Техника защиты окружающей среды

Этап I. Построение технологической схемы очистки
1.1 Обоснование выбора методов очистки

Основными параметрами, которые должны быть устранены из сточ-ных вод:
 взвешенные вещества;
 БПК5;
 азот нитритный.
Температура сточных вод так же является завышенной для зимнего периода, но охлаждение воды будет достигнуто в ходе очистки.
Таким образом, требуется трехступенчатая очистка:
1) удаление взвешенных веществ с помощью решеток и песколовок;
2) удаление азота нитритного с помощью биологической очистки;
3) обеззараживание сточных вод для снижения уровней ХПК и БПК.
Методы очистки сточных вод должны определяться в зависимости от местных условий с учетом возможного использования очищенных стоков для промышленных нужд.
Сточные воды, сбрасываемые в водоем, должны отвечать требовани-ям «Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами». Состав очистной станции выбирается в зависимости от требуемой очистки сточных вод, пропускной способности очистной станции, состава сточных вод, метода использования осадка и других местных условий.
Анализ полученных данных показывает, что на очистных сооружени-ях может быть применена схема полной биологической очистки сточных вод без доочистки.
В соответствии с характеристикой сточных вод и расчетами по требу-емой степени их очистки в проекте применена схема полной биологической очистки с аэротенками продленной аэрации.
Механическая очистка стоков осуществляется на решетках тонкого процеживания с прозорами 3мм и в песколовках с круговым движением во-ды. Использование решеток с прозорами 3мм и применение аэротенков про-дленной аэрации позволяет исключить из состава сооружений механической очистки первичные отстойники, что уменьшает количество образующегося осадка и упрощает эксплуатацию сооружений. Кроме того, эффективное удаление из сточных вод механических примесей повышает эффективность и надежности работы песколовок.
Биологическая очистка осуществляется в аэротенках продленной аэрации, сблокированных с вторичными отстойниками.
Работа аэротенков в таком режиме обеспечивает глубокую нитрифи-кацию при минимальном приросте активного ила. Система аэрации - пневма-тическая с мелкопузырчатыми аэраторами из волокнисто-пористого поли-этилена.
Выпуск очищенных сточных вод производится в реку.
Обработка осадка предусматривает уплотнение избыточного ила в илоуплотнителях с последующей сушкой на высоконагружаемых иловых площадках, оборудованных системой вертикального дренажа. Подсушенный осадок может использоваться в качестве органо-минерального удобрения в озеленении и лесоводстве.
Песок из песколовок удаляется эрлифтом в бункеры для обезвожива-ния.
Обезвоженный песок и отбросы с решеток вывозятся в места, согласо-ванные с санитарной службой города.
Измерение расхода сточных вод, поступающих на очистные сооруже-ния, производится ультразвуковым расходомером "Днепр-7" на отводящем трубопроводе очищенного стока после вторичных отстойников.
Площадка очистных сооружений по разработанной схеме занимает площадь 1,57га.
Реализация запроектированной схемы обеспечит очистку сточных вод до установленных расчетом концентраций.

1.2 Расчет изъятия загрязнений по ступеням очистки

Необходимая степень очистки определяется в соответствии с санитар-ными требованиями и условиями сброса их в водоем.
Расчет требуемой степени очистки сточных вод производится из усло-вия, что после сброса сточных вод концентрация загрязнений в расчетном створе реки не будет превышать их ПДК для рыбохозяйственных водоемов второй категории.

Таблица 4. Значение ПДК для загрязняющих веществ
Параметры Значения
параметров
Взвешенные вещества, мг/л 1000
Азот нитритов (N), мг/л 300
БПК, мг/л 600

Определение необходимой степени очистки сточных вод, спускаемых в водоем, производится по содержанию: взвешенных веществ, БПК и ХПК, азот нитритов.
Согласно санитарным требованиям предельно допустимое содержа-ние взвешенных веществ в воде спускаемой в водоем определяется по фор-муле:

(1)

где - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в реке после сброса сточных вод. Для водоемов рыбохозяйственного водо-пользования второй категории ;
- концентрация взвешенных веществ в реке до сброса сточных вод, ;
- коэффициент смешения,
- среднемесячный расход воды реки года 95%-ой обеспеченности, принимаем по формальным величинам ;
- среднесекундный расход сточных вод, 0,0035*10-3 м3/с.
Необходимая степень очистки (в процентах) сточных вод по взвешен-ным веществам:

(2)



По результатам расчета допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, спускаемых в реку , необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам %.
Максимально допустимое значение БПК в сбрасываемых сточных во-дах, мг/л, г/м3:

(3)

где Lпр.д – предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной вод, 3,0 мг/л;
Lп – БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод, 3,0 мг/л;
k2 – константа реаэрации, зависящая от скорости течения и темпера-туры, 0,5;
t – продолжительность перемещения воды от места выпуска до рас-четного пункта, 1,0 сут;
Q и q – расход соответственно речной и сточной воды, м3/с;
k1 – константа скорости потребления кислорода сточными водами, 0,09 при температуре сточных вод 18оС.



Требуемая степень очистки по БПК, %:

(4)

Максимально допустимое значение БПК в сбрасываемых сточных во-дах, мг/л, г/м3:

(5)

где Lпр.д – предельно допустимая азот нитритный смеси речной и сточной вод, 1,0 мг/л;
Lп – азот нитритный речной воды до места выпуска сточных вод, 0,4 мг/л;
k2 – константа реаэрации, зависящая от скорости течения и темпера-туры, 0,5;
t – продолжительность перемещения воды от места выпуска до рас-четного пункта, 1,0 сут;
Q и q – расход соответственно речной и сточной воды, м3/с;
k1 – константа скорости потребления кислорода сточными водами, 0,09 при температуре сточных вод 18оС.



Требуемая степень очистки по азоту нитритному, %:

(6)


В соответствии с выполненными расчетами определена требуемая сте-пень очистки сточных вод, при которой в расчетном створе реки будут обес¬печены ПДК загрязняющих веществ, установленные для водоемов ры-бохозяйственного водопользования.
Ожидаемые показатели качества сточных вод после очистки и каче-ства воды в реке приведены в таблице 3, при этом концентрация загрязнений в расчетном створе после выпуска сточных вод определена исходя из балан-са загрязнений по формуле:

(7)
где - концентрация загрязнений в расчетном створе после выпуска сточных вод, мг/л;
- фоновая концентрация загрязнений в воде до выпуска сточных вод,
- концентрация загрязнений в очищенном стоке, мг/л;
- коэффициент смешения,