Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Мая 2013 в 20:45, дипломная работа
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;
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
- контроль температуры сточных вод в зимнее время;
- поддержание общей чистоты
установки, своевременное
- своевременное восстановление защитного покрытия;
- контроль над концентрацией и состоянием активного ила, его своевременное удаление;
- контроль качества аэрации;
- контроль над равномерностью
подачи стоков в аэротенк. Остановка
воздуходувок или аэратора при
техническом обслуживании
Нормальное функционирование аэротенков – отстойников обеспечивается при равномерной подаче сточных вод имеющих следующие показатели:
а) рН – выше 6,5 и ниже 8,5;
б) температуру выше 10ºC и не выше 35 ºC;
в) БПКполн. менее 250 мг/л;
г) отсутствие нерастворимых масел, смол, мазута, биологически жестких ПАВ;
д) соотношение биогенных элементов на каждое 10 мг/л БПКполн.:
5 мг/л азота : 1 мг/л фосфора.
Во избежание нарушения нормальной работы аэротенка – отстойника нельзя допускать:
- постоянной перегрузки по количеству сточных вод и количеству поступающих с ними загрязнений;
- внезапного изменения
состава сточных вод по
- залпового поступления большого количества вод и токсических веществ;
- остановки воздуходувок.
Подача воздуха в аэротенки должна производиться непрерывно с такой интенсивностью, чтобы обеспечивать содержание растворенного кислорода в каждой точке аэротенка и на выходе аэротенка не менее 2 мг/литр, при этом удельный расход воздуха при высоте слоя воды в аэротенке 3 м составляет 15-25 м³/м³. Ликвидация временных отклонений в составе сточных вод от установленных норм производится:
- по токсичным веществам
– путем отведения части
- по рН – путем
добавления к сточным водам
10%-го раствора щелочи или
- по биогенным элементам
– путем добавления к сточным
водам 10%-го раствора азотных
или фосфорных солей в
- при температуре –
путем разбавления условно-
- по температуре – путем изменения интенсивности аэрации за счет включения и отключения дополнительных воздуходувок, а также прочистки фильтросных труб;
- при увеличенной нагрузке – путем временного уменьшения потока сточных вод.
В биофильтрах «Оксипор»
(окисление на пористой поверхности)
в качестве загрузки используется недробленый
керамзит размером 5-10 мм. В нижнюю часть
загрузки, в противоток очищаемой
воде подаваемой сверху вниз, через
распределительную трубчатую
Для постоянной подводной загрузки, даже при периодическом поступлении стоков, предусмотрен сифон.
Регенерация фильтрующей загрузки осуществляется путем обратной водо-воздушной промывки в среднем 1 раз в месяц. Вода для промывки фильтра подается с помощью насосов малогабаритной канализационной насосной установки (МКНУ) очищенной воды в нижнюю дырчатую приемную трубу с одновременной подачей воздуха в нижнюю распределительную дырчатую трубу. При этом задвижка, находящаяся в сухом колодце и запорная арматура на сифоне должна быть перекрыта. Для промывки необходимо применять нехлорированную воду.
Интенсивность фильтрования должна быть не менее 10 л/сек на 1 м² поверхности фильтра в течении 10 минут.
Нормальная эксплуатация биофильтра обеспечивается при соблюдении тех же условий, что и для аэротенка.
Третичный отстойник, составляющий с биофильтром технологически связанное сооружение, служит для отделения от очищенной жидкости вынесенного из тела биофильтра активного ила и биологической пленки. Продолжительность отстаивания должна быть не менее двух часов.
При эксплуатации третичного отстойника необходимо соблюдать установленную нагрузку, своевременное и полное удаление из отстойника уплотненного ила. Во избежание ухудшения качества очистки стоков следует избегать большого накопления и залеживания активного ила на дне отстойника. При длительном пребывании ила в отстойнике начинается его загнивание, что может привести к вторичному загрязнению очищенных сточных вод. Одновременно наблюдается увеличение выноса взвешенных веществ.
При нормальной эксплуатации сооружений выносится небольшое количество взвешенных веществ – не более 3-5 мг/литр.
В связи с этим, основным показателем работы третичного отстойника является величина выноса взвешенных веществ.
Техническое обслуживание и эксплуатация третичного отстойника включает в себя следующие виды работ:
- своевременное удаление
образовавшейся на водной
- своевременное удаление осадка и шлама из донной поверхности отстойника;
- поддерживание общей
чистоты на установке,
- обеспечение равномерной подачи стоков для отстаивания.
Обеззараживание сточных вод производится с целью уничтожения содержащихся в них патогенных микроорганизмов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него очищенных сточных вод.
Обеззараживание очищенных стоков производится в контактном колодце раствором хлорной извести (CaOCl2) или гипохлоридом кальция (Ca(OCl)2). Бактерицидная эффективность хлорного раствора находится в прямой зависимости от продолжительности контакта, возрастая с увеличением действия хлора. Продолжительность взаимодействия хлора со сточной водой в контактном резервуаре следует принимать не менее 30 минут.
Согласно СНИП 2.04.03 – 85, расчетную дозу активного хлора (г/м3) следует принимать после полной биологической очистки.
Дозу хлорирования в процессе эксплуатации уточняет химик-лаборант. Она зависит от состава бактериальных загрязнений, состоянием водной среды и условиями, в которых происходит обеззараживание. При этом доза остаточного хлора в обеззараженной воде после контакта должна составлять 0,3-1,0 мг/л, а коли-индекс – не менее 1000 кл/л.
Раствор приготавливают следующим образом: определенное количество хлорной извести засыпают в растворный бак и тщательно размешивают с небольшим количеством воды; получившееся тесто через спускную трубу смывают в один из расходных баков, разбавляют его до 1-2%-й концентрации по активному хлору, хорошо размешивают и дают отстояться. Отстоянный раствор сливают в дозировочный бачок, откуда и вводят его в обрабатываемую жидкость в требуемых количествах.
Расходные баки работают поочередно: в одном приготавливают раствор, из другого подают его на обеззараживание.
Растворный бак помещается над расходными баками для обеспечения поступления раствора самотеком.
Полезная вместимость растворного бака должна составлять около 10% от вместимости расходного бака и не должна быть менее 24 литров.
Расходные баки оборудуются двумя кранами. Один кран служит для отвода хлорной воды в дозирующий бачок и расположен над днищем на расстоянии 1/3 общей высоты расходного бака, что предотвращает попадание осадка в дозировочный бачок. Другой кран находится в днище бака и используется для спуска шлама.
Для лучшего перемешивания раствора баки оборудуются ручными или механическими мешалками. В крупных установках на дно укладывают дырчатые трубы, по которым подают сжатый воздух.
Для предотвращения распространения запаха хлора в рабочем помещении баки прикрывают крышками.
Растворные и расходные баки изготавливают из железобетона или дерева с обязательным внутренним оштукатуриванием цементным раствором по металлической сетке [27].
Трубопроводы и арматуру применяют из резины или винипласта – материалов, устойчивых к воздействию хлорной извести. В случае использования металлических труб последние внутри покрывают асфальтовым лаком. Запорную арматуру также необходимо применять из хлороустойчивого материала (например, из эбонита).
Главной составной частью
дозирующего бачка является поплавковый
клапан, который регулирует поступление
хлорной извести из расходного бака
и поддерживает уровень раствора
в бачке. Количество раствора, подаваемого
в обрабатываемую жидкость, регулируется
с помощью градуированного
Оперативный запас хлорнесущего вещества хранится в помещении хлораторной БИО – 25.
Иловая площадка предназначена для подсушивания избыточного активного ила образующегося в аэротенке – отстойнике в процессе биологической очистки и осадка из третичного отстойника. Отвод иловой воды происходит через дренажную систему, укладываемую в центре площадки вдоль её длинной стороны. В зимнее время иловые площадки работают на замораживание. Осадок последовательно напускается на площадку слоем 10-20 см. В весенне-летнее время осадок подсушивается и вывозится. В летнее время осадок вывозится постоянно по мере сброса и подсушивания ила (при влажности 70-80%).
Техническое обслуживание и эксплуатация иловой площадки включает:
- своевременную прочистку
водоприемного устройства и
- промывку горячей водой
водоприемного устройства и
- своевременный ремонт
асфальтового покрытия
- содержание в чистоте
и порядке площадки и
- контроль состояния
подсушиваемого ила и его
- обеспечение возврата
дренажных вод в голову
В аэрационную зону аэротенка – отстойника и биофильтра подают воздух, необходимый для биохимического окисления органических загрязнений, поддержания ила в аэротенке во взвешенном состоянии и обеспечения возврата ила из вторичного отстойника в аэратор (через эрлифты). Расход воздуха на эти цели для очистных сооружений составляет:
- на аэраторы – 12 л/сек;
- на эрлифты – 0,25 л/сек;
- на биофильтр – 12 л/сек.
Итого – 24,25 л/сек.
Техническое обслуживание и эксплуатация шестеренчатых пневматических воздуходувок осуществляется согласно требованиям инструкции по технической безопасности.
Техническое обслуживание и эксплуатация МКНУ включает в себя следующие виды работ:
- техническое обслуживание
фекальных насосов и подъемных
механизмов согласно
- своевременное удаление из водной поверхности пленки, всплывающих частиц (корки), шламов и мусора из днища приемного резервуара;
- своевременное удаление
задержанного мусора из
- регулировка автоматики защиты и включения насосов;
- регулировка включения насосов с целью обеспечения равномерной подачи стоков в аэротенк.
1.4.2 Существующее положение
В настоящее время хозяйственно-
Рисунок 1.1 – Принципиальная схема очистных сооружений БИО-25 КС «Кармаскалы»: 1,2 – канализационные насосные станции; 3 – аэротенк; 4 – вторичный отстойник; 5 – иловая площадка; 6 – биофильтры; 7 – контактный резервуар; 8 – канализационная насосная установка; 9 – третичный отстойник.
В аэрационной зоне для
биологической очистки