Разработка экологического проекта населенного пункта с предприятием

1 – песколовка;

2 – усреднитель;

3 – склад реагентов;

4 – растворные  баки;

5 – дозатор;

6 – смеситель;

7 – нейтрализатор;

8 – отстойник;

9 – осадкоуплотнитель;

10 – вакуум-фильтр;

11 – накопитель  обезвоженных осадков;

12 – шламовые  площадки.

Рисунок 5 - Принципиальная схема станции реагентной нейтрализации.

Сточные воды, содержащие органические соединения – фенол, крезол, фурфурол, бензол, дихлорэтан и другие, при допустимых концентрациях направляются на сооружения биологической очистки.  В случае превышения предельно допустимых концентраций необходима локальная очистка на устреднителях-накопителях сточных вод, из которых сточные воды равномерно сбрасываются в канализацию.

В состав сооружений очистки сточных вод II системы входят установка механической очистки, двухступенчатой биологической очистки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – решетка;

2 – песколовка;

3 – нефтеловушка;

4 – первичный отстойник;

5 – флотатор;

6 – аэротенк 1 ступени;

7 – вторичный отстойник;

8 – аэротенк 2 ступени;

9 – третичный отстойник;

10 – фильтр;

11 – контактный резервуар;

12 – гидроциклон;

13 – песковые площадки;

14 – разделочные резервуары;

15 – стабилизация осадка;

16 – обезвоживание.

Рисунок 6 - Схема очистки сточный вод II системы канализации нефтеперерабатывающего завода

В песколовках выделяются крупнодисперсные нефтепродукты и тяжелые механические примеси, песок.

После песколовок сточные воды направляются в нефтеловушки, объем которых равен 2-х часовому расходу поступающей воды. В нефтеловушках выделяются мелкодиспергированные нефтепродукты и тяжелые взвеси гидравлической крупностью 0,8 мм/с. Затем сточные воды направляются в радиальные отстойники для дополнительного отстаивания. Объем отстойников рассчитывают на 6-часовой приток сточных вод.

1 – скребковый транспортер;

2 – гидроэлеватор;

3 – пропорциональное водораспределительное  устройство;

4 – водораспределительная труба;

5 – нефтесборная труба с ручным  приводом;

6 – блок тонкослойных вставок;

7 – трубопровод для отвода  воды;

8 – трубопровод подачи сточной  воды;

9 – трубопровод для отвода  осадка;

Рисунок 7 - Нефтеловушка с тонкослойными вставками

После узла механической очистки концентрация нефтепродуктов в воде снижается до 50-70 мг/л, что превышает величину, при которой эти воды могут подаваться в сооружения биологической очистки, поэтому в схемах предусмотрена физико-химическая очистка. Для нее применяют напорную флотацию с коагуляцией.

Напорные флотационные установки работают с 50%-й рециркуляцией очищенного потока. В качестве коагулянта используют сульфат алюминия.

Биохимическую очистку осуществляют по двухступенчатой схеме.

При двухступенчатой очистке продолжительность аэрации в каждой ступени должна быть соответственно 3,5 и 8 ч, а продолжительность отстаивания во вторичном и третичном отстойниках - 1,5 и 3 ч.

Гидроциклоны служат для отмывки песка от нефтепродуктов.

Разделочные резервуары для отделения воды от нефтепродуктов.

Возрастающие требования к качеству сточных вод, сбрасываемых в рыбохозяйственные водоемы, диктуют необходимость дополнительной очистки биохимически очищенных сточных вод. Наибольшее распространение для этой цели получили биологические пруды, рассчитываемые на продолжительность пребывания в них воды от нескольких суток до года. После биологических прудов очищенные воды сбрасывают в водоем.

Очищенные сточные воды второй канализационной системы не могут быть использованы в оборотном цикле вследствие повышенного содержания солей (порядка 5-- 6 г/л), поэтому после соответствующей очистки сбрасываются в водоем.

 

3.3.2 Описание  схемы очистки бытовых сточных  вод

 

Максимальный суточный расход, м3/сут, составит

Qсут макс=Ксут макс·(qн·N/1000),

где Ксут макс– коэффициент максимальной суточной неравномерности, Ксут.макс=1,3 [2];

qн- норма водоотведения, л/(сут·чел), qн=240 л/(сут·чел) [2];

N- число жителей, чел, N=180200 чел.

Qсут.макс=1,3·(240·180200/1000)= 56222,4 м3/сут

Расчётный суточный расход, м3/сут, составит

                      Qрасч.сут=К·Qсут.макс ,                                                                     (2.2)

где К- коэффициент, учитывающий количество сточных вод от предприятий местной промышленности и на неучтённые расходы, К=1,06 [2].

Qрасч.сут=1,06·56222,4=59595,7 м3/сут

Различают следующие методы очистки бытовых сточных вод:

- механическая очистка – предназначенна для удаления из воды минеральных, органических нерастворимых примесей, а также крупных отбросов;

- биологическая  очистка – предназначена для  удаления из воды органических  растворимых примесей, в результате жизнедеятельности МКО, которые окисляют их в нерастворимые;

- обеззараживание  – предназначена для удаления  из сточной воды патогенных, болезнетворных МКО.

 

 

 

 

 

 

 

 

1 – решетка;

2 – песколовка;

3 – первичный отстойник;

4 – аэротенк;

5 – вторичный  отстойник;

6 – метантенк;

7 – иловые  площадки;

8 – контактный  резервуар;

9 – установки обезвоживания осадка.

Рисунок 8  - Схема очистки бытовых сточных вод.

В схеме установлены решетки с механической очисткой.

Решетки являются первым элементом очистки сточных вод. Решетки, предназначенны для задержания крупных загрязнений в сточной воде, устанавливаются на пути движения жидкости. Решетка состоит из наклонно установленных параллельных металлических стержней на расстоянии 16 мм друг от друга, укрепленных на металлической раме. Наклон решетки составляет 60° к горизонту. Стержни решетки выполнены из металлических полос прямоугольного сечения 60×10 мм.

В прозорах решетки движутся зубцы граблей, укрепляемых на подвижной шарнирно-пластинчатой цепи. Цепь приводится в движение двигателем через привод с шестеренчатой передачей. Отбросы, снятые со стержней решетки и поднятые граблями на подвижную ленту, направляются в дробилку для их размельчения.

Песколовки приняты с круговым движением воды.

Схема песколовки с круговым движением воды представлена на рисунке 9.

1 - гидроэлеватор; 

2 - трубопровод для отвода всплывающих примесей; 

3 – желоб; 

4 - затворы;

5 - подводящий лоток;

6 - пульпопровод;

7 - трубопровод  рабочие жидкости;

5 - камера  переключения; 

9 -устройство  для сбора всплывавшие примесей; 

10 - отводящий лоток;

11 - полупогружные щиты.

Рисунок 9  - Горизонтальная песколовка с круговым движением воды.

Принцип работы песколовки: сточная вода поступает по трубопроводу и разбивается на два потока, которые поступают в кольцевой лоток. При движении по лотку создается скорость 0,15-0,3 м/с, при которой выпадают через щелевые отверстия только минеральнеы примеси. Песок поступает в песковой приямок, откуда периодически откачивается или удаляется гидроэлеватором. Погружная перегородка задерживает всплывшие примеси (жиры, масла, нефтепродукты), которые через отверстия поступают в центральную часть и удаляются через погружную воронку.

В данной схеме принят радиальный отстойник, так как Qос>20000 м3/сут.

Радиальный отстойник круглый в плане ø18-54м с впуском по центральной трубе с выпуском в круговой перефирийный лоток через зубчатые водосливы. Скорость движения осветляемой воды изменяется от максимальных значений в центре до минимальных на периферии радиального отстойника. Взвешенные вещества, выпадающие в осадок из движущегося потока осветляемой воды, перемешаются в иловый приямок скребками, размещенными на вращающейся ферме. На этой же ферме расположено подвесное устройство, сгребающее всплывающие на поверхность вещества к жиросборнику, из которого они отводятся на перекачку.

1 - илоскреб; 

2 - распределительная камера;

3 - подводящий  трубопровод; 

4 - трубопровод выгрузки осадка;

5 - жиросборник; 

6 - насосная станция перекачки осадка;

7 - трубопровод отвода осветленной воды;

5 –жиропровод.

Рисунок 10 - Схема радиального отстойника.

Частота вращения фермы с илоскребами составляет 2-3 ч, привод фермы периферийный с тележкой на пневмоходу. Осадок удаляется с помощью плунжерных и центробежных насосов, что обеспечивает снижение его влажности до 93,0 -93,5 %. Радиальные первичные отстойники обеспечивают задержание 50-55% взвешенных веществ.

Круглая в плане форма радиальных отстойников позволяет уменьшать необходимую толщину стеновых панелей за счет применения высокопрочной предварительно напряженной арматуры, что сокращает их удельную материалоемкость. Вращающаяся ферма обеспечивает простоту эксплуатации радиальных отстойников.

Указанные достоинства радиальных отстойников обусловили их широкое распространение на очистных сооружениях.

Для биологической очистки сточных вод приняты аэротенки-вытеснители без регенерации, так как БПКполн=205 мг/л.

Аэротенк представляет собой резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости. Для лучшего и непрерывного контакта они постоянно перемешиваются путем подачи сжатого воздуха. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов в аэротенк  должен непрерывно поступать кислород воздуха. Активный ил представляет собой биоценоз микроорганизмов-минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические вещества сточной жидкости.

Аэротенк делится на секции, а каждая секция делится на 2,3 или 4 коридора. 

Прошедшая аэротенк сточная вода вместе с активным илом поступает во вторичный отстойник, где активный ил отделяется от очищенной сточной воды. Отделенный активный ил снова перекачивается в канал перед  аэротенком для дальнейшего использования. Этот ил называется  циркуляционным.

Аэротенки-вытеснители характеризуются сосредоточенным впуском исходной воды и циркулирующего активного ила в начале сооружения, отводом иловой смеси в конце.

Вторичный отстойник предназначен для разделения сточной воды и активного ила после аэротенков. По конструкции вторичные отстойники аналогичны первичным.  В схеме приняты радиальные вторичные отстойники.

Удаление активного ила осуществляется самотеком. Для подачи осевшего активного ила в приямок служат скребковые механизмы. Осадок из вторичного отстойника удаляется непрерывно или периодически. При периодическом удалении перерывы между выгрузками должны быть не более 3 часов.

Обеззараживание сточной воды производится хлором.

Метантенки - сооружения, предназначенные для стабилизации осадков, отделяемых в процессах очистки сточных вод. Биохимический процесс стабилизации осуществляется в анаэробных условиях и представляет собой разложение органического вещества осадков в результате жизнедеятельности  сложного комплекса микроорганизмов до конечных продуктов, в основном метана и диоксида углерода. Сброженный осадок удаляется из нижней части метантенка и направляется на сушку (иловые площадки).

Иловые площадки представляют собой спланированные участки земли, окруженные со всех сторон землянными валиками. Сброженный осадок из метантенков периодически наливается небольшим слоем на участки и подсушивается до влажности 70-80%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Проектирование санитарно-защитный зон предприятия и очистных сооружений.

 

4.1 Построение  розы ветров

 

Таблица 3 - Повторяемость направлений ветров

С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ
19	10	7	8	6	12	14	24

 

 

 

 

 

 

Рисунок 11 - Роза ветров.

 

 

4.2 Обоснование  местоположения промплощадки и  площадки очистных сооружений.

 

4.2.1 Санитарно-защитная  зона промышленной площадки.

 

Важное место в системе защиты атмосферного воздуха занимает правильное развещение промышленного предприятия. Создание здоровых и безопасных условий жизнедеятельности населения начинается с правильного выбора территории для размещения предприятий и рационального расположения санитарно-защитной зоны, вынесение промышленного предприятия за пределы города с учетом розы ветров.

Площадка для строительства промышленного предприятия должна быть спланирована с учетом аэроклиматических характеристик и рельефа местности. Промышленный объект должен быть расположен на ровном возвышенном месте, хорошо продуваемом ветрами. Взаимное расположение промышленных предприятий и населенных пунктов определяется по средней «розе ветров» теплого периода года. Промышленные обьекты являются источниками выделения вредных веществ в окружающую среду, располагающихся за чертой населенных пунктов с подветренной стороны от жилых массивов, чтобы выбросы уносились в сторону от жилых кварталов.

 

4.2.2 Санитарно-защитная  зона очистных сооружений.

 

Площадка для строительства очистных сооружений располагается, как правило, с подветренной стороны для господствующих ветров теплого периода года по отношению к жилой застройке и ниже города по течению реки. Площадка должна иметь уклон, обеспечивающий самотечное движение сточной воды по очистным сооружениям и отвод дождевых вод. Грунты площадки должны допускать строительство сооружений без устройства дорогостоящих оснований.

Площадку, как правило, выбирают на территории незатапливаемой паводковыми водами с низким уровнем грунтовых вод. [4] 

 

4.3 Определение  размеров санитарно-защитных зон

 

4.3.1 Определение  размеров санитарно-защитной зоны  для предприятия.

 

 

При необходимости и соответствующем техническом и гигиеническом обосновании санитарно-защитная зона может быть увеличина, но не более чем в 3 раза, т.е. максимальное значение санитарно-защитной зоны – 3000 м. при установлении протяженности санитарно-защитной зоны учитывают соответствующее направление ветров. Таким образом, санитарно-защитная зона может в зависимости от розы ветров иметь различную протяженность в разных направлениях, но в любом случае не ниже нормативной.