Биокаталитическая очистка сернисто-щелочных сточных вод

Санитарно-химические показатели загрязненности сточных вод. Воздействие соединения серы на окружающую среду. Микробиологические основы процессов очистки серосодержащих сточных вод. Расчет технологических параметров процесса сероокисления в биофильтрах.

Рубрика Экология и охрана природы
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 23.12.2016
Размер файла 711,8 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

К биофильтрам с плоскостной загрузкой следует отнести и погружные биофильтры, представляющие собой резервуары, заполненные сточной водой и имеющие днище вогнутой формы. Вдоль резервуара несколько выше уровня сточной воды устанавливается вал с насаженными пластмассовыми, асбестоцементными или металлическими дисками диаметром 0,6-3 м. Расстояние между дисками 10-20 мм, частота вращения вала с дисками 1-40 мин-1.

Плоскостные биофильтры с засыпной и мягкой загрузкой рекомендуется применять при расходах до 10 тыс. м3/сутки, с блочной загрузкой- до 50 тыс. м3/сутки, погружные биофильтры - для малых расходов до 500 м3/сутки.

Преимущества биологического метода очистки - возможность удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе токсичные, простота конструкции аппаратуры, относительно невысокая эксплуатационная стоимость. К недостаткам следует отнести высокие капитальные затраты, необходимость строгого соблюдения технологического режима очистки, токсичное действие на микроорганизмы некоторых органических соединений и необходимость разбавления сточных вод в случае высокой концентрации примесей.

Микробиологические основы процессов очистки серосодержащих сточных вод.

Принцип биологической очистки серосодержащих сточных вод основан на протекании биохимических окислительно-восстановительных процессов, осуществляемых микроорганизмами в процессе их жизнедеятельности с превращением разнообразных неорганических и органических соединений серы в безвредные малотоксичные продукты окисления.

Преимуществом биологического метода очистки является возможность удалять из сточных вод разнообразные органические соединения, в том числе токсичные. Так же преимуществом является простота конструкции аппаратуры, относительно невысокая эксплуатационная стоимость, экологичность. Очистка происходит по принципу дублирование одного из этапов биологического круговорота серы в природе.

Считается, что основную роль в биологическом круговороте серы играет 2 группы микроорганизмов:

-продуцирующие сероводород (к ним относится гнилостные, сульфатредуцирующие серо восстанавливающие бактерии)

-окисляющие сероводород и неорганические соединения серы

Сера является биогенным элементам с активным окислительно-восстановительным циклом и представлены разными по химической природе соединениями со степенью окисления от -2 до плюс +6. Поэтому существуют различные группы микроорганизмов, способных изъять все соединения серы из сточных вод. Подразделяется они в зависимости от используемого источника энергии, углерода и субстрата на соответствующие группы.

Способность к биологическому окислению или восстановленнию соединений серы присущи представителям всех систематических групп микроорганизмов, при этом бактерии легче других организмов адаптируются к использованию новых органических субстратов.

Среди микроорганизмов, активно окисляющих восстановленные неорганические соединения серы в природных и искусственных экосистемах, можно выделить следующие группы

- Тионовые бактерии видов в составе родов Thiobacillus, Themothrix, Thiomicrospira, Thiosphaera

- Серобактерии, представленные одноклеточными и многоклеточными формами, относящимся к родам Achromatium, Thiobacterium, Beggiota, Thiotrix, Thioploca

- Фотосинтезирующие пурпурный и зеленые серные бактерии, а также некоторые цианобактерии

Хемоорганогетеротрофные организмы: бактерии родов Bacillius, Pseudomoas, актиномицеты и гриббы

Серобактерии в природе широко распространенны и составляет гетерогенную группу, в которой они объединены по одному общему признаку - способности окислять восстановленный или частично окисленные неорганические соединения серы. Использование этого свойства привело к соединению в одной группе многих таксономически невзаимосвязанных родов. Различные группы серокисляющих бактерий отличаются друг от друга типом питания, физиологическими свойствами, и экологическими особенностями.

Среди бесцветных серобактерии встречаются фактически все известные формы клеток и типы подвижности. Рост представителей этой группы можно обнаружить при значении, рН почти во всем диапазоне от 1 до 10,5. Основные признаки, объединяющие бесцветных серобактерий следующие: все они грамотрицательные, аэробные формы, причем некоторое из них способны к денитрификации, являются хемолитотрофами. Бесцветные серобактерии могут быть обнаружены практически везде, где присутствует восстановленные соединения серы.

Тионовые бактерии в морфологическом отношении представляет весьма однородную группу, относительная коды Тhiobacillus.

Клетки палочковидные с закругленными концами, обладающие полярным жгутиком, нейтрофилы, могут расти при рН от 6 до 8, но не растут при значениях ниже рН 3. Могут использовать кислород или в анаэробных условиях нитрат или нитрид как терминальный акцептор электронов.

Некоторые виды в чистой культуры не могут вырасти в анаэробных условиях, участвуя в осуществлении процесса денитрификации, так как способны восстанавливать нитрат только до нитрита, который при накоплении токсичен. Тионовые бактерии, однако, будут активно расти в смешанной культуре с нитритвосстанавливающими микроорганизмами.

Большинство тионовых бактерий - это типичные автотрофы, которые осуществляют хемосинтез, то есть способность ассимилировать CO2 за счёт энергии, получаемой при окислении восстановленных соединений серы, то есть они не нуждаются в органическом источнике углерода, однако для развития некоторых видов одновременно с неорганическим донором электронов требуется органические соединения.

Вторая группа серобактерии обладает отличительным свойством откладывать капли сера внутрь клеток или непосредственно на их поверхности. Одноклеточные бесцветные серобактерии - крупные неподвижные (Acheromatium) и подвижные формы, передвигающиеся с помощью многочисленных перитрихальных (p. Thiovulum) или одного полярного жгутика (p. Macromonas). Нитчатые организмы представлены неподвижными или способными к скользящему движению (pp. Beggiatoa, Thioploca) формами, встречающимися, главным образом, в грязевых водоемах.

Серобактерии доминирует в местообитаниях с относительно низким содержанием сульфида и богатых органическим веществом, например, в микробных сообществах систем очистки бытовых сточных вод, приливно-отливные зонах морей и океанов.

Таким образом, тионовые или несерные и серные бактерии окисляют одни и те же соединения, при отсутствии сероводорода в окружающей среде окисляют серу до тиосульфатов и, далее, до сульфатов. Разница заключается в том, что тионовые бактерии откладывают образующуюся серу вне своих клеток, а истинные серобактерии накапливают внутри клеток.

Фотосинтезирующие пурпурные зеленые серные бактерии способны окисляет сероводород, сера, гипосульфит, сульфит и другие не вполне окисленные соединения серы, используя для этого энергию солнечных лучей. В составе их имеется пигмент бактериохлорофилл, аналогично хлорофиллу растений. У фотосинтезирующих бактерий донором водорода служит сероводород, а в свободном состоянии выделяется сера.

Данные бактерии могут строить свои клетки, используя в качестве единственного источника углерода углекислоту, которая не фиксирует через цикл Кальвина, обитают главным образом в водной среде. Но наружных биологической очистки эти бактерии обычно не встречаются, так как в этих условиях отсутствует один из двух необходимых им факторов: или свет, или анаэробные условия.

Также известны типичные хемоорганогетеротрофные микроорганизмы, участвующие в окислении сероводорода, молекулярной серы и тиосульфата. К их ислу относятся представители родов Bacillius, Pseudomonas, Achromobacter, а также актиномицетов, плесневых грибов, дрожжей. Некоторые из них, в частности, нитчатая многоклеточная бактерия Sphaerotilus natans. В присутствии сероводорода откладывает в клетку серу. Другие способны окислять тиосульфат до тетратионата (Na2S4O6). Отмечено также образование политионатов и сульфата при воздействии смешанных культур гетеротрофных микроорганизмов на элементарную серу. Хемоорганогетеротрофные организмы окисляют серу в присутствии органических веществ. Такое превращение представляется для них побочным процессом в главном направлении метаболизма. Окисление серы хемоорганогетеротрофными микроорганизмами идет довольно медленно и менее активно, при этом в качестве промежуточных продуктов образуется сероводород, метилмеркаптан, диметилсульфид, элементная сера.

При полном окислении соединения серы бактериями должны образовываться сульфаты. Однако в среде, где протекает окислительный процесс, постоянно обнаруживаются промежуточные продукты окисления. Схематически полный путь окисления сульфидов до сульфатов в нейтральной и слабощелочной среде может быть представлен следующим образом

S2- >S0 (S2-n ) >S2O32->SmO62->SO32->SO42-

Где n=2-5, m=2-6

При полном окислении соединений серы бактериями должны образовываться сульфаты. Однако способности отдельных видов не вполне одинаковы. Следует учитывать, что не всегда легко установить, какие именно соединения сера окисляется биологическим путем, так как многие из них не устойчива при низком значении pH и могут также окисляться кислородом воздуха. Нередко окисление идет не до конца, и среде могут обнаруживаться различные не полностью окисленные продукты. Так при окислении сероводорода иногда образуются молекулярная сера, а также тиосульфата политионаты. Окисление тиосульфата также часто сопровождается образованием политионатов элементарной серы. Не все эти соединения являются результатом ферментативных процессов я не относится к промежуточным продуктам окисления бактериями исходного субстрата. Многие из них могут образоваться химическим путем или в результате побочных биологических реакций окисления микроорганизмами соединений серы до конца не изучены

Механизм окислительных процессов, вызываемых SR окисляющие бактериями, может быть представлен следующим реакциями

H2S + 1/2O2 >S + H2O2

H2S + 2O2 > H2SO4

2S + 3O2 + 2H2O> H2SO4

5Na2S2O3 + 2O2 + H2O > Na2SO4 + H2SO4 + 4S

2 Na2S2O3 + 1/2O2 + H2O2 > Na2S4O6 + 2 NaOH

Не исключено, что одного и того же организма могут функционировать различные пути окисления соединения серы, и значение того или иного зависит от условий среды и других факторов.

Энергия, выделяющаяся при окислении сульфидов и промежуточных восстановленных соединений серы до сульфата, аккумулируются в микроэргической связи АТФ. Это реакция расходуется на восстановление пиридиннуклеотида, который необходим для фиксации углекислого газа, а также на другие жизненные функции бесцветная бактерий. Ацидофильные нейтральные серые бактерии окисляют соединения серы различными путями. У некоторых ацидофильных видов промежуточным продуктом окисления серы является тетратионат, когда у некоторых нейтрофилов это может быть тиосульфата, которые далее гидролизуется до молекул серы и сульфита. Таким образом, превращения тиосульфата могут быть связаны с расщеплением до элементарной серы, а также окислением до тетратионата и превращением в тритионат и сульфит.

Рисунок Условная схема окисления соединения серы у нетрофильных бактерий Th. thioparus 1 - сульфидоксидоредуктаза; 2 - тиосульфатдегидрогиназа; 3 - серадиоксигиназа; 4 - сульфитоксидоредуктаза; 5-аденозинфосфоульфатредуктаза; 6 - АДФ-сульфурилаза

Окисление тиосульфата (S-SO3)2- и полисульфанов (S)n2- осуществляется с помощью S-оксигеназы, и превращается в сульфит через стадию образования промежуточного продукта эквивалентного элементарной серы. Тиосульфат стабилен преимущество при нейтральном и щелочных значениях рH.

Из политионатов наибольший биологический интерес представляет тритионат (S3O62-) и тетритионат (S4O62-) устойчивые в кислых условиях. При окислении тритионата тритионат-дегидрогеназой в числе прочих продуктов образуется тиосульфат.

2S3O62-+ H2O>S2O32- + [S] + SO42- + 2 H+

После чего он окисляется до тетратионатa с помощью тиосульфат дегидрогеназы. Ключевой промежуточный метаболит, тетратионат, расщепляется тетратионатгидролазой, в результате чего регенерируются тиосульфат и образуется элементарная сера

S4O62-+ H2O>S2O32- + [S] + SO42- + 2 H+

Таким образом, механизм окисления восстановленных соединений серы до сульфатов является достаточно сложным и в настоящее время до конца не изученным. Химические и бактериальные пути являются многоступенчатыми, и расшифровка природы промежуточных продуктов окисления восстановленных соединений серы представляется достаточно сложным в силу двойственной природы процессов окисления и невозможности исключить многие побочные реакции, учитывая, что соединение серы не устойчива при низком значении паше могут также окисляется кислородом воздуха.

Следует отметить, что популяция бактерий, окисляющие восстановительной соединение серы, из-за особенности их конструктивного обмена и низкой скорости разложения медленной регенерируется и поэтому является наиболее уязвимым звеном сообщества микроорганизмов биологических очистных сооружений.

Процессор окисления путем иммобилизации микроорганизмов

Анализ по экологии тионовых бактерий в сооружениях водоотведения и особенностей интенсификации биологической очистки сточных вод в биосорбционных установках позволяет предположить, что одним из условий стабильности и активности процессов биоокисления может служить иммобилизация микроорганизмов. Иммобилизация значительно повышает устойчивость сероокисляющих бактерий к стрессовым воздействиям за счет более высокой плотности популяции, а также интенсифицирует биоокисление токсичных примесей в составе сточных вод, что улучшает качество очистки.

На практике наиболее распространённым очистным сооружением с иммобилизованной биомассой является биологический фильтр. Процессы окисления, происходящие в биофильтрах аналогичных процессам, происходящих в других сооружениях биологической очистки, и в первую очередь на полях орошения и полях фильтрации. Однако в биофильтры эти процессы протекают значительно интенсивнее.

Иммобилизованные клетки приобретает свойства, не характерные для них в свободном состоянии. и сохраняют стабильную, активность и жизнеспособность в течении длительного времени, не подвергаются химической модификации. Использование нативной биомассы микроорганизмов характеризуется достаточно коротким сроком хранения. При длительном хранении в суспензии неизбежно происходит снижение численности микроорганизмов, при этом отмечено снижение титра клеток окисляющей активности микроорганизмов.

Разработка способов очистки сточных вод требует решения двух задач: освобождение воды от загрязняющих веществ, а также от суспендированных микроорганизмов. Обе задачи эффективно решаются при использовании иммобилизованной микрофлорой и фауны.

Глава 3. Технологический процесс очистки сернисто-щелочных стоков

Технология очистки сернистый щелочных стоков предполагает две ступени очистки:

1) Локально каталитическая очистка стоков с использованием гетерогенных катализаторов

2) Биокаталитическая очистка в высокопогружном биофильтре с иммобилизованными сероокисляющими микроорганизмами

Технологическая система очистки СЩС

Рисунок 1-накопительная емкость для СЩС; 2-блок гетерогенно-каталитической очистки стоков; 3-первиный отстойник/реактор с мешалкой с аэратором для подачи СО2; 4- узел разбавления и кондиционирования; 5-биофильтр; 5.1-инокулятор; 6-вторичный отстойник.

Первая накопительная емкость для СЩС. На нефтеперерабатывающих заводах небольшой производительности объем составляет порядка 0,5м3/ч, объем технологического конденсата порядка 8-105м3/ч. Таким образом, объем стоков не превышает 100 000 тонн в год.

Второй процесс локально-каталитической очистки стоков. Высококонцентрированное СЩС характеризуется высокой токсичностью компонентов, для снижения концентрации которых требуется предобработка. Суть процесса заключается в окислении кислородом воздуха при температуре 60-70 оС и давлении 0,5-1 МПа, содержащихся в СЩС токсичных сульфидов, в менее вредные кислотосодержащие соединения- тиосульфат и сульфат натрия.

Третий первичный отстойник. Нейтральные значения pH, оптимальные для проведения биологического окисления, достигаются путем внесения серной кислоты. Необходимо также отметить что при нейтральной реакцией среды химическое окисление кислородом воздуха в восстановленных соединений серы, в частности, тиосульфатом, происходит интенсивнее нежели при слабощелочных значениях.

Для нейтрализации 1 натриевой щелочи необходимо 0.5 серной кислоты, таким образом, расход серной кислоты составляет 200 мг/дм 3. При этом, необходимо отметить, что традиционно в процессах нейтрализации используются минеральные кислоты такие как, соляная или серная кислота. В частности, при нейтрализации серной кислотой происходит вторичное загрязнение обрабатываемой сточной воды сульфатами.

Альтернатива их применения может, служит углекислый газ CO2 который во взаимодействии с водой формируют так называемую слабую угольную кислоту, применение которой более безопасно в техническом и экологическом планах. Углекислый газ как реагент представляет собой существенно меньше потенциальную угрозу для обслуживающего персонала и окружающей среды, чем концентрированная серная кислота.

С учетом феноменов автокатализа и автоингибирования процессов, а также в результате ингибирования продуктом реакции в биологических процессах, добавление тиосульфата и сульфита приводит к незначительному увеличению скорости окисления, а добавлении сульфата наоборот, некоторому снижению скорости окисления. Для повышения эффективности и скорости процесса, а также во избежание ингибирование биологического процесса окисления продуктом реакции после стадии нейтрализации возможно предусмотреть осаждение сульфат-ионов для снижения их концентрации очищаем стоки

Физико-химический способ удаления сульфатов основывается на их осаждения в виде нерастворимого осадка сульфата кальция и последующем его отделения отработанной воды. Этот метод достаточно широко применяются для очистки сточной воды от многих загрязняющих веществ, и называется известкование. Так как часто в качестве реагента применяется негашеная известь, или оксид кальция, а также хлорная известь. Чаще всего в этом качестве используются строительная комовая изветь, или гидратная, иначе называемая известь-пушонка.

Наиболее подходящим осаждающих реагентом является гидроксид кальция, так как продуктом реакции осаждения является сульфат кальция который может быть использован как техногенное сырье в строительстве и других областях

Четвертый - узел разбавления и кондиционирования. Биологические методы очистки требует предварительного снижения концентрации биотоксикантов, добавки питательных веществ, соблюдение температурного режима. Поэтому для проведения процесса биоокисления компонентов СЩС в условиях, оптимальных для развития микроорганизмов по содержанию остаточных соединение сульфидов, тиосульфатов и ХПК, требуется дополнительное снижение их концентрации за счет разбавления условно чистой водой в 20 возможно

Возможная рециркуляция очищенного стока для разбавления

Пятый - биофильтр. Каталитическая очистка предусмотрена с внесением в биофильтр биогенных элементов вместе с суспензионной культуры микроорганизмов от 5 до 10% в начале процесса очистки сточной воды.

Биофильтр классифицируются по разным признакам: по пропускной способности, по степени очистки, по конструктивным особенностям загрузочного материала. Высоконагружаемые биофильтры имеют более высокую окислительную мощность по сравнению с капельными биофильтрами, что обусловлено меньшей склонностью заливание таких фильтров и лучшим воздухообменом в них. Достигается это благодаря крупным фракциям загрузочного материала и повышенный в несколько раз нагрузки по воде

В начале текущего столетия появились биофильтры, которые у нас в стране получили название аэрофильтры, а за рубежом - биофильтры высокой нагрузки. Отличительной особенностью этих сооружений является более высокая, чем в обычных капельных биофильтрах, окислительная мощность, что обусловлено незаиляемостью таких фильтров и лучшим обменом воздуха в них. Достигается это благодаря более крупному загрузочному материалу и повышенной в несколько раз нагрузке по воде.

Повышенная скорость движения сточной воды обеспечивает постоянный вынос задержанных трудно окисляемых нерастворимых примесей и отмирающей биопленки. Поступающий в тело биофильтра кислород воздуха расходуется в основном на биологическое окисление части загрязнений, не вынесенных из тела фильтра.

В СССР конструкции аэрофильтров были предложены Н.А. Базякиной и С.Н. Строгановым и в 1929 г. построены на Кожуховской биологической станции.

Конструктивными отличиями высоко нагружаемых биофильтров являются большая высота слоя загрузки, большая крупность ее зерен и особая конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.

Междудонное пространство должно быть закрытым, и туда подается вентиляторами воздух. На отводных трубопроводах должны быть предусмотрены гидравлические затворы глубиной 200 мм.

Особенностями эксплуатационного характера являются необходимость орошения всей поверхности биофильтра с возможно малыми перерывами в подаче воды и поддержание повышенной нагрузки по воде на 1 м2 площади поверхности фильтра (в плане). Только при этих условиях обеспечивается промывка фильтров. Высоко нагружаемые биофильтры могут обеспечить любую заданную степень очистки сточных вод, поэтому применяются как для частичной, так и для полной их очистки. Как показали исследования, в одинаковых условиях (одинаковая высота и крупность загрузки, характер загрязнений, степень очистки сточных вод и т. д.) высоко нагружаемые биофильтры по сравнению с капельными имеют большую пропускную способность по объему пропускаемой через них воды, а не по количеству переработанных (окисленных) загрязнений. Повышенная же эффективность этих биофильтров по извлечению из сточных вод загрязняющих веществ достигается при увеличении высоты слоя загрузки, увеличении крупности зерен загрузки и лучшем воздухообмене.

Пятый - инокулятор. Биомасса поступает в биофильтр в виде суспензии из на инокулятора. Внесение биогенных элементов является одним из основных условий оптимальной жизнедеятельности клеток микроорганизмов. Шестой - вторичный отстойник. Во вторичном вертикальном отстойнике осаждаются остатки биопленки часть очищенной воды направляется на промывку биофильтра либо на разбавление стока.

Также Возможно осаждение образовавшихся сульфат-ионов с их последующим отделением аналогично первичному отстойнику.

Рециркуляция обработанной сточной воды в узел разбавления и кондиционирования и сброс излишней очищенной воды водоемов в центральную канализацию. К числу недостатков предлагаемой технологии можно отнести высокую стоимость загрузки биофильтра. Однако при этом необходимо отметить долговременное сохранение заданных характеристик носителя. Что исключает его замену в течение всего периода эксплуатации фильтрационной установки.

Глава 4. Расчет основных технологических параметров процесса сероокисления в биофильтрах

Биофильтр-сооружение для биохимической очистки сточных вод в виде резервуара с двойным дном, загруженного фильтрующим материалом. В конструктивном отношении аэрофильтры похожи на обыкновенные биофильтры и отличаются от них большей высотой фильтрующего слоя и наличием устройств для искусственной вентиляции. В России высота слоя фильтрующего материала принята 4 м. В аэрофильтрах для загрузки применяют крупные и достаточно прочные материалы: котельный шлак, гранитный щебень, гравий, туф, известняк твердой породы, антрацит, пластмассы, керамзит. Крупность материала нижнего слоя высотой 0,2 м--50--70 мм, остальных слоев -- 30--40 мм.

Воздух подается в аэрофильтр под давлением не выше 200 мм вод. ст. в пространство между щелистым и истинным дном при помощи вентиляторов. Расход воздуха не превышает 4--6 объемов на один объем жидкости. Аэрофильтр имеет воздухонепроницаемые стенки. Вода из-под щелистого дна выводится через водяной затвор или др. аналогичное приспособление, препятствующее выходу воздуха наружу. Очищенная жидкость поступает во вторичный отстойник.

Поверхность аэрофильтров равномерно орошается определенным количеством сточной жидкости с помощью специальных распределительных устройств. В России наибольшее распространение получили разбрызгиватели (спринклеры) и реактивные оросители.

Размер аэрофильтра зависит от количества, состава и концентрации очищаемых сточных вод и от требуемой степени очистки. Т. к. в аэрофильтре аэрация принудительная, окислительный процесс идет весьма интенсивно, и окислительная мощность по сравнению с биофильтрами значительно выше. Окислительная мощность аэрофильтра для очистки бытовых сточных вод определяется по нормам проектирования. Для проышленных. сточных вод окислит, мощность аэрофильтра устанавливается экспериментально.

Рис. Высоконагружаемый биофильтр: 1 - корпус; 2 - загрузка, 3 - реактивный ороситель; 4 - дренажная решетка; 5 - гидравлический затвор; 6 сплошное днище; 7 - вентиляционная камера

Расчет высоконагружаемого биофильтра имеющего крупность загрузочного материала 40-60 мм и высоту слоя загрузки 2-4 м.

Разработан способ расчета аэрофильтров, в основе которого лежит критериальный комплекс. Этот расчет аналогичен расчету биофильтров с рециркуляцией с учетом влияния искусственной вентиляции

Расчет биофильтров был выполнен для предприятия нефтепереработки средней мощности, для которых объем сернисто-щелочного стока составляет 240 м3/сутки.

1) Определяется коэффициент К, связанный со степенью очистки

сточных вод и имеющий критериальные значения:

К= Len/Lex,

Где Len, Lex - БПКполн сточных вод, соответственно, поступающей и очищенной

К=180/20

К=9

2) Исходя из коэффициента К, равному 9, ближайшие значение kтабл принимаем 9,05. При среднезимней температуре сточных вод 14 оС, удельном расходе воздуха Вуд=8 м3/ м3 и высоте биофилтра H=4м гидравлическая нагрузка q=20 м3/(м2сут)

3) По расходу очищаемых сточных вод Q и гидравлической нагрузке q определялись общая площадь высоконагружаемого биофильтра S, м2

S= Q/ q=4800/20=240 м2

Так как высота высоконагружаемого биофильтра составляет 4 м, то объем загрузки будет равен 960 м3

Высконагружаемые биофильтры будут использоваться с искусственной аэраций

4) Принимаем высоконагружаемый биофильтр диаметром D=17,5 м/ с общим объемом загрузки W=960 м3. Для подачи воздуха устанавливаем один рабочий и один резервный вентиляторы с подачей до 2000 м3/ч воздуха и напором до 70 мм и размещаем его в отапливаемом помещении. Крупность загрузки материала составит 40 мм.

Заключение

Существование человечества без пресной воды невозможно. Поэтому в последние годы вопрос о чистоте воды и воздуха ставится на многих всемирных форумах. Эта проблема возникла в связи с огромными масштабами промышленного, сельскохозяйственного и коммунального использования вод. В настоящее время во многих районах земного шара ощущается острый водный голод. Использование пресной воды в таких огромных масштабах приводит к изменению физико-химического состава воды. Для уменьшения вредного влияния промышленного и сельскохозяйственного использования воды на экологию земного шара необходима более глубокая очистка сточных вод.

Биотехнология будет оказывать многообразное и все возрастающее влияние на способы контроля за окружающей средой и на ее состояние. Биотехнология будет играть все большую роль в химической промышленности и сельском хозяйстве, помогая создать замкнутые и полузамкнутые технологические циклы, решая проблемы очистки воды.

Список литературы

1) Карелин Я.А., Попова И.А., Евсеева Л.А. и др. Очистка сточных вод нефтеперерабатывающих заводов - М.: Стройиздат, 1982

2) .Роев Г.А., Юфин В.А. Очистка сточных вод и вторичное использование нефтепродуктов - М.: Недра, 1987.

3) Стахов Е.А. Очистка нефтесодержащих сточных вод предприятий хранения и транспорта нефтепродуктов - Л.: Недра, 1983.

4) Роев Г.А. Очистные сооружения. Охрана окружающей среды - М.: Недра, 1993.

5) Родионов А.И., Клушин В.П., Торочешников И.С. Техника защиты окружающей среды. Учебник для вузов - М.: Химия, 1989.

6) Очистка производственных сточных вод: учебное пособие для вузов/ Под. ред. Яковлева С.В. - М: Стройиздат, 1985.

7) Захаров С.Л. Очистка сточных вод нефтебаз // Экология и промышленность России. - 2002. - январь С. 35-37.

8) Крылов И.О., Ануфриева С.И., Исаев В.И. Установка доочистки сточных и ливневых вод от нефтепродуктов // Экология и промышленность России. - 2002. - июнь С. 17-19.

9) Минаков В.В., Кривенко С.М., Никитина Т.О. Новые технологии очистки от нефтяных загрязнений // Экология и промышленность России. - 2002. - май С. 7-9.

Размещено на Allbest.ur


Подобные документы

  • Внедрение технологии очистки сточных вод, образующихся при производстве стеновых и облицовочных материалов. Состав сточных вод предприятия. Локальная очистка и нейтрализация сточных вод. Механические, физико-химические и химические методы очистки.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 04.10.2009

  • Определение концентрации загрязнений сточных вод. Оценка степени загрязнения сточных вод, поступающих от населенного пункта. Разработка схемы очистки сточных вод с последующим их сбросом в водоем. Расчет необходимых сооружений для очистки сточных вод.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.01.2012

  • Физико-химическая характеристика сточных вод. Механические и физико-химические методы очистки сточных вод. Сущность биохимической очистки сточных вод коксохимических производств. Обзор технологических схем биохимических установок для очистки сточных вод.

    курсовая работа [1,0 M], добавлен 30.05.2014

  • Характеристика современной очистки сточных вод для удаления загрязнений, примесей и вредных веществ. Методы очистки сточных вод: механические, химические, физико-химические и биологические. Анализ процессов флотации, сорбции. Знакомство с цеолитами.

    реферат [308,8 K], добавлен 21.11.2011

  • Санитарно-гигиеническое значение воды. Характеристика технологических процессов очистки сточных вод. Загрязнение поверхностных вод. Сточные воды и санитарные условия их спуска. Виды их очистки. Органолептические и гидрохимические показатели речной воды.

    дипломная работа [88,8 K], добавлен 10.06.2010

  • Условия образования и состав сточных вод горных предприятий. Способы и методы очистки и обеззараживания сточных вод горной промышленности. Основные источники и виды, объекты и индикаторы экологического воздействия Учалинского ГОКа на окружающую среду.

    дипломная работа [3,6 M], добавлен 13.08.2010

  • Состояние сточных вод Байкальского региона. Влияние тяжелых металлов на окружающую среду и человека. Специфика очистки сточных вод на основе отходов. Глобальная проблема утилизации многотонажных хлорорганических и золошлаковых отходов, способы ее решения.

    реферат [437,5 K], добавлен 20.03.2014

  • Очистка промышленных сточных вод с использованием электрохимических процессов и мембранных методов (ультрафильтрация, нанофильтрация, обратный осмос). Новые изобретения для очистки и обеззараживания коммунально-бытовых и сельскохозяйственных сточных вод.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 09.12.2013

  • Увеличение объёмов бурения и переработки. Основные проблемы бурения. Негативное влияние буровых сточных вод на окружающую среду. Основные технологии очистки сточных вод. Интенсивность и кратковременность формирования значительных техногенных нагрузок.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 05.10.2015

  • Теоретические основы и методы очистки сточных вод. Виды и устройство отстойников. Описание технологической схемы узла механической очистки сточных вод. Материальный баланс, оценка эффективности и контроль решетки, песколовки, отстойника и осветлителя.

    курсовая работа [409,0 K], добавлен 29.06.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.