загрязнений, температуре, pH и другим свойствам  является необходимым условием в  связи с медленной адаптацией бактерий к изменениям окружающей среды. Резкие колебания загрязнений приводят к временным нарушениям нормальной жизнедеятельности микроорганизмов, ухудшению эффективности очистки. Содержание смолы и масел в  сточной воде оказывают отрицательное  влияние на жизнедеятельность микроорганизмов, вызывают пенообразование в аэротенках, что затрудняет их эксплуатацию.

Исследованиями  установлено, что ухудшающее действие поглотительного и антраценового  масел на процесс биохимической  очистки ощутимо при содержании их в сточной воде соответственно 30 и 50 мг/л. Содержание эфирорастворимых соединений смолы и масел в  сточной воде, подвергаемой биохимической  очистке, должно быть минимальным и  не превышать 30 мг/л. Концентрация водородных ионов фенольных вод оказывает  влияние на процесс очистки. Оптимальные  условия для очистки обеспечиваются при pH 7—8,5. При pH менее 5 и выше 9 эффективность  биохимической очистки резко  снижается. Следует иметь в виду, что в процессе биохимической  очистки благодаря выделению  углекислоты и вводимых реагентов pH сточной воды снижается.

Температурный режим оказывает существенное влияние  на жизнедеятельность бактерий. Повышение  температуры выше физиологической  нормы приводит к гибели микробов, понижение вызывает снижение окислительной  способности. Постепенное изменение  температуры в пределах нормы  не вызывает отрицательного влияния  на жизнедеятельность бактерий. Резкие изменения даже в пределах 25—35 °С сказываются на процессе очистки  отрицательно.

Необходимость обогащения сточных вод кислородом обусловливается аэробным процессом  очистки. Содержание свободного кислорода  в очищаемых сточных водах  должно быть в пределах 1—2 мг/л. Снижение кислорода до 0,5 мг/л оказывает  неблагоприятное влияние на потребление  его бактериями. Увеличение кислорода  более 2 мг/л не оказывает существенного  влияния на улучшение очистки.

Биогенные элементы — азот, фосфор, железо—необходимы  для построения клеток бактерий. Азот бактерии получают в достаточном  количестве из содержащихся в фенольных  водах соединений аммиака. Фосфор добавляется  в виде раствора суперфосфата или  ортофосфорной кислоты в расчете 20 г Р2 05 на 1 мг очищаемых фенольных вод. Потребность в железе 5 мг/л обеспечивается при коагуляции. Недостаток фосфора приводит к резкому ухудшению очистки, снижению физиологической активности бактерий. При дозировке биогенных элементов необходимо обеспечивать равномерное распределение их во всем объеме очищаемых сточных вод.

Увеличение  количества бактерий в сточной воде позволяет ускорить процесс очистки. Количество бактерий в нормально  работающих сооружениях (аэротенках) должно составлять сотни миллионов в 1 мл, что вызывается наличием загрязнений  — питательных субстрактов, интенсивной  аэрацией и рециркуляцией микробного ила в аэротенках.

Существенным  при биохимической очистке является интенсивное движение и перемешивание  сточных вод в аэротенках, что  необходимо для массопередачи питательных  веществ и кислорода к поверхности  микробных клеток. При интенсивном  перемешивании в биоценозе преобладают  свободно плавающие формы бактерий, обладающие более высокой окислительной  способностью.

Аэротенки биохимической  очистки представляют собой проточные  емкости, оборудованные аэрирующими  устройствами для насыщения сточных  вод кислородом. По режиму работы аэротенки  делятся на аэротенки-вытеснители  и аэротенки-смесители.

В аэротенках-вытеснителях впуск и выпуск фенольных вод  осуществляются сосредоточенными в  начале и конце галереи. В связи  с этим концентрации загрязнений  по длине галерей отличаются неравномерностью. В начале галереи имеют место  повышенные концентрации, примерно соответствующие  исходной жидкости, которые уменьшаются  по мере притока к выпуску.

В аэротенках-смесителях с рассредоточенным впуском сточных  вод по длине галерей и интенсивным  перемешиванием благодаря аэрации  происходит выравнивание концентрации загрязнений во всем объеме аэротенка. Исходя из условий возможного образования  токсичных концентраций в отдельных  зонах аэротенков, для очистки  сточных вод с концентрациями загрязнения по БПК полному более 500 мг/л рекомендуется применять  аэротенки-смесители.

Равномерное распределение загрязнений кислорода, биогенных элементов и бактериального ила во всем объеме аэротенка-смеси-теля создает оптимальные условия  для окислительной деятельности микроорганизмов. В то же время остаточная концентрация загрязнений в сточной  воде при очистке в аэротенках-смесителях получается более высокой по сравнению  с аэротенками-вытеснителями.

Учитывая  сказанное, для эффективного использования  объема аэротенков и улучшения конечных результатов очистки следует  биохимическую очистку фенольных  вод осуществлять в две ступени. Первую ступень очистки сточных вод от фенолов, учитывая высокие концентрации и колебания загрязнений (БПК полная до 2,0 мг/л), нужно осуществлять в аэротенках-смесителях. Это позволяет обеспечить устойчивую работу сооружений и наиболее эффективно использовать объем аэротенков. Вторую ступень очистки от роданидов и цианидов производят в аэротенках-вытеснителях, что позволяет улучшить конечные показатели очистки. Она также необходима в качестве определенного резерва приразличного рода нарушениях работы первой ступени. Сточные воды, поступающие на очистку, первоначально направляются рассредоточенно в аэротенк-смеситель первой ступени для окисления фенолов, затем через илоотделитель сосредоточенно поступают в аэротенк-вытеснитель второй ступени для окисления роданидов и цианидов. Далее сточные воды через илоотделительпоступают во вторичный отстойник для очистки от образующегося в аэротенках бактериального ила. Возврат ила в аэро-тенки из условия адаптации микроорганизмов осуществляется раздельно для каждой ступени с помощью эрлифтов, установленных в илоотделителях.

Подача  воздуха для аэрации и работы эрлифтов осуществляется централизованно  от воздуходувной станции. Основными  функциями аэрации являются насыщение  сточных вод кислородом и интенсивное  движение и перемешивание сточных  вод в аэротенках для возможно большего удлинения времени контакта воздуха с очищаемой жидкостью.

Интенсивность аэрации сточных вод, выраженная в кубических метрах подаваемого  воздуха на 1 м2 водной поверхности  аэротенка, принимается, исходя из того, чтобы в аэротенки поступало  и растворялось такое количество кислорода, которое несколько превышало  бы потребность на окисление загрязнений.

Для очистки  фенольных вод применяются системы  пневматической, пневмомеханической и  механической аэрации. Пневматическая аэрация заключается в диспергировании  подаваемого под давлением воздуха  в очищаемую жидкость через различные  пористые и дырчатыеустройства — аэраторы. По конструктивным особенностям пневматическая аэрация является наиболее простой и надежной в эксплуатации. Существенным недостатком ее является низкое использование кислорода -в пределах 2-6 %.