Огляд патентної літератури

Винахід відноситься до гідромеханізації, а саме до технології очищення та відновлення біологічних ставків очисних споруд. Спосіб очищення та відновлення біологічних ставків очисних споруд включає паркан мулових відкладень земснарядом з дна багатосекційного ставка і їх транспортування у відстійники. Ставок поділяють на дві робочі зони обробки, другу з яких, по ходу потоку стічних вод, з'єднують додатковим впускним колектором з підвідним стічні води каналом, а першу заглушають і здійснюють загороджувальні роботи шляхом зведення грунтової греблі в очищується секції. Після чого проводять поетапно очистку секції, для цього земснарядом вибирають в товщі мулових відкладень траншею, потім відкачують осветленную воду і скидають її у відвідний канал. Мулові відкладення забирають в текучому стані і транспортують їх або на мулові майданчики, або у відстійники. Потім активним вентилюванням просушують злежалі мулові відкладення і пошарово їх видаляють у міру підсихання верхнього шару. Після повного видалення мулових відкладень відновлюють підстава - ложе очищеної секції ставка, і згадані операції поетапно повторюють при послідовній очищенню всіх секцій першої зони. Перед очищенням другої робочої зони обробки повторно зводять грунтову греблю в останній секції першої робочої зони обробки, відокремлюючи її від другої робочої зони, яку заглушають. Першу робочу зону з'єднують додатковим випускним колектором з відвідним каналом і відкривають, після чого проводять поетапно очищення і відновлення секцій другої робочої зони. По закінченні очисних робіт видаляють грунтову греблю, повторно зведену між робочими зонами, додаткові впускний і випускний колектори і відкривають другу робочу зону ставка для функціонування. Технічним результатом є забезпечення можливості функціонування біологічних ставків очисних споруд без зупинки на очищення.Детальніше,проект буду розглянуто у слідуючому розділі і запропоновано у якості нового рішення.

6. Глибока доочистка стічних вод у біологічних ставках цеху НОПС ПрАТ “Сєверодонецьке об'єднання АЗОТ”

6.1 Загальна характеристика виробництва

Комплекс споруд біохімічної очистки ЗАТ «Сєвєродонецьке об'єднання Азот» у складі цеху нейтралізації та очищення промислових стоків (НОПС) призначений для прийому та очищення побутових і промислових стічних вод підприємств м.Сєвєродонецька, хімзагрязненних і побутових стічних вод ЗАТ «Сєвєродонецьке об'єднання Азот» та інших сторонніх організацій, що знаходяться на майданчику підприємства.

Очищені стічні води піддаються доочищенню і знезараженню хлором, а далі направляються в цех зовнішнього водопостачання

ЗАТ «Сєвєродонецьке об'єднання Азот».

Будівництво комплексу очисних споруд здійснювалося в міру розвитку «Об'єднання Азот» і м.Сєвєродонецька послідовно в чотири черги.

Перша черга комплексу введена в експлуатацію в 1963 році в складі виробництва ацетилену.

Друга черга введена в експлуатацію в 1966 році в складі виробництва вінілацетату і його похідних.

Третя черга очисних споруд введена в експлуатацію в 1978 році в складі виробництва поліетилену високого тиску.

Четверта черга БХО введена в експлуатацію в 1988 році в складі виробництва себаціновой кислоти.

Проектна продуктивність споруд БХО по чергах будівництва становить:

I черга - 26000 м3/добу;

II черга - 60000 м3/добу;

III черга - 27000 м3/добу.

У 1978 році сумарна проектна потужність комплексу БХО всіх трьох черг будівництва становила 113000 м3/добу.

IV черга - розширення потужності до 200000 м3/добу з виділенням

III і IV черги в окрему схему для очищення висококонцентрованих стічних вод методом денітрифікації продуктивністю 40000 м3/добу.

Однак, в результаті проведених у 1990 році гідравлічних випробувань споруд була визначена продуктивність всіх стадій біологічного очищення - 154000 м3/добу (акт від 30.05 1990 р.), в тому числі по чергах:

I черга - 2250 м3/год; 54000 м3/добу.

II черга - 2500 м3/год; 60000 м3/добу.

III і IV черзі - 1666 м3/год; 40000 м3/добу.

В даний час з чотирьох черг БХО знаходяться в роботі споруди II, III, IV черг і вузли механічного очищення I - II черг будівництва. Споруди I черги будівництва виведені з експлуатації, за винятком вузла механічного очищення побутових стоків, аеротенків і відстійників, які перебувають у резерві (Протокол технічної наради від 20.09.2004г).

Гранична, економічно виправдана потужність споруд:

- II черги - 60000 м3/добу (проектна потужність);

- III черги - 40000 м3/добу (проектна потужність);

- IV черзі - 19248 м3/добу.

Мінімальна, стійка потужність споруд:

- II черги - 43200 м3/добу (дані НДВ-8);

- III черги - 16200 м3/добу (факт);

- IV черзі - 9000 м3/добу (факт).

Кількість технологічних ліній - дві. Перша лінія - хімзагрязненние стічні води ПрАТ «Сєвєродонецьке об'єднання Азот», друга лінія - суміш побутових і промислових стічних вод м.Сєвєродонецька і побутових стічних вод ПрАТ «Сєвєродонецьке об'єднання Азот» Очищення стічних вод здійснюється методом біологічної нитри-денітрифікації, який заснований на здатності мікроорганізмів трансформувати зв'язаний азот шляхом нітрифікації і подальшої денітрифікації азотовмісних речовин з різною формою пов'язаного азоту до молекулярного азоту. Біологічна нітрифікація і денітрифікація компонентів стічних вод заснована на окислювально-відновних процесах, здійснюваних мікроорганізмами біоценозу активного мулу, і полягає в окисленні азоту органічних сполук до іона амонію і далі до нітритів і нітратів з подальшим відновленням останніх до молекулярного азоту. Редукція нітратів сполучена з окисленням органічних сполук.

6.2.1 Опис технологічної схеми процесу глибокої доочистки

Біологічні ставки представляють собою каскад ставків, що складається з 3 - 5 ступенів, через які повільно протікає освітлена або біологічно очищена стічна вода. Ставки влаштовуються для біологічного очищення стічних вод в природних умовах на слабофільтруючих грунтах у вигляді окремих водойм. У результаті життєдіяльності плангкону (фітопланктону) асимілюється вільна і бікарбонатна кислота, завдяки чому рН води вдень ​​підвищується до 10 - 11, що призводить до швидкого відмирання бактерій. Біологічні ставки як самостійні очисні споруди за СНіП допускається застосовувати (при належному обгрунтуванні) для населених місць, розташованих в IV кліматичному районі. Ставки можуть проектуватися також для доочищення стічних вод у поєднанні з іншими очисними спорудами. У біологічних ставках має бути 2-3 ступені - при вступі біологічно очищених стічних вод і 4-5 ступенів - при вступі отстоенная стічних вод.

Біологічні ставки розраховуються за навантаженням стічними (перший випадок) водами на 1 Га водної поверхні ставка або за величиною реаераціі (другий випадок). У першому випадку це навантаження приймається рівною (без розведення для отстоенная стічних вод) до 250 м³/га на добу і для біологічно очищених стічних вод - до 5000 м³/га на добу, у другому випадку - з розрахунку величини реаераціі, що дорівнює 6 - 8 г кисню на добу з 1 м² ставка в залежності від кліматичних умов (СНіП). Середню глибину води в біологічних ставках приймають залежно від місцевих умов у межах 0,5-1 м. При використанні ставків для риборозведення до них повинна підводитись освітлена стічна рідина, розбавляється річковою водою в 3-5 разів. При цьому у складі біологічних ставків має бути малий ставок глибиною не менше 2,5 м, призначений для риби в зимовий час. При очищенні стічних вод у біологічних ставках, зменшується кількість бактерій - більш ніж у 100 разів, знижується окислюваність на 90%, знижується кількість органічного азоту - на 88, аміаку - на 97 і БСК - до 98%. Восени ставки, не призначені для вирощування риби, спорожнюють, в зимовий час їх використовують як накопичувачі. Навесні ставки заповнюються водою і приблизно через місяць починають працювати на протоку. Можлива також контактна робота ставків. Дно ставка рекомендується щорічно зорювати. Стічні води повинні знаходитися в ставках 20-30 діб. Впускати стічні води в ставки рекомендується в денний час. Ставки потрібно розташовувати поблизу природних водойм. Кількість розчиненого кисню у воді має бути не нижче 2,5 мг / л. Дно ставка планується у бік випуску. Глибина біля впуску звичайно приймається 0,5 м, у випуску - до 1-2 м. Ставки проектуються площею 0,5-1,5 га і більше. При проектуванні ставків, які мають природний водозбір, водоскидні споруди потрібно розраховувати на додатковий пропуск паводкового і зливового витрати. Залежно від умов випуску (спорожнення), диктуються рельєфом, ємність ставка може бути утворена пристроєм загат по тальвегах, використанням існуючих або створенням штучних виїмок (улоговин), огородженням території валиками (дамбами). У верхньому ставку влаштовують 2-3 впуску. Для кращого розподілу потоку стічної рідини поперек першого ставка встановлюють два ряди тинів. Перепуски зі ставків влаштовують у вигляді лотків шириною 0,4 м через 30 м. З останнього ставка вода випускається за допомогою шахтних водоскидів. Після виходу з очисних споруд стічні води випускаються в тальвеги балок і ярів, де влаштовуються канали з незначним ухилом, довжина яких сягає сотень метрів, а іноді й кількох кілометрів. Досліджувані канали розташовувалися в тальвегах сухих балок із середньорічною температурою повітря місцевості 6,8 + 7,1 ° С і середньорічною кількістю опадів 500-510 мм. Швидкість руху стічної води в цих каналах коливалася в межах 0,01-0,05 м / сек, час перебування стоків у каналі - від 7 до 28 год. Шар води в каналі (не рахуючи осаду) прийняли в межах 0,025 -0,15 м, ширина каналу - в межах 0,65-1,5 м. На стічну воду, що протікає в каналах з малою швидкістю і малою глибиною, але порівняно великою шириною потоку, впливають сонячні промені, кисень повітря і інші кліматичні чинники, від чого концентрація забруднень в стічній воді в міру віддалення її від місця випуску зменшується. Відбувається природне самоочищення стічних вод. Такі канали називаються природними окисними каналами, так як в них відбуваються процеси окислення, подібні процесам, що відбуваються в біологічних ставках.

6.2.2 Доочищення промислових і побутових стічних вод

Доочищення промислових і побутових стічних вод включає доочищення в буферних ставках і на фільтрувальної станції поз.45.

У технологічній схемі доочищення стічних вод використовується одна з секцій двоступеневого буферного ставка, ємністю 130500 м3, глибиною 1,5-1,6 м. Час знаходження стоків в ставках становить 2,5 доби. Очищені на спорудах II і III черги стічні води надходять в початок першого ступеня однієї із секцій ставків, потім по системі перетоків переходять на другу сходинку секції і далі в збірний лоток. Рівень у буферних ставках вимірюється лінійкою. Очищені стічні води з буферних ставків подаються на фільтрувальну станцію поз.45 насосами поз.13/Н3, 4, встановленими в насосній станції поз.13 по трубопроводу діаметром 600 мм або насосами поз.45/Н1 ÷ 3. Тиск на насосних агрегатах поз.13/Н3, 4 контролюється приладами РI 3,4, на поз.45/Н1 ÷ 3 - РI 10 ÷ 12.

При зниженні якості очищення на спорудах II і III черг стічні води в повному обсязі надходять на доочищення в буферні ставки і далі на фільтрувальну станцію. Стічні води надходять у відділення фільтрів для доочищення на каркасно-засипних фільтрах (КЗФ) поз. 45/Ф1 ÷ 14, де розподіляються за допомогою жолобів по двох осередкам кожного фільтра. Стічні води, поступаючи зверху вниз через шар завантажувального матеріалу, доочищаються від зважених речовин. Крім того, за рахунок життєдіяльності мікроорганізмів, що знаходяться у завантаженні, відбувається споживання кисню, що супроводжується зниженням БПК та ГПК в стічній воді.

В якості завантажувального матеріалу використовується гравій з розміром зерен 40-60 мм і кварцовий пісок з розміром зерен 0,8-1,2 мм, завантажень пошарово. Принаймні роботи фільтра збільшується товщина плівки забруднень на поверхні і в товщі фільтруючого завантаження, збільшується опір і знижується швидкість фільтрування. У цьому випадку проводиться водоповітряної промивка фільтра зворотним потоком фільтрованої води протягом 30 хвилин 1 раз на добу. Вода на промивання подається по колектору діаметром 800 мм насосами поз.45/Н7, 8,9, встановленими в насосному відділенні фільтрувальної станції поз.45. Тиск води на промивку вимірюється приладом поз.PI1-33 ÷ 14-33. Подача повітря проводиться по трубопроводу діаметром 300 мм. Тиск у мережі повітря вимірюється манометром поз.PI 14. Промивні води самопливом по трубопроводу діаметром 800 мм відводяться в резервуар регенераційних вод поз.46 / 2, звідки насосами поз.45/Н10, 11 відкачуються в нічний час по трубопроводу діаметром 500 мм на голову очисних споруд на механічну очистку побутових стоків (поз.1, 1а). Рівень стоків у фільтрі контролюється за допомогою регулятора - сигналізатора поз.LAH1-32 ÷ 14-32, а також п'єзометричного рівнеміра поз.LIR1-40 ÷ 14-40. Показання та реєстрація рівня винесені на щит КВП в операторській. Доочищені стічні води збираються дренажною системою високого опору діаметром 100 мм і по колекторам фільтрату діаметром 1400 мм, надходять на знезараження в контактний резервуар поз.76. Питома витрата фільтрату контролюється приладами поз.FIR1-36 ÷ 14-36 на місцевому щиті КВП.

6.2.3 Знезараження доочищених стічних вод

Знезараження доочищених стічних вод проводиться в двосекційному контактному резервуарі поз.76 ємністю 3200 м3 шляхом 30-хвилинного контакту з хлорним водою. Розподіл стічних вод за секціями регулюється запірною арматурою. Рівень води в контактному резервуарі безперервно реєструється на щиті в операторській приладом поз. LIR 98. Концентрація залишкового хлору в очищеній воді становить 2,0 ÷ 4,0 мг/дм3. Хлорна вода в контактний резервуар подається з хлораторної поз. 38а. Схема отримання хлорної води наступна. З контейнера поз.38а/Е1-1, 2, встановленого на вагах у складі хлору, через нижній вентиль рідкий хлор надходить на випарники поз.38а/Т-1, 2. Тиск рідкого хлору в трубопроводі вимірюється манометром поз.PI1. Проходячи по змійовику, рідкий хлор випаровується за рахунок тепла води, що проходить по міжтрубному просторі. Температура води контролюється датчиком поз. TIRSHAL1A, TIRSHAL1Б. Газоподібний хлор після випарника поз.38а/Т-1, 2 очищається в грязьовик від домішок і крапель і далі через ресивер поз.38а/Е3-1, 2 надходить в хлоратори поз.38а/Х1-1, 2,3,4 для дозування. Технічна вода - очищені і знезаражені стоки - подається на ежектори насосом поз.38а/Н2, встановленим у приміщенні складу хлору. Отримана хлорне вода прямує в контактний резервуар поз.76. Очищені і знезаражені стічні води насосами поз.45/Н4, 5,6 відкачуються на фільтрувальну станцію цеху зовнішнього водопостачання. На колекторах встановлені прилади для вимірювання витрати поз.FIR46, FIR 47.

6.3 Розрахунок матеріального балансу.

6.3.1 Матеріальний баланс стадії біологічної очистки промислових стічних вод.

Дані стічних вод приведені у таблиці 6.3.1

Таблиця 6.3.1 – Показники стічних вод, до та після очищення.

Показник	До очищення	Після очищення
ХСК	95 мг О2 / дм^3	50 мг О2 / дм^3
БСКповн	14 мг О2 / дм^3	6,5 мг О2 / дм^3
Азот амонійний	1,3 мг / дм^3	1,1 мг / дм^3
Азот нітритний	0,2 мг / дм^3	0,1 мг / дм^3
Азот нітратний	9,4 мг / дм^3	9 мг / дм^3
Фосфати	2,9 мг / дм^3	2,8 мг / дм^3
Об'ємнавитрата	32000 м^3 / добу

Розрахунок було проведенно у Microsoft Excel

Розрахований матеріальній баланс процесу наведений у таблиці 6.3.2

Таблиця 6.3.2. - Матеріальній баланс процесу глибокої доочистки біологічних ставках

Показник	Прихід, кг/доб	Витрата, кг/доб	Ефект очистки, %
В очищеній воді	Вилучено
ХСК
БСКповн
Азот амонійний
Азот нітритний
Азот нітратний
Фосфати
Усього

Таким чином, на стадії глибокої доочистки із стічних вод вилучається значна кількість залишкових забруднень. Це переважно забруднення за показником БСК, азот нітриту, ефективність очистки складає 54% та 50% відповідно.

7 Охорона праці та безпека у надзвичайних ситуаціях

7.1 Охорона праці

Охорона праці – це система законодавчих актів і відповідних їм соціально-економічних, технічних, гігієнічних і організаційних заходів, що забезпечують безпеку, збереження здоров'я і працездатності людини в процесі праці.

Проектуючи виробництво товарів народного вжитку, необхідно керуватися принципом більшого полегшення умов праці робітників, запобігання нещасним випадкам на виробництві, виключення можливості профзахворювань, виникнення пожеж, вибухів, аварій.

Заходи щодо охорони довкілля направлені на збереження і відновлення природних ресурсів, запобігання шкідливому впливу результатів господарської діяльності суспільства на природу і здоров'я людини. Захист довкілля – одне з найважливіших завдань, що стоять перед людиною.

За рівнем забруднення довкілля стежить загальнодержавна служба спостереження. Вводяться в експлуатацію ефективні установки, що дозволяють уловлювати і переробляти відходи і товарні продукти або сировину. Переробка твердих відходів в корисні продукти є важливим завданням, пов'язаним з проведенням різних химіко - технологічніх процесів.

У зв'язку з великим забрудненням біосфери прийняті обмеження на викид шкідливих речовин промисловими підприємствами, зокрема, шляхом встановлення гранично - допустимих концентрацій (ГДК) і гранично- допустимих викидів (ПДВ).

У цьому розділі розглядається низка заходів, за допомогою яких досягається чистота повітря робочих приміщень, унеможливлення безпосереднього контакту обслуговуючого персоналу з шкідливими речовинами.

Основною умовою безпечної роботи є строге дотримання норм технологічного режиму, робочих інструкцій, інструкцій по техніці безпеки, охороні праці і пожежної безпеки. Проблема промислової безпеки значно загострилася з появою великомасштабних промислових виробництв. Основу хімічної промисловості склали виробництва безперервного циклу, продуктивність яких не має, по суті, природних обмежень.

7.1.1 Основні характеристики речовин, які застосовувалися у водооборотному циклі хімічного підприємства.

Основні физико-хімічні властивості речовин, які застосовувалися у водооборотному циклі хімічного підприємства, представлені в таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 – Основні физико-хімічні властивості речовин, які застосовувалися у водооборотному циклі хімічного підприємства

Найменування з'єднань	Емперічна формула	Структурна формула	Агрегатний стан	Температура плавлення, ^оС	Темпе-ратура кіпіння, ^оС
Сірчана кислота	SO4	O ½ НО - S - ОН ½ O	Рідина
Фосфати (гексаметофосфат)	(NaP3O)n		Тверда речовина

Характеристика токсичності представлена в таблиці 7.2

Таблиця 7.2 – Характеристика токсичності

Сполука	Клас шкідливості	Характер дії на організм людини	Гранично допустима концентрація	Засоби індивідуального захисту
У повітрі, мг/м^3	У воді, мг/дм^3
робочої зони	Населеного пункту	ГДК	ГПК
максимаьно разова	середньо-добова

Продовження таблиці 7.2

Дата добавления: 2015-07-11