Очистка сточных вод, поступающих от фармацевтического завода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, технических, сельскохозяйственных и производственных целей. В процессе использования воды человеком она изменяла свои природные свойства и в ряде случаев становилась опасной в санитарном отношении. Впоследствии с развитием инженерного оборудования городов и промышленных объектов возникла необходимость в устройстве организованных способах отведения загрязненных отработанных потоков воды по специальным гидротехническим сооружениям.

В настоящее время значение пресной воды как пригодного сырья постоянно возрастает. При использовании в быту и промышленности вода загрязняется веществами минерального и органического происхождения. Такую воду принято называть сточной водой.

В зависимости от происхождения сточных вод они могут содержать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. Водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обеззараживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой. Водоотводящие системы обеспечивают также отведение и очистку дождевых и талых вод. Строительство водоотводящих систем обусловливалось необходимостью обеспечения нормальных жилищно-бытовых условий населения городов и населенных мест и поддержания хорошего состояния окружающей природной среды.

В современном мире остро стоит проблема экологического состояния планеты, поэтому немаловажное значение уделяется совершенствованию систем водоочистки, ведь чистая вода является залогом здоровья и благополучия населения нашей планеты.

1. Исходные данные

1. Количество бытовых сточных вод, поступающих на очистные сооружения - 110000 м³/сут.

2. Количество производственных сточных вод, поступающих на очистные сооружения - 970 м³/сут.

3. Характер производства, от которого поступают сточные воды - Фармацевтический завод.

4. Численность населения, проживающего на канализируемой территории города - 282000 человек.

5. Глубина залегания грунтовых вод на площадке очистных сооружений - 4 м.

6. Доминирующий грунт на площадке очистных сооружений - глина

7. Отметки земли (черные) на площадке очистных сооружений:

- минимальная - 104 м;

- максимальная - 108 м;

8. Отметка воды в реке (межень) - 101 м.

9. Способ обработки осадка - анаэробное сбраживание сырого осадка с последующим обезвоживанием на вакуум-фильтрах и сушкой в естественных условиях.

10. Расход воды водоема среднемесячный Q - 10м³/сек.

11. Средняя скорость воды V -0,5 м/сек.

12. Средняя глубина Н - 1,5 м.

13. Коэффициент извилистости - 3

14. Расстояние до расчетного створ - 1500 м.

15. Константа К₁ потребления Q₁ - 0,1 сут^-1.

16. Константа К₂ потребления Q₂ - 0,29 сут^-1.

17. Содержание взвешенных веществ в реке до спуска сточных вод - 15 мг/л.

18. Допустимое увеличение содержания взвешенных веществ Р - 0,75 мг/л.

19. БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод - 5,5 мг/л.

20. БПК_полн речной и сточной воды в расчетном створе - 6 мг/л.

21. Содержание растворенного кислорода до места спуска сточных вод -7,7 мг/л.

22. Минимально допустимое количество кислорода в воде водоема - 4 мг/л.

23. Вид нормативов качества воды в водоеме - водоемы культурно-бытового водопользования.

2. Определение расчетных расходов сточных вод, поступающих на городские очистные сооружения

2.1 Определение среднесуточного расхода смешанного стока

Q_mid=Q_{mid гор}+ Q_{mid пр},

где Q_{mid гор} - общий средний суточный расход от города, поступающий на очистные сооружения, Q_{mid гор} =110000 м³/сут;

Q_{mid пр} - суточный расход, поступающий от промышленного предприятия, Q_{mid пр} = 970 м³/сут.

Q_mid=110000+970=110970 м³/сут

2.2 Определение среднечасового расхода общего стока

q_{mid m}= Q_mid/24

q_{mid m}=1109700/24=4623,7 м³/ч

2.3 Определение среднесекундного расхода общего стока

q_{mid s}= q_{mid m}*1000/3600

q_{mid s}=4623,7*1000/3600=1284,3 л/с

2.4 Определение максимального секундного расхода общего стока

q_max= q_{mid s}*K_{gen max}/1000,

где K_gen._max = 1,47 - коэффициент неравномерности [1]

q_max=1284,3*1,47/1000=1,92 м³/с

2.5 Определение максимального часового расхода общего стока

q_{max m}= q_{mid s}*3600

q_{max m}=1,92*3600=6912м³/ч

	Qср.сут. м3/сут	qср час м3/ч	qср сек л/с	qмак сек м3/с
Бытовые сточные воды	110000	4583,3	1273,1	1,9
Промышленные сточные воды	970	40,4	11,2	0,02
Итого	110970	4623,7	1284,3	1,92

3. Определение концентрации загрязнения общего стока

В соответствии со СНиП 2.04.03-85 определяем концентрацию взвешенных веществ.

3.1 Определение концентрации взвешенных веществ в хозяйственно-бытовых стоках

C_в.в.=а•1000/q_о,

где а=65 мг/л - концентрация загрязнений вещества на 1 человека;

q_о=390 л/сут - удельная норма водоотведения бытовых сточных вод на 1 жителя.

C_в.в.=65•1000/390=166,67 мг/л

3.2 Определение концентрации органических загрязнений по БПК_полн в хозяйственно-бытовых стоках

С_БПК=a•1000/q,

где а=75 г./сут - БПК_полн неосветленной жидкости на 1 жителя;

q=390 л/сут - удельная норма водоотведения бытовых сточных вод на 1 жителя.

С_БПК =75•1000/390=192,31 мг/л

3.3 Определение концентрации взвешенных веществ по СПАВ

С_СПАВ=a•1000/q,

а=2,5г/сут

С_СПАВ=2,5•1000/390=6,4 мг/л

3.4 Определение концентрации загрязнения смешенного стока городских и производственных сточных вод

C_см=(C_en•Q_mid+C_{en пр}•Q_{mid пр})/ Q_mid,

где С_en =166,67 мг/л - концентрация взвешенных веществ в хозяйственно-бытовых водах от города.

C_{en пр}-750 мг/л - концентрация взвешенных веществ от завода.

Q_{mid пр} -970 м³/сут - суточный расход, поступающий от завода.

Q_mid - 110000 м³/сут - суточный расход, поступающий от города.

C_см=(110000•166,67+970•750)/110970=171,76 мг/л

3.4 Определение концентрации загрязнений по БПКполн в смешенном стоке

L_см=(L_en•Q_mid+l_{en пр}•Q_{mid пр})/ Q_mid,

где L_en - концентрация органических загрязнений по БПК_полн в хозяйственно-бытовых водах от города, мг/л;

L_en=(110000•192,31+970•420)/110970=194,3 мг/л

4. Определение необходимой степени очистки сточных вод

Исходные данные по реке: среднемесячный расход воды в реке при 95 %-ой обеспеченности составляет в расчетном створе Q_r= 10 м³/с. На участке реки от места выпуска сточных вод до расчетного створа средняя скорость течения равна V_r = 0,5 м/с при глубине Н_г = 1,5 м. Извилистость русла на участке слабо выражена, т. е. = 3. Выпуск сточных вод с расходом q_{max s} = 1,92 м³/с проектируется у берега, т. е. = 1,5.

Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру составляет 1,5 км. Концентрация взвешенных веществ в реке до спуска сточных вод С _г= 15 г./м³.

Содержание растворенного кислорода в реке до места выпуска сточных вод О_г = 7,7 мг/л.

Константа скорости потребления кислорода сточной водой К₁ = 0,1; константа скорости потребления кислорода речной водой К₂ = 0,29.

БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод L_r= 5,5 мг/л.

4.1 Определение коэффициента смешения сточных вод с водой водоема

,

где е - основание натурального логарифма (е = 2,73);

Q_r - среднемесячный расход воды в реке, 10 м³/с;

q_max - максимальный секундный расход общего стока, 1,92 м³/с;

L_ф - расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру, 1500 м;

а - коэффициент, учитывающий характер реки:

,

где - коэффициент, учитывающий место расположения выпуска (для берегового выпуска =1, для руслового выпуска =1,5);

- коэффициент извилистости русла 3;

Е - коэффициент турбулентной диффузии, которая находится по формуле:

,

где V_r - средняя скорость течения воды в реке на участке между выпусками и расчетным створом, 4,5 м/с;

Н_r - средняя глубина реки на участке между выпуском и расчетным створом 1,5 м.

E=

=

Кратность разбавления в расчетном створе:

,

где Q_r - среднемесячный расход воды в реке 10 м³/с;

q_{max s} - максимальный секундный расход от городa 1,92 м³/с.

По известному коэффициенту смешения находим кратность разбавления сточных вод в расчетном створе:

4.2 Определение необходимой степени очистки по взвешенным веществам

где p - допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (для I I категории), 0,75 мг/м³ [1];

С_r - содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска сточных вод в него, 15 мг/л.

4.3 Определяем необходимую степень очистки по взвешенным веществам

,

где С_см - 171,76 количество взвешенных веществ в смешенном стоке, мг/л.

4.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду

,

где L_r - полное биохимическое потребление кислорода речной водой, мг/л;

О_г - содержание растворенного кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, мг/м³;

О₂ - минимальное содержание кислорода в воде, для рыбохозяйственного водоема, мг/м³.

4.5 Определение необходимой степени очистки по БПК_полн

,

где К₁; К₂ - константа скорости потребления кислорода сточной и речной водой, K₁= 0,1; К₂ = 0,29;

L_ПД - предельно допустимая БПК_полн смеси речной и сточной воды в расчетном растворе, мг/л;

L_r - БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л;

t - продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, (сут):

,



4.6 Определение необходимой степени очистки по БПК _полн.

,

где L_см - концентрация загрязнений по БПК_полн в смешенном стоке, мг/л.

5. Выбор технологической схемы очистных сооружений

сточный очистка сооружение

Выбор схемы очистки сточных вод зависит от многих факторов: необходимой степени очистки, количества и состава сточных вод, расхода и качества воды в водоеме, от комплекса требований предъявляемых санитарными нормами и т. д.

Согласно приведенному выше расчету степень очистки сточных вод по взвешенным веществам и по БПК_полн должна быть 87 % и 94 %. Таким образом, к проектированию принимается полная биологическая очистка, а также доочистка сточных вод.

Состав сооружений.

1. Механическая очистка: решетки, аэрируемая песколовки, первичные радиальные отстойники.

2. Биологическая очистка: аэротенки, вторичные радиальные отстойники.

3. Обеззараживание: контактный резервуар, лоток Паршаля, хлораторная.

4. Сооружения для обработки осадка: илоуплотнитель вертикального типа, аэробный стабилизатор (метантенк), пресс-фильтр.

Осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил из вторичных отстойников уплотняется, сбраживается в метантенках, а затем обезвоживается на фильтр - прессах. Для надежности работы сооружений принимаем аварийные иловые площадки на ј производительности сооружения по механической обработке осадка. Осадок вывозится на площадки захоронения. Фильтрат возвращается в голову сооружений перед первичными отстойниками.

Размещено на Allbest.ru