Аналіз і оцінка впливу діяльності підприємства ПАТ "Миропільська паперова фабрика" на водні об’єкти регіону

Размещено на http://www.allbest.ru/

АНАЛІЗ І ОЦІНКА ВПЛИВУ ДІЯЛЬНОСТІ ПІДПРИЄМСТВА ПАТ "МИРОПІЛЬСЬКА ПАПЕРОВА ФАБРИКА" НА ВОДНІ ОБ'ЄКТИ РЕГІОНУ

1. Технологічна схема виробництва, опис технологічного процесу очистки стічних вод

Очищення виробничих і господарсько-побутових стічних вод здійснюється на поза майданчикових очисних спорудах, проектною потужністю 4,5 тис. м³ стоків на добу. Очисні споруди введені в експлуатацію в 1972 році. Будівництво очисних споруд здійснювалось господарським способом відділом капітального будівництва фабрики і субпідрядним організаціями. Проектно-кошторисну документацію виконано "Укр. ДІПРО папір". Режим процесу очистки стічних вод розроблено у ВО "Оргпапірдерев".

Виробничі стічні води після проходження локального очисного устаткування в папероробному цеху поступають в насосну станцію (рис. 1). Окремою мережею трубопроводу в насосну станцію скидаються господарчо-побутові стоки від селища. Насосна станція - шахтного типу, діаметром 11,0 м. В підземній частині насосної станції розміщений прийомний резервуар, об'ємом 75 м³ і машинний зал. В надземній частині над машинним залом розташоване приміщення розподільних пристроїв, щитів управління.

В машинному залі насосної станції розміщенні 2 насоси марки 6НФ; один насос - робочий, один - резервний. Стічні води подаються напірним чавунним трубопроводом, діаметром 300 мм (дві нитки лінії), в приймальну камеру очисних споруд, розташованих за півтора кілометра від фабрики. В приймальну камеру також окремим трубопроводом поступають господарчо-побутові стоки від військової частини.

Із приймальної камери стічні води проходять пісколовку і далі по всіх спорудах ідуть самотічно.

Після пісколовки вода через водовимірювальний лоток поступає в двох-секційний змішувач, куди частково подається повітря для збагачення стоків киснем. Після змішувача, стічна вода через розподільчу чашу поступає в центральні розподільні пристрої первинних радіальних відстійників, діаметром 16 м.

Рис. 1. Схема очисних споруд: 1 - паперовий цех; 2 - флотатор; 3 - приймальний резервуар; 4 - насосна станція; 5 - селище; 6 - військова частина; 7 - решітка; 8 - пісковловлювач; 9 - первинний відстійник; 10 - аеротенк; 11 - вторинний відстійник; 12 - біоставок; 13 - установка знезаражування; 14 - насосно-компресорна

Розподільний пристрій являє собою стальну трубу, що переходить наверху у вертикальний, плавно розширений залізобетонний розтруб, який закінчується нижче горизонту води у відстійнику. Виходячи із розподільного пристрою, стічна вода попадає в простір, обмежений стінками металевого направляючого циліндру, який забезпечує заглиблений впуск води у відстійну зону відстійника.

Осад, який випав із стічної води на дно відстійника, згрібається за допомогою мулоскребу, швидкість руху якого 2 оберт/год., в муловий приямок розташований в центрі відстійника.

Видалення осаду із приямків відстійників проводиться плунжерними насосами, марки НП-28, які встановлені в насосній станції сирого осаду. Перекачування осаду здійснюється по напірному трубопроводу на мулові майданчики, загальною площею 9 тис м³.

Збір освітленої води здійснюється через водозлив збірним кільцевим лотком, розташованим з внутрішньої сторони стінки відстійника. Із збірного лотка освітлена вода, що містить мікроорганізми і розчинені органічні речовини, поступає у випускну камеру відстійника і дальше трубопроводом відводиться в трьох коридорний аеротенк. В аеротенку проходить процес аеробної очистки стічних вод і являє собою сукупність фізичних, біологічних та хімічних процесів.

Для нормальної життєдіяльності і розмноження мікроорганізмів активного мулу безпосередньо в аеротенк подається повітря для аерації з розрахунку 20 м³ на 1 м³ стоків, що поглиблює біологічну очистку стічних вод. В таблиці 3.1 наведені витратні норми хімікатів і енергетичних ресурсів на очистку стічних вод.

Аерація стічної рідини в аеротенку здійснюється повітродувкою, типу ГРМК-3-1 шт., вакуум-насосом УНВ-2, зворотної дії - 2 шт. Для інтенсифікації окислення органічних забруднень в аеротенк подається циркуляційний активний мул із вторинних відстійників. Господарсько-побутовий стік в складі стоків, що пройшли механічну очистку в первинних відстійниках, забезпечує синтез білкових речовин замість застосування біогенних добавок з вмістом "азоту" і "фосфату".

Після аеротенка суміш стічної води і активного мулу поступає по трубопроводу в розподільну чашу вторинних відстійників, далі у відстійну чашу відстійника, звідки мулова суміш направляється насосом 2,5 НФ в первинний коридор аеротенка, де змішується з стічними водами. Надлишковий мул, направляється в двохсекційний змішувач або на мулові майданчики.

Освітлена вода із вторинних відстійників повинна рівномірно переливатись через водозлив в збірний кільцевий лоток, із якого вода поступає в трубопровід і далі направляється на ставки біологічної очистки - 6 шт., з'єднаних між собою послідовно, де шляхом аерації стоки остаточно очищаються і до насичується киснем повітря.

При виході із останнього біоставка стічні води обеззаражуються гіпохлоритом натрію.

Дозування проходить з таким розрахунком, щоб доза залишкового активного хлору при скиді стоків була не більше 1-1,5 г/л.

Очищені стоки за допомогою розсіваючого випуску скидається в р. Случ (басейн р. Дніпро).

Якісні показники води повинні бути такими:

1. вміст завислих речовин, не більше 10-15 мг/л;

2. БСК₅, не більше 5 мг/л;

3. рН, в межах 6,5-8,5.

В блоці реагентного господарства очисні споруди встановлені повітродувки, що здійснюють подачу повітря для збагачення стоків киснем, насоси 2,5 НФ - 4 шт. - один з них резервний. В таблиці 2 наведена специфікація основного обладнання. Насоси призначені для подачі циркуляційного мулу після вторинних відстійників у аеротенк, видалення надлишкового мулу на мулові майданчики або в змішувач, а також для відкачування дренажних вод після мулових і піскових майданчиків.

Таблиця 1.

Витратні норми хімікатів і енергетичних ресурсів на очистку стічних вод

Стічні води в кількості 1,0:1,7 тис. м³/добу після механічного-біологічної очистки скидаються в р. Случ.

Таблиця 2.

Специфікація основного технологічного обладнання

Очищені стоки повторно не використовуються.

Пісок, уловлений в пісколовці видаляється на піскові майданчики.

Обезводнення осаду після первинних і вторинних відстійників здійснюється на мулових майданчиках. Пісок, осад із піскових та мулових майданчиків періодично вивозяться.

Кількість утвореного осаду становить - не більше 0,3 т/добу, 9 т/місяць.

З очищеною стічною водою скидається на добу:

1. завислих речовин - не більше 0,03 т;

2. БСК₅ - не більше 0,01 т.

2. Загальна характеристика очисних споруд та їх принцип дії

Механічний метод. Механічне очищення застосовують для стічних вод, що містять переважно завислі, плаваючі, дисперсні та грубоемульговані тверді і рідкі нерозчинні забруднюючі речовини. Прийоми видалення цих речовин базуються на процесах проціджування, відстоювання та фільтрації.

Зазвичай ці методи застосовують в якості попередньої очистки стічних вод. Проціджування за допомогою різноманітних пристосувань типу решіток, сит, сіток дозволяє позбутися від грубодисперсних домішок, а дрібні тверді частки віддаляються методом відстоювання і фільтрування. Важкі частки домішок осідають, легкі ж речовини спливають на поверхню води відстійника, звідки можуть бути легко видалені. При необхідності очищення вод, що містять нафтопродукти, застосовують широко поширені маслоловушки, жироловушки, нафтоуловлювачі, які, однак, малоефективні, тому що процес очищення в них малоінтенсивен і вимагає спеціальних пристроїв для відводу нафти. До більш ефективних пристроїв для очищення нафтовмісних стічних вод відносяться вдосконалені, дуже прості, але дають великий ефект очищення технічні комплекси.

Для інтенсифікації процесів відстоювання і фільтрації в стічні води зазвичай додають коагулянти і флокулянти або використовують гідроциклони і центрифуги, які підвищують швидкість очищення дією відцентрових сил. Використання сучасних пристроїв для механічного очищення дозволяє досягти виділення з побутових стічних вод до 60 % нерозчинених речовин, а з виробничих - до 90-95 %.

Пісковловлювач. Пісколовки (рис. 2) призначені для затримання мінеральних домішок, що містяться в стічній воді. Необхідність попереднього виділення мінеральних домішок обумовлюється тим, що при роздільному виділені з стічної рідини мінеральних і органічних забруднень полегшуються умови експлуатації споруд, призначених для подальшої обробки води та осаду - відстійників, метантенків та ін.

Рис. 2. Схема горизонтального пісковловлювача з прямолійним рухом води: 1 - вхідний патрубок; 2 - проточна частина пісковловлювача; 3 - осадозбірник; 4 - вихідний патрубок; 5 - патрубок для видалення осаду

Принцип дії пісколовки заснований на тому, що під впливом сил тяжіння частинки, питома вага яких більше, ніж питома вага води, у міру руху їх разом з водою в резервуарі випадають на дно. Пісколовки повинні бути розраховані на таку швидкість руху води, при якій випадають тільки найбільш важкі мінеральні забруднення, дрібні ж органічні частки не повинні осісти. Пісколовки зазвичай розраховуються на затримання піску крупністю 0,25 мм і більше. Встановлено, що при горизонтальному русі води в пісколовки швидкість повинна бути не більше 0,3 і не менше 0,15 м/с. При швидкості руху більше 0,3 м/с пісок не буде встигати осаджуватися в пісколовки, при швидкості менше 0,15 м/с в пісколовки будуть осідати органічні домішки, що вкрай небажано.

Пісколовки бувають горизонтальні, в яких вода рухається в горизонтальному напрямку, з прямолінійним або круговим рухом води, вертикальні, в яких вода рухається вертикально вгору, і пісколовки з гвинтовим (поступально-обертальним) рухом води. Широко застосовуються горизонтальні пісколовки; вертикальні пісколовки використовуються рідко.

Горизонтальний пісковловлювач складається з робочої частини, де рухається потік, і осадової, призначення якої - збирати і зберігати пісок до його видалення. При розрахунку пісколовки визначають розмір (довжину, ширину і висоту) як робочої, так і осадової частини.

Як показав досвід, у добре працюючих горизонтальних пісколовках можна затримати 65-75 % усіх мінеральних забруднень, що містяться в стічній воді.

Для того щоб із зменшенням швидкості руху води органічні речовини не осаджувалися, необхідно встановлювати спеціальні пристрої з автоматичним регулюванням швидкості. Щоб забезпечити швидкість руху води в пісколовці, близьку до розрахункової, при змінювальній витраті, потрібно на виході встановити який-небудь пристрій, що створює підпір (пропорційний водозлив, водозлив з широким порогом, лоток Паршаля).

Час перебування рідини в горизонтальній пісколовці приймають 30-50 с, ширину відділень - від 0,5 до 2 м. Для визначення розмірів осадової частини пісколовки необхідно знати кількість піску, яке може бути затримано пісколовки в одиницю часу.

Об'єм камери не повинен перевищувати дводобовий обсяг піску, що випадає.

Відстійник. Відстійники - штучні резервуари або водойми для виділення з шахтних, кар'єрних і виробничих стічних вод завислих домішок, осадження їх при невеликій швидкості потоку, а також для очищення стічних вод за допомогою реагентів.

Відстійники застосовують для попереднього очищення стічних вод, якщо по місцевих умовах потрібно їхнє біологічне очищення, або як самостійні спорудження, якщо по санітарних умовах цілком достатньо виділити зі стічних вод тільки механічної домішки.

Залежно від призначення відстійники підрозділяються на первинні, які встановлюють до споруджень біологічної обробки стічних вод, і вторинні, які встановлюють після цих споруджень.

По конструктивних ознаках відстійники підрозділяються на горизонтальні, вертикальні й радіальні. До відстійників умовно можуть бути віднесені й освітлювачі, у яких одночасно з відстоюванням відбувається фільтрація стічних вод через шар зважених речовин.

Радіальні відстійники (рис. 3). Різновидом горизонтального відстійника є радіальний відстійник, що представляє собою круглий неглибокий резервуар, вода в якому рухається від центра до периферії.

Рис. 3. Радіальний відстійник: 1 - центральна розподільна труба; 2 - круговий жолоб; 3 - труба; 4 - шкрябання; 5 - рухома ферма; 6 - пріямок; 7 - труба мул

Радіальні відстійники влаштовують із випуском води знизу або зверху; і в тім, і в іншому випадку вода надходить у відстійник по центральній трубі, а прояснена вода зливається в круговий жолоб, звідки вона приділяється по трубах або лоткам. Осад, що випав на дно, згрібається до центра шкребками, укріпленими на рухливій фермі, і надходить у приямок, з якого під тиском стовпа води висотою 1,5 м віддаляється по трубах або відсмоктується плунжерними насосами.

Тривалість відстоювання від способу наступного біологічного очищення коливається від 0,5 до 1,5 год. Вологість осаду, що вивантажується, дорівнює 95 % при самопливному видаленні 93 % при видаленні насосами. Звичайно радіальні відстійники компонуються в блоки із чотирьох відстійників [45].

Біологічний метод. Зміст біологічного очищення полягає в окисненні органічних речовин угрупуваннями мікроорганізмів (біоценозом), які включають безліч різноманітних бактерій, простіших і ряд більш високоорганізованих організмів: водоростей, грибків, хробаків, і іншими, які пов'язані між собою складними відношеннями (метабіозу, симбіозу і антагонізму).

Для синтезу своїх клітин біоценози використовують крім звичайних елементів живлення (органічного вуглецю, азоту, фосфору) ще ряд інших хімічних елементів (мідь, цинк, молібден, кальцій, калій, залізо і інші), які одержують їх іноді шляхом хімсинтезу з неорганічних з'єднань. Ці біологічні угрупування працюють або в аеробних умовах, утворюючи біоплівку або активний мул, або - в анаеробних в складі гранульованого мулу.

Біологічне очищення полягає в мінералізації органічних забруднень стічних вод, які окислюються мікроорганізмами. У природних умовах таке очищення проводиться на спеціальних полігонах, званих полями фільтрації або полями зрошення. На цих полях стічні води розливаються по системам каналів, де очищення їх від забруднень здійснюється шляхом фільтрації вод в шарах ґрунту товщиною не менше 0,8 м.

Біологічне очищення води - процес, притаманний природі, що виробила в ході еволюції на Землі стійкий механізм екологічної рівноваги. На основі знань про складні взаємозв'язки живих організмів в біосфері людина створила різні очисні споруди, що працюють на принципі біологічного очищення: біологічні ставки, що представляють самостійні екологічні системи; біологічні фільтри, що використовують як робочого ланки тонку бактеріальну плівку або аеротенки - штучні споруди в вигляді великих бетонних резервуарів, в яких стічні води продуваються сильними струменями найдрібніших бульбашок повітря знизу вгору. У таких пристроях "робочим тілом" служить маса, що складається з двох компонентів: мікроскопічних рослин і тварин. Цей біологічний механізм очищення - плід творчої фантазії людини, втілення в реальні біофільтри, яких в природі не існує. технологічна очистка стічна забруднювач

Процес мінералізації органічних речовин стає інтенсивним в умовах, коли є надлишок кисню у вигляді пухирців повітря і приплив органічних речовин із стічними водами. Тоді в мулі біологічного очисного пристрою бурхливо розвиваються бактерії і різні мікроорганізми, бактерії злипаються в грудки химерної форми, утворюючи величезну активну поверхню, що виділяє ферменти, що розщеплюють органічні речовини, які випадають в осад у вигляді мінералів. Сутність біологічної очистки мало чим відрізняється від процесів, що відбуваються на полях зрошення і фільтрації, хоча біохімічне окислення в першому випадку відбувається значно швидше.

Аеротенк. Аеротенк - споруда для штучного біологічного очищення стічних вод за допомогою активного мулу (бактерії-мінералізатори та нижчі організми) і продування повітрям (аерації).

Аеротенк являє собою бетонний проточний басейн глибиною 3-5 м, шириною 3-12 м і довжиною до 150 м. Повітря, що подається через закладені в дні аеротенка пористі пластинки (фільтроси), перемішує попередньо відстояну суміш стічної рідини і активного мулу, постачаючи кисень, потрібний для життєдіяльності бактерій, та окислюючи органічні забруднення. Активний мул випадає у вторинних відстійниках, звідки знову перекачується в аеротенк, а його приріст (завислі речовини) скидається для обробки (бродіння) з осадом первинних відстійників. Час перебування стічної рідини в аеротенку 6-12 години.

Ефективність процесу очищення в аеротенках визначається рядом умов: складом забруднюючих домішок, гідродинамічними умовами перемішування, співвідношення кількості забруднень з дієздатним мулом, кисневим режимом, температурою і активною реакцією суміші, наявністю елементів живлення для мікроорганізмів, активаторів і інгібіторів. В процесі експлуатації для покращення технологічного процесу деякі показники можуть бути змінені.

В залежності від ступені забрудненості стічних вод, способу підводу води застосовують: одноступеневі і двохступеневі схеми очищення, аеротенки з торцевим і бічним підводом води і мулу, аеротенки з регенераторами і без них. Найпростішою схемою очищення є схема із застосуванням одноступеневого аеротенка з торцевим підводом води і мулу без регенератора. Така схема використовується на ПАТ "Миропільська паперова фабрика (рис. 4).

Рис. 4. Схема біоочищення за допомогою одноступеневого аеротенка: 1,5 - подача і скид води; 2 - аеротенк; 3 - вторинний відстійник; 4 - станція знезаражування; 6 - подача мулу; 7 - компресор; 8 - подача повітря; 9 - насосна станція; 10 - муловий майданчик

Одноступеневий аеротенк - це прямокутний в плані резервуар глибиною 3-6 м, який може бути поділений вертикальними перегородками на секції, що збільшує шлях руху води у споруді. Ширина секцій 6-10 метрів. Після виділення крупних завислих речовин на спорудах мехочищення стічна вода потрапляє в одну із секцій аеротенка, сюди ж подається активний мул. Ця суміш деякий період часу, протягом якого здійснюється мінералізація органічних речовин, рухається по коридорам аеротенку до виходу. Для забезпечення кращої діяльності аеробних мікроорганізмів і підтримання мулу в завислому стані в нижню частину кожної секції подається стиснене повітря.

Необхідна кількість активного мулу і повітря, а також тривалість перебування води в аеротенку залежать від рівня забруднення і необхідного очищення стічної води. З аеротенку суміш води і мулу потрапляє у вторинний відстійник, де вона ділиться на тверду і рідинну фракції. Перша рухається до циркулярної насосної станції, друга - на станцію знезаражування. Тверда частина - активний мул, об'єм якого зростає на шляху руху по аеротенку, частково повертається насосною станцією (циркуляційний мул), а частково відводиться на мулові майданчики для перетворення добрива.

3. Кількісна та якісна характеристика забруднювачів

Фоновий створ розташований вище скиду на 250 м р. Случ, а контрольний створ - на 250 м нижче скиду. Аналізи відбираються 1 раз в місяць, а в місці скиду - 1 раз на декаду чи на тиждень залежно від контролюючого параметра (табл. 3 і табл. 4). Також відбираються проби в приймальні камері поступаючи стоків, після первинних радіальних відстійників, після аеротенка, де спостерігають за концентрацією мулу в аеротенку, муловий індекс.

Таблиця 3.

Контроль за очищенням стічних вод у місці скиду

За бакдослідженням встановили, що не більше 5000 в м³ колі-фагі не більше 100 в 1 л.

Таблиця 4.

Середньорічні фактичні та затверджені допустимі концентрації речовин у зворотних водах за 2012 рік

За таблицею 4 скиди концентрацій забруднюючих речовин таких як завислі речовини, азоту амонійний, ХСК, залізо і БСК ₅ перевищують допустиму концентрацію.

За даними дослідження лабораторії побудуємо графіки (рис. 5, 6, 7, 8 і 9) і більш досконально розглянемо скиди деяких забруднюючих речовин, які перевищили затверджені допустимі концентрації за січень - серпень 2012 рік.

Рис. 5. Порівняльна характеристика між фактичними концентраціями завислих речовин і її затверджених допустимих концентрацій за січень - серпень 2012 р.

Рисунок 5 відображає, що за період 15 квітня - 15 травня відбувся найвищий скид завислих концентрацій в р. Случ, який перевищує допустиму концентрацію в 33 рази. Ці частинки можуть бути мінерального й органічного походження: пісок, глина, мулисті речовини. Завислі речовини, залежно від крупності та щільності, опускаються у вигляді осаду на дно відстійника чи спливають на поверхню стічних вод у споруді. Завислі речовини впливають на стан життєдіяльності гідробіонтів, призводить до замулювання водойм, спричиняючи їх екологічне старіння.

Як сказано було вище: якісні показники води повинні бути такими - вміст завислих речовин, не більше 10-15 мг/л. Але за пробами контрольного створу вміст завислих речовин становить 16,9 мг/л. Це призводить до замулення р. Случ.

Рис. 6. Порівняльна характеристика між фактичними концентраціями азоту амонійного і її затверджених допустимих концентрацій за січень - серпень 2012 р.

Всесоюзний науково-дослідний інститут водопостачання, каналізації, гідротехнічних споруд і інженерної гідрогеології (НДІ ВОДГЕО) на прикладі стічних вод свинарських комплексів встановив, що за концентрацій більше 150 мг/л амонійний азот погіршує процес біологічної очистки стічних вод в аеротенках, спричиняючи зменшення швидкості біохімічного окислення забруднень. Тому в такому випадку найкраще застосовувати процесу реагентного видалення амонійного азоту, основаного на його переведенні в слабкорозчинну сполуку MgNH₄PO₄·6H₂O з наступним видаленням її із стічних вод відстоюванням. В даному випадку фактична концентрація скиду азоту амонійний становить менше 150 мг/л і майже не перевищує затверджену допустиму концентрацію. За таблицею 4 на р. Случ за пробами в контрольному створі (нижче 500 м скиду) азот амонійний має незначний вплив і також на навколишнє середовище.

Рис. 7. Порівняльна характеристика між фактичними концентраціями ХСК і її затверджених допустимих концентрацій за січень - серпень 2012 р.

Хімічне споживання кисню (ХСК) - це кількість кисню в міліграмах або грамах на 1 л води, необхідна для окислення вуглецевмісних речовин. Величина ХСК дає змогу оцінити вміст окисних речовин, але не дає інформації про їхній склад. Тому ХСК належить до узагальнених показників. Хімічне споживання кисню виражається кількістю кисню, витраченого на окислення забруднювальних хімічних речовин, що містяться в одиниці об'єму води, за певний час.

За абсолютною величиною ХСК завжди перевищує БСК; перевищення залежить від виду забруднювальних речовин і коливається в дуже широких межах (від 1,1 разів для етилового спирту до 60 разів для триетиламіну). Хоча величина ХСК не нормується чинними нормами охорони водойм, однак її слід брати до уваги під час визначення допустимого навантаження на водойму, виходячи з величини допустимого БСК і кількості розчиненого кисню.

Рис. 8. Порівняльна характеристика між фактичними концентраціями БСК ₅ і її затверджених допустимих концентрацій за січень - серпень 2012 р.

Біохімічне споживання кисню (БСК) - це кількість кисню, що витрачається за певний проміжок часу на аеробне біохімічне окислення (розкладання) нестійких органічних сполук, які містяться воді.

Не включає БСК витрату кисню на нітрифікацію, тобто окислення азоту амонійного. Цей процес розпочинається тоді, коли переважна частина органічних речовин вже окиснена, але все ж деяка частина - біологічно найбільш жорстких сполук, ще залишаються у стічних водах. Перетворення азоту амонійного відбувається під впливом нітрифікуючих бактерій у два етапи: утворення нітритів, а потім нітратів. При визначенні БСК в неочищених стічних водах нітрифікація розпочинається приблизно на 10-12 добу, а в біологічно очищених водах - раніше ніж за п'ять діб. Встановлено, що за першу добу витрачається 21 % розчиненого кисню від його загальної потреби, через 5 діб - 87,3 %, через 20 діб - 99 %, повне окиснення відбувається приблизно на 100 добу. Тому для практичних потреб при детоксикації господарсько-побутових стічних вод прийнято, що БСК_повне це БСК ₂₀. Оскільки вести оперативний контроль за роботою очисних споруд, отримуючи результати за 20 діб, практично неможливо, то виконують визначення 5-добового біохімічного споживання кисню - БСК ₅ (зниження вихідної концентрації у часі), що прийнята як стандартна у багатьох країнах світу. Крім того, БСК_повне є санітарним показником, що показує повну деструкцію азотовмісних сполук (виявлення нітратів у зворотній воді). Тому теоретично розраховують БСКповне за формулою:

БСК₅ = 0,875БСК_повне. (1)

При повній біологічній очистці стічних вод залишкове БСК_повне складає 15 мг/дм³, а концентрація органічних забруднень знижується на більше як 85 %. Глибоку очистку господарсько-побутових стічних вод досягають (БСК_повне 3-6мг/л) при застосуванні біоставків, біоплато тощо.

Рис. 9. Порівняльна характеристика між фактичними концентраціями заліза і її затверджених допустимих концентрацій за січень - серпень 2012 р.

Значні кількості заліза надходять зі стічними водами підприємств металургійної, металообробної, текстильної, лакофарбової промисловості й із сільськогосподарськими стоками.

Фазові рівноваги між формами сполук заліза у розчинах залежать від хімічного складу води, Рh і від температури. Розчинене залізо у стічних та природних водах представлене сполуками, що перебувають в іонній формі, у вигляді гідроксокомплексів й комплексів з розчиненими неорганічними й органічними речовинами природних вод. В іонній формі мігрує головним чином Fe (II), а Fe (III) під час відсутності комплексоутворювачів може в значних кількостях перебувати в розчиненому стані.

У результаті хімічного й біохімічного (при участі залізобактерій) окиснення Fe (II) переходить в Fe (III), іони якого, гідролізуючись, випадають в осад у вигляді Fe(OH)₃. Як для іонів Fе²⁺, так і для Fe³⁺ характерна здатність до утворення гідроксокомплексів типу [Fe(OH)₂]⁺, [Fe₂(OH)₂]⁴⁺, [Fe(OH)₃]⁺, [Fe₂(OH)₃]³⁺, [Fe(OH)₃]- і інших, співіснуючих у розчині в різних концентраціях залежно від Рh. Основною формою знаходження Fe³⁺ у поверхневих водах є комплексні сполуки його з розчиненими неорганічними й органічними комплексоутворювачами, головним чином гумусовими речовинами. При Рh=8,0 основною формою знаходження іонів тривалентного заліза в розчинах є Fe(OH)₃.

Вміст заліза у воді вище 1-2 мг/л значно погіршує органолептичні властивості води, надаючи їй неприємний в'язкий смак, і робить воду малопридатною для використання в технічних цілях.

Концентрація заліза не перевищає затверджену концентрацію, але за рисунком 9 15 лютого спостерігається скид, який перевищує затверджену допустиму концентрацію і спостерігається неприємний запах води.

За даними таблиці 4 визначаємо ефективність очисних споруд і зведемо дані до таблиці 5.

Таблиця 5.

Ефективність очистки

Найкраща ефективність очистки забруднюючих речовин є азот амоній, який становить 92,9 %, а найменша - хлориди.

4. Аналіз стану якості очищення стічних вод виробництва паперової фабрики та пропозиції по його покращенню

Недоліком системи водовідведення ПАТ "Миропільської паперової фабрики" є використання великої кількості свіжої води зі скидом всієї використаної маси назад у водне джерело, тобто у р. Случ. Також очищаються не тільки стічні води від паперової фабрики, але і побутові відходи від військової частини. Види забруднюючих речовин і їх концентрація у виробничих водах фабрики і в побутових водах набагато відрізняються. Тому і підходи до їх очищення також повинні бути різними. Для очистки виробничих вод найкраще використовувати зворотну систему очищення, яка зображена на рисунку 10, а для побутових - прямоточну (рис. 11). Відокремлення виробничих вод від побутових дає можливість повторного їх використання на полях зрошення і фільтрації.

Рис. 10. Система очистки стічної виробничої води: 1 - паперовий цех; 2 - насос; 3 - гідроциклон; 4 - флотатор (імпеллер); 5 - адсорбер; 6 - осадо збірний майданчик; 7 - подача води; 8 - відвід осаду; 9 - подача зворотної води

Очищення стічних вод методом відцентрифугування здійснюється у гідроциклонах і центрифугах. Відкритий гідроциклон, що використовується для очищення стічних вод від крупних твердих частинок зі швидкістю осідання понад 0,002 м/с. Він складається з вхідного патрубка і, кінцевого зливу, труби для відведення очищеної води і шлаковідвідної труби.

Флотаційне очищення стічних вод найчастіше застосовують після вилучення з них домішок, які осаджуються або спливають. Сутність процесу флотації полягає в тому, що до тонко дисперсних бульбашок повітря або газу прилипають частки завислих речовин і спливають разом на поверхню води. Ефект флотації залежить від розмірів бульбашок повітря і рівномірності розподілу їх у воді.

В імпеллерній установці вода з приймальної кишені потрапляє в статор, куди також всмоктується повітря. Імпеллер перемішує воду з повітрям. Із статора водоповітряна суміш витискується під дією відцентрованих сил і через решітку потрапляє безпосередньо у флотаційну камеру, де утворюється розподіл рідинної фази і бульбашок повітря (піни). Піна збирається пінозбірником в спеціальну кишеню і відводиться за межі споруди. Очищена вода потрапляє в іншу кишеню. Для більш повного очищення застосовують декілька камер з послідовним рухом води крізь них.

Адсорбцію застосовують для очищення стічних вод при концентрації органічних сполук менше 1 г/л. У більшості випадків адсорбенти - активоване вугілля, коксовий і шлаковий дріб'язок - використовують у вигляді зерен неправильної форми розміром від 1,5 до 5 мм.

До активованого вугілля, що використовується для очищення промислових стічних вод, висувають такі вимоги: легка змочуваність водою; відносно крупна пористість; невелика утримуюча здатність при регенерації; мінімальна каталітична активність щодо реакцій окиснення, конденсації тощо.

Ефективність адсорбції органічних речовин зі стічних вод залежить від хімічного складу адсорбенту і властивостей його поверхні. При очищенні стічних вод їх пропускають через нерухомий і псевдорозріджений шар адсорбенту. Застосування адсорбенту в нерухомому шарі - один із найбільш простих методів очищення стоків. У промислових умовах для його реалізації стічні води фільтрують через колону, заповнену адсорбентом.

Швидкість фільтрування стоків залежить від концентрації речовин, що містяться в стічних водах, і складає від 2 до 6 м³/год·м². Очищення стоків у нерухомому шарі застосовують тоді, коли у стічних водах майже відсутні завислі частинки. Такі частинки закупорюють проміжки між частинками адсорбенту, у результаті чого зростає опір шару адсорбенту потоку рідини і знижується швидкість фільтрування.

Після насичення адсорбенту поглиненою речовиною подачу стоків у колону припиняють і вугілля піддають регенерації. Очищення стічних вод активованим вугіллям у псевдорозрідженому завислому шарі здійснюється в циліндричних адсорберах. Швидкість подачі стічних вод обирається такою, щоб вугілля на решітці знаходилося у завислому стані.

Поглинені речовини вилучають при регенерації адсорбенту екстракцією органічними розчинниками, відгоном водяною парою і випарюванням у струмені інертного газоподібного теплоносія.

Рис. 11. Орієнтована схема очищення побутових стічних вод паперової фабрики, селища та військової частини: 1 - решітка; 2 - пісковловлювач; 3 - відстійник; 4 - адсорбер; 5 - біофільтр; 6 - вторинний відстійник; 7 - ставок-відстійник; 8 - хлораторна; 9 - метантенк; 10-вакуум-фільтр; 11- майданчик складування мулу

Решітки встановлюють на очисних станціях при надходженні на них стічних вод самопливом. Найбільш розповсюджені нерухомі решітки, які на невеликих очисних станціях очищуються вручну, а на великих - механічним способом із застосуванням рухомих граблів. Решітку розміщують в пазах розширеної частини каналу. Вона являє собою металеву рамку з приєднаними до неї круглими стержнями діаметром 10 мм або пластинками розмірами 10?50 мм.

Біофільтри - це споруди в яких очищуються стічні води (СВ) здійснюється фільтрацією їх через шар крупно зернистого матеріалу покритого біологічною плівкою аеробних мікроорганізмів. Забруднюючі речовини стічних вод сорбуються біоплівкою з під впливом організмів із яких вона складається піддаються окисненого процесу. Окисна реакція відбувається в присутності повітря, що природним або штучним способом подається у споруду.

Для очищення невеликої кількості СВ застосовують біофільтри з природною подачею повітря. Крупнозернистих матеріалів на поверхні якого розташовується біоплівка називають - завантаженим, як фільтрувальний матеріалів для біофільтрів використовують щебінь, гальку, керамзит, пластмасові елементи.

Метантенки - Закриті циліндричні залізобетонні резервуари з куполоподібним герметичним перекриттям і конічним днищем, призначені для зброджування осаду. Їх влаштовують на очисних каналізаційних станціях потужністю понад 10 000 м³/добу.

Обсяг метантенків в залежності від потужності станції може доходити до декількох тисяч кубічних метрів.

Размещено на Allbest.ru