Очистка сточных вод

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Методы очистки сточных вод  и нефтезагрязненных грунтов

1.1.1 Методы очистки сточных  вод

1.1.2 Методы очистки нефтезагрязненных  грунтов

1.2 Достоинства и недостатки биологического метода очистки воды и почвы от нефтяных загрязнений

1.2.1 Применение биологические метода  очистки на практике

1.2.1.1 Методы очистки нефтезагрязненных  грунтов внесением культур

1.2.1.2 Методы очистки  активацией микрофлоры

1.3 Общие сведения о предприятии ОАО «Газпром трансгаз» (на примере ООО «Газпром трансгаз Уфа» управление аварийно-восстановительных работ и Кармаскалинского линейного производственного управления ОАО «Газпром трансгаз Уфа»)

1.4 Основные сведения об очистных сооружениях БИО – 25 КС «Кармаскалы»

1.4.1 Описание работы очистных сооружений  БИО – 25 КС «Кармаскалы»

1.4.2 Существующее положение системы  очистки сточных вод БИО –  25 КС «Кармаскалы»

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Недостатки существующей системы  очистки сточных вод БИО –  25 КС «Кармаскалы»

2.1 Расчет материального баланса  биологической очистки

2.1.1 Промышленные загрязненные стоки

2.1.2 Смеситель

2.1.3 Аэротенк

2.1.4 иловая площадка с аэротенка

2.1.5 Вторичные отстойники

2.1.6 Биофильтр

2.1.7 Третичный отстойник

2.1.8 Хлораторная

2.1.8.1 Установка обезвоживания осадка

2.1.8.2 Термическая обработка обезвоженного  осадка

2.2 Материальный баланс

2.3 Расчет оборудования

2.3.1 Смеситель

2.3.2 Аэротенк

2.3.3 Иловая площадка

2.3.4 Вторичные радиальные отстойники

2.3.5 Биофильтр

2.3.6 Коагуляционная  установка

2.3.7 Установка обеззараживания сточных  вод

2.3.8 Третичный радиальный отстойник

2.3.9 Илоуплотнитель

2.3.10 Характеристика воды

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ

3.1 Выделение и активация аборигенных  микроорганизмов

3.1.1 Идентификация аборигенных микроорганизмов

3.1.2 Наработка суспензии аборигенных микроорганизмов

3.2 Биоремедиация нефтезагрязненных грунтов

3.3 Подбор стимуляторов роста нефтеокисляющих  микроорганизмов

4. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

4.1 Расчет капитальных затрат

4.2 Определение годовых эксплуатационных расходов

4.2.1 Затраты  на коагулянт «Ферикс-3»

4.2.2 Затраты  на электроэнергию

4.2.3 Затраты  на воду

4.2.4 Фонд  заработной платы

4.2.5 Отчисления на социальные нужды

4.2.6 Отчисления на амортизацию

4.2.7 Расходы на содержание и эксплуатацию  оборудования (РСЭО)

4.2.8 Прочие  затраты

4.2.9 Общехозяйственные  расходы

4.3 Оценка предотвращенного экологического  ущерба от антропогенного воздействия

4.4 Экономическая эффективность предложенной коагуляционной установки

4.5 Выводы по экономической части

5. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА

5.1 Описание формул

5.1.1 Расчет аэротенка

5.1.2 Иловая площадка

5.1.3 Вторичные радиальные отстойники

5.2 Таблица констант неизвестных  параметров

5.3 Блок – схема программы

5.4 Текст программы

5.5 Результаты расчета

6. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Характеристика производства

6.2 Пожарная безопасность

6.3 Электробезопасность

6.4 Санитарно-гигиенические требования

6.4.1 Освещение

6.4.2 Отопление и вентиляция

6.4.3 Средства индивидуальной защиты  рабочих

6.4.4 Санитарно-гигиенические условия  в производственных помещениях

6.4.5 Водоснабжение и канализация

6.5 Охрана окружающей среды

6.6 Безопасность жизнедеятельности  в чрезвычайных ситуациях

6.6.1 Защита рабочих в чрезвычайных  ситуациях. Использование защитных  сооружений

6.6.2 Применение средств индивидуальной  защиты

6.6.2.1 Виды средств защиты органов  дыхания и их использование

6.6.2.2 Средства защиты кожи и их  использование

6.6.3 Виды медицинских средств защиты  и их использование

6.7 Создание безопасных условий  труда работников

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

В системе транспортировки  газа рассматривается проблема очистки  площади управления аварийно-восстановительных  работ. Причиной загрязнения грунтов  и сточных вод являются промывные  воды автомобильных хозяйств и автотранспорта. Концентрация различных нефтепродуктов и моющих средств может достигать 10 г/л [1].

Такие воды, попадая в  природные водоемы, губительно влияют на флору и фауну.

В данной дипломной работе рассматриваются два филиала  предприятия ООО «Газпром трансгаз Уфа» – Управление аварийно-восстановительных  работ (УАВР) и Кармаскалинское линейно-производственное управление магистрального трубопровода (ЛПУМГ).

УАВР производит ремонт автотранспорта, в результате которого происходит активное загрязнение почвы нефтепродуктами (бензин, моторные масла, трансмиссионные масла и т.д.), которые на предприятии очищаются микробиологическим препаратом «Девороил» [2].

Ввиду отсутствия централизованного  водоснабжения, в филиале Кармаскалинского ЛПУМГ производится локальная биологическая  очистка сточных вод.

Целью дипломной работы является усовершенствование локальной  системы очистки сточных вод  от нефтепродуктов и моющих средств  и грунтов, загрязненных нефтепродуктами.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

- проведение анализа  существующих методов очистки  нефтезагрязненных грунтов и  сточных вод;

- исследование биодеструкции  нефти и нефтепродуктов в почве  ассоциацией аборигенных микроорганизмов-деструкторов;

- анализ эффективности  очистки нефтезагрязненных грунтов  с помощью активаторов роста  нефтеокисляющих микроорганизмов;

- усовершенствование технологии  локальной очистки сточных вод  с использованием коагулянта;

- расчет материального  баланса усовершенствованной установки;

- расчет выбросов в  атмосферный воздух загрязнений  от нефтешлама на программе  УПРЗА «Эколог».

 

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

 

1.1 Методы очистки сточных вод  и нефтезагрязненных грунтов

 

1.1.1 Методы  очистки сточных вод

Методы очистки сточных  вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические, совместное применение нескольких методов  очистки называется комбинированным.

Применение того или иного  метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения  и степенью вредности примесей.

Сущность механического  метода состоит в том, что из сточных  вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные  частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, септиками, навозоуловителями различных  конструкций, а поверхностные загрязнения  – нефтеловушками, бензомаслоуловителями, отстойниками и др. Механическая очистка  позволяет выделять из бытовых сточных  вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых  как ценные примеси, используются в  производстве [3].

Химический метод заключается  в том, что в сточные воды добавляют  различные химические реагенты, которые  вступают в реакцию с загрязнителями и осаждают их в виде нерастворимых  осадков. Химической очисткой достигается  уменьшение нерастворимых примесей до 95% и растворимых до 25%.

При физико-химическом методе обработки из сточных вод удаляются  тонкодисперсные и растворенные неорганические примеси и разрушаются  органические и плохо окисляемые вещества, чаще всего из физико-химических методов применяется коагуляция, окисление, сорбция, экстракция и т.д. Широкое применение находит также  электролиз. Он заключается в разрушении органических веществ в сточных водах и извлечении металлов, кислот и неорганических веществ.

Электролитическая очистка  осуществляется в особых сооружениях  – электролизерах. Очистка сточных  вод с помощью электролиза  эффективна на свинцовых и медных предприятиях, в лакокрасочной и  некоторых других областях промышленности.

Загрязненные сточные  воды очищают также с помощью  ультразвука, озона, ионообменных смол и высокого давления, хорошо зарекомендовала  себя очистка путем хлорирования [4].

Среди методов очистки  сточных вод большую роль играет биологический метод, основанный на использовании закономерностей  биохимического и физиологического самоочищения рек и других водоемов. Есть несколько типов биологических  устройств по очистке сточных  вод: биофильтры, биологические пруды  и аэротенки [5].

В биофильтрах сточные воды пропускаются через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой. Благодаря этой пленке интенсивно протекают процессы биологического окисления. Именно она служит действующим началом в биофильтрах.

В биологических прудах в очистке сточных вод принимают участие все организмы, населяющие водоем.

Аэротенк – аэробная установка, использующая для очищения стоков активный ил. Для его создания стоки обогащают  нагнетаемым атмосферным воздухом, и находящиеся в нем бактерии биологически окисляют органические соединения.

Активный ил — сложное  сообщество микроорганизмов различных  систематических групп и некоторых  многоклеточных животных. Активный ил биологических окислителей формируется под влиянием химического состава обрабатываемой сточной воды, растворенного в ней кислорода, температуры, рН и окислительно-восстановительного потенциала. По внешнему виду активный ил представляет собой хлопья светло-серого, желтоватого или темно-коричневого цвета, густо заселенные микроорганизмами, заключенными в слизистую массу [6].

Бактерии склеиваются  в хлопья и выделяют ферменты, минерализующие органические загрязнения. Ил с хлопьями быстро оседает, отделяясь от очищенной  воды.

Инфузории, жгутиковые, амебы, коловратки и другие мельчайшие животные, пожирая бактерии, не слипающиеся  в хлопья, омолаживают бактериальную  массу ила.

Сточные воды перед биологической  очисткой подвергают механической, а  после нее для удаления болезнетворных бактерий и химической очистке, хлорированию жидким хлором или хлорной известью. Для дезинфекции используют также  другие физико-химические приемы (ультразвук, электролиз, озонирование и др.)

 

1.1.2 Методы очистки нефтезагрязненных  грунтов

Попадая в окружающую среду, ископаемые углеводороды, в частности продукты переработки нефти, не только губят  флору и фауну, но и наносят  прямой вред здоровью человека. Положение  усугубляется тем, что решение этого  вопроса (как, впрочем, и большинство  других экологических проблем) долгие годы откладывалось на будущее [7].

Среди методов очистки загрязнений  нефтепродуктов в грунте выделяются следующие группы методов:

1 Механические: обваловка загрязнения,  откачка нефтепродуктов в емкости  насосами и вакуумными сборщиками, замена почвы, вывоз почвы на  свалку для естественного разложения. Проблема очистки при просачивании  нефтепродуктов в грунт не  решается.

2 Физико-химические:

- сжигание (экстренная мера при  угрозе прорыва нефтепродуктов  в водные источники). В зависимости  от типа нефтепродукта таким  путем уничтожается от 1/2 до 2/3 разлива,  остальное просачивается в грунт.  При сжигании из-за недостаточно высокой температуры в атмосферу попадают продукты возгонки и неполного окисления нефтепродуктов. Грунт после сжигания необходимо вывозить на свалку (так называемая "горелая земля");

- предотвращение возгорания –  применяется при разливах в  цехах, жилых кварталах, на  автомагистралях, где возгорание  опаснее загрязнения грунта; в  этом случае изолируют разлив  сверху противопожарными пенами  или засыпают сорбентами;

- промывка почвы – проводится  в промывных барабанах с применением  ПАВ, промывные воды отстаиваются  в гидроизолированных прудах  или емкостях, где впоследствии  производится их разделение и  очистка;

- дренирование грунта – разновидность  промывки почвы на месте с  помощью дренажных систем; может  сочетаться с биологическими  методами, использующими нефтеразлагающие  бактерии;

- экстракция растворителями. Обычно  осуществляется в промывных барабанах  летучими растворителями с последующей  отгонкой их остатков паром;

- сорбция. Сорбентами засыпают  разливы нефтепродуктов на сравнительно  твердой поверхности (асфальте, бетоне, утрамбованном грунте) для поглощения  нефтепродукта и снижения опасности  пожара;

- термическая десорбция (крекинг). Применяется при наличии соответствующего  оборудования, но позволяет получать  полезные продукты вплоть до  мазутных фракций;

- химическое капсулирование. Новый  метод, заключающийся в переводе  углеводородов в неподвижную  нетоксическую форму.