|
Реферат: Водоотведение поселка с мясокомбинатом (Технология)
РЕФЕРАТ
Общее количество страниц……………………………………………
Общее количество рисунков………………………………………..…
Общее количество таблиц…………………………………………..…
Общее количество чертежей…………………………………………..
Количество используемых источников ………………………………
В данном дипломном проекте разработана система водоотведения поселка с
мясокомбинатом, включая канализационные сети, насосную станцию и локальные
очистные сооружения. Проведены научные исследования по теме дипломного
проекта: изучена технология производственного процесса с точки зрения
водных операций, произведен литературный обзор методов очистки сточных вод
мясокомбината, изучен физико-химический состав сточных вод. Произведена
оценка состояния окружающей среды и предложены мероприятия по ее улучшению.
Определены технико-экономические показатели разработанной системы
водоотведения, в том числе сметная стоимость монтажа оборудования очистных
сооружений, стоимость самого оборудования, рассчитанная по металлоемкости,
себестоимость отведения и очистки 1 м3 сточных вод. Разработаны мероприятия
по охране труда и технике безопасности при строительстве и эксплуатации
запроектированной системы водоотведения.
ВВЕДЕНИЕ
Охрана окружающей природной среды и рациональное использование
природных ресурсов приобретают в наши дни исключительное значение. Основным
направлением в решении проблемы рационального использования водных ресурсов
является максимальное сокращение отходов, потерь и готовой продукции,
сбрасываемых с производственными сточными водами в поселковую канализацию
и максимальное сокращение количества сточных вод.
Поселковые очистные сооружения должны обеспечить очистку стоков от
загрязняющих веществ до ПДК установленных для сброса в водоём, не причиняя
при этом ущерба здоровью людей и не нарушая жизнь водоёма.
Сточные воды мясокомбината относятся к категории высококонцентрированных по
органическим загрязнениям. На предприятии для технологических и бытовых
целей используется вода питьевого качества. Для охлаждения компрессоров
холодильных машин и других агрегатов устроена система оборотного
водоснабжения. Так как загрязнённые стоки сбрасываются в поселковую
канализацию, в соответствии с действующими "Правилами приёма
производственных сточных вод в системы канализации населённых пунктов" они
должны быть подвергнуты локальной очистке на территории предприятия с целью
доведения концентраций загрязняющих веществ до ПДК для сброса в поселковую
канализацию.
Строительство локальных очистных сооружений канализации на
мясокомбинате экономически целесообразнее, чем устраивать реконструкцию
поселковых очистных сооружений.
Предложенная в данном проекте схема электрофлотокоагуляционной очистке
сточных вод мясокомбината обеспечивает снижение концентраций загрязняющих
веществ до установленных нормативов, снижение цветности и бактериальной
загрязнённости стоков. Запроектированные очистные сооружения занимают
небольшую площадь, что очень важно в условиях дефицита свободных площадей
на площадке предприятия. Строительство очистных сооружений обеспечит защиту
поселковых канализационных сетей от засорений, уменьшение нагрузки на
поселковые очистные сооружения, а так же извлечение из сточных вод жиров
для утилизации.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА 8
1.1 Природно-климатические условия 8
2. НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ 12
2.1 Технология производственного процесса с точки зрения водных операций
12
2.2 Литературный обзор методов очистки 15
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 33
3.1 Обоснование выбора схемы очистки 33
3.2 Гидравлический расчёт канализационной сети 37
Расчет резервуара-усреднителя 41
Расчет и проектирование насосной станции 42
Расчет баланса загрязнений 45
Расчет жироловки. 49
Расчет ЭКФ-установки 53
Расчет сооружений для обработки осадка и пены 58
Расчет реагентного хозяйства 60
4. ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 62
Источники и виды техногенных воздействий 62
Рекомендации по охране и улучшению природной среды 64
5. ЭКОНОМИКА 72
5.1 Технико-экономический анализ технических решений 75
Исходные данные к расчету годовых эксплуатационных затрат и составлению
сметы затрат 77
5.2 Расчет годовых эксплуатационных затрат 78
Амортизационные отчисления 78
Затраты на капитальный и текущий ремонты 79
Расчет затрат на электроэнергию 80
Стоимость реагентов и других основных материалов 82
Расходы на заработную плату и отчисления на социальные нужды 82
Стоимость воды, используемой на собственные нужды 85
Расчет экономического ущерба 85
Прочие расходы 86
5.3Составление локальных смет 87
Исходные данные к составлению локальных смет 89
6. ОХРАНА ТРУДА. 96
6.1 Производственная санитария. 96
6.2 Техника безопасности 99
6.3 Пожарная безопасность 100
6.4 Расчет вентиляционной системы 101
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 103
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 105
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА
1.1 Природно-климатические условия
ООО "Мясомолпродукт" расположено в городе Бикине Хабаровского края.
Климат находится под влиянием Евроазиатского материка и Тихого океана и
носит муссонный характер и дождливым теплым летом и сухой морозной зимой.
Среднегодовая температура воздуха составляет 1.5 0С. Самый холодный месяц -
январь со среднемесячной температурой воздуха - -22,40С, а самый теплый
месяц - июль, среднемесячная температура которого составляет 21,30С.
Атмосферные осадки в течении года выпадают неравномерно. В среднем за год
выпадает 670 мм осадков, причем на зимний период приходится всего 68 мм.
Относительная влажность воздуха высока: в летний период 80-100%, а зимой 70-
85%. Средняя скорость ветра составляет 7м/с. Снежный покров образуется в
первой декаде ноября, его средняя толщина за зиму равняется 18 см,
максимальная 25 см. Длительность залегания снега колеблется от 139 до 153
дней в году. Малая толщина снежного покрова и его неустойчивость
обуславливает большую глубину промерзания грунтов в среднем 220см, что
осложняет технологию строительства в зимнее время, вызывает деформацию
оснований за счет криогенного пучения грунтов и в конечном счете деформацию
сооружений [ ].
Рельеф Бикина и его окрестностей определяется особенностями обширной
равнины. Здесь собраны все присущие ей морфологические элементы: горы с
отрогами, сопочники, холмисто-увалистая и низменная заболоченная равнина.
Площадка мясомолочного комбината находится в первом инженерно-геологическом
районе, который представляет собой террасированную равнину реки Бикин с
абсолютными отметками 45-60 м и уклоном поверхности 1-20. Рельеф площадки
спокойный, представляет собой заболоченную плоскую впадину, засыпанную в
процессе планировки и строительства, абсолютные отметки на площадке
предприятия 51-57 м. Карта инженерно-геологических условий района, в
котором расположено предприятие, представлена на рис.1.1. По данным
геологических изысканий на площадке предприятия основаниями фундамента
являются суглинки полутвердые ,техногенный водоносный горизонт в насыпных
грунтах находится на глубине 0-2 м, верховодка скапливается в интервале
глубин 2-8 м.
На основании изучения картографической информации для рассматриваемого
района составлена таблица 1-1 Оценки состояния окружающей среды. Как видно
из таблицы, природные условия района: климат, рельеф, геолого-
литологическое строение, гидрологические условия являются естественными
факторами развития таких опасных геологических процессов, как
заболачивание, суффозия, морозное пучение грунта и затопление поверхности,
которые необходимо учесть при размещении, проектировании и строительстве
систем и сооружений канализации.
Таблица 1-1 Оценка состояния окружающей среды территории
|Рельеф |Инженерно-геологиче|Подземные воды |Природные и |
| |ский комплекс пород| |техногенные |
| | | |геологические |
| | | |процессы |
| | | | |
|Террасированная |Интервал глубин, м |Техногенные |Техногенный |
|равнина р.Бикин | |водоносные |литогенез |
|1 надпойменной |0-15 Техногенные |горизонты в |(планомерное или |
|террасы. Уклон |отложения (t Q4): |насыпных грунтах|стихийное |
|поверхности1-2 |насыпи, отвалы |на глуб. 1-10м |накопление |
|град. Абс.отм. |грунтов, |Спорадическое |техногенных |
|45-60 м |золоотвалы, свалки |развитие |отложений). |
| |и др. |верховодки в |Речная эрозия и |
| |10-50 Аллювиальные |глинистых |затопление |
| |отложения |грунтах |поверхности |
| |плейстоцена и |террасовых |Овражная и |
| |голоцена: (а Q4;lа |отложений на |струйчатая |
| |Q3;аl Q2;l |глуб-2-14 м |эрозия. |
| |Q1)гравийно-галечни|Аллювиальные |Заболачивание |
| |ковые отложения, |воды |-природное в |
| |песок, гравий, |четвертичных |прибрежной зове, |
| |галька, супеси, |отложений на |в оврагах, |
| |суглинки. |глубине 1-2,5м. |долинах малых рек|
| |Горизонтальное и |Гидрокарбонатные|и ручьев, в |
| |полого-наклонное |кальцевые с |бессточных |
| |залегание слоев. |минирализацией |понижениях; |
| |2-10 |0,05-0,5 г/л при|- техногенное на |
| |Делювиально-коллюви|жесткости до 3 |застроенной |
| |альные (dQ) и |мг/л. |территории при |
| |элювиально-делювиал|Подземные воды |нарушении |
| |ьные отложения |верхней |поверх-ностного |
| |позднего |трещиноватой |стока. |
| |плейстоцена-голоцен|зоны, |Подтопление |
| |а: остроугольный |интрузивных |- природное в |
| |щебень; (eP1-2;eC3)|пород и |прибрежной зоне; |
| |гранит, дресва, |тектонических |- техногенное при|
| |щебень, песок |нарушений на |подпоре |
| |разнозернистый, |глубине до |подземного стока.|
| |базальт. |50-100 м |Оползни |
| |Наклонное и |По составу |природно-техноген|
| |горизонтальное |близки к |ные |
| |залегание слоев. |атмосферным и |- на склонах |
| | |обладают |террас и оврагов;|
| | |агрессивностью | |
| | |выщелачивания. |- в искусственных|
| | | |откосах |
| | | |Суффозия |
| | | |Морозное пучение |
| | | |грунта |
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Технология производственного процесса с точки зрения водных
операций
ООО "Мясомолпродукт" выпускает цельномолочную продукцию: молоко,
сметану, творог; мясные полуфабрикаты и колбасы, установлены линии по
производству пельменей и вареников. Количество воды забираемой из
городского водопровода на хозяйственно-бытовые и технологические нужды
составляет 62,24 м3/сут. Из общего количества воды предприятие расходует на
хозяйственно-питьевые нужды - 6,59 м3/сут ,на технологические нужды - 49,87
м3/сут, на мойку оборудования - 1,54 м3/сут, на производство холода - 14,23
м3/сут, на производство пара - 1,37 м3/сут
Хозяйственно-питьевые и производственные сточные воды сбрасываются в
городскую канализацию. Общее количество сбрасываемых сточных вод - 52,56
м3/сут.
ООО "Мясомолпродукт" работает на привозном сырье, то есть
мясоперерабатывающее отделение в качестве сырья использует туши животных.
В мясожировом корпусе производится мойка туш, внутренностей животных,
разделка и душирование туш. Сточные воды образуются в отделении
обескравливания, при душировании, а также при мытье оборудования, инвентаря
и помещений. Сточные воды содержат песок, кровь, жир, остатки кормов, жир,
остатки кормов, частицы каныги, волосы и прочее. Водопотребление отделения
первичной обработки мяса составляет 16,04 м3/сут , водоотведение - 16,04
м3/сут. После мясожирового корпуса жилованное мясо поступает в колбасный
цех для дальнейшей переработки. Здесь производят вареные и полукопченые
колбасы. Вода расходуется на приготовление фарша, подготовку специй,
подготовку кишечной оболочки, посол мяса и свинокопченостей, а также в
агрегатах термической обработки, при мытье оборудования, полов, тары и в
камере охлаждения студня и колбас. Сточные воды содержат частицы жира, мяса
, крови, белки, поваренную соль.
Жилы и субпродукты используют для приготовления ливерной колбасы,
вытопку жира.
В целом сточные воды от мясоперерабатывающего корпуса включают
бытовые, производственные стоки, а также незагрязненные производственные
воды, поступающие от охлаждения компрессоров холодильных установок,
котельной. После охлаждения эти воды используют в оборотной системе.
Бытовые воды являются малоконцентрированными и разбавляют технологические
стоки. Они составляют 8-12% от общего расхода.
Водопотребление колбасного цеха составляет 21,35 м3/сут, водоотведение
- 15,23 м3/сут.
Сточные воды характеризуются следующими показателями: Т=20-25 0С; pH=
7-7.6; взвешенные вещества =1300-3500 мг/л; БПК=1300-2000 мг/л; хлориды=700-
1500 мг/л.
Поступившие на переработку молоко подается в приемное отделение , где
происходит приемка и сортировка молока, а освобожденные от молока
автоцистерны моют и пропаривают. Молоко до переработки хранится в
охладителе. После этого молоко подается на дальнейшую переработку.
Вода в приемном отделении используется в следующих целях: мойка
автоцистерн из шланга, пропарка автоцистерн, мойка охладителей, мойка
молокопроводов, весов и весовых резервуаров. Сточные воды загрязнены
жирами, взвешенными веществами, щелочью, кислотой, БПК.
Линия пастеризованного молока оборудована пастеризационно-
охладительными установками. Прошедшее обработку молоко направляется в
емкость для хранения, а часть разливают в тетропаки.
Вода используется для мойки емкостей хранения молока, пропарки их, а
также оборудования и полов помещений.
Данные сточные воды содержат большое количество жира, также белки,
щелочь, взвешенные вещества.
В сметанном отделении молочного цеха вырабатывают сметану из
пастеризованных сливок путем сквашивания их закваской. После окончания
сквашивания, сметану охлаждают и фасуют в фляги.
Вода участвует в следующих операциях: ополаскивание и запуск в работу
автоматизированной пастеризационной установки, мойка труб, ванн, полов,
панелей, а также на охлаждение. Сточные воды загрязнены жирами, взвешенными
веществами, БПК, щелочью.
В отделении по изготовлению творога молоко сначала нормализуют по
жиру, очищают от механических примесей, пастеризуют и заквашивают. Затем по
технологии происходит осаждение казеина, уплотнение и обезвоживание
сгустка. Вода используется для санитарной обработки ванн, мойка охладителя
сыворотки, помещений. Сточные воды загрязнены жирами, белками, взвешенными
веществами, БПК. Водопотребление молочного цеха составляет 10,94 м3/сут,
водоотведение- 8,31 м3/сут.
Кроме производственных нужд вода расходуется на хозяйственно-бытовые
нужды (столовая, лаборатория, прачечная). Эти сточные воды загрязнены
взвешенными веществами, БПК, СПАВ, жирами.
Суточные расходы сточных вод от основных технологических цехов и
процессов, определенные в результате изучения технологии производства
представлены в таблице 2.1. В течении суток водоотведение предприятия
неравномерное, коэффициент неравномерности Кн=2.0.
Таблица 2-1 Количественный состав сточных вод
|Наименование водопотребителя |Расход сточных вод, м3/сут |
|1 |2 |
|Отделение первичной обработки | |
|мяса |16.04 |
|Отделение обработки кишок |3.27 |
|Отделение фарша |5.71 |
|Коптильное отделение |6.25 |
|Молочный цех |8.31 |
|Мойка оборудования |1.54 |
|Холодильное отделение |14.23 |
|Отопление |1.37 |
|Хозяйственно-питьевые нужды |5.76 |
|Гараж |0.31 |
|Лаборатории |1.26 |
|Всего |52.56 |
2.2 Литературный обзор методов очистки
Производственные сточные воды мясокомбинатов относятся к категории
высококонцентрированных по содержанию органических загрязнений, что не
только не позволяет сбрасывать их в водные объекты, но и передавать на
коммунальные и даже собственные сооружения биологической очистки без
предварительной обработки.
Предприятия мясной промышленности размещаются как в населенных
пунктах, имеющих условия для приема производственных стоков в системы
канализации, так и в населенных пунктах, такими возможностями не
обладающими. В первом случае производственные стоки предприятий должны быть
подвергнуты локальной (первичной) очистке на территории предприятия. Этим
достигается защита канализационных сетей от засорения, а также возможность
извлечения и возврата в фонды производства компонентов сырья (жира и
белка), унесенного стоками. Во втором случае предприятия вынуждены для
обеспечения условий сброса в водные источники строить собственные
сооружения биологической очистки.
Мясоперерабатывающее производство включает в себя следующие цеха: по
производству колбас, колбасных изделий и копченостей, полуфабрикатов и т.д.
Сырье и вспомогательные материалы данного производства - все виды
мяса, субпродукты, кровь, жиры, молоко, яйца, крахмал, соль, сахар,
фосфаты, колбасные оболочки. В связи со спецификой колбасного производства,
использующего процессы копчения, существует опасность фенольного
загрязнения стоков.
Допустимые концентрации загрязнений, поступающих на очистные системы
канализации со сточными водами ООО "Мясомолпродукт", составляют:
|взвешенные вещества |169,4 г/м3 |
|БПК5 |176,2 г/м3 |
|хлориды |42,7 г/м3 |
|нефтепродукты |1,6 г/м3 |
К методам локальной очистки жиросодержащих сточных вод относятся:
механические, химические, физико-химические, электрохимические,
электрофизические.
В состав сооружений механической очистки входят: решетки с прозором 10-
20 мм, песколовки, жироловки и отстойники.
Механический метод очистки основан на отстаивании сточных вод.
Отстаивание является наиболее простым методом выделения грубодисперсных
примесей. Этим методом выделяются как всплывающие, так и осаждающиеся
примеси.
Для отстаивания жиросодержащих сточных применяют отстойники
горизонтального, вертикального и радиального типа. Они чаще всего
оборудованы периодически или непрерывно действующими скребковыми
механизмами, в отдельных случаях - пневматическим устройством, для сбора
всплывшей жиромассы, которая собирается в специальный бункер. Установлено,
что в течении первых 10 минут отстаивания на поверхность всплывает до 45%
жира, содержащегося в сточной воде, в осадок переходит около 20%, а
остальная часть остается в эмульгированном состоянии. При увеличении
отстаивания до 2 часов эффект очистки остается практически прежним.
Для выделения жира из сточных вод используются горизонтальные
жироловки ( ). Эффект задержания жиров в указанных жироловках в
пределах 40-50% при продолжительности отстаивания 30 минут. Недостатком
отстойных жироловок горизонтального типа является трудоемкость сбора
жиромассы и осадка. Конструктивно это прямоугольные проточные сооружения.
Эффективность жироловок повышает продувка через сточные воды воздуха,
который подается в нижнюю часть жироловки.
Преимущества: вода насыщается кислородом, предотвращается оседание
взвеси, предотвращается загнивание осадка и образование сероводорода.
Длительность пребывания 3-10 минут, количество воздуха 0,3-0,8 м3на 1 м3
очищенных сточных вод.
Жироловка с аэрированием имеет форму продольной камеры с двумя
разделительными перегородками. Воздух проводится в центральную часть снизу
через систему перфорированных труб. Воздух вызывает эмульгирование жировых
веществ, которые всплывают с образующейся пеной на поверхность жидкости.
Вместе с жиром удаляется часть взвешенных веществ. Пена переливается в
боковые секции - успокаивающие камеры, выполняющие роль отстойников. В
центральной части камер взвешенные вещества оседают и затем удаляются с
обезжиренными сточными водами. Выделенные жировые вещества скапливаются на
поверхности и сливаются через перелив в сборный колодец для жира.
Известна конструкция вертикальной жироловки с реактивным
водораспределителем сточных вод ( ). Эффективность и надежность
работы вертикальных жироловок выше чем у горизонтальных. Однако, все
используемые жироловки не обеспечивают необходимой степени очистки от жиров
и жироподобных веществ, т.e. необходимы сооружения для более глубокой
очистки стоков от жиров. Вопросам повышения эффективности работы жироловок
и разработке их новых конструкций посвящен ряд работ
( ).
Эффективность работы вертикальных отстойников при продолжительности
отстаивания 0,5-0,3 часа находится в пределах 30-50%. Остаточная
концентрация взвешенных веществ составляет 200-800 мг/л. Ввиду низкого
эффекта очистки вертикальные отстойники не рекомендуются в качестве
основных очистных сооружений.
Двухъярусные отстойники до 60-х годов широко использовались в составе
очистных сооружений мясокомбинатов. Отстойники в верхнем ярусе
предназначены для осветления стоков, в нижнем - для анаэробного сбраживания
осадка. Эти сооружения отличаются рядом недостатков: эффект осветления не
превышает 40%, осветленные сточные воды в осадочных желобах контактируют с
осадком, находящимся в септической камере, что приводит к вторичному
загрязнению и загниванию очищенной воды в осадочных желобах, большое
количество взвешенных веществ всплывает на поверхность отстойников, образуя
плотную корку, осадок в септической части в зимнее время охлаждается, что
ухудшает процесс его сбраживания.
Перечисленных недостатков лишен осветлитель-перегниватель. Эффект
удаления взвешенных веществ в осветлителях достигает 75%. Остаточное
содержание взвешенных веществ колеблется в пределах 100-300мг/л. При
использовании этих сооружений для очистки стоков мясокомбинатов, жиры из
сточных вод должны быть удалены практически полностью, т. к. они могут
вывести сооружения из строя, закупоривая коммуникации.
На некоторых предприятиях для улавливания всплывающего жира используют
нефтеловушки. Однако, даже такие большие сооружения длиной25-40 м не дают
заметного увеличения эффективности очистки сточных вод от примесей.
Эксплуатация же этих сооружений в значительной степени усложнена.
Одним из методов более глубокой очистки сточных вод от загрязнений
является реагентная обработка сточных вод коагулянтами с последующим
отстаиванием. Эффективность извлечения жира при этом увеличивается до 90% (
). В качестве коагулянта рекомендуется сернокислый алюминий,
сернокислое и хлорное железо. В качестве присадки применяется известь. При
применении совместно с сернокислым алюминием или железом в дозах,
соответственно, 500-1000 мг/л и 100-200 мг/л эффект снижения по взвешенным
веществам достигал 90%, а по БПК - 35-96%. Удовлетворительные результаты
достигаются при хлорировании сточных вод. Хлорирование способствует
отделению жиров и коагуляции мелких частиц взвеси. Доза хлора 140мг/л
повышает эффект удаления взвешенных веществ до 94%. Объем осадка,
образующегося в отстойниках составляет 6-12% от расхода сточных вод. Время
отстаивания после хлорирования велико и составляет 2-3 часа. Хлорирование
дозой 400-500мг/л с одновременным применением хлорного железа в качестве
коагулянта приводило к уменьшению продолжительности отстаивания и
образованию 8% осадка от расхода сточных вод. Осадок не поддается
анаэробному сбраживанию, но хорошо сбраживается, если примешать к нему 50%
свежего осадка из городских очистных сооружений. Недостатком данного метода
очистки являются: значительные эксплуатационные затраты, большие расходы
реагентов, увеличение капитальных затрат на строительство очистных
сооружений, дорогостоящие и дефицитные реагенты, сложность дозировки
реагентов, образование большого количества осадка с высокой влажностью,
трудность обезвоживания осадка.
Таким образом применение только механических способов очистки не
является достаточно эффективным применительно к высококонцентрированным
жиросодержащим сточным водам. Вместе с тем использование их в качестве
предварительного этапа перед физико-химическими, электрохимическими или
электрофизическими способами представляется целесообразным.
В последнее время все более широкое распространение получили физико-
химические методы очистки, такие как экстракция, сорбция, флотация и другие
( ).
Физико-химические методы очистки, в отличие от биологических могут
обеспечивать устойчивую работу сооружений при низкой температуре жидкости,
изменении гидравлических и органических нагрузок, а так же рН. Такие методы
требуют значительно меньшую продолжительность обработки сточной жидкости.
Запуск этих сооружений возможен непосредственно после их монтажа или
перерывов в работе, они быстро восстанавливают требуемые параметры
процессов очистки сточных вод и обработки осадков.
Мембранный метод очистки сточных вод основан на способности мембран
задерживать загрязнения, содержащиеся в сточных водах, за счет создаваемого
осматического давления. ВНИИ жировой промышленности проведены исследования
по очистке жиросодержащих сточных вод методом обратного осмоса. На основе
полученных результатов спроектированна установка, где в качестве мембран
используются керамические трубки диаметром 20мм и длиной 150 мм с различной
пористостью (0.47, 1.15, 1.12, 1.30 мкм). Испытания этой установки
придавлении 3,0 Мпа и пористости материала 0,47 мкм дали положительные
результаты. Эффект очистки составлял более 95% микроорганизмы более чем на
98% задержались на мембране, что равносильно обеззараживанием жидким хлором
( )
Наиболее полно изучен флотационный способ очистки сточных вод,
содержащих жир, масло, нефть, нефтепродукты. Метод флотации основан на
извлечении взвешенных или коллоидных частиц из жидкости в результате их
прилипания к пузырькам воздуха, диспергированного или образующегося в этой
жидкости.
Прикрепившиеся к пузырькам частицы всплывают на поверхность, образуя
пенный слой с более высокой концентрацией частиц, чем в исходной воде.
Сущность производственных флотационных процессов заключается в том,
что искусственно созданный в жидкой среде восходящий поток газовых
пузырьков захватывает и уносит с собой к поверхности жидкости частицы жира,
взвеси, образуя слой пены. Пена удаляется различными устройствами с
поверхности очищаемой жидкости на дальнейшую обработку.
В зависимости от способа насыщения сточной жидкости различают
следующие методы флотации: импеллерную, напорную, электрофлотацию.
Способ импеллерной флотации осуществляют с помощью импеллерного типа
машин, которые представляют собой квадратный резервуар, в нижней части
которого расположена турбинка - импеллер, соединенная приводом с
электродвигателем находящимся над флотационной машиной.
Комплекс очистных сооружений с импеллерными флотомашинами состоит из
двух групп сооружений: для очистки сточной жидкости и обработки изъятых в
виде пены загрязнений (пенного продукта). Импеллерные машины
устанавливаются последовательно от 4 до 5 флотационных машин по две камеры
в каждой. Производительность их рассчитывается на 10-минутную
продолжительность флотации. Эффект извлечения жиров и взвесей при таком
режиме работы составляет 62-64% ( ). При увеличении
продолжительности флотации до 20-минут эффект извлечения жиров и взвесей
может составить 68-77 %.
Однако увеличение продолжительности флотации сопровождается ростом
объемов декантата, загрязненного жирами и взвесями, которые необходимо
направлять на повторную очистку. Это снижает экономичность способа.
Несмотря на хорошую аэрацию, возможности импеллерной флотации
ограничены, так как размер основной массы пузырьков газа, получаемых в
машинах, относительно велик: 0,5-1,2 мм. Кроме того, они энергоемки - на 1
м3 очищаемой сточной воды затрачивается до 2,6 кВт/ч электроэнергии. К
числу недостатков установок с импеллерной флотацией следует отнести также
невозможность использования реагентов. Весьма существенный недостаток -
образование больших количеств флотоконцентрата за счет перелива воды.
Известен метод пневматической флотации, которую осуществляют вводя под
напором воздух в жидкость и диспергируя его с помощью пористых материалов.
Разновидностью является пенная сепарация, отличающаяся от других видов
флотации тем, что очищаемая вода подается во флотатор на сформированный в
результате барботирования воздуха пенный слой, т.е. очищаемая жидкость
движется навстречу потоку тонко диспергированного воздуха, который,
создавая пенный слой, обеспечивает необходимую продолжительность пребывания
частиц загрязнений в пене. Попадая в пенный слой, частицы загрязнений
закрепляются не только на поверхности пузырьков воздуха, но и на
поверхности гидрофобных частиц, которые ранее закрепились на воздушных
пузырьках. В результате создается развитая поверхность пены, которая
позволяет сократить продолжительность флотации. В машинах пенной сепарации
в качестве аэраторов используют специальные перфорированные резиновые
трубки, собранные в кассеты.
Проведенные исследования показали, что этот метод дает эффект очистки
по жирам 90-95%, по взвешенным веществам 90-96%.
К недостаткам метода можно отнести то, что воздух, поступающий во
флотационные камеры плохо диспергирует, в результате чего образуются
воздушные пузырьки повышенной крупности, что отрицательно сказывается на
протекании процесса.
Метод напорной флотации заключается в насыщении сточной воды газом
(воздухом) под избыточным давлением, с последующим снижением давления до
атмосферного. При этом происходит интенсивная десорбция газа и выделение
большого количества мельчайших пузырьков ( ). Пузырьки с прилипшими к
ним частичками жира и взвеси всплывают, что позволяет значительно ускорить
процесс выделения жировых веществ из сточных вод.
Однако, как показал опыт промышленной эксплуатации таких установок,
эффект очистки жиросодержащих сточных вод не превышает 50-60%
( ).
К основным конструктивным недостаткам относятся использование
напорного резервуара барботажного типа, не обеспечивающего достаточного
насыщения сточных вод воздухом; распределение сточной воды во флотаторе с
помощью перфорированных труб, которые быстро забиваются жиром и взвешенными
веществами.
В Курском институте экологической безопасности выпускается ряд
высокоэффективных модульных установок напорной флотации с 2-х и 3-х
ступенчатой очисткой с производительностью до 20 м3/ч в сочетании с
самотечными и напорными фильтрами и адсорберами для извлечения из сточных
вод нефтепродуктов, масел, жиров, взвешенных веществ, ПАВ и т.д.
Особенности конструкции модулей - обеспечение всех функций установки
от одного насоса и возможность дополнительного 12-го рецикла воды в
установках за счет системы электродов, чем и достигается высокая степень
очистки: эффект очистки по взвешенным веществам составляет 90-95%, эффект
по жирам - 80-95%.
Установки малоэнергоемки, обеспечивают оборотное водоснабжение, не
требуют много места и больших капитальных вложений, эффективно работают как
локальные установки, так и в составе очистных сооружений ( ).
Разработанная и испытанная в условиях опытно-промышленного
производства новая конструкция флотатора способна обеспечить более надежную
и стабильную работу очистной установки. Эффективность работы такой
установки напорной флотации составляет по жирам - 86-88%, по взвешенным
веществам до 95%, по ХПК около 60% ( ).
Для очистки сточных вод колбасных цехов колбасных цехов малой мощности
отечественной фирмой "Флотекс" предложена флотационная установка колонного
типа со струйно-эжекторным аэратором (ФКСЭ). Установка смонтирована на
некоторых предприятиях горрода Москвы.
Технологический процесс осуществляется следующим образом. Из
канализационной насосной станции (КНС) сточную жидкость насосом подают в
верхнюю часть флотационной колонны. Насыщение жидкости воздухом
осуществляется с помощью помощью струйно-эжекторного аэратора. Сточную воду
прошедшую первичную обработку направляют на вторую ступень флотации.
Очищенная вода сбрасывается в канализацию, а пенный продукт, образующийся
на двух ступенях очистки, направляют в сборник пенного продукта. После
отстаивания воду декантируют, а жиромассу выгружают в емкости.
Однако применение этой установки без привлечения средств
дестабилизирующих коллоидную систему сточных вод мясоперерабатывающего
производства и создания условий для эффективного выделения коагулированной
взвеси не обеспечиваает необходимого уровня очистки стоков.
Процесс выделения из жидкости взвешенных частиц путем их флотации
газовыми пузырьками, получаемыми при электролизе воды, называют
электрофлотацией. В процессе электролиза выделяются электролизные газы:
водород, кислород, азот, хлор. Основная часть газов - водород. Преимущество
электрофлотации заключается в том, что обеспечивается генерация газовых
пузырьков весьма тонкой дисперсности - от 10 до 200 мкм, причем на долю
пузырьков от 25 до 40 мкм приходится более 50% ( ). Поверхность
пузырьков малого размера обладает большой свободной поверхностной энергией,
создает более благоприятный гидрологический режим в зоне флотации, что
увеличивает эффект отчистки.
Положительным также является и то, что при электрофлотации можно в
широком диапазоне изменять дисперсность и гранулометрический состав
пузырьков путем изменения величины и плотности тока, что имеет большое
значение в достижении оптимальных условий для извлечения жировых частиц
любых размеров. Наличие солей в сточной воде обеспечивает необходимую
электропроводность воды и делает процесс экономически целесообразным.
Исследования, выполненные ( ) с целью выяснения возможности
применения электрофлотации для обезжиривания сточных вод, показали, что на
эффективность процесса электрофлотации влияют: величина плотности тока на
электродах, продолжительность обработки, материал и способы выполнения
анода и катода, температура сточной жидкости и другие факторы.
Полученные экспериментальные данные ( ) свидетельствуют о том, что
оптимальная плотность тока при электрофлотации жировых загрязнении лежит в
интервале от 100 до 500 А/м2. Повышение плотности тока сверх оптимального
значения снижает эффект обезжиривания, что объясняется образованием
турбулентных потоков в обрабатываемой жидкости в результате бурного
выделения газовых пузырьков. Возникающие потоки ухудшают процесс флотации
частиц жировых загрязнений и препятствуют закреплению их в пене.
При исследовании влияния продолжительности обработки было выявлено,
что скорость извлечения жировых загрязнений имеет наибольшее значение в
первые 5 - 10 минут работы электрофлотациолнной установки, дальнейшая
обработка практически мало влияет на относительную эффективность
обезжиривания сточных вод.
Исследования влияния высоты слоя обрабатываемой сточной воды показало,
что при высоте слоя 80 - 100 см. эффект обезжиривания составляет около 90
%. С увеличением высоты слоя обрабатываемой жидкости эффект выделения жира
снижается ( ). От расстояния между электродами зависит величина
напряжения, а также потребляемая мощность и, следовательно, расход
электроэнергии на обработку сточной воды.
С увеличением расстояния между электродами для получения одной и той
же плотности тока величина подводимого напряжения должна изменяться в
сторону увеличения. Следовательно, расстояние между электродами должно быть
минимальным (6 - 8 мм.) и регламентироваться только конструктивными
возможностями.
Как показали исследования ( ) при подборе оптимальных параметров
процесса электрофлотационной обработки эффект отчистки жиросодержащих
сточных вод достигает 98% при начальной концентрации жировых загрязнений
4000 - 4500 мг/л. Высокий эффект отчистки в сочетании с простой
изготовления электрофлотационных аппаратов и несложностью их обслуживания,
а также возможностью регулирования степени отчистки жидкости в зависимости
от фазово-дисперсного состояния загрязнений путем изменений только одного
параметра (плотности тока) технологического процесса, отсутствие
вращающихся частей в рабочей зоне аппаратов, гарантирующие надежность
работы и исключающее перемешивание обрабатываемой жидкости и измельчения
содержащихся в ней взвешенных частиц, делает метод электрофлотационной
отчистки приоритетным в сравнении с другими методами флотации для обработки
концентрированных сточных вод масложировой промышленности.
Известен метод электрокоагуляции для отчистки промышленных сточных
вод, основанных на электролизе с исспользованием металлических (стальных
или алюминиевых) анодов, подвергающихся электролитическому растворению. В
следствии растворения анодов вода обогащается соответствующими ионами,
образующими затем в нейтральной или слабощелочной среде гидроксид алюминия
или гидроксид железа, которых под воздействием растворенного в воде
кислорода переход в гидроксид железа. В результате осуществляется процесс
коагуляции аналогичный обработке воды соответствующими солями алюминия или
железа. Однако, в отличие от применения солевых коагулянтов при
электрокоагуляции вода не обогащается сульфатами или хлоридами, содержание
которых в отчищенной воде лимитируется как при сбросе ее в водоемы, так и
при повторном использовании в системах промышленного водоснабжения.
При электрокоагуляции сточных вод, содержащих тонкодиспергированные
примеси, протекают и другие электрохимические, физико-химические и
химически процессы: электрофорез, катодное восстановление растворенных в
воде органических и неорганических веществ или их химическое
восстановление, флотация твердых и эмульгированных частиц пузырьками
газообразного водорода, выделяющимся на катоде. Кроме того происходит
сорбция ионов и молекул растворенных примесей, а также частиц,
эмульгированных в воде примесей, на поверхности гидроксида алюминия
(железа), которые обладают значительно сорбционной способностью, особенно в
момент образования.
Хлопья гидроксида металла с сорбированными загрязнениями, сталкиваются
с пузырьками газа, соединяются с ними и всплывают на поверхность жидкости.
Некоторые частицы загрязнений, имеющие хлопьевидную структуру, могут
самокоагулировать друг с другом тем самым увеличивая эффект
гетерокоагуляции всей системы ( ).
Для отделения хлопьев коагулянта с сорбированными загрязнениями
применяют последующее отставание или флотацию.
Комбинированный метод, включающий электрокоагуляцию и электрофлотацию
(электрофлотокоагуляция) ( ) отличается высоким эффектом выделения из
сточной воды жиров и других загрязнений, более экономичен по расходу
электроэнергии и металлических электродов по сравнению с элктрокаогуляцией.
При использовании электрофлотокоагуляционной установки отпадает
необходимость введения реагентов в отчищаемую жидкость. Пена, получаемая
при электрокоагуляции имеет высокую стойкость. При отстаивании она
разрушается через 24 часа. Объем флотоконцентратов при установки
дюралалюминевых электродов составил 6% от расхода сточных вод, при
установки железных - 10%. Влажность полученного флотоконцентрата была
соответственно равна 80 и 90% ( ). Недостатками этого метода являются
относительно высокий расход материалов - листового алюминия или железа, а
также исключение возможности утилизации отходов, выделенных на этапе
реагентной обработки стоков.
Несмотря на эти недостатки метод электрофлотокоагуляции более
эффективен, чем флотационные методы отчистки или электрокоагуляция эффект
отчистки в электрофлотокоагуляционных аппаратов составляет по жирам 96 -
97%, по взвешенным веществам - 92 -95%.
Так как в сточных водах ООО "Мясомолпродукт" содержаться молочные жиры
в виде коллоидов и они не выделяются при обычном отстаивании или
флотоционной обработке, то целесообразно использовать именно этот метод
отчистки стоков.
Электрофлотокоагуляция заключается в пропускании постоянного
электрического тока через сточную воду, причем в качестве электродов
применяют металлические растворимые электроды. Под действием электрического
тока ионы металла подвергаются гидролизу с образованием гидроокиси. Хлопья
гидроокиси образуют частицы загрязнений, в том числе и коллоидные.
Общая продолжительность пребывания воды в установке составляет 15
минут. Выбор электродов зависит от необходимости отчистки жидкости. Так,
при использовании желесодержащих электродов, эффект отчистки на 30% ниже.
Эффект отчистки в электрофлотокоагуляционных аппаратах составляет по
жирам 96-97%, по взвешенных веществам 90-92%, по ХПК - 65%, по БПКполн - 70-
75%. К недостаткам данного метода можно отнести высокую стоимость
электроэнергии, дефицит материала электродов и т.д.
На предприятиях мясной промышленности применяют биологическую очистку
сточных вод. Установлено, что на очистных сооружениях, включающих в себя
решетки, песколовки, осветлители-перегниватели, аэротенки с механической
аэрацией, вторичные вертикальные отстойники, хлораторную и контактные
резервуары может быть обеспечено снижение БПКполн до 20 мг/л, взвешенных
веществ до 20 мг/л.
В последние годы применяется схема с использованием двухступенчатых
аэротенков с противоположным движением активного ила. Общезаводской сток
после очистки от песка в песколовках, удаления взвеси в осветлителе с
естественной аэрацией осветленную воду направляют в аэротенк первой
ступени. Пройдя последовательно через вторичный отстойник, аэротенк второй
ступени, третичные и концевые отстойники, очищенная вода поступает на
установку обеззараживания, состоящую из смесителя, контактного бассейна и
хлораторной. Затем вода сбрасывается в водоем.
По данным разработчика очищенная вода будет характеризоваться
следующими показателями - БПКполн=10-13 мг/л, жир - 0 мг/л, взвешенные
вещества - 10-15 мг/л. При условии содержания в исходной воде не более 250
мг/л жира, 250 мг/л взвешенных веществ, БПКполн не более 2000 мг/л.
Также используют в качестве биологической очистки биофильтры, которые
представляют собой очистные сооружения в виде круглых или прямоугольных
резервуаров, заполненных фильтрующим материалом (загрузкой). В качестве
загрузки применяют щебень, гравий, керамзит, пластмассу, асбестоцемент и
другие материалы. На поверхности материала загрузки нарастает биологическая
пленка, представляющая собой ассоциацию микроорганизмов, простейших и более
высокоорганизованных животных.
Особенностями процесса очистки в биофильтрах являются контактирование
с биологической пленкой свободно протекающей через загрузку сточной воды, и
диффузия загрязнений из сточной воды в биопленку.
Также к перспективным сооружениям относится биотенк. Он представляет
собой биофильтр, погруженный в аэротенк. Биологическая очистка в этом
сооружении осуществляется как с помощью биопленки, закрепленной в
биофильтре, так и с помощью активного ила, находящегося в аэротенке.
Загрузка биофильтра представляет собой блоки из полимерных жестких или
гибких материалов. Блоки в аэротенке устанавливают так, чтобы можно было
обеспечить эффективную циркуляцию иловой смеси между блоками и под блоками.
Высокие концентрации загрязнений производственных стоков мясной
промышленности обуславливают образование при их обработке значительных
количеств твердых отходов (осадков). Состав и свойства, во многом
определяющих направление их утилизации, специфичны для каждой ступени
очистки стока. Общей характерной особенностью является содержание в них
жира, белка и зараженность микрофлорой (в том числе патогенной). Осадки
способны быстро загнивать с образованием неприятных запахов. Наличие в
осадках жиров способствует образованию плотных отложений на стенках труб и
в резервуарах.
По своему химическому составу осадки мясокомбинатов относятся к
отходам, которые могут быть утилизированы. Однако эффективные
технологические, предназначенные для извлечения ценных компанентов или
производства полезных продуктов, в настоящее время не нашли применения.
Из-за зараженности осадков микрофлорой, большой влажности,
подверженности загниванию их необходимо обрабатывать и обезвоживать.
Важной и в значительной степени нерешенной проблемой для мясной
промышленности является обработка осадков из отстойных сооружений, в
которых образуются два вида отходов - концентрирующиеся на поверхности
(жиромасса) и оседающие (донные осадки).
Средний объем образующегося донного осадка (при эффективности очистки
стока около 40 % ) - 0,5кг по сухому веществу из 1 м3 стока. При влажности
95-97 % объем осадка достигает 10-30 л ( т.е. до 3% объема стока). Большие
объемы и влажность полученных осадков обуславливают сложность схем для их
обработки.
Среди немногих действующих схем в мясной промышленности можно выделить
три: механическое обезвоживание в осветлителях-перегнивателях с последующей
подсушкой на иловых площадках, подсушка на иловых площадках. обезвоживание
осадка в центрифугах - наиболее интенсивный метод. Состав полученного кека
следующий: влага - 48-62 %, жира - около 35 %, минеральных веществ - 38-45
%. Возможна утилизация полученного кека в качестве удобрений или для
вытопки жира с целью приготовления добавок к комбикормам. Но эти способы
требуют доработки в части обеспечения эффективного обезвреживания и
минерализации ( для удобрений) или выделения жира и минеральных (для
кормовых добавок).
Значительно более широко распространено обезвоживание донных осадков
на иловых площадках (например, на Ленинградском мясокомбинате). Способ
реализуется перекачкой осадка на карты - площадки. Способ становится
экономически невыгодным при удалении площадок более 10 км. Возникает
необходимость разбавления осадка водой для удобства его перекачки, что
значительно снижает производительность площадок - уплотнителей и
эффективность подсушки. Конечная влажность осадка в среднем составляет 75-
80 %.
Технологическая схема процесса вытопки жира, нашедшая широкое
применение на мясокомбинатах г.г. Сочи, Москвы и других, работает следующим
образом.
Жиромасса подается в вакуум-котел, в котором в течении 7-8 часов
подвергается тепловой обработке при температуре 1300С. По окончании
процесса термообработки жиромасса передавливается с помощью газодувки в
отстойник, в котором отделяется от жидкости и инородных частиц. Затем
процесс повторяется. Полученный жир из отстойника подается в котел для
вытопки. На этой стадии в него вводится раствор серной кислоты для
улучшения выделения процесса отделения жира от примесей. Затем очищенный
жир передается в отстойник, откуда сливается в тару и транспортируется на
утилизацию. С целью повышения влагоотдачи в очищенный жир добавляют
поваренную соль ( рассол, как более тяжелая фракция собирается в нижней
части отстойника, эффективно вытесняя жир).
При переработке свежесобранного флотоконцентрата по данной технологии
получили кормовой жир второго сорта. Если флотоконцентрат перерабатывали
через 10-12 часов после сбора, то получали технический жир третьего сорта.
Кормовой продукт, полученный из флотоконцентрата, характеризуется
следующими данными: влага - 8,07-8,51 %, жир - 12,5-14,09 %, зола - 9,4-
11,57%, белок - 8,56-10,67 %, клетчатка - 36,46-44,09 %.
Опыты по кормлению свиней с целью выявления возможности частичной
замены кормовой муки показали, полученной из флотоконцентрата, взамен
мясной муки положительно влияет на привесы и физиологическое состояние
животных.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
3.1 Обоснование выбора схемы очистки
1-поселок; 2-мясокомбинат; 3-приемная камера очистных сооружений; 4-
очистные сооружения; К1-хозяйственно-бытовые стоки; К2-промышленные стоки;
C-сточные воды после смешения в приемной камере; ОС - очищенные стоки.
Рисунок 3.1.1-Схема поступления сточных вод на очистные сооружения
Рассматриваемый поселок при суточном расходе сточных вод 1548 м3/сут.
имеет следующие концентрации загрязняющих веществ: Свв=223,15мг/л,
СБПК=387,25мг/л. Очистные сооружения принимают сточные воды от поселка и
мясокомбината с расходом Q=41.12м3/сут. Концентрации после смешения
промышленных стоков в приемной камере очистных сооружений определяются по
формуле:
Ссм=Сп*Qп+Спр*Qпр/(Qп+Qпр)
где Сп и Спр - соответственно, концентрации загрязнений поселка и
предприятия;
Qп - расход сточных вод поселка;
Qпр - расход сточных вод от предприятия.
Ссвв=41,12*400+1548*223,15/(41,12+1548)=236 мг/л
Ссж=41,12*125+1548*0/(41,12+1548)=2,2 мг/л
СсБПК=41,12*773,7+1548*387,25/(41,12+1548)=397 мг/л
При этих концентрациях поселковые очистные сооружения не будут
перегружены, что не повлияет на биологическую очистку и очистные сооружения
будут работать стабильно и устойчиво.
В настоящее время на мясомолочном комбинате значительно увеличен
выпуск продукции мясного направления, при этом расход сточных вод остался
тем же, а концентрация загрязняющих веществ увеличилась и составили
Свв=1000 мг/л, Сж=312 мг/л, СБПК=967 мг/л.
Концентрации смеси сточных вод посёлка и мясокомбината определяются по
формулам:
Свв=41,12*1000+1548*223,15/(41,12+1548)=243,1 мг/л
Сж=41,12*312+1548*0/(41,12+1548)=8,1 мг/л
СБПК=41,12*967+1548*387,25/(41,12+1548)=402 мг/л
Возросшие концентрации загрязняющих веществ отрицательно повлияли на
биологическую очистку и поселковые очистные сооружения не справлялись.
Одновременно Органами охраны окружающей среды ожесточились требования
к сбросу промышленных стоков в поселковую канализацию с целью
предотвращения зарастания труб и систем канализации жирами и к сбросу
очищенных стоков в водоём. В результате возник вопрос о расширении
поселковых очистных сооружений или же повышении эффективности работы
локальных очистных сооружений. Экономически целесообразнее строительство
локальных очистных сооружений на мясокомбинате, чем реконструкция
существующих старых и износившихся поселковых очистных сооружений.
По этому принято решение разработать схему физико-химической очистки
сточных вод мясомолочного комбината, вместо уже существующей, но не
обеспечивающей очистку сточных вод до требуемых концентраций загрязняющих
веществ, горизонтальной жироловки.
1-поселок; 2-мясокомбинат; 3-приемная камера очистных сооружений; 4-
очистные сооружения; 5-локальные очистные сооружения, К1-хозяйственно-
бытовые стоки; К2-промышленные стоки; C-сточные воды после смешения в
приемной камере; ОС - очищенные стоки.
Рисунок 3.1.2-Схема поступления сточных вод на очистные сооружения
Концентрация смеси стоков посёлка и предприятия равны
Свв=41,12*32+1548*223,15/(41,12+1548)=218 мг/л
Сж=41,12*5+1548*0/(41,12+1548)=0,13 мг/л
СБПК=41,12*193+1548*387,25/(41,12+1548)=382 мг/л
В результате после прохождения локальных очистных сооружений стоки
мясокомбината удовлетворяют требованиям к сбросу в поселковую канализацию,
не нарушая при этом работы очистных сооружений и канализационной сети.
На площадке предприятия запроектирована полная раздельная система
водоотведения. Разработана очистка производственных сточных вод в
количестве 41,12 м3/сут. Хозяйственно-бытовые и очищенные производственные
сточные воды в объеме 52,56 м3/сут сбрасываются в городскую канализацию.
Ливневые стоки поступают в городскую ливневую канализацию.
На основании изучения физико-химического состава сточных вод, режима
водоотведения, с учетом требований к сбросу сточных вод в городскую
канализацию, необходимую степень их очистки, местные условия на площадке
предприятия, а также результаты исследований по локальной очистке сточных
вод мясомолочного предприятия, принята схема очистки сточных вод,
изображенная на рисунке 3.1.3
Так как водоотведение предприятия неравномерное в течении суток, а для
стабильной работы очистных сооружений необходима равномерная подача воды,
то стоки предприятия предварительно усредняют. Усреднитель совмещен с
насосной станцией. Затем вода перекачивается насосами на очистные
сооружения.
Для очистки сточных принят метод электрокоагуляции с предварительным
отстаиванием. Отстаивание сточных вод происходит в вертикальных жироловках.
Электрохимическая очистка производится в специальных электролизерах - ЭКФ-
аппаратах. В процессе электрофлотокоагуляции на поверхности воды образуется
слой пены, состоящий из жира взвеси, частиц коагулянта и пузырьков
флотирующих газов. Слой пены сгребается с поверхности -ЭКФ - аппарата
механическими скребками, а затем подвергается гашению в пеногасителе, в
результате образуется пенный продукт, который вместе с жиромассой из
жироловок подается в бак осадка. Затем осадок обезвоживается на специальных
фильтрах, а кек (обезвоженный осадок) вывозится на компостирование, а фугат
направляется в "голову" очистных сооружений на повторную очистку.
1 - резервуар-усреднитель; 2 - насосная станция; 3 - жироловка; 4 - ЭКФ-
аппарат; 5 - резервуар осадка; 6 - пеногаситель; 7 - емкостной фильтр; 8 -
бак кека; СВ - сточная вода; ОВ - очищенная вода; Ж -жиромасса из
жироловки, ПП - пенный продукт; Ф - фугат; О1 - осадок из жироловок; О2 -
осадок, подаваемый на обезвоживание; О3 - обезвоженный осадок (кек).
Рисунок 3.1.3 - Схема очистных сооружений мясомолочного комбината
Сооружения электрохимической очистки обеспечивают требуемую степень
очистки, поэтому доочистка сточных вод не предусматривается. Очищенная вода
самотеком поступает в городскую канализацию
3.2 Гидравлический расчёт канализационной сети
Для отведения сточных вод от производственных зданий и транспортировки их в
резервуар-усреднитель на площадке предприятия запроектирована самотечная
канализационная сеть. Трассировка сети произведены в соответствии с (
). Участки сети рассчитаны на пропуск максимального секундного расхода
определенного по формуле:
Qmax c=QсутКч/Т*3.6
где Qmax c- максимальный секундный расход сточных вод, л/с;
Т- число рабочих часов в сутках, ч;
Кч- коэффициент часовой неравномерности, равный 2,0
Во избежании быстрого засорения труб жиром минимальный диаметр сети принят
150 мм, расчетная скорость принята равной 0,7-0,9 м/с.
Определение отметок и глубины заложения сети произведено по схеме
изображенной на рисунке 3.2.1. Гидравлический расчет сети произведен при
помощи ( ) и представлен в таблице .
Колодцы на сети заправлены в местах присоединений, изменений направления
уклонов и диаметров, а также на прямых участках на расстоянии 35 метров для
труб диаметром 150 мм.
Zз - отметки земли; Zл - отметки лотка, Zщ - отметки щелыги, L - длина
участка; i-уклон; Н-глубина заложения
Рисунок 3.2.1 Схема к определению отметок
Zнл= Zнз- Нн;
Zкл= Zнл- i(L;
Нн= Zкз- Zкл;
Zнщ= Zнл+d;
Zкщ= Zкл+d.
Колодцы запроектированы из сборных железобетонный элементов с
чугунными лотками. В целях защиты фундаментов зданий, наземных и подземных
сооружений при авариях сети укладываются от них на расстоянии не менее 3-х
метров. в соответствии с требованиями СНиП наименьшую глубину заложения
напорных труб рекомендуется принимать, для труб диаметром до 500мм. на
0,3м. меньше глубины промерзания. Глубина промерзания для города Бикин
ровна 2,2м.
В условиях эксплуатации канализационная сеть подвергается агрессивному
воздействию газов и сточных вод с внутренней стороны и грунтовых вод с
наружной, что приводит к разрушению трубопроводов. Для защиты трубопроводов
от агрессивного воздействия сточных и грунтовых вод их изготавливают на
пуццолановых и сульфатостойких цементах с гидравлическими добавками, не
подвергающихся коррозии под действием газов, сульфатных и углекислых вод;
придают стенкам труб высокую плотность и водонепроницаемость; устраивают
надежную изоляцию внутренних и внешних бетонных поверхностей.
Обмазочную изоляцию наносят в виде тонких слоев битума, но эта
изоляция не надежна. Оклеечную гидроизоляцию устраивают путем наклейки на
сухую изолируемую поверхность с помощью клебемассы полотнищ рулонного
материала (рубероида, гидроизола, перганина). Более надежной и долговечной
является битумно-резиновая и полимерная изоляция.
Основанием для прокладки трубопроводов служит песчаная подушка
насыпаемая в выполненный для этой цели по дну траншеи лоток ( ).
Расчет резервуара-усреднителя
Опыт эксплуатации промышленных очистных сооружений показывает, что
эффективность их работы повышается при равномерной нагрузке на аппараты,
что особенно целесообразно при использовании физико-химических методов
очистки. В результате этого достигаются более высокие качественные
показатели очищенной воды и продлевается срок службы очистных сооружений.
Необходимый объем усреднителя определяется исходя из графика притока
сточных вод в течении определенного периода времени. Для мясомолочного
комбината коэффициент часовой неравномерности отведения производственных
сточных вод Кн=2,0. Режим распределения сточных вод по часам смены для
коэффициента неравномерности Кн=2,0 ( Таблица 3-1).
Таблица 3-1 Определение емкости резервуара-усреднителя
|Часы суток |Кн |Приток,м3 |Откачка,м3 |Остаток,м3 |
|1 |2 |3 |4 |5 |
|8-9 |8 |3,29 |5,14 |3,29 |
|9-10 |8,5 |3,49 |5,14 |1,64 |
|10-11 |8,5 |3,49 |5,14 |0 |
|11-12 |25 |10,28 |5,14 |5,14 |
|12-13 |8 |3,29 |5,14 |3,29 |
|13-14 |8,5 |3,49 |5,14 |1,64 |
|14-15 |8,5 |3,49 |5,14 |0 |
|15-16 |25 |10,28 |5,14 |0 |
|Итого |100 |41,12 |41,12 |- |
Равномерная подача сточных вод составляет 5,14 м3/час. Принимая во внимание
недостаток площади под строительство отдельно строящегося резервуара- | |
