авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |

«ЧИСТАЯ ВОДА РОССИИ XI МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЙ СИМПОЗИУМ И ВЫСТАВКА СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ 18–20 мая 2011 года г. ...»

-- [ Страница 11 ] --

Анализ образцов рекультивационного слоя позволил установить, что в них практически отсутствует органическое вещество. Анализ рН показал высокий уровень щелочности рекуль тивационного слоя. В образцах, отобранных с горизонта 20–40 см, содержалось вдвое большее количество тяжелых металлов, чем в образцах, отобранных с горизонта 0–20 см. Рекультиваци онный слой не обеспечен питательными элементами в количествах, достаточных для произрас тания растений.

Таким образом, результаты проведенного агротехнического обследования второй отра ботанной секции золоотвала Новочеркасской ГРЭС позволили обосновать необходимость про ведения работ по биологической консервации с использованием технологий растительных ме лиораций.

Ассортимент видов растений, пригодных для выполнения растительных мелиораций рекультивируемой секции золоотвала устанавливался на основании лабораторных исследова ний в вегетационных сосудах.

Для проведения лабораторного опыта были отобраны растения, которые обладают быстрой акклиматизацией, высокой устойчивостью к отрицательным свойствам грунта, отли чаются хорошей зимостойкостью и засухоустойчивостью, устойчивы к болезням, вредителям и обладают широкой экологической пластичностью: пырей, люцерна, козлятник восточный, ко лумбова трава, амарант, эспарцет, кострец.

Лабораторными исследованиями было установлено, что наиболее пригодна для биоло гической консервации золоотвала трехкомпонентная травосмесь эспарцет + пырей + кострец, растения которой в начальный период вегетации развивают корневую систему, а затем надзем ную массу, что является особенно важным в экстремальных условиях их произрастания.

Работы по санитарно-гигиенической рекультивации второй отработанной секции золо отвала были начаты весной 2004 г. В начале, перед посевом травосмеси, были выполнены пла нировочные работы с целью выравнивания поверхности рекультивационного слоя. Обязатель ным приемом являлось прикатывание рекультивационного слоя гладкими катками, которое также выполнялось перед посевом травосмеси, что позволило создать оптимальные условия для получения всходов. Перед посевом вносились минеральные удобрения дозой N30P60K кг/га д.в.

При подготовке семян к посеву выполняли их очистку и смешивание. Очистка произво дилась путем предварительного отделения семян от крупных примесей и последующего про пуска на ветрорешетах. Смешивание выполнялось непосредственно перед посевом в следую щем соотношении: пырей – 15 кг/га, кострец – 15 кг/га, эспарцет – 10 кг/га.

Способ посева травосмеси на золоотвале – сплошной рядовой с междурядьями 15 см. Глу бина заделки семян составляла 3–4 см. После посева производилось прикатывание кольчатыми катками по диагонали участка, что также было направлено на получение дружных всходов.

В период вегетации растений для повышения содержания в рекультивационном слое доступных элементов питания вносили азотные удобрения дозой N60 кг/га д.в. в виде подкорм ки, что способствовало хорошему росту и развитию культур. В конце вегетации в осенний пе риод вносили минеральные фосфорные и калийные удобрения дозой Р30К30 кг/га д.в.

На рекультивируемом золоотвале ежегодно выполнялись уходные работы, поскольку высеянная травосмесь пырей + кострец + эспарцет имеет продолжительность произрастания 6 и более лет. Рано весной выполняли боронование посевов с целью удаления растительных остат ков. При появлении в посевах многолетних корнеотпрысковых сорняков проводили раннее скашивание травостоя, не допуская осеменения сорных растений.

Проведенная санитарно-гигиеническая рекультивация второй секции золоотвала Ново черкасской ГРЭС с использованием разработанной технологии растительных мелиораций поз волила исключить воздействие пыльных бурь на прилегающие территории.

РЕКОНСТРУКЦИЯ СТАНЦИЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ГОРОДОВ СВЕРДЛОВСКОЙ ОБЛАСТИ Дубровина О. Б., Никифоров А.Ф.

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия RECONSTRUCTION OF URBAN WASTEWATER TREATMENT WORKS IN SVERDLOVSK REGION Dubrovina O.B., Nikiforov A.F., B.N. Yeltsin Ural Federal University, Yekaterinburg, Russia Современные очистные сооружения бытовых сточных вод обеспечивают высокую степень защиты окружающей среды. Но, к сожалению, во многих небольших городах Свердловской области работают очистные сооружения, запроектированные еще по устаревшей классической схеме на очистку сточных вод от взвешенных веществ и растворенных загрязнений.

Во время дипломирования студентами были обследованы очистные сооружения городов Новоуральска, Березовского и предложены современные схемы полной биологической очистки с биологическим удалением азота и фосфора, доочисткой и обеззараживанием на УФ установках.

Город Новоуральск располагается в северной части города в промышленной зоне.

Сооружения, возводимые в три очереди, начиная с пятидесятых годов, претерпели в своем составе значительные изменения, обусловленные как моральным, так и физическим старением сооружений.

Предлагается следующая реконструкция аэротенков. Аэротенк с анаэробной зоной, зоной денитрификации и зоной периодической нитри-денитрификации. Анаэробные зоны предназначены для осуществления кислого брожения в присутствии избытка органических веществ и выделения фосфора из клеток ила. В зоне денитрификации осуществляется восстановление нитратов, содержащихся в возвратном иле до азота и частичное поглощение фосфора за счет деятельности денитрифицирующих фосфат-аккумулирующих бактерий. Зона периодической нитри-денитрификации предназначена для перевода аммонийного азота в нитраты, окончательной денитрификации и снижения органических загрязнений в сточной жидкости.

В качестве доочистки предлагаются биореакторы в виде фильтров с нисходящим потоком воды, загрузкой гравийной крошкой и подачей железосодержащего коагулянта для обеспечения контактной коагуляции фосфатов. В слое загрузки заканчиваются процессы доокисления аммонийного азота и происходит задержание тонкодисперсной взвеси.

Основные технические параметры биологической очистки (соотношение зон денитрификации и нитрификации, возраст и доза ила, коэффициенты рециркуляции) определены в проекте студентом Ильиным П.П. В дипломном проекте предложена современная схема полной биологической очистки с биологическим удалением азота и фосфора, доочисткой в биореакторах с контактной коагуляцией и обеззараживанием на УФ установках [1].

Очистные сооружения хозяйственно-бытовых стоков г. Березовского, введенные в эксплуатацию в семидесятых годах, были запроектированы на очистку сточных вод от взвешенных веществ и растворенных загрязнений. Производительность очистных сооружений составляет 20,8 тыс. м3/сут. Город в настоящее время имеет централизованную систему бытовой канализации с развитой сетью коллекторов.

Имеется три главных коллектора бытовой канализации:

северо-западный;

центральный;

коллектор Советского поселка.

Все коллектора сходятся на площадке очистных сооружений, где стоки проходят механическую, биологическую очистку, имеется узел обеззараживания стоков обработки осадков. Сброс очищенных стоков производится в реку Березовку и далее в реку Пышму.

Осадок с очистных сооружений после обезвоживания и обеззараживания на площадках компостирования вывозится на сельскохозяйственные угодья совхоза Шиловский.

Среднемесячные показатели стоков приведены в табл.1.

Технологические сооружения существующей станции объединены в блок, выполненный по типовому проекту ТП 902-3-20. Состав сооружений блока:

первичный отстойник;

аэробный стабилизатор;

аэротенки;

вторичные отстойники.

Продолжительность пребывания стоков в аэротенке колеблется в пределах от 6 до часов.

Горизонтальные песколовки с круговым движением воды выполнены по типовому проекту ТП 902-2-331, диаметром 6 м. Отвод песка от каждой песколовки происходит по пескопроводу на песковые площадки.

Таблица 1. Показатели стоков Показатель Исходная вода Очищенная вода Температура, 0С 19,5 19, рН 7,7 7, Взвешенные вещества, мг/л 828,9 35, БПКп, мг/л 256,7 15, ХПК, мг/л 329,5 23, Азот аммонийный, мг/л 23,5 10, Азот нитритный, мг/л 0,6 0, Азот нитратный, мг/л 2,4 23, Фосфор, мг/л 4,6 0, Механическое обезвоживание осадка производится на 2-х горизонтальных центрифугах ОГШ 501К-10, производительность центрифуги – 10 м3/час.

Перед обезвоживанием на центрифугах в осадок подается флокулянт. Наладочные работы по выбору производительности центрифуги и выбору дозы флокулянта производились СвердНИИХиммаш.

Механически обезвоженный осадок после центрифуг подается на площадку компостирования. Вывоз осадка с площадки осуществляется через 3 – 4 месяца по мере его накопления.

Для обеззараживания стоков, прошедших биологическую очистку, предусматривается хлорирование. Хлораторная станция выполнена по типовому проекту ТП 901-3-14/70, была реконструирована в 1990 г.

На станции очистки предлагается установить многоступенчатые решетки – процеживатели с шириной прозоров 6 мм. Внедрение решеток с мелкими прозорами позволяет дополнительно удалить грубодисперсные вещества и значительно снизить нагрузку по твердой фазе на сооружения очистки воды. Сорозадерживающее полотно решеток состоит из пакетов неподвижных и подвижных пластин, выполненных в ступенчатой форме. Подвижные пластины размещены между неподвижными и совершают плоско – параллельное вращение, перемещая задержанные отбросы в область выгрузки. Фиксированный размер прозоров обеспечивается прокладками с низким коэффициентом трения. Скорость работы решеток устанавливается блоком электронного управления с датчиком уровня таким образом, что на рабочей поверхности образуется слой загрязнений, создающий дополнительный процеживающий эффект.

После решеток сточная вода самотеком поступает в существующие песколовки. Песок из песколовок поступает на отмывку в гидроциклон, из которого отмытый и обезвоженный песок загружается в бункер.

После песколовки сточные воды предполагается направлять в блок биологической очистки, который состоит из зон: анаэробной, аноксидной, аэробной. Существующий первичный отстойник используется в качестве одной из зон биологической очистки.

Результаты опытов, проведенные МГУП «Мосводоканал» показали возможность успешной организации процессов биологического удаления азота и фосфора из низко концентрированных сточных вод, характерных для городов России и определения технологической схемы, позволяющей получать стабильное качество очистки по N-NH4, N-NO3, P-PO4 на уровне ПДК для водоемов рыбохозяйственного назначения [2]. На основании этого предлагаем технологическую схему блоков биологической очистки – подача в анаэробную зону проденитрифицированной иловой смеси, раздельное проведение нитри-денитрификации.

После песчаных фильтров доочистки очищенная вода поступает на установки УФ обеззараживания. УФ-метод удовлетворяет всей совокупности современных требований, обеспечивая эффективное обеззараживание, в том числе в отношении устойчивых к хлорированию микроорганизмов, при отсутствии образования побочных продуктов, негативно действующих на живые организмы.

Образующийся в результате очистки сточных вод осадок, предлагается направлять в аэробный стабилизатор и далее на барабанные сетчатые гравитационные сгустители и ленточные фильтр-прессы. Практический опыт применения технологий обработки осадков на сетчатых сгустителях показывает, что можно исключить технологическую стадию уплотнения осадка [3]. Предварительно обработанный реагентом осадок в напорном режиме подается в полость вращающегося сетчатого барабана и, перемещаясь внутри него, подвергается сгущению под действием сил гравитации. Сгущенный осадок отводится из полости барабана с торцевой его части, противоположной подаче осадка, на ленточный фильтр-пресс.

Преимущества применения сетчатых сгустителей:

высокая степень автоматизации процесса;

низкая энергоемкость основного и вспомогательного оборудования;

универсальность и эффективность;

небольшой расход реагентов;

простота обслуживания.

С целью снижения водопотребления цеха механического обезвоживания применяется технология оборотного водоснабжения с очисткой образующегося фильтрата. Далее осадок подвергается биотермической обработке на существующих площадках компостирования.

Современные технологические процессы требуют новые конструкции перемешивающего оборудования с оптимальным расходом энергии. Предлагаем использовать оборудование компании KSB: мешалки Amamix с высоким КПД, погружные насосы Amailne.

За счет высоко КПД требуется меньшее количество мешалок, благодаря чему сокращаются инвестиционные и эксплуатационные расходы. Подбор погружного перемешивающего оборудования осуществляется при помощи специальной компьютерной программы «Offert Mixrs», разработанной специалистами фирмы.

Поддержание требуемого уровня эксплуатационной надежности и экологической безопасности станций аэрации может обеспечить автоматизированная система управления технологическими параметрами (АСУ ТП). АСУ ТП может состоять из трех подсистем:

контроля и регулирования, оперативного диспетчерского управления, оптимизации технологического контроля [4]. Первая подсистема создается для поддержания параметров технологического процесса в заданных пределах. В нее входят:

АСУ отдельными участками технологического процесса, обеспечивающая поддержание на заданном уровне простых (единичных) параметров технологического процесса;

АСУ группой участков технологического процесса, обеспечивающая поддержание на заданном уровне сложных (комплексных) параметров технологического процесса.

Вторая подсистема (верхнего уровня) создается для управления параметрами технологического процесса. В ее состав входит подсистема АСУ ТП, предназначенная для управления всеми технологическими процессами, т.е. работой всех АСУ отдельными участками и всех АСУ группой участков технологического процесса. Вторая подсистема предусматривает участие в управлении диспетчера. Диспетчер с помощью специально разработанных программ для АРМ (автоматизированное рабочее место) принимает оптимальное управленческое решение.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Дубровина О. Б., студ. Ильин П. П. Реконструкция станции очистки сточных вод г. Ново уральска // Строительство и образование: сборник научных трудов. Екатеринбург: УрФУ.

2010. №13. С. 317 350.

2. Загорский В. А., Данилович Д. А., Козлов М. Н. и др. Анализ промышленного применения технологий удаления фосфора из городских сточных вод. //Водоснабжение и санитарная техника. 2004. №5.

3. Богатеев И. А., Керин А. С., Сахно А. П. и др. Разработка, проектирование и реализация систем обработки осадков сточных вод. // Водоснабжение и санитарная техника. 2009. №1.

4. Отведение и очистка сточных вод Санкт-Петербурга. С.-Петербург: Стройиздат СПб. 1999.

424 с.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА СОВМЕСТНОЙ ОЧИСТКИ ХОЗЯЙСТВЕННО БЫТОВЫХ И ПРОМЫШЛЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД Ермаков Д.В., Селицкий Г.А., НПФ «Эко-проект», Екатеринбург, Россия TECHNOLOGICAL SCHEME OF DOMESTIC AND INDUSTRIAL WASTE WATERS JOINT TREAMENT Yermakov D.V., Selitskiy G.A., NPF “Eko-proyekt“, Yekaterinburg, Russia На многих предприятиях черной и цветной металлургии России, которые были постро ены в 40-70-х годах прошлого века, до сих пор сохраняется общая система сбора и отвода как промышленных, так и хозбытовых сточных вод. За сброс дебалансовых вод на городские со оружения биологической очистки местные водоканалы предъявляют предприятиям штрафные санкции за нарушение нормативных требований к составу сточных вод.

Для повышения экологической безопасности целесообразно найти способ использова ния дебалансовых вод в качестве технической воды в системе оборотного водоснабжения предприятия. Смесь бытовых и промышленных сточных вод может быть направлена на под питку при условии их обеззараживания и глубокой очистки от токсичных ингредиентов.

Данные по физико-химическому составу смеси хозбытовых и промышленных стоков с территории одного из металлургических предприятий на Урале, поступающих в городскую ка нализацию, приведены в таблице 1.

Таблица 1. Физико-химический состав смешенного стока Требования к Содержание № качеству Показатель п/п очищенной среднее min max воды* рН 1 7,0 7,5 7,8 6,5–8, Железо (общее), мг/дм 2 0,06 2,05 4,01 Медь, мг/дм 3 0,23 0,85 1,32 0, Цинк, мг/дм 4 0,09 1,85 2,81 Марганец, мг/дм3 – – 5 0,63 Нефтепродукты, мг/дм 6 0,25 0,91 1,9 БПК5, мгО2/дм3 – – 7 38,4 Жесткость, мг-экв/дм 8 3,5 5,0 5,8 3– ХПК, мгО/дм3 – – – 9 Обычно выбор технологического решения очистки сточных вод определяется природой загрязнителей, объемом стоков, степенью загрязненности, климатическими условиями и техни ческими возможностями предприятия. Исходя из этих условий, можно утверждать, что универ сального решения по очистке сточных вод каким-либо одним методом в настоящее время не существует. Известны различные способы очистки хозяйственно-бытовых сточных вод и сме шенных промышленно-бытовых сточных вод биологическими, физико-химическими, электро химическими и комбинированными методами, включающими в себя два и более из перечис ленных способов очистки.

Микробиологические методы наиболее экологичны, но громоздки в аппаратурном оформлении и не дают полной очистки стоков по тяжелым металлам, сульфатам, хлоридам, нитратам, фосфатам и другим анионам сильных и слабых кислот. Сорбционная емкость актив ного ила обеспечивает эффективность очистки по основной группе тяжелых металлов не более 80%, а по отдельным металлам – 60%. Иными словами, от 20% до 40% от исходного содержа ния высокотоксичных металлов в виде солей неизбежно поступают в водоем приемник очи щенных стоков.

Реагентные и физико-химические методы хорошо уничтожают микрофлору, снижают концентрацию в воде тяжелых металлов, но не уменьшают солевой нагрузки по щелочным и щелочноземельным металлам в стоках, сбрасываемых в природные водоемы. Сущность метода очистки хозбытовых и органно-содержащих сточных вод заключается в удалении из сточных вод загрязнителей неорганической, органической природы и микрофлоры следующими после довательными операциями: усреднение стоков, насыщение очищаемого потока кислородом воздуха с обработкой его коагулянтом в смесителе. Вместо использования минеральных коагу лянтов для очистки смешенных сточных вод при расходах до 30 м3/ч могут применяться элек трокоагуляторы с железными электродами.

После обработки сточной воды железосодержащим коагулянтом в смесителе-реакторе пульпа со взвешенными хлопьевидными частицами продуктов коагуляции направляется в осветлитель и далее в блок фильтров тонкой очистки. Для тонкой очистки используют фильтры с инертным или сорбционным материалом в качестве фильтрующего слоя.

Окончательная доочистка водного потока до норм сброса воды в открытые водоемы рыбохозяйственного назначения производится с применением хемосорбционных, ионообмен ных (катионитовых, анионитовых) фильтров, позволяющих удалить из воды часть солей, кото рые создают избыточную солевую нагрузку по щелочным, щелочно-земельным металлам и со лям аммония на водную систему.

Технологическая схема очистки промышленных и бытовых сточных вод, которая разра ботана специалистами НПФ «Эко-проект» для одного из уральских металлургических пред приятий, приведена на рис. 1.

Сточные воды в самотечном режиме проходят через решетку Рш и песколовку Пл, где происходит выделение механических примесей. Частично осветленная сточная вода поступает резервуар насосной станции Нст, из которого погружными насосами группы Н1, перекачивает ся на проектируемые очистные сооружения в смеситель См. Для предварительного обеззаражи вания сточной воды в напорный трубопровод перед смесителем с помощью насосов – дозато ров НД3 подается раствор гипохлорита натрия. Одновременно в смеситель с помощью пери стальтических насосов-дозаторов группы НП вводятся суспензия известкового молока, а с по мощью насосов-дозаторов группы НД2 - раствор коагулянта. В качестве коагулянта предлага ется использовать раствор закисного сернокислого железа (железного купороса). При гидроли зе сернокислого железа образуется гидроокись двухвалентного железа, которая достаточно быстро окисляется в щелочной среде с образованием гидроксида трехвалентного железа. Обра зующаяся гидроокись трехвалентного железа обладает не только свойствами коагулянта, но и является хорошим соосадителем ионов тяжелых металлов. Таким образом, за счет использова ния в качестве коагулянта сернокислого закисного железа можно не только очистить сточную воду от органических веществ, но и при определенном рН довести содержание тяжелых метал лов (меди и цинка) в очищаемой воде до нормативных показателей.

С целью повышения содержания твердого в осадке и увеличения скорости и глубины окисления двухвалентного железа в смеситель постоянно вводится определенное количество сгущенного шлама из сгустителя осадка Сг. Степень рециркуляции осадка определяется в ходе пуско-наладочных работ, однако, для целей проектирования она должна приниматься на уровне 80% от общего количества осадка.

Раствор флокулянта с помощью насосов–дозаторов группы НД1 вводится в трубопро вод подачи обработанной воды перед отстойником-флокулятором ОФ для увеличения гидрав лической крупности образующихся частиц гидроксидов металлов. Осветление обработанной сточной воды осуществляется в отстойнике-флокуляторе ОФ.

Осветленная вода из отстойника сливается в резервуар РР2, откуда насосной группой Н3 подается для доочистки от взвешенных частиц на фильтры ФПс1 с песчаной загрузкой. С целью снижения затрат на промывку фильтров, в качестве фильтровального оборудования в схему включены самопромывающиеся фильтры, конструкция которых разработана НПФ «Эко проект».

В данной конструкции фильтра предусмотрена постоянная циркуляция загрузки через систему самоочистки. Посредством эрлифта из осадочной зоны загрузка с загря з нениями подается сначала в промывную камеру, а затем в сепаратор, где происходит отделение фильтрующего материала от загрязнений, а также отвод воздуха, который и с пользуется для транспортировки.

Очищенная загрузка после прохождения кольцевого лабиринта сепаратора возвращает ся в новый цикл работы фильтра.

Отфильтрованная вода собирается в сборнике РР3, в который дозируется раствор гипо хлорита натрия от узла РЕ3 для обеззараживания.

Промывная вода после фильтров направляется в «голову» процесса – в песколовку П.

Осадок из песколовки и отстойника-флокулятора периодически откачивается в сгусти тель Сг, а из него насосами высокого давления группы Н6 подается на обезвоживающую уста новку – ленточный фильтр-пресс ФП.

Остаточная влажность осадка после фильтр-пресса не будет превышать 75–80%. Обез воженный необеззараженный осадок, полученный в процессе очистки промышленных и быто вых сточных вод, целесообразно складировать на общезаводском шламохранилище совместно с другими промышленными отходами, при получении соответствующего согласования мест ных санитарных органов. При отсутствии такого согласования технологическая схема обработ ки осадка должна быть дополнена узлом смешения обезвоженного осадка с молотой негашеной известью в двухвалковом смесителе. Учитывая незначительное количество обезвоженного осадка, процесс выдержки смеси осадка с известью целесообразно осуществлять непосред ственно в смесителе и из него выгружать в транспортное средство.

Разработанная технология очистки смешенных промышленных и хозбытовых сточных вод обеспечивает снижение концентрации ингредиентов загрязнителей в обрабатываемой воде до нормативных требований и возможность подачи очищенную воду как в систему оборотного водоснабжения предприятия, так и в систему хозбытовой канализации.

Предусмотрен следующий регламент очистки:

• Извлечение отбросов на механизированной решетке.

• Извлечение песка в песколовке.

• Обеззараживание сточных вод раствором гипохлорита натрия. Реагент дозируется непосред ственно в резервуар насосной станции, в который поступают стоки после песколовки.

• Смешение воды с раствором сернокислого двухвалентного железа.

• Смешение воды с суспензией известкового молока для поддержания величины рН обраба тываемой воды в диапазоне 9,5–10.

• Параллельно смешению с известковым молоком проводится аэрация сжатым воздухом.

• Смешение воды с раствором флокулянта «Праестол».

• Флокуляционое перемешивание. Продолжительность процесса хлопьеобразования – не ме нее 10 минут с интенсивностью, соответствующей среднему градиенту скорости перемеши вания Gф рав -80 с-1.

• Стадия отстаивания с выделением взвешенных веществ, обладающих гидравлической круп ностью (u0) 0,3 мм/с.

• Фильтрование осветленной воды на фильтрах с кварцевой загрузкой. Диаметр зерен песка, который используется для загрузки фильтра, должен быть 1,0–1,2 мм.

• Финишное обеззараживание очищенной воды гипохлоритом натрия в случае отвода очищенной воды в систему оборотного водоснабжения комбината. В случае отвода очищенной воды в си стему городской хозбытовой канализации финишное обеззараживание не требуется.

Прогнозный состав воды по каждой ступени очистки очистных сооружений приведен в таблице 2.

Таблица 2. Прогнозный химический состав воды по стадиям очистки Содержание Требования Смешенный Очищенная во- к очищен Освет Показатель промышлен- Фильтро- да после фи- ной ленная но-бытовой ванная вода нишного хлори- воде вода сток рования рН 7,8 9,5–10,0 8,5–9,5 8,5–9,0 6,5–8, Железо, мг/дм 4,01 0,5 0,3 0,3 5, Цинк, мг/дм3 2,81 0,05 0,03 0,01 Медь, мг/дм3 1,32 0,05 0,03 0,01 Марганец, 0,63 0,3 0,1 0,10 мг/дм Нефтепродук 1,9 1,3 0,4 0,25 ты, мг/дм БПК, мгО2/дм3 38, 4 10 10 5 Таблица 3. Химический анализ очищенных сточных вод Единица Исходная Очищенная № Показатели измерения вода вода рН ед. рН 1 7,45 9, Мутность мг/дм 2 0, Медь мг/дм 3 0,08 1, Цинк мг/дм 4 0,67 0, Железо мг/дм 5 1,89 0, Марганец мг/дм 6 0,39 0, Жесткость мг-экв/дм 7 5,8 3, Нитриты мг/дм 8 0,21 0, Нитраты мг/дм 9 1,5 1, Ион-аммония мг/дм 10 12,6 11, Сульфаты мг/дм 11 182 Хлориды мг/дм 12 100 Фосфаты мг/дм 13 0,86 0, ХПК мг О/дм 14 60,6 40, БПК5 мг О/дм 15 49,6 8, С целью получения достоверных данных по эффективности предложенной технологии в заводских условиях на натурных стоках были проведены тестовые испытания.

Ниже приведены основные результаты тестовых испытаний по очистке смешенного стока одного из заводов на Урале. В ходе промышленного эксперимента были определены оптимальные дозы реагентов и гидродинамические параметры их смешения с обрабатываемой сточной жидко стью, позволяющие получить нормативные показатели качества очищенной воды.

Результаты тестовых испытаний разработанной в НПО «Эко-проект» технологии очистки смеси промышленных и хозбытовых сточных вод, образующихся на одном из метал лургических предприятий Урала, приведены в таблице 3.

При проведении тестовых испытаний разработанной технологии и режимных парамет ров с использованием оптимальных доз реагентов при обработке смеси промышленных и бы товых сточных вод достигнуты качественные показатели очищенной воды, которые соответ ствуют нормативным требованиям.

Таким образом, разработанная технология очистки смешенных промышленных и хоз бытовых сточных вод обеспечивает снижение концентрации ингредиентов загрязнителей в об рабатываемой воде до нормативных требований, что позволяет использовать очищенную воду в системе оборотного водоснабжения предприятия или отводить ее в систему хозбытовой кана лизации.

ОЧИСТКА ШАХТНЫХ И КАРЬЕРНЫХ ВОД: ПРОБЛЕМЫ И МЕТОДЫ Заварзина А.М., Никифоров А.Ф.

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина, Екатеринбург, Россия PIT WATER TREATMENT: PROBLEAMS AND METHODS Zavarzina A.M., Nikiforov A.F., B.N. Yeltsin Urals Federal University, Yekaterinburg, Russia Характеристика шахтных и карьерных вод Шахтными называют подземные воды, проникающие в выработанное при добыче по лезных ископаемых подземное пространство и проходящее через водоотливное хозяйство шах ты. Самые кислые и сильно минерализованные шахтные воды образуются на верхних горизон тах и горных выработках на территории первой от поверхности гидрохимической зоны.

Формирование химического состава шахтных вод связано с:

особенностями месторождений полезных ископаемых, обусловливаемыми гидрогео логией;

минералогическим составом горных пород;

условиями поступления подземных вод в горизонты;

рельефом местности;

биохимическими процессами в теле месторождения.

Шахтные воды содержат от 3 г/дм3 и более механических примесей (уголь и пустая по рода, инертная пыль, продукты распада древесины). Они отличаются значительной минерали зацией (до 30 г/дм3 и более) и существенной бактериальной загрязненностью. Кислые шахтные воды помимо низких значений рН (порядка 2–4) характеризуются еще и высоким содержанием соединений железа (до 2 г/дм3). Обычно шахтные воды не имеют запаха, за исключением слу чаев, когда в них присутствуют растворенный метан или сероводород. Жесткость шахтных вод может достигать 38 мг-экв/дм3, также им свойственна коррозионная активность. Чаще встре чаются воды с сульфатной агрессивностью, реже – с кислотной.

Шахтные воды по преобладающему аниону можно классифицировать на три класса:

карбонатно-гидрокарбонатные, сульфатные, хлоридные. Каждый класс по катиону делится на три группы: кальциевые, магниевые, натриевые.

Карьерные воды ливневые, талые и поверхностные воды, попадающие непосред ственно в выработанное пространство карьера, а также подземные воды, поступающие в под земную дренажную систему или на откосы и дно карьера. Карьерные воды характеризуются высоким содержанием сульфатов и хлоридов и повышенной жесткостью;

При ведении горных работ карьерные воды загрязняются механическими частицами и химическими соединениями за счт размыва вскрышных отвальных пород и полезных ископа емых, а также минеральными маслами, щелочами, фенолами и другими веществами.

Современные проблемы в области очистки шахтных и карьерных вод Анализ технологических схем и конструктивных решений, применяемых при проекти ровании очистных сооружений карьерных и шахтных вод, выявляет следующие существенные недостатки:

1. Сложность технологических схем и конструктивных решений.

2. Высокая стоимость очистных сооружений (от 6 до 15% стоимости основных фондов).

3. Необходимость использования в процессах очистки дорогостоящих химических реа гентов в больших количествах.

4. Недостаточная гибкость в реагировании на изменяющиеся условия поступления за грязненных вод, в частности, на изменение величины расхода (притока), количественного и качественного состава примесей сточных вод.

5. Отсутствие простых и надежных решений по очистке емкостей и аппаратов от оста точных продуктов, т.е. «хвостов» в виде осадков, фильтратов и др., регенерации наполнителей аппаратов (фильтрующей загрузки, сорбентов и др.), а также по складированию остаточных продуктов и их утилизации.

6. Отторжение значительных земельных площадей под очистные сооружения [1].

Методы очистки шахтных и карьерных вод Очистка шахтных и карьерных вод от взвешенных веществ (механические методы очистки).

Механические методы это осветление, фильтрование, выделение твердой фазы под действием центробежных сил. В результате применения этих методов вода освобождается от механических примесей различной крупности. Для механической очистки шахтных вод приме няют такие сооружения, как песколовки, отстойники и осветлители. Песколовки предназначе ны для предварительного выделения из шахтных вод тяжелых минеральных примесей, главным образом силикатов, гидравлическая крупность которых 18-24 мм/с. Отстойники (периодическо го и непрерывного действия) - это сооружения, где происходит оседание взвешенных в воде твердых частиц. Осветлители это аппараты для процесса глубокого осветления предвари тельно обработанной коагулянтом шахтной воды путем ее пропускания через слой ранее обра зованного осадка (контактной среды). В основном используются осветлители со слоем взве шенного осадка.

Прогрессивным направлением в области очистки карьерных и шахтных вод является механическая очистка в поле центробежных сил. Эти силы во много раз превышают силы тя жести, за счет чего увеличивается скорость осаждения частиц, поэтому производительность и эффективность центробежных устройств значительно выше. Кроме того, за счет уменьшения продолжительности осветления воды, значительно уменьшаются размеры аппарата. Но следует учесть, что турбулентности, возникающие в них, могут свести к нулю эффект очистки, если осадок механически нестабилен. К аппаратам центробежного типа относятся открытые и напорные гидроциклоны и центрифуги. Для увеличения эффективности осветления используют гидроциклоны малого диаметра, устанавливая их параллельно в большом количестве. Такой аппарат называется мультициклон. Исследования, проведенные в этой области, показали эф фективность осветления воды в гидроциклонах и проточных центрифугах, однако, высокая стоимость и сложность эксплуатации последних делает их неконкурентоспособными в сравне нии с гидроциклонами.

Повышение требований к очищаемой воде при сбросе ее в водоемы, а также необходи мость глубокой очистки шахтной воды от взвешенных веществ при ее использовании для пы леподавления и других нужд и для подготовки ее к деминерализации приводят к необходимо сти использования метода фильтрации. Фильтрование может быть использовано в технологи ческих схемах очистки, как самостоятельный метод, так и в сочетании с другими методами. В отечественной и зарубежной практике нашли применение фильтры с зернистой загрузкой и тонкими фильтрующими перегородками. Фильтры с зернистой загрузкой подразделяются на однослойные, двухслойные, многослойные;

безнапорные (открытые), напорные (закрытые);

медленные (до 0,75м/ч), скорые (до 17м/ч), сверхскорые (до 65м/ч);

однопоточные, двухпоточ ные, многопоточные [2].

При фильтровании через зернистую загрузку фильтрующих аппаратов происходит из влечение примесей из воды и их закрепление на зернах загрузки за счет сил адгезии. При этом в толще загрузки накапливаются загрязнения, что приводит к уменьшению свободного объема пор, увеличению гидравлического сопротивления загрузки и росту потерь напора. При дости жении потерь напора (скорости фильтрования) критической величины необходимо произво дить промывку фильтрующей загрузки. Обычно промывка осуществляется обратным током воды. Одним из современных направлений в области фильтрования через слой загрузки являет ся применение специальных фильтрующих материалов, произведенных на основе различных минералов. Например, фильтрующий материал, произведенный на основе минерала глаукони та, относящегося к классу цеолитов. При фильтровании воды через такой материал осуществ ляется доокисление растворенных железа и марганца. Регенерация загрузки осуществляется слабым раствором перманганата калия.

В общем виде при фильтровании суспензий через тонкие перегородки имеют место два случая: фильтрование с закупориванием пор и фильтрование с образованием осадка. Фильтры с тонкой перегородкой находят все более широкое применение в технологии очистки сточных вод. Они по сравнению с фильтрами с зернистой загрузкой имеют большие удельные произво дительности, меньшие габаритные размеры, изготавливаются в заводских условиях, что суще ственно снижает стоимость строительно-монтажных работ очистных сооружений. Такие аппа раты подразделяются на напорные и вакуумные;

непрерывного и периодического действия;

по применяемому фильтровальному материалу – металлические сетки, ткани, керамика, губчатый металл и др.

Очистка минерализованных шахтных и карьерных вод.

Основными методами минерализованных шахтных и карьерных вод являются термиче ский, мембранный, ионообменный. К термическому методу опреснения относятся процессы с использованием высоких (дистилляция) и низких (замораживание) температур. Мембранный метод разделяется на электродиализный и обратноосмотический. Метод ионного обмена вклю чает катионирование и анионирование.

Термическое опреснение связано с изменением агрегатного состояния минерализован ной воды при ее нагревании. Молекулы кипящей воды вследствие теплового и колебательного движений приобретают энергию, которая превышает силы межмолекулярного притяжения, об разуется пар. Ионы солей малоподвижны, они остаются в рассоле. Пар при давлении до 5 МПа не является растворителем минеральных солей. Этот процесс называется дистилляция. При по нижении температуры плотность опресняемой воды увеличивается и образуются кристаллы льда с вытеснением рассола. Одновременно из перенасыщенного рассола выпадают соли. Вы падение солей происходит при различных температурах, например, сернокислый натрий выпа дает при температуре – 8 С, другие сульфаты при температуре – 20 С. При оттаивании образу ется опресненная вода. В настоящее время разработаны различные типы дистилляционных ап паратов: кипящие, тонкопленочные, гигроскопические и гидрофобные [2].

Одним из мембранных методов опреснения является электродиализ. Электродиализ – это процесс разделения ионов солей при помощи ионоселективных мембран под действием по стоянного тока. Этот процесс осуществляется в специальных аппаратах – электродиализаторах.

Конструктивно электродиализатор разделен чередующимися катионитовыми и анионитовыми мембранами, образующие чередующиеся рассольные и дилюатные камеры. При пропускании постоянного тока катионы движутся в направлении к катоду и проникая через катионитовые мембраны они задерживаются анионитовыми мембранами. Анионы движутся к аноду, прони кают через анионитовые мембраны и задерживаются катионитовыми. Мембраны изготавлива ют из полимерных материалов и порошка ионообменных смол. Рациональное и экономичное применение электродиализных установок ограничивается солесодержанием в пределах 3–5г/л, хотя возможно применение и при высоком солесодержании. Другим направлением в мембран ном опреснении воды является обратный осмос. Обратный осмос – это процесс молекулярного разделения раствора от растворенного в нем вещества при фильтровании через полупроницае мые перегородки при давлении, превышающем осмотическое. Существует несколько типов обратноосмотических аппаратов: с трубчатыми мембранами диаметром 6 – 30мм, с рулонными мембранами и мембранами в виде полых волокон диаметром 50 – 200 мкм [3].

Очистка кислых шахтных и карьерных вод.

Очистка кислых шахтных и карьерных вод производится с целью удаления из воды ос новных загрязняющих компонентов – солей и ионов тяжелых металлов, алюминия и других, а также с целью повышения рН до значений, позволяющих использовать или сбрасывать очи щенные воды в водоемы. Для очистки кислых вод могут быть использованы методы ионного обмена, обратного осмоса, дистилляции, электрохимической коагуляции, аэрации, седимента ции, биологический, нейтрализации. Методы ионного обмена, обратного осмоса, дистилляции, электрохимической коагуляции достаточно дорогие и поэтому не получили широкого распро странения. Наиболее распространены методы аэрации, седиментации, биологический, нейтра лизации. Нейтрализация кислых шахтных и карьерных вод может производиться любыми ще лочами или солями, образованными сильными основаниями и слабой кислотой: едким натром, известью, известняком, доломитом, отходами щелочей, золой, содержащей достаточное коли чество окиси кальция. Наиболее дешевыми и широко распространенными реагентами являются известь и известняк. Реакция нейтрализации происходит при перемешивании известкового мо лока с шахтной водой. Для этого используют различного рода смесители: ершовые, вихревые, диафрагмовые, эжекторные. Нейтрализованная вода в простейших схемах очистки поступает в пруд-отстойник, где происходит ее осветление с накоплением осадка на дне водоема.

При биологическом методе очистки деятельность сульфатвосстанавливающих бактерий в кислой шахтной воде приводит к процессам редукции сульфатов до Н2S. Сероводород, взаи модействуя с солями и ионами железа, образует сернистое железо, выпадающее в осадок. В ре зультате деятельности микроорганизмов достигается очистка сточной воды от основных за грязняющих компонентов – сульфатов и соединений железа на 85–95%, а также от алюминия на 52% и микроэлементов Ni, Co, Cu, Ag, Pb, Be, Ba, Sr, Cd на 80–100%. Процесс биологиче ской очистки наиболее эффективно протекает при температуре +20С [2] Использование очищенных шахтных и карьерных вод Одним из основных направлений предотвращения загрязнения водоемов и рациональ ного использования водных ресурсов являются оборотные системы водоснабжения. Такие си стемы эксплуатируются на обогатительных и брикетных фабриках в ряде цехов и участков ма шиностроительных заводов, на некоторых технологических установках поверхностного ком плекса шахт и разрезов. Основные водопотребляющие процессы на предприятиях угольной промышленности организованы по оборотной системе водоснабжения, на пополнение которой используют шахтную воду. Уровень оборотного водоснабжения на угледобывающих и перера батывающих предприятиях может быть следующим: 48% – при добыче подземным механиче ским способом;

94% – гидравлическим способом;

67% – при добыче открытым способом;

92% – при обогащении от общего водопотребления [2]. Условиями дальнейшего повышения уровня оборотного водоснабжения могут быть: снижение безвозвратных потерь воды, ликвидация уте чек и организация оборотного водоснабжения на отдельных процессах пылеподавления путем повторного использования очищенных и обеззараженных шахтных и карьерных вод. Шахтные и карьерные воды не могут быть рекомендованы как источник хозяйственно-питьевого водо снабжения. Эти воды после соответствующей подготовки могут быть использованы для техни ческого водоснабжения. Расход воды на технические нужды в угольной промышленности мо жет достигать 15% от общего объема попутно-забираемых вод. Остальная часть может быть использована на соседних предприятиях других отраслей промышленности, на орошение зе мельных угодий, для целей рекреации или сброшена в гидрографическую сеть.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Об очистке шахтных вод на основе метода гидросепарации / Явруян А.Ю., Беляева Е.Л., Матлак Е.С. Режим доступа: http://www.eco-mir.net/show/970 (дата обращения 20.02.11) 2. Горшков В.А. Очистка и использование сточных вод предприятий угольной промышленно сти. М., Недра, 1981. 269 с.

3. Комплексная переработка шахтных вод / Пилипенко А.Т., Гороновский И.Т., Гребенюк В.Д.

и др. / под. ред. А.Т.Пилипенко. К.: Техника, 1985. 183 с.

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РАСТИТЕЛЬНЫХ МЕЛИОРАЦИЙ ЗОЛООТВАЛОВ НА ОСНОВЕ ФСА Иванова Н.А., Гурина И.В., Вечерний А.С.

Новочеркасская государственная мелиоративная академия, Новочеркасск, Россия IMPROVEMENT OF ASH DUMP VEGETATIVE RECLAMATION TECHNOLOGIES ON THE BASIS OF FUNCTIONAL/COST ANALYSIS Ivanova N.A., Gurina I.V., Vecherniy A.S.

Novocherkassk State Land-reclamation Academy, Novocherkassk, Russia Функционально-стоимостной анализ (ФСА) – это метод комплексного системного ис следования функций объектов, направленный на обеспечение общественно необходимых по требительских свойств объектов и минимальных затрат на их проявление на всех этапах их жизненного цикла. Суть данного метода состоит в системном технико-экономическом исследо вании материальных и организационных структур в целях обеспечения эффективности их со здания и функционирования.

Метод ФСА позволяет определить скрытые резервы в технологии любого назначения и степени сложности, так как базируется на том, что затраты, связанные с созданием и использо ванием любого объекта, выполняющего заданные функции состоят из необходимых для его создания, эксплуатации и дополнительных, функционально неоправданных, излишних затрат, которые возникают из-за введения функций, не имеющих прямого отношения к назначению объекта, или связаны с несовершенством технологических процессов, низким качеством при меняемых материалов, неоптимизированностью методов организации производства труда и др.

Как метод системного анализа ФСА представляет собой совокупность действий, соче тающих организационные средства, научно-методические принципы, технико-экономические приемы, нацеленные на обнаружение, предупреждение, сокращение или ликвидацию излишних затрат. Отличительной особенностью ФСА является его универсальный характер, важнейшие понятия метода могут быть использованы для оценки любых объектов, по которым имеются затраты. Это позволяет использовать ФСА с некоторой модификацией практически во всех сферах, для решения любых технических, организационных и экономических задач.

В период своего зарождения метод ФСА рассматривался только как инструмент поиска излишних затрат в существующих изделиях промышленности. В настоящее время известно о применении ФСА в мелиорации и водном хозяйстве – в сфере проектирования, строительства и эксплуатации гидромелиоративных систем, а также при совершенствовании технологических процессов возделывания сельскохозяйственных культур на мелиорированных землях. Сведения об использовании ФСА для совершенствования технологий рекультивации нарушенных земель в литературе отсутствуют. Однако, при проведении санитарно-гигиенической рекультивации прибыль от производства продукции на рекультивируемых землях получена не будет, поэтому при реализации технологии рекультивации необходимо стремиться к минимизации затрат. Для выявления резервов снижения затрат на проведение растительных мелиораций отработанных золоотвалов тепловых электростанций может быть использован метод ФСА.

Для выполнения ФСА технологического процесса залужения золоотвала была исполь зована разработанная технологическая карта.

На первом этапе с целью исследования технологического процесса залужения золоотва ла многолетней травосмесью выполнялся предварительный укрупненный анализ технологиче ской карты путем распределения основных операций по затратам материальных, трудовых и финансовых ресурсов.

Затем была разработана функционально-структурная модель технологического процесса залужения золоотвала многолетней травосмесью. В функционально-структурной модели показаны основные функции технологического процесса (подготовить рекультивационный слой F1, заделать семена в рекультивационный слой F2, обработать посевы F3, обеспечить рост и развитие растений F4) и вспомогательные функции (выполнить выравнивание поверхности рекультивационного слоя F1.1, внести минеральные удобрения в рекультивационный слой F1.2 и др.).

Функционально-структурная модель позволила перейти к определению относительной значимости каждой функции и относительных затрат на ее реализацию.

В целях повышения объективности экспертных оценок значимости функций технологи ческого процесса залужения золоотвала многолетней травосмесью был использован метод рас становки приоритетов, предложенный В.А. Блюмбергом и В.Ф. Глущенко. В результате уста новлено, что наибольшую значимость для рассматриваемого технологического процесса имеют функции F1 (подготовить рекультивационный слой) и F2 (заделать семена в рекультивационный слой).

Относительные затраты на реализацию функции была определены как сумма относи тельных затрат на отдельные операции технологического процесса, обеспечивающие выполне ние данной функции.

Данные по относительным затратам на функции, используемые совместно с показате лями их значимости, послужили основой для построения функционально-стоимостной диа граммы, показывающей распределение по основным функциям технологического процесса об щих затрат, затрат на горюче-смазочные материалы, заработную плату и затрат труда.

Анализ функционально-стоимостной диаграммы позволил выявить зоны несоответ ствия затрат и значимости функций. Функциями с неблагополучным соотношением «затраты – значимость» являлись те, у которых величина удельных относительных затрат на балл значи мости больше единицы.

В результате было установлено несоответствие затрат и значимости у функций F1 (под готовить рекультивационный слой) и F2 (заделать семена в рекультивационный слой), что поз волило наметить пути совершенствования разработанной технологии растительных мелиора ций золоотвалов тепловых электростанций.

ИННОВАЦИОННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ЭМУЛЬСИОННЫХ СТОЧНЫХ ВОД Ильясов О.Р., Клименков Е.Р.

Уральский государственный университет путей сообщения, Екатеринбург, Россия INNOVATIVE TECHNOLOGY OF EMULSION WASTE WATER TREATMENT Ilyasov O.R., Klimekov Y.V., Urals State University of Communications, Yekaterinburg, Russia Известно, что смазочно-охлаждающие технические средства (СОТС) в силу своего функционального назначения содержат большое количество эмульгаторов, предотвращающих расслоение СОТС. В тоже время, при решении задач по утилизации СОТС устойчивость эмуль сии является отрицательным фактором. Особые трудности возникают с концентрированными СОТС с высоким содержанием масел (2 – 45 г/дм3).

Ассортимент СОТС включает: эмульсолы на основе минеральных нефтяных масел, концентраты синтетических и полусинтетических эмульсолов, содержащие соответственно синтетические и смеси синтетических с минеральными маслами.

Выбор СОТС зависит от специфики производства, его направленности и экономико технических возможностей предприятия.

Таким образом, выявление наиболее эффективных, в технологическом и экономическом плане, способов обезвреживания отработанных эмульсий является перспективной и важной задачей.

Для разложения различных эмульсионных сточных вод, в процессе экспериментальных исследований, были разработаны и установлены способы с использованием сорбционно флокуляционных реагентов, отработаны режимы их приготовления и применения.


Разложение эмульсий технологически проводилось по двухреагентной схеме с исполь зованием композиций сорбента марки «СФ-А», содержащих в своем составе тонкоизмельчен ную опоку и представляющих собой в целом гидрофобно-гидрофильное комплексное соедине ние на основе смешанной органо-минеральной активации алюмосиликатов, и высокомолеку лярного ионогенного полиэлектролита.

Результаты анализов отработанных эмульсий и качества осветленной воды после реа гентной обработки, представлены ниже в таблицах.

Таблица 1. Результаты анализов отработанной эмульсии «Wedolit EP5»

на основе синтетического эмульсола «Wedolit EP5» и качества осветленной воды после реагентной обработки Еденицы Отработанная Загрязняющее Осветленная вода после Эффект, измере- эмульсия «Wedolit вещество реагентной обработки % ния EP5»

Водородный показа 7,8 7, тель (pH) Общие масла мг/дм – 23206, Нефтепродукты мг/дм – 0, Взвешенные вещества мг/дм3 190 Прозрачность % 0 89, Сорбционно-флокуляционное разложение отработанных маслосодержащих эмульсий позволяет получить очищенную воду с остаточным содержанием нефтепродуктов 0,05 – 3, мг/дм3, при обработке образуются частицы с гидравлической крупностью от 0,3 – 2,0 мм/сек, и легкосжимаемый маслошлам 4 категории опасности. При этом из технологического процесса разложения эмульсии полностью исключается использование коагулянтов (Al2(SO4)3, FeSO4, FeCl3, Al2(OH)5Cl и т.п.), кислот (HCl, H2SO4) и щелочей. Процесс разложения проходит в пре делах 20 минут. Осветленная вода может использоваться в оборотных системах предприятия, а так же для приготовления исходных рабочих эмульсий. Процесс разложения производиться при температуре окружающей среды. Удельная стоимость реагентного разложения 1 м3 эмуль сии 15 – 150 рублей. Данным способом возможно разложение практически любой эмульсии в не зависимости от степени ее устойчивости, состава и вида используемых в ее составе эмульга торов и стабилизаторов. Полнота разложения и качество выделенной из эмульсии осветленной воды, определяется, с одной стороны составом и концентрацией обрабатываемой эмульсии, с другой стороны, количеством и комбинацией реагентов, используемых для обработки (рис.1).

Таблица 2. Результаты анализов отработанной эмульсии «Квакерол 403 А» на основе полусинте тического эмульсола «Квакерол 403 А» и качества осветленной воды после реагентной обработки Осветленная вода Загрязняющее веще- Еденицы Отработанная эмуль- Эффект, после реагентной ство измерения сия «Квакерол 403А» % обработки Водородный показа 7,4 7, тель (pH) Общие масла мг/дм – 8500, Нефтепродукты мг/дм3 – 3, Взвешенные вещества мг/дм3 146 Прозрачность % 0 83, Таблица 3. Результаты анализов отработанной эмульсии «Россойл 500» на основе минерально го эмульсола «Россойл 500» и качества осветленной воды после реагентной обработки Отработанная эмуль- Осветленная вода Загрязняющее веще- Единицы Эффект, сия после реагентной ство измерения % «Россойл 500» обработки Водородный показа 7,0 7, тель (pH) Общие масла мг/дм3 – 11800, Нефтепродукты мг/дм3 – 0, Взвешенные вещества мг/дм 300 Прозрачность % 0 87, товарные реагент марки «СФ-А»

отработанная эмульсия вода осветленная вода товарный флокулянт 5 вода шлам Рис.1. Принципиальная технологическая схема реагентного разложения отработанной эмуль сии: 1 – узел приготовления суспензии реагента марки «СФ-А» рабочей концентрации;

2 – узел приготовления флокулянта рабочей концентрации;

3, 4 – насосы-дозаторы;

5 –узел реагентного разложения эмульсии;

6 – отстойник для отделения шлама от осветленной воды.

ФЛОТАЦИОННАЯ ОЧИСТКА ЖИРО – И НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СТОЧНЫХ ВОД Ксенофонтов Б.С., Таранов Р.А., Морозов С.Д.

Московский Государственный Технический Университет имени Н.Э.Баумана, Москва, Россия FLOTATION TREATMENT OF GREASE– AND OIL–POLLUTED WASTE WATERS Ksenofontov B.S., Taranov R.A., Morozov S.D.

Moscow State Technical University named after N.E.Bauman, Moscow, Russian Federation В настоящее время, несмотря на постоянное совершенствование природоохранной тех ники, остро стоит проблема выполнения требований нормативных документов при сбросе сточных вод, в частности жиросодержащих сточных вод, в водные объекты.

Испытания различных образцов очистного оборудования, проведнные нами в лабора торных и опытно-промышленных условиях, показывают, что в качестве эффективных устройств очистки жиросодержащих сточных вод могут использоваться флотационные аппара ты [1, 2], в частности комбинированные флотационные аппараты колонного типа.

Таким аппаратом является разработанная нами флотационная колонна (рис. 1, 2), кото рая состоит из корпуса 1, внутри которого установлена камера аэрации для подачи пульпы 4 и решетка 5.

Над камерой 2 и соосно ей установлено флоторазделяющее приспособление 6, в верх ней части которого расположена подвижная гидрофобная насадка 7, а в нижней – блок тонко слойного разделения 8.

При этом гидрофобная насадка удерживается ограничительными сетками 9, ниже кото рых на внутренней конической частя флоторазделяющего приспособления 6 выполнены нарифления 10 из гидрофобного материала, например фторопласта.

С внешней стороны корпуса 1 флотационной колонны установлены патрубки соответ ственно для вывода пенного продукта 11, подвода пульпы 12, вывода осветленной жидкости (камерного продукта) 14, подачи промывной жидкости 16, отвода промывочной жидкости 15, подвода воздуха 17. Установленный в нижней части флоторазделяющего приспособления блок тонкослойного отстаивания 8 включает набор полок 13, выполненных в виде v–образных элементов (рис.2). Расположенные внутри устройства 2 струйные аэраторы 3 представляют со бой установленные вертикально цилиндрические трубки, в верхней части которых имеются отверстия 18, выше которых установлены сопла 19. При этом под нижними концами струйных аэраторов 3 расположены отражатели 20, выполненные в виде плоских квадратных или круг лых пластин. Над приспособлением 6 расположен пенный лоток 21, в верхней части которого установлена орошающая форсунка 22, выполненная в виде фильтра (душевого распылителя), а в нижней патрубок 23 для отвода скапливающихся в верхней части полок 13 пузырьков газа или воздуха.

Рисунок 1. Флотационная колонна для очистки жиросодержащих сточных вод Рисунок 2. V–образные элементы блока тонкослойного отстойника Подача исходного питания может осуществляться с одновременной подачей воздуха под давлением от компрессора 25. Отвод пенного продукта может осуществляться под вакуумом, со здаваемым насосом 24. Флотационная колонна работает следующим образом. Исходная пульпа или тонкодисперсная суспензия по входному патрубку 12 через коллектор 4 поступает в струй ные аэраторы 3, в которые также подсасывается или подается под давлением воздух или газ через отверстия 18, причем количество подсасываемого воздуха определяется скоростью протекающей через сопло 19 струи пульпы или суспензии. При этом за счет разрежения, возникающего при скоростях течения пульпы или тонкодисперсной суспензии выше 8–11 м/с, происходят подсос воздуха (или газа) до мельчайших пузырьков и их контактирование со взвешенными частицами минеральной или органической природы. При этом для создания равномерной и эффективной аэрации во всем объеме пульпы или тонкодисперсной суспензии необходимое количество аэра торов, как показали экспериментальные исследования, составляет 4–8 на 1 м2. В случае использо вания аэраторов менее 4 на 1 м2 эффективность аэрации и флотации падает, а в случае примене ния аэраторов более 8 на 1 м2 эффективность флотации не повышается.

Выходящая с большой скоростью из аэраторов струя жидкости дополнительно диспер гируется, попадая на отражатели 20. При этом происходит дополнительное дробление пузырь ков воздуха (или газа), до более мелких размеров, достигающих 0,1–0,5 мм, и интенсивный процесс слипания пузырьков с частицами твердой фазы и каплями гидрофобных веществ, например масел, жиров, нефтепродуктов. Для более полного извлечения частиц широкого диа пазона крупности используют решетку 5 с живым сечением 15–30%. Этот диапазон был опре делен на основании проведенных исследований. При площади живого сечения менее 15% эф фективность аэрации и флотации резко падает, а при площади живого течения более 30% до стигнутый положительный эффект не изменяется.

Образующиеся флотокомплексы пузырек–частица (капля) поднимаются вверх, образуя во флоторазделяющем приспособлении 6 пенный слой, который контактирует с гидрофобной поверхностью нарифлений 10 наклонной части конфузора и далее с гидрофобной насадкой 7, выполненной, например, из фторопластовых шариков диаметром 5…10 мм.

При этом угол конфузора в пределах 20–70° выбран на основании проведенных иссле дований. При углах конфузора менее 20° сильно затрудняется подъем пенного продукта, что приводит к резкому увеличению времени пребывания пены во флотационной колонне, выпаде нию из нее сфлотированных частиц и, как следствие, к снижению степени извлечения целевого продукта. В случае использования конфузора с углом более 70° эффект контактирования наклонной гидрофобной поверхности с пеной и соответственно с газовыми пузырьками снижа ется и соответственно уменьшается эффект сжатия объема пенного слоя. Выбранный предел конфузора проверен при испытаниях нового образца колонны.

За счет контактирования пены (пенного слоя) с гидрофобными материалами указанной формы происходит интенсивная коалесценция (слипание) газовых пузырьков друг с другом и, как следствие, уменьшение пенного слоя в объеме и повышение концентрации целевого про дукта в пене. Далее пенный слой, проходя через сетки 9, попадает в пенный лоток 21, где под вергается орошению водой, подаваемой через орошающую форсунку 22. При этом происходит вымывание гидрофильных и плохо удерживаемых в пене частиц, которые попадают в зону аэрации устройства 2. При этом получаемый пенный продукт самопроизвольно сваливается по наклонному лотку 11 или отсасывается с использованием вакуум-насоса 24.


Отвод осветленной жидкости (камерного продукта) происходит во флоторазделяющем приспособлении 6, в котором концентрируется пенный продукт за счет коалесценции пузырь ков газа. Осветленная жидкость при этом проходит дополнительную очистку путем отстаива ния при медленном течении между полок 13 блока 8. При отстаивании в тонком слое высотой 20–50 мм происходит отделение тонких пузырьков как нагруженных частицами или каплями масла, так и ненагруженных, которые затем скапливаются в верхней части V–образных элемен тов, представляющих полки 13.

Скапливающиеся пузырьки затем за счет подъемной силы, обусловленной в том числе и эрлифтным эффектом, отводятся через патрубок 23 в пенный продукт, находящийся в лотке 21.

Осветленная жидкость (камерный продукт) после блока тонкослойного отстаивания выводится из флотационной колонны через патрубок 14.

Испытание флотационной колонны такой конструкции при очистке жиросодержащих сточных вод показало, что эффективность очистки существенно зависит от времени флотации.

На рисунке 3 представлены результаты очистки жиросодержащих сточных вод с использовани ем флотационной колонны рабочим объемом 3 м3. Средняя концентрация жиров в исходной воде составляла 850 мг/л.

Концентрация жиров на выходе, мг/л 10 15 20 25 30 35 40 Время, мин Рисунок 3. Зависимость эффективности флотационной очистки жиросодержащих сточных вод от времени флотации Представленные на рисунке 3 данные показывают, что при времени флотации более 21– 24 мин эффективность очистки более не повышается. Таким образом, можно считать, что такое значение времени флотации будет достаточным для достижения максимальной степени очист ки жиросодержащих сточных вод.

Для очистки сточных вод флотационным способом с образующимся не пенящимся про дуктом разработана флотоколонна с управляемым уровнем очищаемой жидкости в аппарате (рисунок 4). Флотоколонна включает корпус 1, с расположенными на его внешней стороне па трубками для подачи исходных сточных вод 2, отвода выделенных загрязнений 3, подачи воз духа 4 и вывода осветленной воды 6, а внутри корпуса расположены аэраторы 5 и воронка для сбора выделенных загрязнений 7.

Принцип работы флотоколонны заключается в следующем. Исходные сточные во ды через патрубок 2 поступают внутрь корпуса флотоколонны 1, где аэрируются пузыр ь ками воздуха, образующимися при выходе воздуха из аэраторов 5. Пузырьки воздуха ко н тактируют с присутствующими в сточных водах загрязнениями, образуя флотокомплексы частицы загрязнений–пузырьки воздуха, которые всплывают в верхний водный слой. Да лее эти флотокомплексы через воронку 7 выводятся из флотоколонны. Очищенная вода выводится через патрубок 6.

Разработанная колонна может наиболее эффективно использоваться для очистки нефте содержащих сточных вод.

Эффективным устройством для отделения не флотирующихся загрязнений, в частности растворенных веществ, а также минерализованных микро-пузырьков от жидкости является фильтр с фильтрующей загрузкой из торфа и угля (рисунок 5).

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, с установленными на его внешней сто роне патрубками для ввода жидкости 2, для отвода жидкости, осадка и промывной воды 3, от вода газа 4, секции камеры с восходящим потоком 5, секции с нисходящим потоком 6, частиц дисперсной насадки 7 и решетки 8.

Соотношение площадей сечения секций нисходящего и восходящего потоков составля ет от 1,0/1,5 до 1,0/3,0 и, кроме того, секции наполнены дисперсной гидрофобной насадкой.

Пористость слоя дисперсной насадки в секции с нисходящим потоком составляет 0,4–0,5, а в камере с восходящим потоком 0,55–0,85.

В качестве дисперсной насадки используются уголь (антрацит) и торф с размером ча стиц примерно 1–15 мм.

На основе рассмотренных выше комбинированных машин и аппаратов разработан и внедрен способ очистки сточных вод, содержащих нефтепродукты (рисунок 6).

Технологическая схема очистки нефтесодержащих сточных вод включает песколовки 1, отстойник 2, насос 3, фильтрат с загрузкой на основе торфа и углей, комбинированную флото машину 5, пеносборник 6. При очистке нефтесодержащих сточных вод эффективность очистки с использованием этой схемы достигает 95–96%, причем концентрация нефтепродуктов в очи щенной сточной воде после флотомашины составляет 1–4 мг/л, а после фильтра с загрузкой из торфа и углей до 0,1–0,3 мг/л.

Рисунок 4. Схема флотационной колонны для очистки воды от не пенящихся гидрофобных загрязнений Очистка жиросодержащих сточных вод с использованием механических флотомашин и флотационной колонны позволяет достичь степени извлечения жира 95–99% (рисунок 7).

Жиросодержащие сточные воды с концентрацией жира 1500–2000 мг/л и взвешенных веществ 1000–15000 мг/л поступают в канализационно-насосную станцию (КНС). Из КНС ча стично очищенные при прохождении через решетки 1 и жироловушки 2 сточные воды с кон центрацией жира около 1000 мг/л и взвешенных веществ около 1250 мг/л, при помощи насоса направляют в камеру предварительного фильтрования 3 для задержания крупных взвешенных частиц размером более 5 мм. Далее, после очистки во флотоколонне 5, отделенную жиромассу направляют в сборник 5, а очищенная вода сбрасывается в канализацию или на повторное ис пользование.

Уловленные при флотационной очистке жиры компостируют совместно с осадком и торфом. При этом соотношение торфа, жиромассы и осадка составляет соответственно при мерно 2:4:1.

Описанные выше флотационные аппараты и технологические схемы испытаны в про мышленных условиях с положительными результатами и рекомендованы к широкому про мышленному внедрению.

Рисунок 5. Схема коалесцентного фильтра с загрузкой из торфа и угля Рисунок 6. Принципиальная схема очистки нефтесодержащих сточных вод:

1 – песколовки, 2 – отстойник, 3 – насос, 4 – фильтр на основе углей и торфа, 5 – флотомашина;

6 – пеносборник.

Рисунок 7. Принципиальная схема установки для очистки жиросодержащих сточных вод: 1 – решетка механическая (1 шт.), 2 – жироловушка (2 шт.), 3 – насос (2 шт.), 4 – колонна флотационная (1 шт.), 5 – сборник жиромассы Vр = 2 м3 (1 шт.).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ксенофонтов Б.С. Очистка воды и почвы флотацией. Москва: Новые технологии, 2004. 224 с.

2. Ксенофонтов Б.С. Флотационная обработка воды, отходов и почвы. – Москва: Новые техно логии, 2004. 272 с.

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД ПИВОВАРЕННОГО ЗАВОДА Петрова Н. А., Мифтахова Ю. А.

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина, Екатеринбург, Россия TREATMENT OF BREWERIES’ WASTE WATERS Petrova N. A., Miftakhova Y. A.

B.N. Yeltsin Ural Federal University, Yekaterinburg, Russia Водное хозяйство пивоваренных предприятий, как и всех предприятий пищевой про мышленности, не стоит в ряду самых водоемких отраслей промышленности, однако предъявля ет достаточно высокие требования к ее качеству. Предприятия либо забирают воду из сети го родского водопровода, либо используют ее в сочетании с подземной водой. Сточные воды по сле очистки сбрасываются в сеть городской хозяйственно – бытовой канализации или в близ лежащий водный объект.

Сточные воды от предприятий обладают очень высоким содержанием растворенной ор ганики.

В ходе технологического процесса в воду попадают разнообразные вещества во взве шенном и растворенном состоянии. В сточных водах пивоваренного производства содержатся:

остатки сусла и пива, остатки хмеля;

промывные воды;

большое количество взвеси;

щелочные и кислотные стоки;

теплые загрязненные стоки (отработанный раствор из бутылкомоечной ма шины с нерастворенными твердыми веществами, такими как бумажная пульпа, шламы, раство ренные вещества, такие как едкий натр, соли металлов, а так же следы масел и жиров);

средства от смазки оборудования;

бытовые сточные воды.

Эти вещества последовательно повышают концентрацию загрязнений сточных вод. Ес ли умножить средневзвешанную концентрацию загрязнений на объем сточных вод, то получит ся общее загрязнение от стоков. Эти содержащиеся в сточных водах загрязнения требуют больших мощностей очистных сооружений и определяют текущую стоимость очистки в виде повышенного налога за сброс промышленных стоков. Для экономии средств и охраны окружа ющей среды требуется проведение мероприятий по снижению количеств этих загрязнений.

Для очистки сточных вод от пивоваренного производства используется биологическая очистка. Это связано с высокой концентрацией органических загрязнений в стоках. На пивова ренных предприятиях ХПК в подаваемой воде может достигать 7000 мгО2/л. В анаэробно аэробной системе очистки анаэробный реактор обеспечивает удаление основной массы загряз нений (75–95% по ХПК). При ХПКвх 5000–7000 мг/л, ХПКвых составит 300–500 мг/л. В зависи мости от времени суток и цикла работы производства гидравлическая нагрузка на анаэробный реактор может меняться от 0,2 до 1,2 м3/сут. На второй стадии – аэробной происходит до очистка стоков до требуемого уровня. Вся система обеспечивает удаление загрязнении на 99– 99,5%. На рисунке 1 представлены основные стадии технологического процесса очистки.

Сточные воды от производства поступают в усреднитель – накопитель сточных вод.

Сточная вода из усреднителя подается в первичный осветлитель. Благодаря специальной рас пределительной системе осветлителя происходит оптимизация скорости восходящего потока сточной воды и производительности установленного в верхней части емкости полочного сепа ратора. На полках сепаратора содержащиеся в стоке взвешенные вещества укрупняются, обра зуя хорошо осаждаемые хлопья.

Рисунок 1. Стадии технологического процесса очистки Образовавшийся осадок аккумулируется в двух конических секциях на дне первичного осветлителя. Далее осадок перекачивается в емкость аэробного ила, откуда совместно с избы точным аэробным илом поступает на обезвоживание.

Осветлнная сточная вода по специальному переливу самотеком поступает в емкость предварительного закисления. В данной емкости происходит предварительная обработка стока перед анаэробной ступенью биологической очистки. В аноксических условиях в емкости начи нается гидролиз содержащихся в сточной воде загрязняющих веществ, тем самым ускоряя по следующую анаэробную обработку стоков. Для предотвращения осаждения осадка в емкости установлены погружные мешалки.

Следующим шагом обработки является удаление из сточной воды углекислоты. Для этого сток из емкости предварительного закисления подается на СО2 – дегазатор и смешивает ся со сточной водой, прошедшей анаэробную очистку в реакторах. В СО2 –дегазаторе сточная вода обоих потоков проходит через стационарный слой наполнителя, где происходит удаление СО2 за счет атмосферного воздуха, подаваемого в дегазатор навстречу потоку сточной воды двумя центробежными вентиляторами. Отходящий воздух из дегазатора забирается ротацион ными воздуходувками и подается на ступень аэробной очистки стоков в зоны нитрификации аэробных реакторов.

Удаление углекислоты обеспечивает повышение уровня рН стока и экономию каусти ческой соды для нейтрализации перед анаэробной очисткой.

Обработанная в дегазаторе сточная вода подается насосами в метанреакторы.

Подача сточной воды в каждый из реакторов осуществляется по специальной распреде лительной системе перфорированных труб, смонтированных в донной части реактора. Данная система обеспечивает равномерное распределение сточной воды по всей площади реактора.

В реакторе осуществляется очистка сточной воды с помощью анаэробного биоценоза – в основном ацетогенных и метаногенных бактерий. Внутри реактора микрофлора формирует хлопья активного ила, которые при дальнейшем развитии образуют хорошо осаждаемые грану лы. Благодаря поддержанию постоянного расхода стоков в реакторе анаэробный активный ил постоянно находится во взвешенном состоянии в восходящем потоке сточной воды. При про хождении стока через данный слой активного ила органические вещества разлагаются и преоб разуются в биогаз. При этом уровень ХПК и БПК обрабатываемой сточной воды снижается.

Анаэробная очистка стоков происходит наиболее эффективно при температуре около 35– 370 С. Для поддержания данной температуры каждый реактор оборудован паровым инжектором.

Сток, подаваемый в каждый из метанреакторов контролируется как по объему (расходомерами), так и по уровню рН (pH-метрами). Для нейтрализации сточной воды, подаваемой в реакторы, предусмотрена возможность дозирования каустической соды NaOH, либо соляной кислоты HCl.

Дозирование реагентов осуществляется автоматически на поддержание заданного уров ня рН.

Для отделения активного ила от сточной воды анаэробные реакторы оснащены специ альной системой разделения, благодаря которой ценный активный ил удерживается в реакторе, а очищенная сточная вода по сливному лотку поступает в камеру обработанной воды, где про исходит ее дегазация.

Сточная вода, прошедшая анаэробную очистку, из метанреакторов самотеком поступает на дальнейшую аэробную биологическую очистку в реакторах. Аэробная очистка включает три ступени:

ступень 1 – удаление фосфатов.

Сточная вода из метанреакторов поступает в резервуары для биологического удале ния фосфатов. В данные резервуары с помощью насосов подается циркуляционный аэроб ный ил из вторичного осветлителя. В зоне дефосфотации аэрация отсутствует, но обеспечи вается постоянное перемешивание стока мешалками для предотвращения осаждения ила. В условиях недостатка кислорода для аэробных микроорганизмов создаются «стрессовые»

условия, в которых они вынужденно потребляют кислород из фосфатов (РО 4-). При этом в стоке растет содержание фосфора (Р). Далее, поступая в аэробную зону, испытавшие «стресс» микроорганизмы начинают потреблять больше фосфора, чем бы они делали, нахо дясь в условиях аэрации постоянно. Разница между количеством фосфора, выделенного в илом при недостатке кислорода, и количеством фосфора, потребленного в аэротенке, обе с печивает эффект биологической дефосфотации.

Далее остаточное содержание фосфатов при необходимости снижается методом хими ческого осаждения. Для этого предусмотрена станция дозирования хлорида железа FeCl3, обо рудованная мембранными насосами.

ступень 2 – удаление азота – нитрификация/денитрификация.

Следующая стадия – удаление азота – включает фазы денитрификации и нитрификации.В то время как в зоне денитрификации преобладает аноксическая среда (аэрация отсутствует), а в зону нитри фикации подается сжатый воздух. Насыщение стока воздухом осуществляется с помощью системы мелкопузырчатой аэрации, смонтированной в донной части резервуаров нитрификации. Воздух для аэрации подается пятью ротационными воздуходувками по системе распределения. На каждую ем кость нитрификации приходится соответственно по две воздуходувки.

Для удаления нитратов часть стока из зоны нитрификации подается назад в зону денит рификации. Для этого предусмотрены два рециркуляционных насоса. В зоне денитрификации происходит расщепление нитратов (NO3-) до элементарного азота (N). Для предотвращения осаждения ила в емкостях денитрификации установлены постоянно работающие мешалки.

Также мешалки предусмотрены в резервуарах нитрификации. Они включаются при необходи мости дополнительного снижения содержания нитратов (денитрификации) при отключении воздуходувок.

Обработанная на аэробной ступени сточная вода самотеком поступает во вторичный осветлитель для отделения активного ила. Данный резервуар рассчитан на пребывание сточной воды в течение определенного времени и осаждение активного ила. Осажденный на дне ил со бирается механизированным скребком и направляется в центральную заглубленную часть ре зервуара. Далее ил самотеком, по принципу сообщающихся сосудов, поступает по трубопрово ду в специальный резервуар. Всплывающая часть ила также собирается скребком и по специ альному разгрузочному устройству направляется в резервуар.

Часть ила, отделенного во вторичном осветлителе (циркулирующий ил), возвращается обратно в аэротенки для поддержания в них высокой концентрации ила.

Размножение аэробных микроорганизмов ведет к постоянному росту количества ила в системе. Поэтому часть ила из вторичного осветлителя отводится как избыточный ил в илона копитель. Далее избыточный ил подается на обезвоживание.

ступень 3 – доочистка.

Проектом предусматривается доочистка сточной воды от тяжелых металлов. Сточная во да из вторичного осветлителя самотеком поступает в два флокуляционных реактора. В реакторы дозируется комплексообразующий реагент для осаждения ионов металлов. В реакторах для пе ремешивания и предотвращения образования осадка предусмотрены погружные мешалки.

Сточная вода из флокуляционных реакторов самотеком поступает на дисковые ткане вые фильтры для отделения взвесей. Фильтры, размещенные в емкостях, оснащены системой самопромывки. Отфильтрованные взвеси откачиваются с поверхностей фильтровальной ткани и из конических днищ емкостей специальными насосами. Далее осадок подается в илонакопи тель. Для интенсификации процесса промывки в фильтры подается сжатый воздух.

Отфильтрованная сточная вода по лотку попадает в камеру очищенной воды.

Очищенная на БОС сточная вода подается в канализационную сеть через камеру пере ключения. Узел заключительного контроля на БОС обеспечивает непрерывное измерение рас хода, температуры и рН. Результаты измерений поступают в систему визуализации технологи ческого процесса, при их несоответствии заданным значениям выдается сигнал, что обеспечи вает возможность своевременного принятия корректирующих действий.

В процессе анаэробной очистки сточной воды в реакторах образуется до 700 м3/час биогаза с высоким содержанием метана (до 75%). Энергетически ценный биогаз после предварительной обработки направляется в котельную пивоваренного завода для получения тепловой энергии. Для дальнейшего использования, биогаз сначала накапливается в газгольдере рабочим объемом 200 м3.

Наличие газгольдера позволяет предупредить колебания давления в газопроводной системе.

Газгольдер выполняет роль безнапорной емкости. Перед газгольдером предусмотрена камера, в которой размещаются сепараторы конденсата. Сепаратор служит для отделения конденсата из биогаза в трубопроводе подачи на газгольдер, сепаратор – в отводящей линии. В зависимости от состава сточной воды биогаз может содержать значительное количество сероводорода (H2S).

Присутствие серы может вести к коррозии трубопроводов и оборудования, поэтому на БОС предусмотрена установка по удалению серы.

Рассмотренная технологическая схема для очистки сточных вод с использованием биохимического метода обоснована следующими соображениями:

большое содержание в сточной воде растворенных органических соединений;

возможность автоматизированного контроля и управления процессом;

надежность и многолетний опыт использования подобных схем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения /Госстрой СССР. М.: Стройи здат, 1986. 72 с.

2. Кузнецов А.Е., Градова Н.Б., Вайссер Т.А. Прикладная экобиотехнология / Учебное посо бие: в 2-х томах., М.: БИНОМ. 2010. 629 с.

3. Аксенов В.И., Галкин Ю.А., Ладыгечев М.Г., Ничкова И.И., Никулин В.А. Водное хозяйство промышленных предприятий / Справочное издание: в 2-х книгах. Книга 2. М.: Теплотехник.

2005. 432 с.

4. Яковлев С., Карелин Я. А., Ласков Ю.В., Воронов Ю.В. Очистка производственных сточных вод / Учебное пособие для студентов вузов. М.: Стройиздат. 1979. 320 с.

МОНИТОРИНГ СОДЕРЖАНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ CS В ВОДЕ С ПОМОЩЬЮ СОРБЕНТА АНФЕЖ Ремез В.П., Григорюк М.А.

ЗАО «Роса-Центр», Екатеринбург, Россия MONITORING OF CS RADIONUCLIDES CONTENT IN WATER WITH АНФЕЖ® SORBENT Remez V.P., Grigoryuk M.A.



Pages:     | 1 |   ...   | 9 | 10 || 12 | 13 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.