Охрана поверхневих і підземних вод

Швидке зростання промислового й сільськогосподарського виробництва та транспорту за останні десятиліття призвів до забруднення біосфери газоподібними, рідкими і твердими відходами. Забруднення повітряного і водного басейнів, збитки, заподіювана тваринного та рослинного світу, нераціональне використання природних ресурсів викликає серйозну стурбованість в громадськості всіх стран.

Вода є основним складової життя на планеті. Можна кілька тижнів прожити без їжі, але не матимуть вживання води людина помирає кілька днів. У сучасному економічного життя вода має важливого значення для сільського господарства, промисловості, виробництва електроенергії, транспорту. Тому раціональне використання водних ресурсів нашої планети, захист їхню відмінність від виснаження і забруднення є однією з найголовніших завдань переважають у всіх технічно розвинених країн мира.

Щодо хімічного складу як природних і промислових стічні води дуже різноманітний. У природних водах поруч із речовинами, можуть бути продуктами природних біологічних процесів, що протікають у природі, повсюдно присутні сполуки антропогенного походження, часто вже не лише що погіршують органолептичні властивості води, а й повідомляють їй токсичність. З іншого боку, дуже багато хімічних речовин, у вигляді вихідних, проміжних чи кінцевих продуктів різних виробництв потрапляє у природні водойми зі стічними водами. Головними забруднюючими речовинами є нафтопродукти, біогенні речовини, феноли, отрутохімікати, солі важких металів, радионуклиды.

Склад забруднень залежить від виду виробництва. Так було в стічних водах виробництва мінеральних і органічних солей присутні неорганічні кислоти, луги та солі, в стоках нафтопереробних заводівнафтопродукти, олії, смоли, ПАР і т.д.

Щоб запобігти забруднення водних ресурсів впроваджується очищення стічні води перед скиданням в водні об'єкти. Розроблені та використовують у промисловості різні методи механічної, фізико-хімічної і біологічного очищення стічних вод мовби, дозволяють утилізувати цінні домішки і ефективно знешкоджувати стічні води шкідливих примесей.

Комплексна очищення стічні води від домішок здійснюється шляхом застосування технологічних схем, які включають кілька методів очищення. Схема очищення стічні води мають забезпечувати мінімальний скидання забруднюючих речовин, у водойму, максимальне використання очищених стічних вод мовби в технологічними процесами і системах обігового водопостачання, повніше вилучення цінних примесей.

Метою згаданої контрольної роботи є підставою розробка схеми очищення промислових стічних вод.

1. Характеристика фазово-дисперсного стану домішок воды.

Відповідно до умові завдання слід провести очищення промислових стічних вод мовби задля її подальшого спуску в біологічний ставок. Промислові стічні води мають такі показники змісту примесей:

— водневий показник рН=7,5 не змінюється у процесі очистки;

— зважені тверді частки як нафтопродуктів зберігають у кількості: грубі - 150 мг/л, колоїдні - 100 мг/л. У процесі очищення грубі домішки беруться повністю, а зміст колоїдних має бути зменшено до 25 мг/л;

— загальний вміст солей становить 500 мг/л і змінюється у процесі очистки;

— показник хімічного споживання кисню (ГПК) може бути зменшений у процесі очищення з 400 мг/л до 40 мг/л;

— біохімічне споживання кисню (БПКп) необхідно знизити з 250 мг/л до 25 мг/л;

— загальна жорсткість води та коли-индекс за умовою завдання отсутствуют.

Розчинені і эмульгированные нафтопродукти й олії є з найпоширеніших видів забруднень промислових стічні води. До цього класу забруднень належать сиру нафту, нерозчинні чи малорастворимые у питній воді рідкі вуглеводні нафти, смол, рослинних і мінеральних масел, тварин жирів, легкі й важкі палива (мазут, бензин, газ, газойль), і навіть їх суміші. Нафтопродукти та олії являютсяхарактернымидлясточныхводметаллургических, машинобудівних, нафтохімічних підприємств, ТЕС, АЕС й інших об'єктів із великими обсягами сбросов.

Нафтопродукти утворюють у питній воді гетерогенні системи та зі свого фазово-дисперсному стану можна віднести до Iи II групі класифікації забруднюючих речовин по Л. А. Кульскому. [З].

I група речовин є нерозчинні грубодисперсные домішки з величиною частинок 10−2-10−4 див, які із водою суспензії, емульсії чи піни. Ці домішки зумовлюють мутність води, деяких випадках можуть надавати їй кольоровість. Системи, освічені домішками цієї групи, кінетично нестійкі. Нерозчинні речовини утримуються в підвішеному стані динамічними силами потоку води. У стані спокою для таких систем характерна седиментация зважених частинок. Вона може протікати без злипання частинок чи зі своїми агрегацией у процесі осаждения.

II група речовин об'єднує гидрофильные і гидрофобные колоїдні домішки, і навіть високомолекулярні речовини. Частинки колоїдної ступеня дисперсности мають розміри 10−5-10−6 див. Характерна риса домішок П групи — спроможність утворювати із жовтою водою порівняно стійкі коллоидно-дисперсные системи із дуже розвиненою межфазной поверхнею, досить інтенсивним тепловим рухом частинок і відносно високій кінетичній сталістю. При очищенні води від забруднень що така основним завданням є зруйнування колоїдної системи, забезпечення швидкої коагуляції дисперсних домішок відділення їхню відмінність від дисперссионной среды.

Забруднення промислових стічних вод мовби, що зумовлюють показники ГПК і БПК, утворюють у питній воді гомогенні системи та зі свого фазово-дисперсному стану ставляться до Ш групі класифікації по Л. А. Кульскому. [З].

III група речовин включає розчинені у питній воді гази і органічні сполуки антропогенного походження. До них належать феноли, спирти, альдегіди та інші органічні речовини, які у воду зі стоками. Вони надають воді різноманітні присмаки і запахи, котрий іноді забарвлення. Деякі внесені зі стічними водами домішки мають токсичністю. Зазвичай — це з'єднання з ковалентної зв’язком. Ионогенные групи, які у яких, малодиссоциированы. У результаті незначною дисоціації, котрий іноді її відсутності, речовини, які стосуються Ш групі домішок, утворюють із жовтою водою розчини неэлектролитов.

2. Вибір та обґрунтування методів очищення воды.

Зважені домішки поділяються на тверді і рідкі й утворюють із жовтою водою дисперсную систему. Залежно від розміру частинок дисперсні системи ділять втричі групи: 1) грубодисперсные системи із часточками розміром як 0,1 мкм (суспензії і емульсії); 2) колоїдні системи із часточками розміром від 0,1 мкм — 1 нм; 3) істинні розчини, мають частки, розміри відповідають розмірам окремих молекул чи іонів. [I].

Для видалення із води речовин I групи використовуються переважно методи, засновані на дії гравітаційних зусиль і сил адгезії. [З]. До них належать такі методы.

Механическоебезреагентноеразделение:отстаиваниедля грубодисперсных домішок з концентрацією більш 500 мг/л в водозабірних ковшах і відстійниках (ступінь очищення — 50−70%); фільтрування на повільних фільтрах для зважених речовин з концентрацією до 50 мг/л (ступінь очищення — 95−99%); фільтрування на попередніх фільтрах для зважених речовин з концентрацією до 1000 мг/л (ступінь очищення — 60−80%);

центрифугування на центрифугах і гидроциклонах для грубоі тонкодисперсных домішок (ступінь очищення — 80−90%).

При реагентном методі освітління і знебарвлення води проводять спеціальну обробку хімічними речовинами — коагулянтами (ми інколи з добавкою флокулянтів), що забезпечують повніше та швидке осадження зважених частинок, які обумовлюють мутність і кольоровість воды.

Адгезія на гидроокисях алюмінію чи заліза і високодисперсних матеріалах: 1) фільтрування коагулированной суспензії через зернисті завантаження для коагулированной суспензії після споруди першому місці з концентрацією трохи більше 10−15 мг/л складає двошарових і грубозернистых фільтрах з допомогою флокулянтів для інтенсифікації процесу; 2) фільтрування з допомогою явища контактної коагуляції на контактних осветлителях і фільтрах для суспензій з концентрацією до 150 мг/л із застосуванням сірчанокислого алюмінію чи хлорного заліза, полиакриламида і необхідність активної кремнієвої кислоти; 3) обробка води коагулянтами з наступним видаленням суспензій здійснюється за допомогою комплексу споруд: установки на приготування реагентів, змішувачі, камери хлопьеобразования, електролізери і осветлители.

Агрегація з допомогою флокулянтів включає обробку води коагулянтами із застосуванням флокулянтів і видаленням агрегатів відстоюванням і фільтруванням (без обмежень за концентрації зважених веществ).

Флотация безреагентная і із застосуванням реагентів видалення нафти та олії концентрацією 50−150 г/м3 здійснюється за допомогою флотаторов (ступінь очищення — 95−99%).

Найбільш ефективним та найпоширенішим методом очищення від грубодисперсных зважених речовин є метод механічного безреагентного поділу. Бо за умові завдання виробничі стічні води містять нафтопродукти з болю високої концентрацією грубодисперсных частинок ніж колоїдних (відповідно 150 мг/л і 100 мг/л), то, на першому етапі доцільно здійснити очищення шляхом відстоювання в нефтеловушках. Ці очисні установки дозволяють видалити 96−98% грубодисперсных домішок. Також його є дешевим з економічної погляду, бо потребує реагентів і додаткових установок їхнього приготовления.

Для видалення із води речовин II групи — колоїдних домішок застосовують такі методы.

1)Обработка води хлором, озоном та інші окислювачами при підвищеному вмісті у питній воді колоїдних і високомолекулярних сполук, які обумовлюють окисляемость і кольоровість воды.

2) Адсорбція на гидроокисях алюмінію чи заліза, і навіть на високодисперсних глинистих минералах:

— коагуляція у вільному обсязі - обробка води коагулянтами з наступним видаленням суспензії при підвищеному вмісті колоїдних і высокомолекулярныхсоединении, такжеобработкаводы.

высокодисперсными замутнителями і коагулянтами при низької температури й малої каламутності води, за високої забруднення води вирусами;

— контактна коагуляція для колоїдних і високомолекулярних веществ,.

які обумовлюють кольоровість води при малої каламутності води.

3) Агрегація з допомогою флокулянтів катіонного типу для колоїдних і високомолекулярних веществ.

Коагуляція одна із основних методів очищення промислових стічних вод від тонкодисперсных домішок, эмульгированных і суспендированных частинок нафтопродуктів, і навіть розчинених домішок. Як коагулянтів застосовують у основному солі алюмінію і заліза. У процесі коагуляционнойочисткипроисходит соосаждение частини розчинених у воді домішок, тому зменшуються значення ГПК і БПК стічні води. Зміст нафтопродуктів на очищеної воді не перевищує 10−30 мг/л.

Для видалення із води домішок III групи, які зумовлюють окисляемость води, застосовуються такі методи. [З].

1) Нього Десорбція газів і летючих органічних сполук методом аэрирования, що дозволяє знизити зміст вуглекислоти і сероводорода.

2) Окислювання (хлорування, озонування, обробка води перманганатом калію) дозволяє усунути присмаки і запахи при дуже забруднених водах.

3) Електроліз — электрообработка води видалення кислорода.

4) Адсорбція на активованих вугіллі усунення неприємні запахи і присмаків природного походження, і навіть внесених зі стічними водами (ступінь очищення — 80−95%).

5) Екстракція органічними розчинниками видалення фенолів з виробничих стічних вод.

6) Біохімічний розпад — розкладання мікроорганізмами: аэробное застосовується видалення забруднень з стічних вод мовби і анаэробное — для концентрованих стоків (ступінь очищення — 90−98%).

Біохімічний метод застосовують очищення господарсько-побутових й управління промислових стічні води багатьох розчинених органічних та деякі неорганічних (сірководню, сульфидов, аміаку, нітритів та інших.) речовин. Процес очищення грунтується на здібності мікроорганізмів використовувати ці речовини для харчування у процесі життєдіяльностіорганічні речовини для мікроорганізмів є джерелом углерода.

Промислові стічні води, минулі очищення в нефтеловушке і коагуляционной установці, містять трохи більше 25 мг/л нафтопродуктів, за умовою завдання не містять фенолів, не вимагають утилізації цінних домішок. Тому доцільно провести очищення стічної від домішок Ш групи з допомогою біологічного методу в аэротенках. Біологічні методи очищення залишаються найбільш дешевими, екологічно чистими і тому найбільш распространенными.

3. Теоретичні основи зовнішньої і оптимальні параметри методів очищення воды.

Виважені речовини утворюють у питній воді гетерогенні системи, що з наявністю нерозчинних чи малорастворимых сполук. Нерозчинні частки, які з значної частини атомів чи молекул, утворюють дисперсную фазу, а вода, у якій розподілені, — дисперсную середу. Фаза є сукупність однорідних частин системи, однакових за складом і фізико-хімічним властивостями, і відділених з інших частин системи поверхнею розділу. [З].

Існування поверхонь розділу обов’язковий ознакою гетерогенних систем. Особливі властивості й будову прикордонних міжфазних верств, які мають в високодисперсних системах великий вільної поверхневою енергією, значною мірою визначають поведінка таких систем, їх агрегативную і кінетичну стійкість. Розмір межфазной поверхні залежить від розміру частинок дисперсною фази — що менше розмір частинок, тим більше коштів питома поверхню й тим більше вплив поверхневих явищ на властивості системы.

Великі частки домішок — важкі смолообразные нафтопродукти кінетично нестійкі, не утворюють із жовтою водою стійких гетерогенних систем, оскільки швидко осідають на дно під впливом гравітаційних сил. Швидкість седиментации залежить від форми частинок, співвідношення сили тяжкості, що призводить до їх осадженню, і сили тертя, котра перешкоджає цього процесу. Водні дисперсії, містять частки розміром як 10−3 див, мають зазвичай, повної кінетичною нестійкістю. За зменшення розміру частинок до 10−4-10−5 див утворюються гетерогенні системи, котрим характерна порівняно невеличка питома поверхню дисперсною фази, слабка інтенсивність теплового руху частинок і невисока кінетична устойчивость.

Тонкодисперные частинки нафти спливають на поверхню, бо їх щільність менше, ніж щільність води. Швидкість руху води в нефтеловушке змінюється не більше 0,005−0,01м/с. Для частинок нафти діаметром 80−100 мкм швидкість спливання дорівнює 1−4 мм/с.

Коагуляція застосовується видалення із води коллоидно-дисперсных частинок, тобто. частинок розміром 1−100 мкм. У процесі очищення стічні води коагуляція відбувається під впливом добавляемых до них спеціальних речовин — коагулянтів. Коагулянты у питній воді утворюють пластівці гидроксидов металів, які швидко осідають під впливом сил тяжкості. Пластівці у змозі вловлювати колоїдні і зважені частинки й агрегатний их.

Колоїдна система складається з дисперсионной середовища проживання і дисперсною фази. Для колоїдних частинок характерно освіту лежить на поверхні частинок подвійного електричного шару. Одна частина подвійного шару фіксована лежить на поверхні розділу фаз, іншу створює хмару іонів, т. е. друга подвійного шару є нерухомій, іншу рухомий (дифузійний шар). Різниця потенціалів, що виникає між нерухомій і рухомий частинами шару (в обсязі рідини) називається дзета-потенциалом? чи электрокинетическим потенціалом. Дзета-потенциал залежить як від термодинамічної потенціалу Є (різницю потенціалів між поверхнею частинок і рідиною), і від товщини подвійного шару. Значення одеського форуму визначає величину електростатичних сил відштовхування частинок, що уберігають частки від злипання друг з одним. Малий розмір колоїдних частинок забруднень і негативний заряд, розподілений лежить на поверхні цих частинок, зумовлює високу стабільність колоїдної системи. [I].

Щоб викликати коагуляцию колоїдних частинок, необхідно знизити розмір їх дзета-потенциала до критичної позначки додаванням іонів, мають позитивного заряду. При коагуляції відбувається дестабілізація колоїдних частинок внаслідок нейтралізації їх електричного заряда.

Як коагулянтів зазвичай використовують солі алюмінію, заліза чи його суміші. Вибір коагулянта залежить з його складу, фізико-хімічних властивостей і вартості, концентрації домішок у питній воді, від рН і сольового складу воды.

Сточныеводы, направляемыенабиохимическуюочистку, характеризуються величиною БПК і ГПК. БПК — це біохімічна потреба у кисні, чи кількість кисню, використаного при біохімічних процесах окислення органічних речовин за певний проміжок часу (2−20 діб), в мг О2 на 1 мг речовини. ГПК — хімічна потреба у кисні, т. е. кількість кисню, еквівалентну кількості расходуемого окислювача, який буде необхідний окислення всіх відновлювачів, які у воді. ГПК також виявляється у мг О2 на 1 мг речовини. [I].

Задля чистоти промислових стічні води застосовується процес біохімічного окислення, т. е. руйнація органічних речовин. Для подачі промислових стічних вод мовби на біохімічні очисні споруди необхідною умовою є у них отруйних речовин і домішок солей важких металів; рН=6,5−7,5; температура стічної води має перевищувати 35 °C; показник БПК — трохи більше 500 мг/л; зважених речовин — трохи більше 100 мг/л; загальний вміст солей — трохи більше 10 г/л; нафтопродуктів — трохи більше 25 мг/л; стійких ПАР — трохи більше 20 мг/л. Очищення здійснюється аэробным методом, який грунтується на використанні аеробних груп організмів, для життєдіяльності яких необхідний постійний приплив кисню у кількості 2−4 мг/л і температура води 20−35°С. Перебуваючи у контакті з органічними речовинами, мікроорганізми частково руйнують їх, перетворюючи на воду, діоксид вуглецю, нітриті сульфат-ионы та інших. Інша ж частина речовини йде освіту біомаси. При аеробного очищенні мікроорганізми культивують задля активному иле.

Активний мул складається з живих організмів і твердого субстрату. Живі організми представлені скупченнями бактерій. Субстрат, що його активному мулі то, можливо до 40%, є тверду отмершую частина залишків водоростей і різних твердих залишків. До нього прикріплюються організми активного мулу. Активний мул є амфотерную колоїдну систему, при рН=4−9, має негативний заряд.

Основну роль процесі очищення стічних вод мовби грають процеси перетворення речовини, які відбуваються всередині клітин мікроорганізмів. Ці процеси закінчуються окисленням речовини із енергії і синтезом нових речовин з витратою енергії. Усі реакції біохімічного метаболізму управляються за швидкістю з допомогою биокатализаторов-ферментов. Клітини мікробів мають певний набір ферментів. Деякі їх постійно присутні, інші синтезуються у клітинах внаслідок яких-небудь змін до навколишньому середовищі, наприклад, зміни складу чи концентрації забруднень стічних вод.

4. Технологічна схема очищення воды.

На вітчизняних і зарубіжних нафтопереробних заводах загальноприйнята схема включає три стадії очищення: 1) механічна — очищення від грубодисперсных домішок (твердих і рідких); 2) фізико-хімічнаочищення від колоїдних частинок, знешкодженні сернисто-щелочных вод; 3) біологічнаочищення розчинених домішок. З іншого боку, виробляється доочищення біологічно очищених стічних вод.

На деяких зарубіжних заводах очищення розчинених домішок використовують сорбционный метод.

У табл.1 наведено даних про застосовуваних схемах очищення стічних вод мовби ряд зарубіжних заводів. [2].

Методи очищення виробничих стічних вод мовби, об'єднані схемою, розміщуються у порядку за принципом: послідовність очищення — від простого до складного. Т. е. спочатку застосовуються методи видалення домішок I групи, потім — П тощо. У цьому контролюється вміст у воді окремо кожної групи домішок усім стадіях очищення, оскільки попередня стадія мають забезпечувати якість води, що дозволить використовувати наступний метод очистки.

Виходячи із зазначеного і згідно з вимогою завдання й обраними методами очищення від домішок I, П і Ш групи нами пропонується наступна технологічна схема очищення промислових стічні води (рис.1).

Відповідно до запропонованої схемою очищення промислових стічних вод мовби включає три стадии.

Таблиця 1.

Схеми очищення стічні води, застосовувані що на деяких зарубіжних НПЗ.

Підприємство, фірма, місто, страна.

Схема очищення стічних вод.

НПЗ компанії «Маратов Ойл Ко», Техас-Сити, США.

Нефтеловушки типу АНІ - реагентная флотация.

Пзфирмы «Атлантик Ричфилд», Карлсон, США.

Нефтеловушки типу АНІ - адсорбційна установка.

Завод фірми «Хамбл Ойл», Піттсбург, США.

Коагуляция-песчаные фильтры.

НПЗ компанії «Америкен Ойл Ко», Уаигинг, США.

Нефтеловушки типу АНІ - аэрируемый ставок -реагентная флотация.

НПЗ фірми «Хамбл Ойл», Бейтаун, США.

Нефтеловушки типу АНІ - ставок додаткового відстою — аэротенки -біологічні пруды.

НПЗ фірми «Ситиз-Сервис», Бронте, Канада.

Нефтеловушки типу АНІ - пруд-усреднитель-коагуляция-биофильтры — озонування -аэротенки — піщані фильтры.

НПЗ фірми «ЄНІ», Ингель-штадт, ФРГ.

Нефтеловушки. З паралельними пластинами — коагуляція — біологічна очистка.

НПЗ, Польян, Франция.

Нефтеловушки з паралельними пластинами -біологічна очистка.

НПЗ, Сан-Нарро, Италия.

Реагентная флотация — біологічна очистка.

НХК, Питешти, СРР.

Нефтеловушки типу АНІ - коагуляція -біологічна очищення — споруди доочистки.

У першій стадії здійснюється видалення нафтопродуктів і механічних домішок на нефтеловушках. Типові Нефтеловушки є горизонтальний прямокутний відстійник. Важкі смолообразные продукти випадають в осад. Спливання нафти поверхню води відбувається у отстойной камері. Нафта видаляється через нефтесборные труби. Швидкість руху води в нефтеловушках змінюється не більше 0,005−0,01 м/с. Для частинок нафти діаметром 80−100 мкм швидкість спливання дорівнює 1−4 мм/с. Горизонтальні Нефтеловушки мають щонайменше 2-х секцій. Ширина секцій 2−3 м, глибина отстаиваемого шару води 1,2−1,5 м, тривалість відстоювання щонайменше 2 годин. Залишкове зміст нафтопродуктів на воді становить 100 мг/л.

Після Нефтеловушки стічні води подаються на фізико-хімічну очищення від колоїдних нафтопродуктів з допомогою процесу коагуляции.

флокулянт.

коагулянтиловая смесь.

Стічні воды.

Очищенная.

Стічні водысточные водывода.

2ссссСсочищенная.

вода.

Очишенная вода.

1шлам.

активний ил.

шлам 3воздух надлишок ила.

Рнс.1. Технологічна схема очищення ПСВ.

1. Нефтеловушка. 2. Смеситель,.

3. Коагулятор-осветлитель. 4. Аэротенк.

5. Отстойник.

У процесі коагуляционной очищення відбувається видалення із води коллоидно-дисперсных частинок діаметром менш 100 мкм і соосаждение розчинених у воді домішок, тому зменшуються значення ГПК і БПК стічних вод.

Як коагулянта пропонується використовувати суміші солей трехвалентного заліза FеС13+Fе2(SO4)3 у кількості 100 мг/л, приготовлені шляхом обробки відходів виробництва діоксиду титану хлорним водою. З з підвищення ефективності очищення стічні води що з коагулянтом доцільно використовувати різні високомолекулярні анионные флокулянты: активну кремінну кислоту, полиакриламид, технічний ПАА та інших. Оптимальна доза ПАА очищення промислових стічні води коливається не більше 0,4−1 г/м3.

Процес очищення стічних вод мовби коагуляцией і флокуляцией складається з таких стадій: дозування і змішання реагентів зі стічної водой;

хлопьеобразование і осадження пластівців. У запропонованій схемі стадії змішання, коагулирования і осадження проводять у одному апаратікоагуляторе-осветлителе (рис.2).

флокулянт.

Рис. 2. Коагулятор-осветлитель.

1-корпус, 2-желоб, 3-отверстия видалення освітленої води, 4-воздухоотделитель, 5-центральная труба, 6-распределительные трубы.

Стічна вода, змішана з коагулянтом, вступає у воздухоотделитель коагулятора-осветлителя. Потім вода рухається з реконструкції центральної трубі до распределительнымтрубам, которыезаканчиваютсясопламидля і розподілу і обертання в кільцевої зоні, куди вводять флокулянт. Пластівці коагулянта утворюються у кільцевої зоні. Зважені частки з хлопьями.

осідають на дно та його видаляють з апарату. Осветленная вода через отвір потрапляє у жолоб, звідки її направляють подальшу очистку.

Залишкове зміст нафтопродуктів на воді вбирається у 25 мг/л.

Третьої стадією очищення виробничих стічних вод мовби є біологічна очищення розчинених домішок в аэротенках. Аэротенк є відкритий басейн, обладнаний пристроями для примусової аерації. Вони бувають двох-, трьохі четырехкоридорные. Глибина аэротенков 2−5 м.

Для стічних вод мовби з БПКп=250 мг/л пропонується використовувати одноступенчатую схему очищення в аэротенке-вытеснителе.

У аэротенк-вытеснитель води і мул подають у початок споруди, а суміш відводять наприкінці його. Теоретично режим потоку поршневий без подовжнього перемішування. На практиці існує значне поздовжнє перемішування. Підвищена концентрація забруднень на початку споруди забезпечує збільшення швидкості їх окислення. Зміна складу води за довжиною аэротенка утрудняє адаптацію мулу знижує його активность.

Концентрація активного мулу за аэротенке становить 2−3 г/л, витрата повітря 20−25 м3 на 1 м³ очищаемой воды.

Після аэротенка иловая суміш подається в відстійник, де відбувається відділення мулу від води. Більша частина мулу повертають в аэротенк, а надлишок його отводится.

З відстійника стічна вода подається в біологічний ставок на доочистку.

5. Розрахунок основного аппарата.

У запропонованій нами схемою очищення промислових стічні води основним апаратом є нефтеловушка (рис.3).

Схема горизонтальній прямокутної нефтеловушки показано на рис. 4. Нефтеловушки призначені для відстоювання грубодиспергированных нафтопродуктів. Типові відкриті нефтеловушки виготовляються з збірних залізобетонних конструкцій. Застосовуються нефтеловушки п’яти типів, різняться пропускною спроможністю однієї секції: 0.005; 0.015;

0.030; 0.045; 0.055 мЭ/с. У кожну секцію стічна вода підводиться незалежно. У процесі відстоювання нафту спливає, а важкі смолообразные продукти випадають в осад. З допомогою скребкового транспортера нафту подають до нефтесборным трубах, якими вона видаляється. Осад з дна пастки видаляється скребковим механізмом в приямок, а звідти забирають гидроэлеватором. Відведення нафти і видалення осаду виробляється автоматически. 7].

Очищена вода.

Рис. 4. Схема горизонтальній нефтеловушки.

1-корпус нефтеловушки, 2-гидроэлеватор, 3-слой нафти, 4-нефтесборная труба, 5-нефтеудерживающая перегородка, 6-скребковый транспортер,.

7-приямок для осадка.

Нефтеловушки розраховуються на очищення води від крапель розміром 0,1−0,08 мм. Швидкість спливання таких крапель uмин, см/с, обчислюють по рівнянню Стокса:

981?в — ?н.

uмин =d2 ,.

18?в.

де d — діаметр крапель, див; ?у і ?зв — щільність відповідно стічної води та нафти, г/см3; ?в — в’язкість стічної води, мПа с.

9810.95 — 0.83.

uмин =(0.09)2= 0.04 см/с.

181.48.

Довжина отстойной частини нефтеловушки розраховується за формуле:

vРАС.

l = ha,.

uмин.

де h — висота секції нефтеловушки, м; a — коефіцієнт, враховує турбулентність і струйность потоку води в нефтеловушке vРАС до швидкості спливання нафти uмин.

0.4.

l = 1.2 *1.5= 18 м.

0.04.

Для витрати промислових стічні води 150 м3/ч = 0.042 м3/с буде достатньо однієї секції нефтеловушки пропускною спроможністю 0.045 м3/с із довжиною отстойной частини 18 м.

1. Торошечников М. С., Радіонов А.І., Кельцев Н. В. та інших. Техніка захисту довкілля: Учеб. посібник для вузів. — М.: Хімія, 1981. — 368с.

2. Проскуряков В. А., Шмідт Л. И. Очищення стічні води у хімічній промисловості. — Л.: Хімія, 1977. — 464с.

3. Кульский Л. А. Теоретичні основи розвитку та технологія кондиціонування води. — До.: Наукова думка, 1982. — 564с.

4. Кульский Л. А. та інших. Довідник як, методами аналізу і очищення води. У 2-х год. — До.: Наукова думка, 1980. — 1320с.

5. Звіт. Наукове узагальнення технологічних заходів інтенсифікації роботи діючих очисних споруд у південній частині басейну Дніпра без значних капітальних витрат. Інститут колоїдної хімії та хімії води ім. А. В. Думанського. — До., 1997. 48с.