Развития очистных сооружений предприятия ООО «Промводоканал»

Аннотация

 

В данном проекте рассмотрена технология очистки сточных вод на предприятии ООО «Промводоканал». Для этого предлагается реконструкция некоторых установок очистных сооружений данного предприятия.

В специальной части проекта представлена модернизация участка механической очистки, т.к. реконструкция на данном участке не производилась более 40 лет. В проекте представлена модернизация сооружения ручной решетки для механической очистки сточных вод в решетку механизированную. Рассчитана производительность механизированной решетки, которая составит 44 000 м3/сутки; скорость движения сточной воды - 3 м/с; мощность электродвигателя - 3,0 кВт; передаточное число редуктора – 2,8; Tвращ на барабане конвейера – 300 Н·м.

В экономической части представлены расчеты по реконструкции предприятия, а также оценки эколого-экономической эффективности и экономического эффекта данной реконструкции.

Проект содержит пояснительную записку объемом 101 стр., вкл. 18 табл., 3 рис., 1 прил., библ. список из 19 наим. и 1 чертеж формата А1.

 

Abstract

 

In this project considers the technology of sewage purification at LLC «Promvodokanal». For this proposed reconstruction of some units of the treatment facilities of the enterprise. In the special part of the project presents modernization of mechanical clearing, as reconstruction on this site was not made for more than 40 years. The project presents a modernization construction manual lattice for mechanical treatment of wastewater into the lattice mechanized. Calculated performance mechanized lattice, which is 44 000 m3/day; the speed of movement of the waste water of 3 m/s; the power of the motor - 3,0 kW; gear ratio - 2,8; Тc on the drum pipeline - 300 N∙m.

In the economic part presents the calculations for the reconstruction of the enterprise, and assessment of ecological and economic efficiency and economic effect of this reconstruction.

The project contains an explanatory note with a volume of 101 pages, incl. 18 table, 3 figure, 1 Mgr., beil. a list of 19 types. and 1 drawing format A1.

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение  6Приложения……………………………………………………………………..101

Приложение 1………………………………………………………………101

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Проблема эффективности работы очистных сооружений всегда была актуальной. Во-первых, эксплуатационные расходы являются основной частью платы за канализацию, что тяжким бременем ложится на население и промышленные предприятия. Во-вторых, обязательные платы за сброс плюс плата за сброс загрязняющих веществ сверх установленных лимитов существенно снижают экономическую эффективность работы эксплуатационных организаций. В-третьих, самое главное, водоемам страны наносится ущерб, последствия которого сказываются на протяжении многих последующих лет.

В настоящей работе я ставила перед собой следующие цели и задачи: рассмотреть историю развития очистных сооружений предприятия ООО «Промводоканал», проанализировать современные технологии водоочистки, изучить технологию очистки сточных вод и технологическую схему нашего предприятия, проанализировать состав сточных вод, поступающих на предприятие, до и после очистки. Также провести расчет эффективности очистки сточных вод и расчет экономической эффективности реконструкции предприятия, рассмотреть технику безопасности на производстве и составить чертеж узла.

На основе вышесказанного, проведено определение потенциальных возможностей существующих очистных сооружений на предприятии ООО «Промводоканал» города Салават по достижению требований, предъявляемых к качеству очистки сточных вод, и представлены первоочередные мероприятия, направленные на повышение качества очистки с учетом новейших разработок, используемых в области очистки сточных вод.

Расчеты показали, что при сохранении существующего набора очистных сооружений невозможно добиться значительного улучшения качества очистки сточных вод.

Определены приоритетные направления проведения реконструкции очистных сооружений. Предложен поэтапный план реконструкции.

 

 

 

 

 

 

 

 

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1. ВОДА, ЕЕ СВОЙСТВА И ЗНАЧЕНИЕ

 

Вода является важнейшим компонентом окружающей природной среды, возобновляемым, ограниченным и уязвимым природным ресурсом, используется и охраняется в Российской Федерации как основа жизни и деятельности народов, проживающих на ее территории. [17]

В статье 56 Водного кодекса Российской Федерации говорится об охране водных объектов от загрязнения и засорения:

1. Сброс в водные объекты  и захоронение в них отходов  производства и потребления, в  том числе выведенных из эксплуатации  судов и иных плавучих средств (их частей и механизмов), запрещаются.

2. Проведение на водном  объекте работ, в результате которых  образуются твердые взвешенные  частицы, допускается только в  соответствии с требованиями  законодательства Российской Федерации.

3. Меры по предотвращению  загрязнения водных объектов  вследствие аварий и иных чрезвычайных  ситуаций и по ликвидации их  последствий определяются законодательством  Российской Федерации.

4. Содержание радиоактивных  веществ, пестицидов, агрохимикатов и других опасных для здоровья человека веществ и соединений в водных объектах не должно превышать соответственно предельно допустимые уровни естественного радиационного фона, характерные для отдельных водных объектов, и иные установленные в соответствии с законодательством Российской Федерации нормативы.

5. Захоронение в водных  объектах ядерных материалов, радиоактивных  веществ запрещается.

6. Сброс в водные объекты  сточных вод, содержание в которых  радиоактивных веществ, пестицидов, агрохимикатов и других опасных для здоровья человека веществ и соединений превышает нормативы допустимого воздействия на водные объекты, запрещается.

7. Проведение на основе  ядерных и иных видов промышленных  технологий взрывных работ, при  которых выделяются радиоактивные  и (или) токсичные вещества, на водных объектах запрещается. [17]

Вода – одно из самых распространенных веществ на нашей планете; она имеет огромное значение в эволюции как живой, так и неживой природы. На земле происходит непрерывный круговорот воды. В результате испарения с поверхности океанов и суши и выделения влаги растениями и живыми существами атмосфера насыщается парами воды. Неравномерное нагревание атмосферы вызывает в ней крупномасштабные перемещения воздушных масс над поверхностью земного шара, а вследствие конденсации вода снова возвращается на землю в виде росы, дождя, града и снега. [13]

Часть воды испаряется непосредственно с почвы и покрывающей ее растительности сразу же после выпадения на землю. Другая часть просачивается в почву, где она либо задерживается и используется растениями, либо проникает в подпочвенные горизонты, где соединяется с грунтовыми, а затем через них с поверхностными водами. Наконец, некоторое количество воды остается на поверхности почвы, постепенно стекая в поверхностные водотоки.

Вследствие постоянного контакта с окружающей средой и включения в эту среду вода всегда содержит какие-либо вещества и практически никогда не бывает химически чистой. В то же время характер процессов, протекающих с участием воды, во многом определяется ее свойствами как индивидуального вещества. [7]

 

2. СВОЙСТВА ЧИСТОЙ ВОДЫ

 

Чистая вода — жидкость без запаха, вкуса и цвета (лишь в слое толщиной более 2 м голубоватая). Основные физические характеристики воды (при давлении 0,1 МПа) указаны в табл. 1.1:

 

Таблица 1.1

Основные характеристики воды при давлении 0.1 МПа

 

Температура:
замерзания, плавления	0°С
кипения	100°С
Плотность при температуре, °С:
0	0,99984 г/см3
3,98	0,99997 г/см3

 

 

Продолжение табл. 1.1

20	0,9982 г/см3
Удельная теплоемкость при t- 20°C	4,178 Дж/(г∙К)
Вязкость при температуре, °C:
0	0,001792 Па·с
25	0,000895 Па·с
Удельная электрическая проводимость при t-20 °C	4,2*10-6см/м
Относительная диэлектрическая постоянная при t-20 °C	81
Поверхностное натяжение при t-18°C	73*10-3 Н/м

 

По сравнению с другими химическими соединениями вода обнаруживает необычные отклонения по ряду физических свойств – плотности, удельной теплоемкости и другое. Эти аномалии воды в значительной степени связаны с ассоциацией ее молекул.

Уникальным свойством воды является ее способность при обычных температурах и давлении находиться в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком и газообразном (пар). [7]

Повышение температуры воды действует двояко: вызывает нарушение регулярной структуры и приводит к тепловому расширению. В интервале температур от 0 до 4°С (плавление льда) происходит разрушение части водородных связей, то есть нарушается структура льда, достигается более плотная упаковка молекул в результате размещения отдельных молекул воды в пустотах оставшихся агрегатов. В этом интервале температур фактор нарушения структуры преобладает над тепловым расширением, и плотность воды повышается, достигая максимального значения при 3,98°С. При 3,98°С оба фактора взаимно уравновешиваются. Дальнейшее нагревание воды до 100°С сопровождается нормальным снижением плотности, так как преобладает действие теплового расширения. Эта аномалия обусловливает возможность жизни в водоемах, замерзающих в зимнее время. Поскольку лед легче воды (его плотность меньше), то он располагается на поверхности и защищает лежащие ниже слои воды от промерзания. При дальнейшем понижении температуры увеличивается толщина слоя льда, но температура воды подо льдом остается на уровне 4°С, что позволяет водным организмам сохранять жизнь. [7]

Большое значение в жизни природы имеет также и тот факт, что вода обладает аномально высокой теплоемкостью – 4,18 Дж/(г∙К). Высокая теплоемкость воды есть следствие расхода части теплоты на разрыв водородных связей. В природных условиях вода медленно остывает и медленно нагревается, являясь регулятором температуры на Земле. [7]

Вязкость (способность жидкости оказывать сопротивление различным формам движения) воды закономерно изменяется в зависимости от температуры: уменьшается с ее возрастанием. С повышением концентрации растворенных в воде солей вязкость увеличивается. В то же время действие давления на вязкость воды довольно специфично: с понижением температуры при умеренном давлении вязкость воды снижается, хотя логично было бы ожидать ее повышения, а если давление увеличить значительно, то поведение воды подчиняется общему правилу.

Относительная диэлектрическая постоянная воды равна 81 – это очень высокая величина, чем и объясняется такая большая ионизирующая сила воды.

Вода имеет максимальное для жидкостей (кроме ртути) поверхностное натяжение, благодаря чему обеспечивается возможность движения соков в растениях, крови в сосудах животных и человека. С повышением температуры поверхностное натяжение воды уменьшается. [7]

Оптические свойства воды оцениваются по ее прозрачности, которая в свою очередь зависит от длины волны луча, проходящего через воду. Ультрафиолетовые лучи легко проходят через воду, поэтому растительные организмы способны развиваться в толще воды и на дне водоемов, инфракрасные лучи проникают только в поверхностный слой и в незначительной степени. Вследствие поглощения оранжевых и красных компонентов видимого света вода приобретает голубоватую окраску.

Химически чистая вода очень плохо проводит электрический ток, но, все же, обладает некоторой электоропроводимостью, так как она способна в очень незначительной степени диссоциировать на ионы водорода и гидроксил-ионы:

Н2О ↔  Н+  +  ОН- . [2]

По величине электропроводимости чистой воды вычислено, что при температуре 18°С в 10 млн. л воды в диссоциированном состоянии находится 0,86 моля воды, при 22°С – 1 моль, при 25°С – 1,109 моля. [7]

Вода – весьма реакционноспособное соединение. Она реагирует с оксидами многих металлов (Na2O, CaOи другие) и неметаллов (ClO2 , CO2и другие), вступает во взаимодействие с активными металлами (Na, Kи другие). [7]

Вода – катализатор многих химических реакций, и иногда для прохождения реакции необходимы хотя бы ее следы. Взаимодействуя с некоторыми солями, вода вызывает процесс обменного разложения их – гидролиз. Вода – участник и среда для протекания множества биохимических реакций в живых организмах. Жизнь человека, растений, животных и микроорганизмов связана с водными растворами. В частности, процессы питания включают перевод вещества в раствор. [7]

 

3. ВОДА – РАСТВОРИТЕЛЬ

 

Энергия образования молекул воды высока, она составляет 242 кДж/моль. Этим объясняется устойчивость воды в природных условиях. Устойчивость в сочетании с электрическими характеристиками и молекулярным строением делают воду практически универсальным растворителем для многих веществ. Высокая диэлектрическая проницаемость (78,5) обусловливает самую большую растворяющую способность воды по отношению к веществам, молекулы которых полярны. Из неорганических веществ в воде растворимы очень многие соли, кислоты и основания. Из органических веществ растворимы лишь те, в молекулах которых полярные группы составляют значительную часть – многие спирты, амины, органические кислоты, сахара и так далее. [7]

Растворение веществ в воде сопровождается образованием слабых связей между их молекулами или ионами и молекулами воды. Это явление называют гидратацией. Для веществ с ионной структурой характерно формирование гидратных оболочек вокруг катионов за счет донорно-акцепторной связи с неподеленной парой электронов атома кислорода. Катионы гидратированы тем в большей степени, чем меньше их радиус и выше заряд. Анионы, обычно менее гидратированные, чем катионы, присоединяют молекулы воды водородными связями.[7]