Технологія біологічного очищення стічних вод міста та суконної фабрики

НАЦІОНАЛЬНИЙ  ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИЇВСЬКИЙ  ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

 

Факультет біотехнології  і біотехніки

 

Кафедра екобіотехнології та біоенергетики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

 

до курсового проекту з дисципліни ”Біотехнологія очищення води” на тему:

Технологія  біологічного очищення стічних вод  міста та суконної

фабрики

 

 

 

 

Студентка групи     БЕ-91         Кірсенко Владислав Олегович    _____________

(шифр групи)                         (прізвище, ім’я, по батькові)                     (підпис)

 

 

Керівник проекту                     доц., проф.т.н. Саблій Л.А.            ____________

(вчені ступінь та  звання, прізвище, ініціали)                                       (підпис)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ – 2012

 

 

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

“КИЇВСЬКИЙ  ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”

 

Факультет біотехнології  і біотехніки

 

Кафедра екобіотехнології та біоенергетики

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОЯСНЮВАЛЬНА  ЗАПИСКА

 

до курсового проекту з дисципліни ”Біотехнологія очищення води” на тему:

Технологія  біологічного очищення стічних вод  міста та суконної

фабрики

 

 

 

 

Студентка групи     БЕ-91         Кірсено Владислав Олегович      _____________

(шифр групи)                         (прізвище, ім’я, по батькові)                     (підпис)

 

 

Керівник проекту                     доц., проф.т.н. Саблій Л.А.            ____________

(вчені ступінь та  звання, прізвище, ініціали)                                       (підпис)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ – 2012

РЕФЕРАТ

 

Об’єм курсового проекту складає 2 аркуші креслень формату А1, 44 аркушів пояснювальної записки, використано 27 літературних джерел.

В курсовому проекті  розглянуто технологію біологічного очищення стічних вод міста та суконної фабрики, виконані розрахунки, що обґрунтовують вибір технології очистки, підтверджують працездатність та надійність роботи споруди для стабілізації суміші надлишкового активного мулу і сирого осаду.

У роботі виконаний аналіз результатів та зроблені висновки. Наведено список використаної літератури.

Всі розрахунки та креслення  виконано згідно чинних стандартів та з використанням сучасних системних  та інформаційних технологій.

Ключові слова: стічні води, біологічна очистка, стічні води суконної фабрики, аеробний стабілізатор, аеротенк, активний мул, хлорування.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………….5

Розділ 1. Розрахункові витрати  і концентрація забруднених стічних  вод...7

           1.1.    Розрахункові витрати стічних вод………………………….7

2. Розрахункові концентрації забруднень стічної води……...8

Розділ 2. Характеристика фізико-хімічного складу стічних вод суконних фабрик…………………………………………………………………………….....10

Розділ 3. Існуючі технології очищення стічних вод суконних фабрик…..13

Розділ 4. Вибір технології очищення стічних вод суконної фабрики……21

Розділ 5. Розрахунки необхідного ступеня очищення стічних вод………24

                5.1. Нормативи якості води у водоймі…………………………...24

                5.2 Розрахунок коефіцієнта змішування стічних вод з водою     річки…………………………………………………………………………………24

                5.3. Необхідний ступінь очищення стічних вод………………...25

Розділ 6. Вибір технології біологічного очищення стічних вод шкіряного заводу та міста……………………………………………………………………...28

Розділ 7. Технологічні розрахунки очисних споруд………………………39

                7.1. Розрахунок первинного відстійника……………..………….39

                7.2. Розрахунок аеротенка………………………………………..41

                7.3 Розрахунок втринного відстійника після аеротенку..………46

Висновки……………………………………………………………………..47

Список використаної літератури…………………………………………...49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

 

Однією з  найбільш актуальних проблем на сучасному  етапі розвитку наукового прогресу є проблема охорони навколишнього  середовища від забруднення і  раціональне використання природних ресурсів.

Забруднення навколишнього середовища особливо  відображається на стані стічної  води. Збільшення концентрації забруднень може призвести до розвитку у воді незворотних процесів, які сприятимуть  їх виснаженню. У складі поверхневих  вод наявні забруднюючі речовини природного походження, причиною утворень  яких є малий біогенний та великий геологічний колообіг природних речовин, а також забруднюючі речовини антропогенного походження. Наявність останніх у водному середовищі є результатом використання недосконалих технологій очищення побутових стічних вод та стічних вод промислових підприємств.

Маштабне застосування у виробництві великої кількості  індивідуальних речовин призводить до прогресуючого за обсягом техногенного забруднення поверневих та підземних вод. У зв’язку з цим виникають екологічні проблеми, пов’язані з високою токсичність багатьох наявних у воді сполук , деякі з яких здатні до акумуляції в різних органах і здійснювати алергенну, канцерогенну, ембріотоксичну, та мутагенну дію. Зазначенні обставини висувають вимоги жорсткого санітарно-гігієнічного нормування якості природних вод, особливо в разі їх використання для господарсько-питного водопостачання.

Різке збільшення кількості стічних вод створює  загрозу вичерпанню прісної води у густонаселених і економічно важливих районах. Тому,  важливе

значення має  охорона, раціональне комплексне використання і відтворення водних ресурсів, що передбачає захист їх від забруднень і виснаження, а також 

 

 

 

 

глибоке очищення забруднених  стічних вод на очисних станціях з подальшим їх використанням в технічному водопостачанні. Для цього необхідною є розробка нових більш ефективних методів біологічного очищення стічних вод.

В очисних  спорудах використовується механічні, фізико-хімічні, електрохімічні, біологічні або комплексні методи видалення забруднень. На сьогодні ефективність видалення забруднень на спорудах механічного  та фізико-хімічного очищення не перевищує 60-70 %. До того ж такі методи потребують високих затрат для забезпечення необхідних температурних режимів, реагентної обробки тощо. Тому, спорудам біологічного очищення відводиться головна роль в загальному комплексі каналізаційної очисної станції. Вони відносно дешеві, не потребують складних умов та обладнання для функціонування очищення в них є наслідком життєдіяльності біоценозу мікроорганізмів, які використовують забруднення в якості джерел живлення.

Тому, метою  цього  дипломного  проекту є  вибір технології біологічного очищення стічних вод фабрики первинної  обробки вовни. Для досягнення цієї мети необхідно виконати такі  завдання:

1. Провести аналіз фізико-хімічного складу стічних вод суконної  фабрики.
2. Розглянути та проаналізувати існуючі технології біологічного очищення стічних вод суконної  фабрики.
3. Розрахувати необхідний ступінь очищення стічних вод.
4. Зробити вибір та обґрунтувати  технологію біологічного очищення стічних вод суконної  фабрики.
5. Зробити технологічні розрахунки очисних споруд біологічного очищення: первинні та вторинні відстійники, аеротенк-витиснювач.
6. Виконати креслення.

 

 

 

 

 

 

1. РОЗРАХУНКОВІ ВИТРАТИ І КОНЦЕНТРАЦІЯ ЗАБРУДНЕНИХ СТІЧНИХ ВОД

 

1. Розрахункові витрати стічних вод

 

Згідно із завданням  на курсовий проект, сумарна середньодобова витрата стічних вод від міста  і хутряної фабрики:

 м³/добу

Середньогодинні витрати стічних вод (побутових, виробничих, сумарних) становить:

                             м³/год                      (2.1)

                             м³/год

 м³/год

Середньосекундні  витрати стічних вод (побутових, виробничих, сумарних) становить:

 м³/с                  (2.2)

  м³/с

 м³/с

Максимальні та мінімальні секундні витрати стічних вод  визначається в залежності від коефіцієнту нерівномірності водовідведення (Згідно СНіП 2.04.03-85 таблиця 2).

Максимальна секундна витрата  стічних вод:

                     дм³/с                     (2.3)

Мінімальна секундна витрата стічних вод:

                      дм³/с

 

 

 

 

 

 

2. Розрахункові концентрації забруднень стічної води

 

Згідно із завданням  на курсовий проект, сумарна середньодобова витрата стічних вод від міста  і хутряної фабрики:

 м³/добу

Середньогодинні витрати  стічних вод (побутових, виробничих, сумарних) становить:

                            м³/год                      (2.1)

                             м³/год

 м³/год

Середньосекундні  витрати стічних  вод (побутових, виробничих, сумарних) становить:

 м³/с                  (2.2)

 м³/с

 м³/с

Максимальні та мінімальні секундні витрати стічних вод визначається в залежності від коефіцієнту нерівномірності водовідведення (Згідно СНіП 2.04.03-85 таблиця 2).

Максимальна секундна витрата стічних  вод:

                     дм³/с                   (2.3)

Мінімальна секундна витрата стічних вод:

 дм³/с

Визначаємо концентрації забруднень в суміші стічних вод  міста і хутряної фабрики за загальною  формулою:

                                        ,                            (2.5)

 

 

 

де  - концентрація  і-того забрудника в стічних водах хутряної фабрики виражена в мг/дм³;

З довідникових джерел знаходимо  значення концентрацій основних забрудників  в стічних водах хутряної фабрики [7]:

 мг/дм³

 мгО₂/дм³

 мг/дм³

Підставимо ці данні  в формулу і отримуємо наступні значення концентрацій забрудників  у суміші стічних вод: 

мг/дм³

мгО₂/дм³

 мг/дм³

Отже, були визначені основні показники суміші побутових стічних вод і стічних вод хутряної фабрики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

2. ХАРАКТЕРИСТИКА ФІЗИКО-ХІМІЧНОГО СКЛАДУ СТІЧНИХ ВОД ХУТРЯНОЇ ФАБРИКИ

 

Сукно — вовняна тканина апаратного прядіння, на лицьовій поверхні якої утворюється повстяноподібний застил, що закриває переплетення ниток.

Вовна, що надходить на фабрики, містить наступні домішки: жир, піт, а пісок, пил, гній, частини  рослин. Забруднюючі речовини видаляються  з шерсті шляхом  промивання  її розчином мила і соди або синтетично ПАР методом безперервного противотоку.

Тригліцериди, природні органічні сполуки, до складу яких входить  гліцерин і одноосновні жирні  кислоти Жири є однією з головних компонентів клітин тварин. Частіше  за все в тваринних жирах  зустрічається пальмітинова , стеринова кислота.

Також при обробці  вовни у стічну воду потрапляє  піт.  Піт є водний розчин солей, що виділяється потовими залозами савців. Піт у своєму складі містить 97% води, незначну кількість солей, таких  як сульфати, хлориди, фосфати, а також органічні речовини такі як: креатенін, сечовина, сечова кислота.  Реакція поту кисла, а іноді лужна при розкладанні сечовини, чи виділенні аміаку