Очистка сточных вод от крупнодисперсных примесей

Содержание

ВВЕДЕНИЕ_________________________________________________________5

1.Технологическая  часть ______________________________________________7

1.1.Теоретические основы процесса_____________________________________7

1.2.Аппаратное оформление механического метода очистки сточных вод_____8

1.3.Технологическая схема механического метода очистки сточных вод_____15

1.4.Решетки________________________________________________________16

1.5.Техника  безопасности при обслуживании оборудования_______________19

2. Расчетная часть___________________________________________________22

Выводы ___________________________________________________________24

Список  литературы__________________________________________________25 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     ВВЕДЕНИЕ

     Вода - один из самых ценных природных  ресурсов, она играет главную роль в процессах обмена веществ, которые  составляют основу жизни. Невозможно оценить  значение воды для промышленного  и сельскохозяйственного производства. Роль воды в бытовых потребностях человека так же не поддается оценке. Для огромного количества живых  существ вода является домом и  средой обитания.[3]

     Рост  населения, расширение городов, наращивание  промышленных мощностей ведёт к  увеличению отходов сточных вод.

     Загрязнение поверхностных и подземных вод  можно распределить на такие типы:

• механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений;
• химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия;
• бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей;
• радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах;
• тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных ЭС.[1]

     Механическая  очистка сточных вод является необходимостью в каждом населённом пункте с численностью более 200 человек (в том случае, если не предусмотрена биологическая очистка через аэрационные станции) и, тем более, если речь идет о крупных производствах. Механическая очистка сточных вод осуществляется путём отстаивания и дальнейшей фильтрации механических примесей. Из бытовых сточных вод, таким образом, выделяется 65% нерастворимых примесей и 95% из промышленных. Кроме того, механическая очистка воды позволяет выделять так же ценные примеси, которые могут затем использоваться в производстве.[2]

     Загрязнение водных ресурсов это любые изменения  свойств воды: физических, химических и биологических. Это может быть связано со сбросом в водоем жидких, твердых и газообразных веществ, причиняющих ущерб хозяйству  и здоровью и безопасности населения.[3]

     Поэтому, целью предлагаемой работы является рассмотрение и разработка методов и аппаратов очистки сточных вод от крупнодисперсных примесей. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

1. Технологическая часть
1. Теоретические основы процесса

     Механическая  очистка применяется для выделения  из сточной воды нерастворенных минеральных  и органических примесей. Назначение механической очистки заключается  в подготовке сточных вод при  необходимости к биологическому, физико-химическому или другому  методу более глубокой очистки. Механическая очистка на современных очистных станциях состоит из процеживания через  решетки, пескоулавливания, отстаивания  и фильтрования. Типы и размеры  этих сооружений зависят в основном от состава, свойств и расхода  производственных сточных вод, а  также от методов их дальнейшей обработки.

     Как правило, механическая очистка является предварительным, реже — окончательным  этапом для очистки производственных сточных вод. Она обеспечивает выделение  взвешенных веществ из этих вод до 90…95 % и снижение органических загрязнений (по показателю БПK_пoлн) дo 20…25%.

     Высокий эффект очистки сточных вод достигается  различными способами интенсификации гравитационного отстаивания —  преаэрацией, биокоагуляцией, осветлением  во взвешенном слое (отстойники-осветлители) или в тонком слое (тонкослойные отстойники), а также с помощью  гидроциклонов.

     Выбор метода очистки сточных вод от взвешенных частиц осуществляется с  учетом кинетики процесса. Размеры взвешенных частиц, содержащихся в производственных сточных водах могут колебаться в очень широких пределах (возможные диаметры частиц составляют от 5^.10^-9 до 5^.10^-4 м), для частиц размером до 10 мкм конечная скорость осаждения составляет менее 10^-2 см/с. Если частицы достаточно велики (диаметром более 30…50 мкм), то в соответствии с законом Стокса они могут легко выделяться отстаиванием (при большой концентрации), или процеживанием, например, через микрофильтры (при малой концентрации). Коллоидальные частицы (диаметром 0,1…1 мкм) могут быть удалены фильтрованием, однако из-за ограниченной емкости фильтрующего слоя более подходящим методом при концентрациях взвешенных частиц более 50 мг/л является ортокинетическая коагуляция с последующим осаждением или осветлением в взвешенном слое.

     Повышение технологической эффективности  сооружений механической очистки очень  важно при создании замкнутых  систем водного хозяйства промышленных предприятий. Этому требованию удовлетворяют  различные новые конструкции  многополочных отстойников, сетчатых фильтров, фильтров с новыми видами зернистых и синтетических загрузок, гидроциклонов (напорных, безнапорных, многоярусных). Применение этих сооружений позволит сократить в 3…5 раз капитальные  затраты и на 20...40 % эксплуатационные расходы, уменьшить в 3…7 раз необходимые  площади для строительства по сравнению с применением обычных  отстойников.

     С целью обеспечения надежной работы сооружений механической очистки производственных сточных вод, как правило, рекомендуется  применять не менее двух рабочих  единиц основного технологического назначения - решеток, песколовок, усреднителей, отстойников или фильтров. При выборе максимального числа сооружений предусматривается их секционирование по унифицированным группам, состоящим из единиц с наиболее крупными габаритами.[10]

2. Аппаратное оформление  механического метода очистки сточных вод.

     Решетки

     Принцип работы: Загрязненные сточные воды, проходя сквозь ячейки решетки, улавливаются на пластинах, размер удержанных частиц зависит от размера ячеек. По мере накопления взвесей их нужно удалять, в решетках с автоматической очисткой включается скребковый механизм, который удаляет задержанный мусор и транспортирует его в контейнер. Некоторые типы механизированных решеток снабжены встроенной системой обезвоживания осадка перед выгрузкой его в контейнер.[5]

     Решетки применяются для задержания крупных  плавающих загрязнений. Состоит  решетка из наклонно установленных  параллельных металлических стержней, укрепленных на металлической раме. Наклон решетки составляет 60—70°  к горизонту. Различают решетки  неподвижные и подвижные. При  очистке малых и средних количеств сточных вод используют неподвижные решетки, остов которых наглухо закреплен в неподвижной раме.

     В зависимости от того, как очищают  решетки от налипших загрязнений, различают  решетки простейшие (очистка ручным способом) (Рис.1) и механические (очистка при помощи различных механических приспособлений) (Рис.2).

                                         

     Рис.1 Схема установки решетки простейшего  типа

     

     Рис.2 Схема решеток с механизированной очисткой

     1 – решетки; 2 – бесконечная цепь; 3 – грабли.

     а - решетки московского типа, в  которых очистка осуществляется граблями, движущимися перед решеткой по направлению движения воды;

б - решетки ленинградского типа, в которых очистка производится граблями, движущимися за решеткой по направлению движения воды;

     в - вертикальные решетки, в которых  очистка осуществляется граблями, движущимися  также за решеткой по направлению  движения воды. 

     При очистке малых и средних количеств сточных вод применяются простейшие решетки со стержнями, расположенными на расстоянии 16 мм друг от друга. Стержни решеток изготовляются из металлических полос круглой, квадратной, прямоугольной или другой формы. Чаще всего используются стержни прямоугольного сечения из полосовой стали 10x10 мм, так как отбросы на них не заклиниваются и легко снимаются граблями.

     При расчете решеток определяют их размеры  и потери напора при прохождении  стоков через решетку.

     Количество  задерживаемых на решетках отбросов зависит от вида сточных вод, ширины прозоров решетки и способов ее очистки. Так, для хозяйственно-фекальных  сточных вод при ширине прозоров решетки 16 — 20 мм количество задерживаемых  отбросов при ручной очистке составляет 4 — 5 л на 1 человека в год (СНиП). Влажность  задержанных отбросов принимается  равной 80%, объемный вес — 750 кг/м3.

     Комминуторы

     Комминуторы (специальные решетки-дробилки) применяются  для задержания твердых частиц, находящихся  в воде, и одновременного их перемалывания. Комминутор опускают в канал со сточной жидкостью. Барабан, приводимый в движение электромотором через коробку передач, задерживает в прозорах твердые отбросы. Затем вращающимся барабаном отбросы подаются к режущим гребням для перемалывания твердых веществ, которые в измельченном виде снова поступают в сточную воду.

     Песколовки

     После решеток сточная вода на очистной станции попадает в песколовки, предназначенные  для задержания минеральных примесей, содержащихся в сточной воде, что  способствует улучшению работы последующих  очистных сооружений и облегчает  их эксплуатацию. Наряду с минеральными примесями в песколовках отстаиваются вещества органического происхождения, гидравлическая крупность которых близка к гидравлической крупности песка. Количественное соотношение между задержанными минеральными и органическими веществами зависит от вида сточных вод и гидравлических условий, а также от условий эксплуатации песколовок. При очистке бытовых сточных вод песколовки задерживают частицы диаметром 0,25 мм и более. Количество органических веществ в задержанной массе составляет 15—20% в зависимости от типа принятых решеток.

     Принцип работы: сток поступает в приёмный отсек песколовки, где наблюдается снижение его скорости. Во время движения в рабочей части уловителя происходит снижение скорости течения, что приводит к осаждению взвешенных веществ, находящихся в стоке, на дно отделителя. Освобождённый от взвешенных частиц сток проходит дополнительную очистку на тонкослойных фильтрующих модулях. Скопившийся на дне осадок удаляется через отвод для откачки осадка.

     По  характеру движения воды различают  песколовки горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением воды. Последние в зависимости от способа  создания вращательного движения воды разделяют на тангенциальные и аэрируемые.

     Горизонтальные (Рис.3) песколовки представляют собой железобетонные резервуары с прямоугольным или трапецеидальным поперечным сечением, в которых вода движется с небольшой скоростью. Выпадение песка в осадок происходит под действием силы тяжести. Для накопления осадка в песколовках предусматривается бункер, располагаемый в начале сооружения.