Очищення суміші промислових і побутових стічних вод для спуску води до біологічних ставків

 

Міністерство освіти і науки, молоді і спорту України

Національний технічний університет  України

“Київський політехнічний інститут”

 

ХІМІКО – ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ФАКУЛЬТЕТ

^{(назва  факультету, інституту)}

 

ТЕХНОЛОГІЇ  НЕОРГАНІЧНИХ РЕЧОВИН 

ТА  ЗАГАЛЬНОЇ ХІМІЧНОЇ ТЕХНОЛОГІЇ

^{(назва  кафедри)}

 

            Курсова робота

з дисципліни

теоретичні основи і технології водопідготовки

                  

на тему: Очищення суміші промислових і побутових стічних вод для спуску води до біологічних ставків 

 

 

 

Студентка групи ХН-01 Знак І.Р   

^{(шифр  групи)   (прізвище, ім’я, по батькові)           (підпис)}  

Допущено  до захисту: «____»__________2012 р.

 

Захищено  на оцінку:     ____________________

 

 

 

Керівник:        доцент, к.т.н. Толстопалова Н.М.                   ___________

^{(вчені  ступінь та звання, прізвище, ініціали)   (підпис)}  

 

 

 

 

 

Київ  – 2012

реферат

Пояснювальна записка 32 стор., 3 рис., 6 табл., 16 бібл.

Розглянуто методи очистки суміші промислових та побутових стічних вод при спуску їх до біологічних ставків. Обґрунтовано методи очищення води від певних домішок, складено технологічну схему обробки води. Наведено і описано апарати, що використовуються для очищення води та здійснено їх розрахунок. Головна конструкція у даній роботі – нафтовловлювач, для якого розрахували такі параметри: довжина відстійної частини, тривалість вспливання та кількість осаду, що затримується за добу.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СТІЧНІ ВОДИ, РЕШІТКИ, НАФТОВЛОВЛЮВАЧ, БЕЗРЕАГЕНТНА ФЛОТАЦІЯ, КОАГУЛЯЦІЯ, ФІЛЬТРУВАННЯ, ВІДСТОЮВАННЯ, ,БІОЛОГІЧНІ СТАВКИ.

 

РЕФЕРАТ

 

                Пояснительная записка 32 стр.., 3 рис., 6 табл., 16 библ.

                 Рассмотрены методы очистки смеси промышленных и бытовых сточных вод при спуске их в биологические пруды. Обоснованы методы очистки воды от определенных примесей, составлена технологическая схема обработки воды. Приведены и описаны аппараты, используемые для очистки воды и осуществлен ​​их расчет. Главная конструкция в данной работе – нефтеловушки, для которых рассчитали такие параметры: длина отстойной части, продолжительность всплытия и количество задерживаемого осадка в сутки.

Сточные воды, РЕШЕТКИ, нефтеловушки, безреагентной флотации, КОАГУЛЯЦИЯ, фильтрование, отстаивание, БИОЛОГИЧЕСКИЕ СТАВКИ.

ABSTRACT

         Explanatory Note 32 pages., 3 Fig., 6 Table., 16 library.

         The methods of purification of the mixture of industrial and domestic wastewater during the descent to their biological ponds. Proved methods of water purification from certain impurities, compiled the technological scheme of water treatment. An apparatus is described and used to purify water and made ​​their calculations. Home construction in this paper – oil traps for which calculated the following parameters: length of the slop, lift and duration of retarding sediment per day.

 

 

 

 

Wastewater, lattice, OIL TRAPS, nonchemical flotation, coagulation, filtration, settling,, biological ponds.

Зміст

Вступ 4

1 Характеристика води за походженням та вимоги до очищеної води 6

1.1 Класифікація стічних вод 6

1.2 ГДК очищених стічних вод 7

2 Характеристика домішок, які треба видалити з води, за їх фазово-дисперною характеристикою 11

3 Принципова технологічна схема, вибір та розрахунок обладнання 17

3.1 Принципова технологічна схема очистки суміші промислових і побутових стічних вод 17

3.2 Головні апарати та їх розрахунок 17

3.3 Опис головних стадій очистки стічної води згідно з технологічною схемою 22

Висновки 30

Список використаної літератури 31

 

 

 

 

ВСТУП

Вода – найбільш поширена та унікальна речовина на Землі. Водою вкрито 71% Землі, але лише 2,5% (за масою) і 0,3% (за об’ємом) –це прісна питна вода. При цьому 0,2% цієї води – це вода полярних льодовиків. Абсолютно чистої води в природі не існує, тому що вона є найкращий розчинник газів і твердих речовин. Крім того, в природних водах багато органічних речовин, що є продуктами життєдіяльності водних організмів.

Вода, має унікальні хімічні і фізичні властивості, а саме:

1. Вода – єдина речовина на Землі, яка за загальних умов може перебувати  одночасно в трьох агрегатних станах: пара, рідина, лід;
2. Надзвичайно високі температури фазових переходів внаслідок присутності у воді молекулярних асоціатів;
3. Найбільш висока густина води спостерігається при температурі 3,98 ⁰С, Завдяки цій особливості води замерзання водойм відбувається не з дна, а з поверхні, що зберігає флору і фауну неушкодженою;
4. В’язкість води в інтервалі 0 30 ⁰С при підвищенні тиску зменшується, на відміну від інших рідин;
5. Теплоємність води найбільш висока з усіх рідин, за винятком зрідженого аміаку;
6. Теплопровідність води найвища з усіх рідин. Тому воду найчастіше використовують як теплоносій;
7. Вода має найвищий після ртуті поверхневий натяг. Цей параметр визначає ступінь засвоєння води організмом,зумовлює відомі капілярні властивості води, її переміщення в стеблинах рослин,переміщення крові в судинах і капілярах;
8. Діелектрична проникність ε води надзвичайно велика, й дорівнює 81

(у льоду при t = -5°С εл = 73), тоді як у більшості інших речовин вона становить2–8, і лише у деяких досягає 27–35 (спирти). Ця властивість води зумовлює виняткові властивості води як розчинника. Вода – найкращий розчинник на Землі;

Організм  людини на 60–75% (за масою), а мозок  – на 85% складається з води, рослинний світ – на 70–95%. Без води людина може прожити 5– 6 діб. Вода – транспортний засіб для циркулюючих у тілі клітин крові, найважливіший розчинник речовин, сполучний матеріал, що зв’язує тверді частини клітин для формування їх мембран або захисного бар’єру навколо клітин. Вода зберігає всі слизові оболонки вологими, регулює температуру тіла, забезпечує змазку суглобів, виводить шлаки і токсини, розріджує кров і не дає їй згортатися в процесі циркуляції.Вода – головний регулятор енергії й осмотичного балансу в організмі, захищає ДНК від пошкоджень, значно підвищує ефективність імунного механізму спинного мозку.

Кількість стічних вод, що скидаються у водоймища, з кожним роком збільшується і призводить до сильного їх забруднення і погіршення якостей води. Стає неможливе повне очищення води природним шляхом. Тому у всьому світі, на законодавчому рівні встановлений строгий контроль за якістю стічних вод різного походження, що скидаються до природних водойм.

Мета даної курсової роботи: розробка схеми обробки суміші промислових та побутових стічних вод для спуску їх до біологічних прудів.

Завдання: розглянути фізико-хімічні основи процесів очистки води; Виконати розрахунки характеристик для вибраної схеми очистки води та її головного апарату – нафтофловлювача.

 

1 Характеристика води за походженням та вимоги до очищеної води

Природні води – це складні багатокомпонентні системи, що містять розчинені речовини у іонному або молекулярному вигляді, неорганічні і органічні у формі колоїдів, суспензій і емульсій.

Стічні води - води, що утворилися в процесі господарсько-побутової і виробничої діяльності (крім шахтної, кар’єрної і дренажної води), а також відведені з забудованої території, на якій вона утворилася внаслідок випадання атмосферних опадів.

1.1 Класифікація  стічних вод

В залежності від походження стічні води поділяються на 3 основні

категорії:

1. Побутові стічні води – це суміш побутових стічних вод житлових і громадських будівель і промислових підприємств, а також виробничих стічних вод комунально-побутового обслуговування, громадського харчування, місцевої та харчової промисловості. Вони надходять як від житлових і громадських будівель, так і від побутових приміщень промислових підприємств.

2. Промислові стічні води – води, що були використані в технологічних

процесах, і не відповідають більше вимогам, що подаються до їх якості. До цієї категорії відносять води, які відкачують на поверхню землі при здобичі корисних копалин.

3. Стічні води після атмосферних опадів – дощові й розталі води, які стікають з територій підприємств, вулиць та інші.

Виробничі стічні води являють собою рідкі відходи, що виникають при

переробці органічної і неорганічної сировини.

В технологічних процесах джерелами стічних вод є:

− води, що утворюються в результаті хімічних реакцій (забруднені

вихідними речовинами і продуктами реакцій);

− води, які присутні в сировині у вигляді вільної або зв'язаної вологи і ті, що

виділяються в процесах переробки;

− промивні води (після промивання сировини, продуктів виробництва і

обладнання);

− водні розчини, що містять вихідні речовини;

− водні екстракти і абсорбенти;

− води охолодження;

− інші стічні води (води вакуум-насосів, конденсаторів, гідрозоловидалення,

води після миття та інші).

          1.2 ГДК очищених стічних вод

У даній роботі розробляється схема очистки саме суміші промислових і побутових стічних вод. Це більш економічно вигідно, оскільки здійснюється взаємне розведення даних вод одна одною. Обробка даної суміші можлива лише за таких умов:

• вміст токсичних речовин у промислових стічних водах не перевищує встановленої гранично допустимої концентрації (ГДК) для біологічного очищення;
• наявні органічні забрудники піддаються біохімічному розкладу;
• відсутність біологічних інгібіторів у складі даних вод.

Стічні води забруднені різними домішками, які можуть перебувати в них у вигляді розчину, колоїдів, суспензії і нерозчинних речовин. За характером забруднень стічні води поділяються на: води, що містять забруднення мінерального походження; води, у яких переважають домішки переважно органічного походження та води, забруднені речовинами мінерального і органічного походження.

За Законом України «Про охорону навколишнього природного середовища» наведено вимоги до скидання стічних вод у водойми. Встановлені нормативи якості води для водойм за двома категоріями водокористування. До першої відносять ділянки водойм, що використовуються як джерело централізованого чи децентралізованого господарсько-питного водопостачання, а також для водопостачання підприємств харчової промисловості. До другої категорії належать ділянки водойм, що використовуються для купання, занять спортом і відпочинку населення, а також ті, що знаходяться в межах населених пунктів. У місцях розташування водозаборів відповідно до вище наведених законодавчих нормативів встановлюються норми ГДС (гранично допустимого скидання) забруднюючих речовин та допустимі властивості стічних вод підприємств для безпечного їх відведення до каналізаційних мереж .

За завдання курсової роботи очищена вода повинна спускатись до біологічних ставків.

Біологічні ставки – це штучно створені водойми для біологічної очистки стічних вод, що грунтуються на природних процесах самоочищення водойм.

Доцільно розглянути вимоги до якості води при спуску до водойм рибогосподарського призначення.

Води рибогосподарського призначення поділяють на 2 типи:

1)до якого належать водойми, що використовуються для відтворення і збереження цінних сортів риб;

2)водойми, що використовуються для всіх інших рибогосподарських потреб.

Таблиця 1.1 – Загальні вимоги до властивостей води водних об’єктів, що використовуються для рибогосподарських цілей [8]

Показник	Значення
Температура	Не повинна підвищуватись в  порівнянні з природною температурою водного об’єкту більше ніж на 5 0С з загальним підвищенням температури не більше ніж до 20 0С влітку і не більше, ніж на 50С взимку.

Продовження таблиці 1.1

Розчинений кисень	В зимовий  період повинен бути не менше  6,0 мг О2/дм3 – 4,0 мг О2/дм3 В літній період повинен бути не менше 6,0 мг О2/дм3 у всіх водних об’єктах
Токсичність води	Стічна вода при випуску до  водного об’єкту не повинна здійснюва-ти гострої токсичної дії на тест-об’єкти
БСК	Повне БСК за температури 20°С не повинно перевищувати 3 мг/дм3 у водоймах обох видів. Якщо взимку вміст розчиненого  кисню у воді водойм зменшується до 6 - 4 мг/ дм3, то можна допустити скидання в них тільки таких стічних вод, що не змінюють БСК води
Запах і присмак	Вода не повинна набувати посторонніх запахів і присмаків і надавати їх м’ясу риби

 

Таблиця 1.2– ГДК шкідливих речовин у воді водойм рибогосподарського призначення [6]

Речовина	ГДК, мг/дм3	Речовина	ГДК, мг/дм3
Аміак	0,05	Сірковуглець	1,0
Бензол	0,01	Смолисті речовини, що вилучаються  із деревини хвойних порід	2,0
Кадмій	0,5
Магній	0,005	Таніди	10,0
Мідь	40,00	Феноли	0,001
Продовження таблиці 1.2
Нафта і нафтопродукти в розчинному стані	0,001	Хлор вільний	0