Переработка осадков сточных вод: инновационное предложение для водоканалов

1. Описание схемы.

Производительность выбранной установки от 3 до 40 м3
/час. Поскольку на предприятии всего 50 машин, достаточно будет производительности 3м3
/час.

Схема содержит следующие элементы:

1. Емкость для сточной воды.

2. Вертикальная песколовка с пневмовыбросом.

3. Многоярусный гидроциклон.

4. Фильтр грубой очистки с плавающей загрузкой из пенопропилена.

5. Фильтр тонкой очистки с загрузкой из сепрона.

6. Емкость чистой воды.

3.4. Описание технологического процесса очистки сточных вод установки мойки автомобилей.

Установка мойки автомобилей показана на рисунке 2.2. Загрязненные сточные воды из бака грязной воды (1) поступают на прием насоса (2). Очистка сточной воды производится последовательно и раздельно в 2 ступени:

1 ступень очистки – очистка стоков в гидроциклоце (3) и низконапорном флотаторе с флокулянтом (4).

2 ступень очистки – очистка стоков в фильтре с текстильно-волокнистой загрузкой (8) и адсорбере с активированным углем (10) с бактерицидной обработкой гипохлоритом натрия.

Очистка сточных вод производится после прекращения операций по мойке машин и осуществляется раздельно по ступеням до достижения необходимого качества.

Загрязненная при мойке автомобилей вода с механическими примесями, взвесями и нефтепродуктами насосом (2) подается на напорный гидроциклон (3). Гидроциклон предназначен для очистки от грубодисперсных примесей и взвесей. Для обеспечения надежной работы гидроциклона должен быть обеспечен напор не менее 0.

Очищенная от грубодисперсных примесей вода поступает во флотатор (4). В системе используется низконапорный флотатор с пневматическими аэраторами ПА-1 (ПА-2). Низконапорная флотация характеризуется малыми энергетическими затратами на подачу воздуха, а за счет диспергаторов происходит максимальное насыщение воздухом очищаемой водой.

Во флотаторе происходит очистка воды от тонкодисперсных взвесей и нефтепродуктов соответственно до 20 мг/л и 5 мг/л (при условии подачи флокулянта ВПК-402 в количестве от 2 до 5 мг/л) в зависимости от загрязненности воды. Подача флокулянта ВПК-402 в концентрации 2 – 2.5% производится в отсек флотатора в зону поступления очищаемых стоков. Флокулянт готовится в растворном баке, затем в необходимом количестве перепускается в расходный бак (5) на весь цикл очистки воды.

Флотатор рассчитан на 30-и минутное пребывание в нем очищаемой воды и разделен на 3 секции: две секции флотации и одна секция отстоя. Пеношлам, образующийся на поверхности флотатора, сдувается сжатым воздухом, лопастным пеносъемником сбрасывается в карман для пены, где пена гасится за счет контакта с теплонагревательным элементом, и далее поступает в бак для шлама (13).

Флотация осуществляется подачей воздуха от компрессора типа МК-06 в количестве от 20 до 35 нм3
/час и зависит от характера загрязнений и режима флотации.

Переход на вторую ступень очистки производится после исчезновения устойчивого пенного слоя на поверхности воды.

При включении в работу 2-й ступени очистки, насос (16) подает воду, предварительно очищенную на 1-й ступени, из бака грязной воды (1) на текстильно-волокнистый фильтр в количестве до 4.5 м3
/час, миную флотатор. Вода, пройдя очитку в фильтре с текстильно-волокнистой загрузкой, поступает самотеком в адсорбер с загрузкой из активированного угля (10).

– взвешенные вещества – до 3 мг/л;

– нефтепродукты – 0.05 – 0.1 мг/л.

Для удаления хлорного запаха (дехлорирования) при ошибках в дозировке гипохлорита натрия слой активированного угля укладывается на слой дробленого антрацита марки АС.

Очищенная вода после адсорбера самотеком поступает в бак чистой воды (11), откуда бытовым насосом подается в напорный бак, где происходит ее подогрев до температуры 20 – 40 °С. Из напорного бака вода поступает в блок-модуль мойки. Для экономии воды и более эффективной мойки предусмотрена врезка воздуха от компрессора в линию подачи воды на мойку.

Регенерация фильтра с текстильно-волокнистой загрузкой предусмотрена через 4 – 5 суток при проскоке взвешенных частиц и нефтепродуктов выше заданных значений.

Для регенерации используется вода из бака грязной воды, подаваемая насосом (16) с интенсивностью 15 м3
/час, и подача воздуха в нижний барботер фильтра в объеме около 35 нм3
/час в течение 1 – 1.5 часов. При этом трубопровод слива чистой воды закрывается, а сброс промывной воды производится в бак грязной воды через верхний боковой патрубок и рукав.

Предлагаем ознакомиться  Что такое турунда в ухо и как её сделать?

Регенерация адсорбера с активированным углем не предусмотрена. Ориентировочно через полгода эксплуатации, а также при проскоке органики выше допустимых параметров производится замена угольной и антрацитовой загрузок. По мере расходования воды за счет испарения и уноса с автомобилями производится периодическая дозаправка мойки (1 – 2 раза в месяц) водопроводной водой бойлером через крышки на баке в блоке-модуле мойки.

3. Основные направления в способах очистки сточных вод, образующихся в процессе мойки автомобилей.

Существуют два основных направления в способах очистки сточных вод – локальная очистка и оборотное водоснабжение.

Для снижения нагрузки на очистные сооружения предлагается проводить локальную очистку сточных вод от мойки автомобилей на установке с безотходной утилизацией отходов. Установка осуществляет непрерывный процесс пиролиза углеводородсодержащих отходов в цепные углеводороды с возможностью их дальнейшего использования в газогенераторах и котлах утилизаторах.

В качестве адсорбента предлагается верховой сфагновый торф с последующей утилизацией (1т торфа сорбирует до 6т нефти и нефтепродуктов, в пересчете на сухое вещество). Установка может работать в автоматическом режиме. Установка является экологически безопасной, т.к. лабораторные исследования показали, что в атмосферу выбрасывается CO, SO2
, NO2
с концентрацией, ниже ПДФ в 4 – 25 раз.

Однако в большинстве способов предлагается осуществлять оборотное водоснабжение. Эти способы позволяют повторно использовать 90-95% исходной воды и обеспечить бессточный цикл мойки автомобилей. Свежую воду применяют только в конце мойки машины.

Введение

Город – это живой, постоянно изменяющийся организм, сложная экологическая система с целым комплексом проблем. Загрязнение окружающей среды – одна из основных проблем экологии города. Меры, принимаемые по ее защите и сохранению городской экосистемы, недостаточны. Для сохранения жизнеобеспечивающих функций нужен экологический подход к городу, сущность которого заключается в рациональном использовании природной среды и ресурсов, что будет способствовать повышению устойчивости экосистемы города к технологическому и антропогенному воздействию.

Негативный результат данного влияния на город заключается в загрязнении воды, воздуха и почвы города и прилежащих к нему территорий. Одним из мощных источников загрязнения природной среды является автомобильный транспорт, увеличение численности которого в начале второй половины XX века привело к насыщению городов легковыми автомобилями и переключению на них большей части пассажирских перевозок.

Это резко ухудшило санитарные условия проживания в крупных городах: автомобиль не только загрязняет воздушную среду и создает шум, но еще и негативно влияет на гидросферу. Каким же образом автомобиль загрязняет гидросферу? В качестве примера загрязнения водной среды транспортом обычно рассматривается загрязнение окружающей среды при транспортировке нефтепродуктов.

Но для города эта проблема выглядит несколько иначе. Всему миру хорошо известны российские дороги. Самара и Самарская область не являются исключением. Все мы еще не забыли те времена, когда желающие заработать мальчишки выставляли на дорогах ведра и импровизированные таблички «Мойка машин». Машины мыли прямо у обочины дороги или во дворах, лишь бы рядом была колонка. Грязные ручьи текли, куда придется, а через них прыгали горожане. Но будем надеяться, что эти времена уже прошли, ведь это были первые мойки машин.

В настоящее время предъявляются очень высокие требования к строящимся автомойкам. Прежде чем начать свою работу, автомойка должна быть одобрена государственными экологическими службами и СЭС. В Самаре разрешено использовать только те мойки, в которых предусмотрено оборотное водоснабжение. На бумаге все, как правило, выглядит замечательно, а на практике возникает еще множество проблем. О них и пойдет речь в данной работе.

РЕЦЕНЗИЯ

На выпускную квалификационную работу …., выполненную на тему “Разработка способов обезвреживания и утилизации сточных вод ОАО “Автотранс”.

Работа выполнена на актуальную тему, т.к. количество автотранспорта на улицах города резко возрасло, что привело к увеличению объемов сточной воды, образующейся в результате мойки автомобилей. Увеличилось также число автозаправочных станций и автосервисов, практически в каждом из которых присутствует автомойка.

В работе описано множество способов очистки применяемых как в нашей, так и в других станах. Особое внимание уделено Самаре и Самарской области. Подробно описаны три наиболее часто встречающиеся схемы очистки.

В этой области уже достаточно технических решений и проблема заключается в выборе максимально экономически выгодного способа очистки сточных вод. Для решения этой проблемы автор предлагает исключить наиболее дорогие и энергоемкие процессы или оптимизировать работу аппаратов.

Предлагаем ознакомиться  Устройство клумбы на дачном участке

Недостатком работы является то, что не рассматриваются возможности выбора аппаратов на оптимальный режим.

Считаю, что выпускная квалификационная работа Величко А.А. заслуживает оценки “ОТЛИЧНО”, а ее автор – присвоения квалификации инженера-эколога.

РЕФЕРАТ

Табл. 6. Ил. 11. Библиогр.: 15 назв. 60с.

Мойка автомобилей. Оборотное водоснабжение. Сточная вода. Нефтепродукты. Взвешенные вещества. Очистка. Песколовка. Гидроциклон. Фильтр. Шлам.

Рассмотрены предлагаемые способы очистки сточных вод от мойки автомобилей. Описаны схемы оборотного водоснабжения для мойки автомобилей, применяемые в Самаре и Самарской области. Произведена экономическая оценка этих схем. Наиболее применяемая по экономическим и экологическим параметрам схема предложена для очистки стоков автотранспортного предприятия ОАО “Автотранс”.

1. Места образования сточных вод.

Сточные воды от мойки автомобилей образуются на специализированных мойках для легковых автомобилей в черте города, на постах мойки транспортных средств за городом, на передвижных установках для мойки автомобилей, на автотранспортных предприятиях, трамвайно-троллейбусных парках, городских автостанциях. Сточные воды аналогичного состава могут образовываться при мойке гаражей, автостоянок, заправочных станций, помещений автотранспортного сервиса.

2. Вещества, содержащиеся в сточных водах.

Основные загрязнители сточных вод, образующиеся при мойке автомобилей – механические примеси и нефтепродукты.

Сточные воды содержат моторные масла, асфальт, песок, СОЖ, ПАВ, соли тяжелых металлов, различные виды топлива, а также моющие вещества, используемые при мойке. Концентрация углеводородов в сточных водах достигает 10 мл/л.

1. Обзор систем.

В настоящее время в Самаре разрешена эксплуатация только моек, имеющих оборотное водоснабжение. Такое решение связано с желанием уменьшить расход не по назначению питьевой воды.

Системы оборотного водоснабжения позволяют повторно использовать 90 – 95% исходной воды и исключить сброс сточных вод в окружающую среду. Свежую воду только добавляют в систему для восполнения потерь (15% от всей используемой воды).

В Самаре в основном используются три системы очистки воды после мойки автомобилей, осуществляющие водооборот:

1) Система рециркуляции воды для автомобильных моек. Фирма Karcher (Германия). Моноблок с реагентами и фильтрами.

2) Установка для мойки легковых автомобилей с оборотным водоснабжением (УМ). АО “Самарский Опытно-Эксперементальный завод”.

3) Мойка с оборотным водоснабжением. ЗАО “СамараАВТОтех”.

2. Система рециркуляции воды для автомобильных моек фирмы Karcher (Германия).

Принцип работы системы заключается в следующем. Как изображено на рисунке 2.1, грязная вода, после операции мойки аппаратом высокого давления (11), скапливается в отстойнике (1), где оседают крупные частицы грязи. Затем, с помощью погружного насоса (2), вода поступает в бак-смеситель. Здесь встроенная дозирующая система добавляет необходимое количество специального реагента RM 847 (3) и антибактериального вещества RM 851 (4).

После интенсивного перемешивания смесителем (5), происходит отделения грязи и масел. При этом тяжелые частицы оседают на дне, а минеральные собираются наверху. Очищенная вода накапливается в буферном баке (6), затем проходит через специальные фильтры (7) в резервуар (8), откуда через клапан (9) снова подается в аппарат высокого давления.

Ополаскивание автомобиля должно производиться свежей водой. Во избежание переполнения системы, расход свежей воды на ополаскивание не должен превышать 15% от общего расхода воды. После определенного периода (до 50 циклов) отработанная вода должна быть вывезена специальными службами для утилизации.

Очищенная после мойки автомобилей вода может снова использоваться для работы аппаратами высокого давления, что позволяет экономить до 80% воды и значительно (в 5 раз) снизить расход моющих средств.

Достоинства системы:

– экономия воды;

– экономия моющих средств;

– автоматический режим работы;

– работа с аппаратами высокого давления с нагревом и без нагрева;

– компактность: система HDR 555 при размерах 1200´1082´800 мм весит 100 кг;

– выполнение требований санитарно-технических служб.

Однако в процессе эксплуатации системы стали очевидны и ее недостатки. Во-первых, используются дорогостоящие реагенты; во-вторых, при интенсивной работе оказывается недостаточным время пребывания загрязненной воды в отстойнике; в-третьих, необходимость вывоза отработанной воды для ее утилизации после пятидесяти циклов.

Но основной недостаток, о котором говорят работники моек, – это недостаточная степень очистки воды. То есть в воде, поступающей из аппарата высокого давления, присутствует даже песок, который может повредить краску на машине или поцарапать стекла.

Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что данная установка не пригодна для Российских условий. В связи с этим АО “Электрощит” предлагает установку МОВ1, принцип действия которой полностью соответствует принципу действия германских установок, но на трубопроводе, соединяющем блок очистки с аппаратом высокого давления, установлен фильтр тонкой очистки, что делает установку применимой к Российским условиям. В таблице 2.1 даны характеристики вышеописанных установок.

Предлагаем ознакомиться  Электрическое отопление дома – что лучше котлы или воздушные конвекторы

Таблица 2.1

Характеристики систем рециркуляции воды для автомобильных моек.

Название Производи-тельность Размеры Мощность Цена

Karcher

HDR 555

0.2 м3
/час
1.2´1.082´0.8 м 0.6 кВт 6700 $

Karcher

A3A 600

0.6 м3
/час
1.55´0.63´1.3 м 1.2 кВт 14500 $

Электрощит

МОВ1

1 м3
/час
10´5´2.7 м 5.6 кВт

185000 руб.

(» 7400 $)

Как видно из таблицы, мойка МОВ1 при самой большой производительности имеет низкую цену по сравнению с германскими. Плюс ко всему мойка завода АО “Электрощит” приспособлена к работе с очень сильно загрязненной водой.

1. Цели и задачи технико-экономического расчета.

В последнее время резко возросла численность автомобильного транспорта, особенно в крупных городах, что привело к увеличению объемов сточных вод от мойки автомашин.

Известно множество способов очистки сточных вод от мойки автомобилей, поэтому целью работы был не поиск технического решения данной проблемы, а оценка экономической эффективности уже существующих схем очистки.

Расчет сводится к сравнению трех схем очистки воды, используемых в Самаре и Самарской области по следующим показателям:

– цена установки;

– себестоимость очистки 1 м3
воды;

– коэффициент очистки воды (КОВ) по нефтепродуктам и взвешенным веществам.

Сравниваются следующие три схемы:

1) Схема системы рециркуляции воды для автомобильных моек. Фирма Karcher (Германия). Моноблок с реагентами и фильтрами.

2) Схема установки УМ Самарского Опытно-Эксперементальный завода.

3) Схема оборотного водоснабжения фирмы “СамараАВТОтех”.

Все три схемы осуществляют оборотное водоснабжение, то есть сброс сточной воды в окружающую среду отсутствует.

Самую приемлемую по экономическим и экологическим показателям схему в соответствии с техническим заданием следует предложить для очистки стоков АТП «Автотранс».

Основная часть сточных вод предприятия образуется в результате мойки автомобилей. Существующие на предприятии очистные сооружения не обеспечивают необходимой степени очистки и не осуществляют водооборот. Эти проблемы будут решены, если установить на предприятии одну из названных выше схем очистки воды.

1. Анализ опасности процесса очистки сточных вод от мойки автомобилей.

Установка очистки сточных вод от мойки автомобилей предусматривает оборотное водоснабжение, то есть вода после очистки возвращается на мойку автомобилей, сброс сточной воды в окружающую среду отсутствует. Таким образом, обеспечивается экологическая безопасность процесса мойки автомобилей.

Единственным отходом процесса очистки является шлам. Основные составляющие шлама: вода, механические загрязнители, нефтепродукты. По степени воздействия на организм человека данный отход относят к третьему классу опасности (умеренно опасные). Шлам вывозится с территории предприятия на полигон промышленных отходов в Зубчаниновке.

Способ очистки воды не предусматривает применение каких-либо реагентов. В процессе работы установки токсичные вещества не используются и не выделяются.

Монтаж электрооборудования выполнен в соответствии с «Правилами устройства электрической установки ПУЭ». Напряжение силовых цепей – 380/220В, цепей управления – 220В переменного тока частотой 50Гц. Электроосвещение выполнено во влагозащитном исполнении.

Выводы

1. Применение предложенной технологической схемы позволит решить проблему утилизации отходов канализационных станций путем их вовлечения в хозяйственный оборот на местном уровне.

2. Реализация рассмотренного в статье способа утилизации ОСВ позволит вывести водоканалы в разряд малоотходных предприятий.

3. За счет использования ОСВ в производстве асфальтобетона может быть расширен перечень предоставляемых Водоканалом услуг (возможность ремонта внутриквартальных дорог и проездов).

Литература

  1. Дрозд Г.Я. Утилизация минерализованных осадков сточных вод: проблемы и решения // Справочник эколога. 2020. № 4. С. 84–96.
  2. Дрозд Г.Я. Проблемы в сфере обращения с депонированными осадками сточных вод и методы их решения // Водопостачання та водовідведення. 2020. № 2. С. 20–30.
  3. Дрозд Г.Я. Новые технологии утилизации осадков — путь к малоотходным канализационным очистным сооружениям // Водоочистка. Водоподготовка. Водоснабжение. 2020. № 3. С. 20–29.
  4. Дрозд Г.Я., Бреус Р.В., Бизирка И.И. Депонированные осадки городских сточных вод. Концепция утилизации // Lambert Academic Publishing. 2020. 153 с.
  5. Дрозд Г.Я. Предложения по вовлечению депонированных осадков сточных вод в хозяйственный оборот // Матер. Международного конгресса «ЭТЭВК-2009». Ялта, 2009. C. 230–242.
  6. Бреус Р.В., Дрозд Г.Я. Спосіб утилізації осадів міських стічних вод: Патент на корисну модель № 26095. Україна. МПК СО2F1/52, CO2F1/56, CO4B 26/26 — № U200612901. Заявл. 06.12.2006. Опубл. 10.09.2007. Бюл. № 14.
  7. Бреус Р.В., Дрозд Г.Я., Гусенцова Є.С. Асфальтобетонна суміш: Патент на корисну модель № 17974. Україна. МПК CO4B 26/26 — № U200604831. Заявл. 03.05.2006. Опубл. 16.10.2006. Бюл. № 10.
Оцените статью
Ключ к успеху
Adblock detector