Практическая работа "Современные системы водоочистки"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края

«Армавирский механико-технологический техникум»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №4

Тема: «Выбор методов очистки сточных вод промпредприятий»

по «МДК 02.02. Реализация технологических процессов эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха»

для специальности

08.02.07. Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции

Составитель:  Казетов С.Н.

преподаватель спец.дисциплин ГБПОУ КК АМТТ

2020

Практическое занятие №4

Тема:«Выбор методов очистки сточных вод промпредприятий».

Цель: Изучить методы очистки сточных вод промышленных предприятий

Время выполнения: 2 часа

Порядок выполнения работы:

1)Внимательно изучить теоретический материал;

2)Решить задачи предложенные в работе;

3)Сделать отчет о проделанной работе

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ.

Методы, применяемые для очистки производственных сточных вод подразделяются на: механические, химические, физико-химические, биологические.

Выбор методов очистки производственных сточных вод зависит от качественного (вид загрязнения, их концентрация, ее колебания на воду) и количественных показателей сточных вод.

Для выделения из производственных сточных вод грубодисперсных нерастворимых и минеральных и органических загрязнений применяется механические методы очистки: усреднение, процеживание, отстаивание, фильтрование, обработка производственных сточных вод в центробежном поле (центрифугирование, гидроциклонирование).

Химическая очистка используется для извлечения из производственных сточных вод растворимых примесей. При этом в обрабатываемые сточные воды вводится реагент, в виде водного раствора. Вступая в химическую реакцию с загрязнениями, реагент способствует нейтрализации сточных вод, превращая растворимые загрязнения в нерастворимые.

К химическим методам очистки производственных сточных вод относится: нейтрализация, окисление, электрохимическая обработка.

Физико-химическими методами из производственных сточных вод извлекают некоторые нерастворимые органические и неорганические загрязнения, коллоидные частицы и некоторые растворимые соединения. К таким методам относится: коагуляция, сорбция, флотация, ионный обмен, экстракция, эвапарация, мембранное разделение, кристаллизация, магнитная обработка, методы, связанные с наложением электрического поля.

Целесообразность биологической очистки производственных сточных вод определяется наличием в них органических загрязнений, способных к биологической диструкции. При биологической очистки осуществляется не только окисление органических загрязнений, но и разрушение некоторых органических загрязнений.

Самым простым критерием оценки биоокисляемости загрязнений загрязнений служит определение БПК. Если для данного типа производственных сточных вод БПК определена, то их можно очищать с помощью биохимического окисления. Если БПК производственных сточных вод равна 0, то эти сточных вод не могут подвергаться биохимическому окислению.

Существует большое количество биологически неокисляемых сточных вод. однако это не всегда означает невозможность микробиологического окисления. Такое окисление оказывается возможным, но осуществляется оно настолько медленно, что им можно пренебречь.

К биологически неокисляемым веществам относятся такие соединения, как меломин, дихлорэтан, дихлорметан, нафтоханол и т.п.

Одним из основных показателей производственных сточных вод является отношение БПК к ХПК. У производственных сточных вод оно колеблется от 0 до 0,9.

Стоки с низким отношением БПК/ХПК обычно содержат токсичные вещества, предварительное извлечение которых повышает соотношение и обеспечивает возможность биохимического окисления.

Биологическая очистка производственных сточных вод принципиально не отличается от очистки хоз-бытовых сточных вод, однако имеет ряд особенностей:

1) Связано с необходимостью предварительной подготовки производственных сточных вод с целью усреднения их состава и расхода, их нейтрализации, биогенной подпитки, увеличения отношения БПК/ХПК,

2) Состоит в необходимости применения двух- и многоступенчатых схем биологической очистки, что обусловлено высокими концентрациями загрязняющих веществ и разными скоростями окисления компонентов в производственных сточных вод.

Биохимический метод применяется для очистки производственных сточных вод от таких неорганических загрязнений как аммиак, нитриты, сульфиды. Автотропное окисление аммиака и нитритов в процессе нитрификации обычно осуществляется гетеротрофным восстановлением нитратов при денитрификации.

В настоящее время применяют биохимическое восстановление нитратов, хроматов, и хлоратов с переводом этих соединений соответственно в молекулярный азот, Cl(OH)₃, хлориды.

Процесс восстановления протекает одновременно с окислением органических соединений, то есть достигается двойной эффект: удаление неорганических загрязнений и окисление органических без подачи извне кислорода.

На практике при очистке производственных сточных вод используются комбинации методов друг с другом: механическая очистка применяется с химической, физико-химической, биологической. Реже используют вместе 3 или даже все 4 метода.

Механические методы очистки можно интенсифицировать использованием физико-химических или химических (коагуляция перед отстаиванием, фильтрованием, подщелачивание воды перед отстаиванием или фильтрованием).

Применение тех или иных методов очистки производственных сточных вод обосновываются экспериментально на реальных сточных вод, а при их отсутствии с применением имитационного раствора, обладающего свойствами реальных сточных вод.

Механическая очистка используется для подготовки сточных вод с целью использования их в системе оборотного водоснабжения, для подготовки к сбросу в систему водоотведения или к обработке химическими, физико-химическими или биологическими методами.

При механической очистки из производственных сточных вод можно удалить взвесь на 90-95%, уменьшить содержание органических загрязнений (по БПКп) на 20-30%.

Более высокая эффективность механической очистки достигается с помощью преаэрации, применения тонкослойных отстойников или осветлителей со взвешенным слоем, их гидроциклонирование или центрифугирование.

Значительно повышается эффективность механической очистки с помощью предварительной обработки производственных стоков коагулянтами и флокулянтами.

Применение для очистки производственных сточных вод барабанных фильтров, микрофильтров, фильтров с зернистой и плавающей загрузкой имеет ряд преимуществ:

А) данные аппараты имеют достаточно высокую эффективность без применения коагуляции,

Б) можно использовать местные фильтрующие материалы,

В) эти устройства могут отделять от воды взвесь с крупностью 0,1-1мкм.

Их недостатки:

А) их можно применять при концентрации ввешенных веществ менее 50 мг/л,

Б) требуется регенерация загрузки, что ведет к образованию загрязненных промывных сточных вод в объеме 10-15% от расхода сточных вод.

Применение таких аппаратов механической очистки, как тонкослойные отстойники, сетчатые фильтры, скорый фильтр с новыми видами загрузок (зернистых и синтетических), гидроциклонов позволяет в 3-5 раз снизить капитальные затраты на строительство очистных сооружений, на 20-30% эксплуатационные расходы, в 3-7 раз площади под очистные сооружени. К химической очистке относится электрохимическая обработка производственных сточных вод (электроокисление и электро восстановление). В качестве аппаратов электрохимического окисления используется электродеструкторы и электрокоагуляторы различных конструкций с растворимыми электродами.

Химическая обработка производственных сточных вод часто используется для их глубокой очистки или извлечения ценных компонентов.

Биологические методы очистки производственных сточных вод подразделяются на очистку в естественных и искусственных условиях. К сооружениям биологической очистки в естественных условиях относятся: поля орошения, поля фильтрации, фильтрующие траншеи и колодцы, песчано-гравийные фильтры, биопруды.

К сооружениям биологической очистки в искусственных условиях относятся: аэротенки, окситенки, метантенки, которые применяются для очистки высококонцентрированных производственных сточных вод.

Для очистки производственных сточных вод с высоким содержанием фенола применяют микробный метод с помощью специальной культуры микроорганизмов, помещенных в аэротенки.

Задача №1

 Расход нефтепромысловых сточных вод достигает 1000 м3/сут,  а концентрация в них нефтепродуктов не превышает 500 мг/л,  а взвеси 200 мг/л.  Разработать схему очистки нефтепромысловых сточных вод, если время работы установки для их очистки составляет 16ч/сут.  Концентрация загрязнений в очищенной воде не должна превышать

а)  нефтепродуктов 50 мг/л,  взвеси 50 мг/л

б) нефтепродуктов 10 мг/л,  взвеси 10 мг/л

Задача №2

 Предложите схему очистки поверхностных сточных вод, если концентрация нефтепродуктов в них не превышает 90 мг/л, взвешенных веществ 1200 мг/л, их БПКполн  составляет 15 мг/л. Сброс очищенных поверхностных стоков предполагается на рельеф местности

Задача №3

 Разработать схему очистки сточных вод от мойки легковых автомобилей. Очищенные стоки направляются в систем оборотного водоснабжения. Концентрация загрязнений в воде, поступающей на очистку составляет: взвеси 500 мг/л, нефтепродуктов 50 мг/л, БПКполн этих стоков достигает 15 мг/л.

Задача №4

 Разработать схему очистки сточных вод от мойки автобусов. Очищенные стоки направляются в систем оборотного водоснабжения. Концентрация загрязнений воды, поступающей на очистку составляет: взвеси 1200 мг/л, нефтепродуктов 200 мг/л, БПКполн этих стоков достигает 25 мг/л.

Преподаватель                               Казетов С.Н.