Очищення умовно чистих стоків на моделях за розробленою технологією

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

РЕФЕРАТ
Дипломна робота _____ с., ______ Рис., _______ Табл., ______
використовуваних джерел
У дипломній роботі були проведені експерименти по очищенню умовно-чистих стоків на моделях за розробленою технологією. При проведенні експерименту проводився аналітичний контроль вихідних стоків і контроль за ступенем очищення по кожному етапу.

ЗМІСТ
РЕФЕРАТ 3
ВСТУП 6
I. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД 8
Склад і властивості стічних вод 8
Методи очищення стічних вод 9
Механічне очищення виробничих стічних вод 10
Хімічне очищення виробничих стічних вод 15
Фізико-хімічне очищення виробничих стічних вод 18
Біологічне очищення виробничих стічних вод 32
II. ДОСЛІДНА ЧАСТИНА 35
2.1. Об'єкти дослідження 35
2.2. Методи досліджень 35
2.2.1. Визначення зважених речовин у стічних водах 35
2.2.2. Визначення загальної жорсткості в стічних водах 37
2.2.3. Визначення ГПК у стічних водах 38
2.2.4. Визначення нафтопродуктів у стічних водах 39
2.2.5. Визначення хлоридів у стічних водах 41
2.3. Вимоги пред'являються до якості стічних вод 42
2.4. Дані про результати аналізів умовно-чистих стоків 43
2.5. Дані про результати аналізів лужних стоків 44
2.6. Дані про результати аналізів річкової води 44
III. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА 46
3.1. Процес перекладу бікарбонату кальцію і магнію 46
в малорозчинні карбонати
3.2. Процес відстоювання 48
3.3. Процес фільтрації 54
3.4. Процес згущення і центрифугування 61
3.5. Узагальнення результатів досліджень 63
IV. ЕКОЛОГО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 65
V. БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ 68
5.1. Виробнича безпека 68
Захист населення і територій у надзвичайних ситуаціях 73
ВИСНОВКИ 78
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ 79

ВСТУП
Республіка Башкортостан відноситься до одних з найбільш промислово розвинених регіонів Російської Федерації. Концентрація промислового виробництва в Башкирії істотно перевищує загальноукраїнські показники, особливо в частині розміщення підприємств нафтопереробки та хімії. Потужний комплекс хімічних і нафтохімічних заводів, що розтягнувся на 270 км вздовж річки Білій від Мелеуз до Благовєщенська, забруднює не тільки прилеглі території, але і за рахунок повітряних і водних переносів негативно впливає на віддалені райони.
Основна частка забруднюючих речовин, що скидаються із стічними водами у поверхневі водні об'єкти, доводиться на хлориди (більше 60%) і сульфати (більше 18%). Джерелами їх надходження у навколишнє середовище є АТ «Сода», «Каустик», «Міндобрива» і УДВП »Хімпром», які є основними забруднювачами річки Білої. Більше 50% всіх стоків по республіці скидається у водні об'єкти підприємствами м. Уфи.
У поверхневі водні об'єкти скидають десятки тонн високотоксичних хлорорганічних речовин і сотні тонн важких металів, серед яких свинець, нікель, хром, ртуть і ін Багато хто з них відносяться до супертоксикантів і взагалі не повинні бути присутніми у навколишньому середовищі.
В Башкортостані лише 26% очисних споруд працюють в проектному режимі і задовольняють нормативним вимогам. У числі не забезпечують нормативну очистку продовжують залишатися очисні споруди практично всіх великих підприємств республіки.
Основними причинами неефективної роботи очисних споруд є: відстала технологія і зношеність устаткування; скидання у водні об'єкти неочищених стоків; відсутність локальних очисних споруд і, як наслідок, їх перевантаження по концентрації надходять забруднюючих речовин; перевантаження з гідравліки, що не дозволяє своєчасно ремонтувати очисні споруди, експлуатація з відступом від проектних схем.
Вода перетворюється на дорогоцінну сировину, замінити яке неможливо. Запаси і доступність водних ресурсів визначають розміщення виробництв, а проблема водопостачання стає однією з важливих у житті та розвитку людського суспільства.
Перехід на безстічні системи каналізації або системи з мінімальним скиданням стічних вод може бути здійснено шляхом багаторазового використання відпрацьованих вод і заміни водяного охолодження на повітряне. При перекладі ряду галузей промисловості на безводні технологічні процеси виключається утворення стічних вод.
В даний час є кілька шляхів зменшення кількості забруднених стічних вод: удосконалення існуючих процесів, розробка та впровадження безводних технологічних процесів, розробка та впровадження досконалого обладнання; повторне використання очищених стічних вод в оборотних і замкнутих системах.
Виходячи з вищевикладеного, метою дипломної роботи є дослідження можливості використання очищених стоків для повторного використання.

II. ЛІТЕРАТУРНИЙ ОГЛЯД

1.1. Склад і властивості стічних вод
У зв'язку з широкою індустріалізацією, розвитком сільського господарства, господарства міст і селищ утворюються великі маси стоків, забруднених різними домішками. У першу чергу це відходи підприємств нафтопереробної, металургійної, нафтохімічної та хімічної, целюлозно-паперової і харчової промисловості. За останні роки збільшився обсяг забруднень, що у води з сільського господарства-відходи тваринництва, птахівництва, підприємств переробляють сільськогосподарську сировину, добрива / 1 /.
Споживана промисловістю вода в значній мірі використовується в якості холодоагенту, що скидається після використання у водойми. За хімічним складом вона трохи відрізняється від вихідної води і скидання її у водойми не приносить особливих неприємностей. Інша справа-вода, що бере участь у технологічних процесах. Вона насичується безліччю різноманітних сполук і скидання її в природні водойми призводить до серйозних наслідків-забруднення річок і озер, морів і океану отруйними речовинами / 1,2 /.
Склад стічних вод залежить від характеру використання води в промисловості. До найбільш шкідливих слід віднести стоки, що виникають при проведенні хімічних процесів (реакційні і маткові розчини), промивні води, які утворюються при промиванні продуктів і виробів, очищення газових систем тощо, стоки, що надходять з гірничодобувних підприємств, які утворюються при видаленні золи, збираються з нафтоналивних суден та цистерн, зливові потоки та ін
Забруднені виробничі стічні води містять різні домішки і підрозділяються на три групи:
1. забруднені стічні води перевагою мінеральними домішками;
2. забруднені стічні води переважно органічними домішками;
3. забруднені стічні води мінеральними та органічними домішками / 1,3 /.
Багато стічні води (особливо теплових електростанцій) скидаються в природні при підвищеній температурі. У результаті цього відбувається так зване теплове забруднення водойм. У місцях виходу теплових потоків у водойми створюються зони, в яких температура вища, ніж у всьому водоймі: на 8-12 оС взимку і до 30 оС влітку. Це призводить до підвищеного накопичення органічних речовин у воді, що чинить негативний вплив на біологічну життя водойм / 4 /.
У зв'язку з тим, що в ряді випадків у природні водойми скидаються неочищені або погано очищені стоки, в них накопичується велика кількість і велика маса різних хімічних речовин. Так як при взаємодії скидаються сполук можуть виникати нові сполуки, кількість з'єднань у водоймах може безперервно збільшуватися, в тому числі сполук з отруйними властивостями, бурхливим запахом, забарвленням і т.д. / 2 /.
Практично у всіх водоймах (не виключаючи й океан) знаходяться нафтопродукти, що може призвести до згубного наслідків для рибного господарства, оскільки 1 кг нафти може забруднити 1 га поверхні води і погубити 100 млн. личинок риб.
1.2. Методи очищення стічних вод
Різноманіття речовин, що потрапляють у водойми, пояснюється тим, що в них змішуються стічні води трьох класів підприємств неорганічного, органічного та мікробіологічного профілю. Тому застосування того чи іншого методу у кожному конкретному випадку визначається характером забруднення, шкідливістю домішок і необхідністю ступенем очищення / 5 /.
Методи очищення стічних вод можна розділити на механічні, хімічні, фізико-хімічні та біологічні. У сучасній практиці найбільшого поширення набули два методи: механічний і біологічний.
1.2.1. Механічне очищення виробничих стічних вод.
Механічне очищення стічних вод застосовується для виділення зі стічних води нерозчинених мінеральних і органічних домішок.
Призначення механічного очищення полягає у підготовці виробничих стічних вод при необхідності до біологічного, фізико-хімічного або іншого методу більш глибокого очищення. Механічна очистка на сучасних очисних спорудах складається з проціджування через грати, пескоулавліванія, відстоювання та фільтрування. Типи і розміри цих споруд залежить в основному від складу, властивостей і витрати виробничих стічних вод, а також від методів їх подальшої обробки / 4 /.
Як правило, механічне очищення є попередньою, рідше - остаточним етапом для очищення виробничих стічних вод. Вона забезпечує виділення речовин з цих вод до 90-95% і зниження органічних забруднень (за показником БПКповн.) До 20-25%.
Високий ефект очищення стічних вод досягається різними способами інтенсифікації гравітаційного відсіювання - преаераціей, біокоагуляціей, висвітленням у зваженому шарі (відстійники-освітлювачі), а також за допомогою гідроциклонів / 4,9 /.
Процес більш повного освітлення стічних вод здійснюється фільтруванням - пропуском води через шар різного зернистого матеріалу (кварцового піску, гранітного щебеню, дробленого антрациту і керамзиту, горілих порід, чавуноливарного шлаку та інших матеріалів) або через сітчасті барабанні фільтри і мікрофільтри, через високопродуктивні напірні фільтри і фільтри з плаваючою завантаженням пінополіуритановий або пінополістирольної. Перевага зазначених процесів полягає у можливості застосування їх без додавання хімічних реагентів / 3,5 /.
Вибір методу очищення стічних вод від зважених часток здійснюється з урахуванням кінетики процесу. Розміри зважених часток, що містяться у виробничих стічних водах можуть коливатися в дуже широких межах, (можливі діаметри частинок складають від 5.10 -9 до 5.10 -4 м), для частинок розміром до 10 мкм кінцева швидкість осадження становить менше 10-2 см / с. Якщо частинки досить великі (діаметром більш 30-50 мкм), то відповідно до закону Стокса вони легко можуть виділятися відстоюванням (при великій концентрації) або проціджування, наприклад, через мікрофільтри (при малій концентрації) / 6 /. Колоїдальних частинки (діаметром 0,1-1 мкм) можуть бути видалені фільтруванням, однак через обмежену місткості фільтруючого шару більш підходящим методом при концентраціях зважених часток більше 50мг / л є ортокінетіческая коагуляція з наступним осадженням або висвітленням у зваженому шарі.
Підвищення технологічної ефективності споруд механічного очищення дуже важливо при створенні замкнутих систем водного господарства промислових підприємств. Цій вимозі задовольняють різні конструкції багато поличних відстійників, сітчастих фільтрів, фільтрів з новими видами зернистих і синтетичних завантажень, гідроциклонів (напірних, безнапірних, багатоярусних). Застосування цих споруд дозволить скоротити в 3-5 разів капітальні витрати і на 20-40% експлуатаційні витрати, зменшити в 3-7-раз необхідні площі для будівництва порівняно із застосуванням звичайних відстійників / 7,8 /.
З метою забезпечення надійної роботи споруд механічного очищення виробничих стічних вод, як правило, рекомендується застосувати не менше двох робочих одиниць основного технологічного призначення - решіток, пісковловлювачів, усреднітелей, відстійників або фільтрів. При виборі максимальної кількості споруд, передбачається їх секціонування за уніфікованими групи, що складаються з одиниць з найбільш великими габаритами / 10 /.
Підвищення ефекту механічного очищення стічних вод, особливо роботи споруд по первинному відстоювання, дозволяє скоротити обсяги споруд для подальших процесів очищення і тим самим знизити витрати на будівництво та витрати на експлуатацію більш дорогих і складних споруд фізико-хімічної очистки, а також обробки осаду. / 4,10 /.
Песколовки
Стічні води, звільнені від великих плаваючих забруднень на решітках, надходять на пісколовки, призначення яких-звільнити стічні води від важких домішок мінерального походження з розміром частинок 0,25-1 мм. Якщо обсяг очищується стічної води більше 100 м3/сут, то песколовки встановлюються обов'язково / 5,6 /.
Принцип дії песколовки гравітаційний, тобто мінерали, питома вага яких більша питомої ваги води (1,6 г/см3), головним чином пісок, випадають на дно. Видалення піску із стічних вод, є обов'язковим, так як абразивні властивості піску призводять до руйнування механізмів та бетонних споруд. Крім того, пісок може накопичуватися в каналах, аеротенках, метатенках і знижувати робочий об'єм споруд.
По напрямку руху води песколовки поділяються на горизонтальні, вертикальні і з гвинтовим рухом води. Останні бувають: тангенціальні і аеруються. Встановлено, що при горизонтальному русі води в песколовке, швидкість повинна бути від 0,3-0,15 м / с для звичайних пісковловлювачів, і від 0,08-0,12 - для аерованих пісковловлювачів. При швидкості більше максимально допустимої пісок не встигає осісти в песколовке, при швидкості менше мінімальної-в песколовке будуть осідати органічні домішки, що призведе до зайвого вилученню поживних речовин зі стічної води і до погіршення якості видаляється піску, що має значення для його подальшого використання або захоронення .
Центрифуги.
Одним з інтенсивних методів безреагентного виділення нерозчинених домішок з виробничих стічних вод є центрабежное осадження, здійснюване в центрифугах. Ці апарати широко застосовуються в різних галузях промисловості для розділення неоднорідних систем, що складаються з двох або більше фаз / 11 /.
До основних переваг осаджувальних центрифуг перед відстійниками слід віднести: компактність установок, більш високий ефект освітлення стічних вод: можливість отримання осаду більш низької вологості.
Центрифуги можуть бути періодичної або безперервної дії; горизонтальними, вертикальними або похилими; розрізняються по розташуванню вала в просторі; за способом вивантаження з ротора; в герметизированном або негерметизованих виконанні. У залежності від виконання в центрифугах затримується 50-90% твердої фази.
Відстійники
Відстоювання є найбільш простим способом видалення із стічних вод грубодисперсних нерозчинних домішок, які під дією гравітаційної сили осідають на дно відстійника або спливають на поверхню. У залежності від призначення відстійників у технологічній схемі очисної станції вони поділяються на первинні та вторинні. Первинними називають відстійники, що входять до складу споруд механічного очищення, вони затримують набагато більш дрібні суспензії, ніж песколовки »вторинними - відстійники, які влаштовуються у складі споруд біологічної очистки для відділення активного мулу від біологічно очищеної стічної води / 11,12 /.
По напрямку руху основного потоку води у відстійниках вони діляться на два основних типи: горизонтальні і вертикальні.
Горизонтальний відстійник є прямокутний залізобетонний резервуар, що складається з декількох відділень. Їх застосовують при продуктивності комплексу понад 15 тис.м3/сут. При гарній роботі вони затримують до 60% зважених речовин.
Вертикальний відстійник є циліндричний залізобетонний резервуар з конусним або пірамідальним днищем. Вони простіше по конструкції і в експлуатації, чим горизонтальні, і знаходять широке застосування в якості первинних і вторинних відстійників. Однак ефект освітлення в них на 25-30% нижче, ніж у горизонтальних і на 10-15% нижче, ніж радіальних. При задовільною роботі вертикальних відстійників видаляється не більше 40% зважених речовин.
Радіальний відстійник є циліндричний залізобетонний резервуар великого діаметру (від 16 до 60 м) глибиною 0,1-0,15 діаметру. Їх застосовують при продуктивності очисних споруд понад 20 тис.м3/сут. Вони забезпечують 50% видалення зважених речовин і не мають недоліків горизонтальних і вертикальних відстійників.
Фільтрування.
Фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод тонкодіспергірованних твердих або рідких речовин, видалення яких відстоюванням утруднено. Поділ фаз ведуть за допомогою пористих перегородок, які пропускають рідину і затримують дисперговані фазу, під дією гідростатичного тиску стовпа жідксті, підвищеного тиску до перегородки і вакууму після перегородки. Вибір перегородок залежить від властивостей стічної води, температури, тиску фільтрування і конструкції фільтра / 12 /.
В останні час в технології очищення води все більше місце займають мембранні процеси низького тиску: мікрофільтрація, ультрафільтрація, нанофільтрація.
Процес мікрофільтрації полягає в проціджуванні стічної води через шар сіток з отворами розміром від 40 до 70 мкм. Барабанні сітки мають розмір осередків від 0,3 х0, 3 до) .5 х) .5 мм мікрофільтри застосовують для очищення стічних вод від твердих і волокнистих матеріалів.
Серед мембранних методів найбільш стрімко розвивається і впроваджується ультрафільтрація-74% всіх мембранних методів. Ультрафільтраційні технологія використовується у світовій практиці для очищення води з різних поверхневих вододжерел / 13 /. У залежності від складу води Ультрафільтраційні технологія застосовується в чистому вигляді або в комбінації з іншими методами.
1.2.2. Хімічне очищення виробничих стічних вод
Основними методами хімічного очищення виробничих стічних вод є нейтралізація і окислення. До окислювальним методів відносяться також електрохімічна обробка.
Хімічна очищення може застосовуватися як самостійний метод перед подачею виробничих стічних вод у систему зворотного водопостачання, а також перед спуском їх у водойму або в міську каналізаційну мережу. Застосування хімічної очистки в ряді випадків доцільно (в якості попередньої) перед біологічної чи фізико-хімічної очищенням. Хімічна обробка знаходить застосування також і як метод глибокого очищення виробничих стічних вод з метою їх дезінфекції, знебарвлення або витяги з них різних компонентів. При локальній очищення виробничих стічних вод у більшості випадків перевага віддається хімічних методів. / 5].
Нейтралізація стічних вод
Виробничі стічні води від технологічних процесів багатьох галузей промисловості містять луги та кислоти. У більшості кислих стічних вод утримуватися солі важких металів, які необхідно виділяти з цих вод.
З метою попередження корозії матеріалів каналізаційних очисних споруд, порушення біохімічних процесів у біологічних окислювачах й у водоймах, а також осадження із стічних вод солей важких металів кислі та лужні стоки піддаються нейтралізації.
Реакція нейтралізація - це хімічна реакція між речовинами, що мають властивості кислоти і підстави, яка призводить до втрати характерних властивостей обох сполук. Найбільш типова реакція нейтралізації у водних розчинах відбувається між гидротированного іонами водню та іонами гідроксиду, що містяться відповідно в сильних кислотах і підставах: Н + + ОН-= Н2О. У результаті концентрація кожного з цих іонів стає рівною тій, яка властива самій воді (близько 10-7), тобто активна реакція водного середовища наближається до рН = 7.
При спуску виробничих стічних вод у водойму або в міську каналізаційну мережу практично нейтральними слід вважати суміші з рН = 6,5 ч8, 5. Отже, піддавати нейтралізації слід стічні води з рН менше 6,5 і більше 8,5, при цьому необхідно враховувати нейтралізуючу здатність водойми, а також лужний резерв міських стічних вод. З умов скидання виробничих стічних вод у водойму або міську каналізацію слід, що велику небезпеку становлять кислі стоки, які зустрічаються до того ж значно частіше, ніж лужні (кількість виробничих стічних вод з рН> 8,5 невелика).
Якщо відпрацьовані виробничі стічні води подаються в систему оборотного водопостачання, то вимоги до величини активної реакції залежать від специфіки технологічних процесів / 6 /.
Найбільш часто стічні води забруднені мінеральними кислотами: Н2SО4, азотної НNО3, соляної НСl, а також їх сумішами. Значно рідше у стічних водах зустрічаються азотистая НNО2, фосфорна Н3РО4, сірчиста Н2SО3, сірководнева Н2S, плавикова НF, хромова Н2СrО4 кислоти, а також органічні кислоти: оцтова СН3СООН, піріновая НОС6Н2 (NО2) 3, вугільна Н2СО3, саліцилова С6Н4 (ОН) 2 та ін
Концентрація кислот в стічних водах зазвичай не перевищує 3%, але іноді досягає більшої величини.
Вибір способу нейтралізації залежить від багатьох факторів: виду і концентрації кислої, що забруднюють виробничі стічні води; витрати та режиму надходження відпрацьованих вод на нейтралізацію; наявності реагентів; місцевих умов і т.п. / 8,12 /.
Окислення стічних вод
Окислювальний метод очищення застосовують для знешкодження виробничих стічних вод, що містять токсичні домішки (ціаніди, комплексні ціаніди міді та цинку) або сполуки, які недоцільно витягати з стічних вод, а також очищати іншими методами (сірководень, сульфіди). Такі види стічних вод зустрічаються у машинобудівній (цехи гальванічних покриттів), гірничо-видобувній (збагачувальні фабрики свинцево-цинкових і мідних руд), нафтохімічної (нафтопереробні і нафтохімічні заводи), целюлозно-паперовій (цехи варіння целюлози) та в інших галузях промисловості.
У вузькому сенсі окислення - реакція сполуки якої-небудь речовини з киснем, а в більш широкому - будь-яка хімічна реакція, сутність якої полягає у відібранні електронів від атомів або іонів. У практиці знешкодження виробничих стічних вод в якості окислювачів використовують хлор, гіпохлорит кальцію і натрію, хлорне вапно, діоксид хлору, азот, технічний кисень і кисень повітря.
Серед інших окислювачів, які застосовуються при очищенні виробничих стічних вод, можна назвати пероксид водню, оксиди марганцю, перманганат і біхромат калію. Ці окислювачі, хоча і не знаходять широкого застосування, але і в ряді випадків можуть бути використані для окислення фенолів, крезолів, ціанідсодержащіх домішок та ін / 9,13 /.
1.2.3. Фізико-хімічне очищення виробничих стічних вод
Фізико-хімічні методи відіграють значну роль при очищенні виробничих стічних вод. Вони застосовуються як самостійно, так і в поєднанні з механічними, хімічними та біологічними методами. В останні роки область застосування фізико-хімічних методів очищення розширюється, а частка їх серед інших методів очищення зростає.
До фізико-хімічних методів очищення ставляться коагуляція, флокуляція, сорбція, флотація, екстракція, іонний обмін, гіперфільтрація, діоліз, евапорація, випарювання, випаровування, кристалізація, магнітна обробка, а також методи, пов'язані з положенням електричного поля - електрокоагуляція, електрофлотація. / 10,14 /.
Коагуляція
Коагуляція - це м'яття частинок колоїдної системи при їх зіткненнях в процесі теплового руху, перемішування або спрямованого переміщення в зовнішньому силовому полі. У результаті коагуляції утворюються агрегати - більші (вторинні) частинки, що складаються зі скупчення дрібних (первинних). Первинні частинки в таких агрегатах з'єднані силами міжмолекулярної взаємодії безпосередньо або через прошарок навколишнього (дисперсійного) середовища. Коагуляція супроводжується прогресуючим укрупненням частинок і зменшенням їхньої загальної кількості в об'ємі дисперсійного середовища (у нашому випадку - рідини). Злипання однорідних частинок називається гомокоагуляціей, а різнорідних - гетерокоагуляціей.
Виробничі стічні води в більшості випадків являють собою слабоконцентрірованние емульсії або суспензії, що містять колоїдні частинки розміром 0,001-0,1 мкм, дрібнодисперсні частинки розміром 0,1-10 мкм, а також частки розміром 10 мкм і більше.
У процесі механічного очищення стічних вод достатньо легко видаляються частинки розміром 10 мкм і більше, дрібнодисперсні і колоїдні частинки практично не віддаляються. Таким чином, стічні води багатьох виробництв після споруд механічного очищення представляють собою агрегативно стійку систему. Для їх очищення застосовують методи коагуляції; агрегативна стійкість при цьому порушується, утворюється більші агрегати частинок, які видаляються з стічних вод механічними методами / 11,13 /.
Одним з видів коагуляції є флокуляція, при якій дрібні частинки, що знаходяться в підвішеному стані, під впливом спеціально додаються речовин (флокулянтів) утворюють інтенсивно осідають пухкі хлоповідние скупчення.
Методи коагуляції і флокуляції широко поширені для очищення стічних вод підприємств хімічної, нафтохімічної, нафтопереробної, целюлозно-паперової, легкої, текстильної та інших галузей промисловості. Ефективність коагуляционной очищення залежить від багатьох факторів: виду колоїдних частинок, їх концентрації і ступеня дисперсності, наявності у стічних водах електролітів та інших домішок, величини електрокінетичного потенціалу. У стічних водах можуть міститися тверді (каолін, глина, волокна, цемент, кристали солей та ін) і рідкі (нафта, нафтопродукти, смоли та ін) частинки.
Колоїдні частинки, що представляють собою сукупність великої кількості молекул речовини, що міститься в стічній воді в діспергіроване стані, при переміщенні міцно утримують покриває їх шар води. Володіючи великою питомою площею поверхні, колоїдні частинки адсорбують що знаходяться у воді іони переважно одного знака, значно знижують вільну поверхневу енергію колоїдних частинок. Іони, що безпосередньо прилягають до ядра, утворюють шар поверхнево-ядерних іонів, або так званий адсорбційний шар. У тому шарі може знаходиться також невелике число протилежно заряджених іонів, сумарний заряд яких, однак, не компенсує заряду поверхнево-ядерних іонів. У зв'язку з тим, що на кордоні адсорбційного шару створюється електричний заряд, навколо кордону (ядра з адсорбційним шаром) утворюється дифузійний шар, в якому знаходяться інші протилежно заряджені іони, що компенсують заряд гранул. Гранула разом з дифузійним шаром називається міцели. Потенціал на кордоні ядра - термодинамічний потенціал - дорівнює сумі зарядів всіх поверхнево-ядерних іонів. На кордоні адсорбційного шару потенціал зменшується на величину, що дорівнює сумі зарядів, що знаходяться в адсорбційному шарі протилежно заряджених іонів. Потенціал на кордоні адсорбційного шару називається електрокінетичних потенціалом./12, 14 /
Основним процесом коагуляционной очищення виробничих стічних вод є гетерокоагуляція - взаємодія колоїдних і дрібнодисперсних частинок стічних вод з агрегатами, що утворюються при введенні в стічну воду коагулянтів.
Для очищення виробничих стічних вод застосовують різні мінеральні коагулянти:
1.Солі алюмінію. Сульфат алюмінію (глинозем) Аl2 (SО4) 3.18 Н2О (щільність 1,62 т/м3, насипна маса 1,05 - 1,1 т/м3, розчинність у воді при температурі 20оС - 362 г / л). Процес коагуляції солями алюмінію рекомендується проводити при значеннях рН = 4,5 ч8. У результаті застосування сульфату алюмінію ступінь мінералізації води збільшується. Алюмінат натрію NаАlО2, оксихлорид алюмінію Аl2 (ОН) 5Сl, поліхлорід алюмінію [Аl2 (ОН)-nСl6-n] m (SО4) х (де 1 ≤ n ≤ 5m ≤ 10), алюмокалієвий [АlК (SО4) 2.18 Н2О ] і алюмоаммонійние [Аl (NН4) (SО4) 2.12 Н2О] галун мають меншу вартість і дефіцитність, ніж сульфат алюмінію.
2. Солі заліза. Сульфат двовалентного заліза або залізний купорос FеSО4 · 7Н2О (щільність 3 т/м3, насипна маса 1,9 т/м3, розчинність у воді при температурі 20оС - 265 г / л). Застосування процесу коагуляції оптимально при рН> 9. Гідроксид заліза - щільні важкі, швидко облягати пластівці, що є безперечною перевагою його застосування. Хлорид заліза FеСl3 · 6Н2О; сульфат заліза (Fе2 (SО4) 3.9 Н2О.
3. Солі магнію. Хлорид магнію МgСl2 · 6Н2О; сульфат магнію МgSО4 · 7Н2О.
4. Вапно
5. Шламові відходи та відпрацьовані розчини окремих виробництв. Хлорид алюмінію (виробництво етилбензолу), сульфат двовалентного заліза (травлення металів), вапняний шлам і ін
Кількість коагулянту, необхідне для здійснення процесу коагуляції, залежить від виду коагулянту, витрат, складу, необхідного ступеня очищення стічних вод і визначається експериментально.
Утворені в результаті коагуляції опади представляють собою пластівці розміром від кількох мікрометрів до кількох міліметрів. Пухка просторова структура пластівців осаду обумовлює їх високу вологість до 96 - 99,9%. Щільність пластівців осаду становить зазвичай 1,01 - 1,03 т/м3. Для обесувечіванія високонцентрірованних і інтенсивно забарвлених вод витрати коагулянтів досягають 1-4 кг/м3; обсяг осаду, що виходить в результаті коагуляції, досягає 10-20% обсягу оброблюваної стічної води.
Значний витрата коагулянтів, великий обсяг получающегося осаду, складність його обробки і подальшого складування, збільшення ступеня мінералізації оброблюваних стічних вод не дозволяють в більшості випадків рекомендувати коагуляцію як метод самостійної очищення. Коагуляційний метод очищення застосовується в основному при невеликих витратах стічних вод і при наявності дешевих коагулянтів. / 13 /
Сорбція
Сорбція - це процес поглинання речовини з навколишнього середовища твердим тілом або рідиною. Поглинаюче тіло називається сорбентом, а поглинається - сорбатом. Розрізняють поглинання речовини всією масою рідкого сорбенту (абсорбція) і поверхневим шаром твердого або рідкого сорбенту (адсорбція). Сорбція, супроводжується хімічною взаємодією сорбенту з поглинається речовиною, зазиває хемосорбції.
Сорбція представляє собою один з найбільш ефективних методів глибокого очищення від розчинених органічних речовин стічних вод підприємств целюлозно-паперової, хімічної, нафтохімічної, текстильної та інших галузей промисловості. Сорбційна очищення може застосовуватися самостійно і спільно з біологічним очищенням як метод попередньої та глибокої очистки. Перевагами цього методу є можливість адсорбції речовин багатокомпонентних сумішей і, крім того, висока ефективність очищення особливо слабоконцентрірованних стічних вод.
Сорбційні методи дуже ефективні для вилучення із стічних вод цінних розчинених речовин з їх подальшою утилізацією та використання очищених стічних вод у системі оборотного водопостачання промислових підприємств. Адсорбція розчинених речовин - результат переходу молекули розчиненої речовини з розчину на поверхню твердого сорбенту під дією силового поля поверхні. При цьому спостерігається два види міжмолекулярної взаємодії: молекул розчиненої речовини з молекулами (або атомами) поверхні сорбенту і молекул розчиненої речовини з молекулами води в розчині (гідратація). Різниця цих двох сил міжмолекулярної взаємодії і є та сила, з якою утримується витягнуте з розчину речовина на поверхні сорбенту. Чим більше енергія гідратації молекул розчиненої речовини, тим більше протидія відчувають ці молекули при переході на поверхню сорбенту і тим слабше адсорбується речовина з розчину.
Сорбційна очищення стічних вод найбільш раціональна, якщо в них містяться переважно ароматичні сполуки, не електроліти або слабкі електроліти, барвники, неграничні з'єднання або гідрофобні (наприклад, що містять хлор або нітрогрупи) аліфатичні сполуки. При утримання в стічних водах тільки неорганічних сполук, а також нижчих одноатомних спиртів цей метод не застосовують.
У якості сорбентів використовують різноманітні штучні і природні пористі матеріали: золу, Косів дрібниця, торф, силікагелі, алюмогелем, активні глини та ін Ефективними сорбентами є активоване вугілля різних марок.
Пористість цих вугілля становить 60-75%, а питома площа поверхні 400-900 м2 / г. Адсорбційні властивості активованого вугілля в значній мірі залежить від структури пор, їх величини, розподілу за розмірами. Залежно від переважаючого розміру пір активоване вугілля діляться на крупно-і дрібнопористі і змішаного типу. Пори за своїм розміром поділяють на три види: макропори розміром 0,1-2 мкм, перехідні розміром 0,004-0,1 мкм, мікропори розміром менше 0,004 мкм. Макропори та перехідні пори грають, як правило, роль транспортують каналів, а сорбційна здатність активованого вугілля визначається в основному мікропористої структурою. Розчинені органічні речовини, що мають розміри частинок менше 0,001 мкм, заповнюють об'єм мікропор сорбенту, повна місткість яких відповідає поглинаючої здатності сорбенту / 14 /.
Активність сорбенту характеризується кількістю поглинається речовини на одиницю об'єму або маси сорбенту (кг/м3, кг / кг).
Процес сорбції може здійснюватися в статичних умовах, при яких частка рідини не переміщаються щодо частки сорбенту, тобто рухається разом з останньою (апарати з перемішуючими пристроями), а також в динамічних умовах, при яких частка рідини переміщається щодо сорбенту (фільтри, апарати з псевдозрідженому шаром). Відповідно до цього розрізняють статичну і динамічну активність сорбенту. Статична активність сорбенту характеризується максимальною кількістю речовини, поглиненого одиницею об'єму або маси сорбенту до моменту досягнення рівноваги при постійній температурі рідини і початкової концентрації речовини, динамічна активність сорбенту - максимальною кількістю речовини, поглиненого одиницею об'єму або маси сорбенту до моменту появи сорбуючого речовини в фільтраті при пропуску стічної води через шар сорбенту. Динамічна активність в промислових адсорберах становить 45-90% статичної.
Між кількостями речовини, адсорбованого сорбентом і залишився в розчині, в розведених розчинах настає рівновага, що підкоряються закону розподілу.
Сорбція - процес оборотний, тобто адсорбовану речовина (сорбант) може переходити з сорбенту назад в розчин. За інших рівних умов швидкості протікання прямого (сорбція) і зворотного (десорбція) процесів пропорційні концентрації речовини в розчині і на поверхні сорбенту. Тому в перші моменти сорбції, тобто при максимальній концентрації речовини в розчині, швидкість сорбції також максимальна. У міру підвищення концентрації розчиненого речовини на поверхні сорбенту збільшується число сорбованих молекул, які переходять назад у розчин. З моменту, коли кількість сорбуємість з розчину (в одиницю часу) молекул стає рівною кількості молекул, які переходять з поверхні сорбенту в розчин, концентрація розчину стає постійною; ця концентрація називається рівноважною. Якщо після досягнення адсорбційного рівноваги трохи підвищити концентрацію оброблюваного розчину, то сорбент може отримати з нього ще деяка кількість розчиненої речовини. Однак порушувана таким чином рівновагу буде відновлюватися лише до повного використання сорбційної ємності (здібності) даного сорбенту, після чого підвищення концентрації речовини в розчині не змінює величини адсорбції. / 15 /
Флотація
Флотація - процес молекулярного прилипання частинок флотує матеріалу до поверхні розділу двох фаз, зазвичай газу (частіше повітря) і рідини, обумовлений надлишком вільної енергії поверхневих прикордонних шарів, а також поверхневими явищами змочування.
Процес очищення виробничих стічних вод, що містять ПАР, нафту, нафтопродукти, масла, волокнисті матеріали, методом флотації полягає в утворенні комплексів «частки-бульбашки», Спливання цих комплексів і видаленні утворився пінного шару з поверхні оброблюваної рідини. Прімінаніе частки, що знаходиться в ній, до поверхні газової бульбашки можливо тільки тоді, коли спостерігається несмачіваніе або погане змочування частки рідиною. [16]
Змочуються здатність рідини залежить від її номерний, зі зростанням якої здатність рідини змочувати тверді тіла зменшується. Зовнішнім проявом здатності рідини до змочування є величина поверхневого натягу на границі з газовою фазою, а також різниця полярностей на кордоні рідкої і твердої фаз. Процес флотації йде ефективно при поверхневому натягу води не більше 60-65 мН / м. Ступінь змочуваності водою твердих або газових частинок, зважених у воді, характеризується величиною крайового кута змочування. Чим більше цей кут, тим більше гидрофобна поверхню частинки, тобто збільшується ймовірність пріменанія до неї і міцність утримання на її поверхні повітряних бульбашок. Такі частинки володіють малою смачиваемостью і легко флотуючого. Велике значення при флотації має розмір, кількість і рівномірність розподілу повітряних бульбашок в стічній воді. Оптимальні розміри повітряних бульбашок 15-30 мкм, а максимальні 100-200 мкм. . / 17 /
У практиці очищення виробничих стічних вод вироблені різні конструктивні схеми, прийоми і методи флотації. Метод пінної флотації застосовують для вилучення нерозчинених і часткового зниження концентрації деяких розчинених речовин, метод пінної сепарації - для видалення розчинених речовин.
Найбільш суттєві принципові відмінності способів флотації пов'язані з насиченням рідини бульбашками повітря певної крупності. За цим принципом можна виділити наступні способи флотаційної обробки виробничих стічних вод:
1) флотація з виділенням повітря з розчину (вакуумні, напірні і ерліфтні флотаційні установки);
2) флотація з механічним диспергированием повітря (імпеллерние, безнапірні та пневматичні флотаційні установки);
3) флотація з подачею повітря через пористі матеріали;
4) електрофлотація;
5) біологічна і хімічна флотація / 18 /
Флотаційні установки можуть складатися з одного або двох відділень (камер). В однокамерних установках в одному і тому ж відділенні відбувається одночасно насичення рідини бульбашками повітря і спливання флотуючого забруднень. У двокамерних установках, що складаються з приймального і відстійного відділень, у першому відділенні відбувається утворення пухирців повітря і агрегатів «бульбашка-частинки», а в другому - спливання шламу (піни) і освітлення рідини. / 19 /
Екстракція
При відносно високому вміст у виробничих стічних водах розчинених органічних речовин, що представляють технічну цінність (наприклад, феноли і жирні кислоти), ефективним методом очищення є екстрація органічними розчинниками - екстрагентами. Екстракційний метод очищення виробничих стічних вод заснований на розподілі забруднюючої речовини в суміші двох взаімонерастворімих рідин відповідно його розчинності у них. Ставлення взаємно врівноважуються концентрацій у двох змішуються (або слабосмешівающіхся) розчинниках при досягненні рівноваги є постійним і називається коефіцієнтом розподілу.
Коефіцієнт розподілу залежить від температури, при якій проводиться екстракція, а також від наявності різних домішок в стічних водах і екстрагентів. / 20 /.
Після досягнення рівноваги концентрація екстрагуються речовини в екстрагентів значно вище, ніж в стічній воді. Сконцентроване в екстрагентів речовина відділяється від розчинника і може бути утилізовано. Екстрагент після цього знову використовується у технологічному процесі очищення.
Метод екстракційної очищення економічно доцільний при значній концентрації органічних домішок або при високій вартості витягується речовини. Для більшості продуктів застосування екстраціі раціонально при концентрації 2 г / л і більше. / 21 /
Для успішного протікання процесу екстраціі екстрагент повинен мати такі властивості: хорошу екстрагують здатність по відношенню до екстрагуються речовини, тобто високий коефіцієнт розподілу; селективність, тобто здатність екстрагувати з води одна речовина або певну їх групу; малу розчинність у воді; щільність, що відрізняється від щільності води; температуру кипіння, значно відрізняється від температури кипіння екстрагуються речовини; невелику питому теплоту випаровування і малу теплоємність, що дозволяє знизити витрати пари і охолоджуючої води ; можливо менше вогне-і ​​вибухонебезпечність, токсичність; низьку вартість.
Екстрагент не повинен піддаватися помітного гідролізу і взаємодіяти з екстрагуються речовиною, матеріалом трубопроводів і запірно-регулюючої арматури екстракційної установки.
Методи екстрагування органічних речовин за схемами контакту екстрагенту та стічної води можна розділити на перекрестноточние, ступінчасто-протиточні і безперервно-протиточні. Прямоток в процесах екстракції не застосовується. / 22 /
Іонний обмін
Гетерогенний іонний обмін, або іонообмінна сорбція - процес обміну між іонами, що знаходяться в розчині, і іонами, присутніми на поверхні твердої фази - іоніту.
Очищення виробничих стічних вод методом іонного обміну дозволяє витягувати і утилізувати цінні домішки (з'єднання, миш'яку, фосфору, а також хром, цинк, свинець, мідь, ртуть та інші метали), ПАР та радіоактивні речовини, очищати стічну воду до гранично допустимих концентрацій з подальшим її використанням у технологічних процесах або в системах оборотного водопостачання.
За знаком заряду обмінюються іонів іоніти ділять на катіоніти і аніоніти, проявляються відповідно кислотні та основні властивості. Іоніти поділяються на природні та штучні, або синтетичні. Практичне значення мають неорганічні природні та штучні алюмосилікати, гідроокису і солі багатовалентних металів; застосовуються також іоніти, отримані хімічною обробкою вугілля, целюлози та лігніну / 23 /.
Однак провідна роль належить синтетичним органічним іонітів - іонообмінним смолам.
Розрізняють такі види іонітів:
1) сильнокислотного катіоніти, що містять сульфогрупи SО3Н і сильноосновними аніони, що містять четвертинні амонієві основи;
2) слабокислотні катіоніти, що містять карбоксильні СООН і фенольні групи, диссоциирующие при рН> 7, а також слабоосновние аніоніти, що містять первинні NН2 і вторинні NН аміногрупи, диссоциирующие при рН <7;
3) іоніти змішаного типу, що проявляють властивості суміші сильних і слабких кислот або підстав / 24,26 /.
Найважливішим властивістю іонітів є їх поглинальна здатність, так звана обмінна ємність. Повна ємність іоніту - кількість що знаходяться в стічній воді грам-еквівалентів іонів, яке може поглинути 1 м3 іоніти до повного насичення. Робоча ємність іоніту - кількість що знаходяться у воді грам-еквівалентів іонів, яке може поглинути 1 м3 іоніти до початку проскакування у фільтрат поглинаються іонів.
При зіткненні іонітів з водою відбувається їх набухання внаслідок осмотичних явищ; обсяг іонітів зазвичай збільшується в 1,2 - 2 рази. На кінетику іонного обміну впливають також величина температури, концентрація іонів і ін
Характерною особливістю іонітів є їх оборотність, тобто можливість проведення реакції у зворотному напрямку, що і лежить в основі їх регенерації.
Регенерація слабоосновних аніонітів досягається фільтруванням через шар аніоніта 2-4%-них водних розчинів NaOH, Nа2СО3 і NН4ОН.
Регенерація катіонітів здійснюється промиванням кислотою (при Н - катіони) або розчином хлористого натрію (при Nа - катіони).
Процес іонообмінної очистки стічних вод здійснюються в апаратах періодичної (фільтрах) або безперервної дії. / 25 /.
Електродіаліз
Електродіаліз - процес сепарації іонів солей, здійснюваний в мембранному апараті під дією постійного електричного струму, застосовуваний для опріснення високомінералізованих стічних вод.
Електродіалізатор розділений чергуються катіонітових і аніонітових мембранами, створюючими концентрують (ропні) і знесолюючої (ділюатние) камери. Під дією постійного струму катіони, рухаючись до катода («-»), проникають через катіонітових мембрани, але затримуються аніонітових, а аніони, рухаючись у напрямку анода («+»), проходять через аніонітових мембрани, але затримуються катіонітових. У результаті цього з одного ряду камер (наприклад, парних) іони обох знаків виводяться в суміжний ряд камер.
Мембрани для електродіалізатора виготовляють у вигляді гнучких листів прямокутної форми або рулонів з термопластичного полімерного сполучного і порошку іонообмінних смол / 26 /.
Електродіалізние апарати застосовуються двох типів: прокладочні і лабіринтові. Електродіалізатори прокладного типу мають горизонтальну вісь електричного поля; їхня пропускна здатність 2-20 м3 / ч. Електродіалізатори лабіринтового типу мають вертикальну вісь електричного поля, їх пропускна здатність 1-25 м3 / ч. Оптимальна сфера застосування електродіалізаторов - при концентрації солей у стічній воді 3-8 г / л. У всіх конструкціях електродіалізаторов в основному застосовують електроди, виготовлені з платинована титану. Для ефективної роботи апаратів велике значення має промивка приелектродних камер, що охороняє крайні мембрани від руйнування продуктами електролізу. / 27 /
Технологічні схеми електродіалізних установок (Еду) складаються з наступних вузлів:
1) апаратів попередньої підготовки вихідної води;
2) власне електродіалізной установки;
3) кислотного господарства та системи стисненого повітря;
4) фільтрів, завантажених активованим вугіллям і бактерицидних установок. / 27 /
Технологічні схеми бувають наступних типів.
1. Прямоточні Еду, в яких стічна вода послідовно або паралельно проходить через апарати установки і солевмісні води знижується від вихідного до заданого за один прохід.
2. Циркуляційні (порційні) Еду, в яких певний обсяг частково знесоленої води з бака ділюата перекачується через мембранний електродіалізний апарат назад і бак до тих пір, поки не буде досягнута необхідна ступінь знесолення.
3. Циркуляційні Еду безперервної дії, в яких частина стічної води безперервно змішується з частиною не повністю обесссоленной води (ділюата), проходить через електродіалізатор і подається споживачу або в резервуар очищеної води.
4. Еду з апаратами, що мають послідовну гідравлічну систему руху потоків в робочих камерах. / 28 /
Кожна із зазначених вище технологічних схем має певні переваги та недоліки, і їх вибір проводиться на підставі техніко-економічних розрахунків. Вихідними параметрами для розрахунку є: конкретні місцеві умови, пропускна здатність Еду, солевміст і склад оброблюваних стічних вод. Наприклад. При добовому витраті більш 300-500 м3 стічних вод вважається раціональним застосування технологічних схем прямоточного типу. / 29 /
1.2.4. Біологічне очищення виробничих стічних вод
Біологічне окислення - широко застосовуваний на практиці метод очищення виробничих стічних вод, що дозволяє очистити їх від багатьох органічних домішок. Процес цей, по своїй суті, природний, і його характер однаковий для процесів, що протікають у водоймі, очисному спорудженні, склянки для визначення БПК, респірометре і т.п. Біологічне окислення здійснюється співтовариством мікроорганізмів (біоценозом), які мають масу високоорганізованих організмів - водоростей, грибів тощо, пов'язаних між собою в єдиний комплекс складними взаємовідносинами (метабіозу, симбіозу і антагонізму). Головну роль в цьому співтоваристві належить бактеріям, число яких варіюється від 106 до 1014 кліток на 1 г сухої біологічної маси (біомаси). Кількість пологів бактерій може досягати 5-10, число видів - декількох - кількох десятків і навіть сотень.
Таке розмаїття видів бактерій обумовлено наявністю в очищується воді органічних речовин різних класів. Якщо ж у складі стічних вод присутній лише один або кілька близьких за складом джерел органічного вуглецю, тобто один чи кілька близьких гомологів органічної сполуки, то можливий розвиток монокультури бактерій. / 29,40 /
Спільнота мікроорганізмів представлено одними бактеріями в тому випадку, якщо очищення проводять в анаеробних умовах (у відсутності розчиненого у воді кисню) або при дуже несприятливому рівні харчування, який представляє собою відношення кількості органічних речовин до числа мікроорганізмів. Несприятливим рівнем харчування може виявитися, наприклад, занадто високе співвідношення кількостей подаються на очищення забруднень і біомаси мікроорганізмів. Якщо очищення проводять в анаеробних умовах (у присутності розчиненого кисню), то при сприятливій обстановці в співтоваристві мікроорганізмів розвиваються найпростіші, представлені числом видів від 1 до 15-30. / 40 /. Серед бактерій в очисних спорудах співіснують гетеротрофи і автотрофи, причому переважний розвиток та чи інша група отримує в залежності від умов роботи системи. Ці дві групи бактерій розрізняються за своїм відношенням до джерела вуглецевого живлення. Гетеротрофи використовуються в якості джерела вуглецю готові органічні речовини і переробляють їх для отримання енергії та біосинтезу клітини. Автотрофні організми споживають для синтезу клітини неорганічний вуглець, а енергію отримують за рахунок фотосинтезу, використовуючи енергію світла, або хемосинтезу шляхом окислення деяких неорганічних сполук (наприклад, аміаку, нітритів, солей двовалентного заліза, сірководню, елементарної сірки та ін.) / 41 /.

II. ДОСЛІДНА ЧАСТИНА
2.1. Об'єкти дослідження.
Об'єктами дослідження стали стічні води ВАТ «Уфаоргсінтез».
На заводі є два потоки стічних вод: умовно-чисті стоки і хімічно забруднені стоки.
У систему промлівневих стоків надходять стоки:
- Від продування водооборотних систем;
- Стоки від технологічних установок (від охолодження технологічного обладнання, насосів, від миття виробничих приміщень та обладнання, технологічні витоку і пропуски і т.д.);
- Дощові стоки з майданчиків, технологічних установок, з дахів виробничих і адміністративних будівель, з проїжджої частини і території підприємства.
- Стоки, що утворилися від танення снігу;
- Господарсько-побутові стоки від побутових, адміністративних та виробничих будівель.
Кількість промлівневих стічних вод:
- Середня витрата стоків: 300 м3 / год; 7200 м3/сут; 262800 м3/рік.
- Максимальний розрахунковий часовий витрата стоків 500 м3/год.
2.2. Методи досліджень.
2.2.1. Визначення зважених речовин у стічних водах гравіметричним методом
Сухий залишок характеризує загальний вміст розчинених у воді мінеральних і частково органічних речовин, температура кипіння яких перевищує 110 оС, нелетких з водяною парою і не розкладаються при вказаній температурі / 42 /
Гравіметричний метод визначення зважених речовин грунтується на виділенні з проби фільтруванням води через мембранний фільтр з діаметром пор 0,45 мкм або паперовий фільтр «синя стрічка» і зважуванні осаду на фільтрі після висушування його до постійної маси.
Визначення загального вмісту домішок (суми розчинених і зважених речовин) здійснюють випарюванням відомого об'єму нефільтрованої аналізованої води на водяній бані, висушуванням залишку при 105 оС до постійної маси і зважуванням.
Хід визначення.
Зважений паперовий фільтр поміщають у воронку, змочують невеликою кількістю дистильованої води для хорошого прилипання і фільтрують відміряних обсяг ретельно перемішаної аналізованої води.
Після закінчення фільтруванні дають воді повністю стекти, потім фільтр з осадом тричі промивають дистильованою водою порціями по 10 см3, обережно виймають пінцетом і поміщають в той же бюкс, в якому його зважували до фільтрування. Фільтр висушують 2 години при 105 оС, охолоджують у ексикаторі і закривши бюкс кришкою зважують. Повторюють процедуру сушіння, поки різниця між зважуваннями буде не більше 0,5 мг при масі осаду 50 мг і менше 1 мг при масі більше 50 мг.
Вміст зважених речовин в аналізованій пробі води
(Мг/дм3) розраховують за формулою:
С = М1 - М2 100%
V
де М1 і М2 - маса тигля з фільтром з висушуванням осадом після фільтрування і з чистим фільтром, мг;
V - об'єм проби, взятої для аналізу, мл.

2.2.2.Определеніе загальної жорсткості в стічних водах комплексонометричний методом
Загальна жорсткість води обумовлена ​​головним чином присутністю розчинених сполук кальцію і магнію і варіює в широких межах залежно від типу порід і грунтів, що складають басейн водозбору, а також від сезону року.
При жорсткості до 4 мг-екв / л вода вважається жорсткої; 4-8 мг-екв/л- середньої жорсткості; 8-12 мг-екв/л- жорсткої; більше 12 мг-екв/л- дуже жесткой./42 /
Метод заснований на утворенні міцного комплексної сполуки при РН 10 іонів кальцію і магнію з етилендіамінтетраацетат натрію (трилон Б). Визначення проводять титруванням проби в присутності індикатора. Мінімально обумовлена ​​концентрація) .05 мг-екв / л (при туванні 100 мл проби) / 4
Хід визначення.
Обсяг досліджуваної води беруть з таким розрахунком, щоб вміст у ньому іонів кальцію і магнію не перевищує 0,5 мг-екв / л в 100 мл профільтрованої проби. У конічну колбу вносять 100 мл або менший обсяг, розведений до 100 мл дистильованою водою, додають 5 мл буферного розчину, 5-7 крапель індикатора) або 0,1 г сухого індикатора) і відразу ж титрують при сильному перемішуванні 0,05 н. трилоном Б до зміни забарвлення в еквівалентній точці.
Нечітке зміна забарвлення в еквівалентній точці вказує на присутність міді та цинку. Для усунення впливу цих речовин до пробі води до внесення буферного розчину додають 1-2 мл 5% сульфіду натрію, після чого проводять аналіз, як зазначено вище.
Загальну жорсткість води (мг-екв / л) обчислюють за формулою:
З = А н До 1000
V
де А-об'єм розчину трилону Б, витраченого на титрування проби, мл -;
н - нормальність ратвора трилону Б;
К - поправочний коефіцієнт до титру розчину трилону Б;
V - об'єм проби води, взятої для титрування, мл.
2.2.3. Визначення ГПК у стічних водах.
Окислюваність-загальна кількість містяться у воді відновників (неорганічних і органічних), що реагують із сильними окислювачами, наприклад, біхроматом, перманганатом та ін Найбільш повне окислювання досягається біхроматом калію, тому біхроматной окислюваність нерідко називають "хімічним споживанням кисню (ХСК). Це основний метод визначення окислюваності. Більшість сполук окислюється при цьому на 95-100%. Однак є невелика кількість з'єднань (бензол, толуол, піридин та ін), які зовсім не окислюються біхроматом калію навіть у присутності каталізатора. Окислення органічних речовин біхроматом відбувається до освіти діоксиду вуглецю і води, азот виділяється у вигляді газа./42 /
У 50% по обсягами сірчаної кислоти біхромат калію при кип'ятінні діє як сильний окислювач, особливо при використанні в якості каталізатора сульфату срібла. Після окислення надлишок біхромату знаходять тіторованіем розчином солі Мора.
Метод дозволяє визначити окислюваність від 15 МГО / л і вище при застосуванні 0,1 н. розчину біхромату калію і від 5 до 50 МГО / л при використанні 0,05 н.раствора.
Хід визначення.
У відсутності хлоридів. Отбірат порцію води, щоб на її окислення витрачалося близько 50% розчину біхромату калію, розбавляють її дистильованою водою, переносять в круглодонну колбу місткість 300 мл, додають 10 мл 0,1 н. біхромату калію і обережно, малими порціями, ретельно перемішуючи суміш після дбавленія кожній порції, 30 мл сірчаної кислоти. Потім додають 0,3 -) .4 р. Сульфату срібла, вводять в колбу кілька скляних капілярів, приєднують до зворотного холодильника, нагрівають до слабкого кипіння і кип'ятять 2 години. Потім охолоджують, обмивають стінки холодильника 25 мл дистильованої води і переносять вміст колби у конічну колбу місткістю 500 мл, доводячи об'єм до 350 мл. Вводять 4-5 крапель Феррон або 10-15 крапель N-фенілантранілової кислоти і оттітровивают надлишок біхромаьа калію сіллю Мора.
Якщо в аналізованій воді містяться хлориди, то можна проводити визначення, не додаючи каталізатор сульфат срібла. Хлориди-іони окислюються до вільного хлору.
Для холостого досліду беруть 20 мл дистильованої води і проводять її через всі ступені аналізу.
Величину ГПК (мг О / л) обчислюють за формулою:
ГПК = (А - В) н До серпня 1000
V
де А і В - об'єм розчинів солі Мора, витрачених на титрування холостого досвіду і проби, мл;
Н - нормальність розчину солі Мора;
К - поправоний коефіцієнт до титру розчину солі Мора;
V - обсяг аналізованої води, мл;
8 - еквівалент кисню.
2.2.4. Визначення нафтопродуктів у стічних водах методом ІКС.
Нафтопродукти відносяться до числа найбільш поширених забруднюючих речовин. У воді знаходяться в різних міграційних формах-розчинений, емульгований, сорбованих на зважених частках, у вигляді плівки. Нафтопродукти при аналізі води умовно прийнято вважати тільки неполярні і малополярние вуглеводні, розчинні в гексані, тобто суму аліфатичних, нафтенових, ароматичних углеводородв, що складають основну частину нефті./42, 43 /
Метод визначення нафтопродуктів полягає в екстракції емульгованих і розчинених нафтопродуктів з води чотирьоххлористим вуглецем: відділення нафтопродуктів від супутніх органічних сполук інших класів на колонці, заповненій оксидом алюмінію і вимірюванням масової концентрації нафтопродуктів методом ІЧ-спектрометрії.
Хід визначення.
У судину з пробій води доливають сірчану кислоту з розрахунку 2 см3 кислоти на 100 см3 проби і переносять пробу в екстратор. Посудина, в якому була проба обполіскують 10 см3 чотирихлористого вуглецю і додають цей розчинник в екстратор. Додають ще 20 см3 СCL4 і включають екстрактор на 4 хв, відстоюють емульсію протягом 10 хв. Після розшарування емульсії нижній шар зливають в циліндр місткістю 100 см3. Екстракт сушать безводним сульфатом натрію протягом 30 хв. Після чого екстракт обережно зливають в циліндр місткістю 50 мл.
У підготовлену хроматографічну колонку наливають 8 см3 СCL4 для змочування, а потім промивають 5 мл цього розчинника. Як тільки розчин досягне верхнього рівня оксиду алюмінію, в колонку вливають невеликими порціями підготовлений екстракт, збирають елюат у мірну колбу місткістю 50 см3, пропускаючи в кінці хроматографування чистий розчинник. Вимірюють обсяг елюата. Елюат заливають у кювету і встановлюють в прилад АН-1 або КН-1. Фіксують показання приладу, які відповідають кількості нафтопродуктів в 1 см3 елюата. Концентрацію нафтопродуктів (мг/дм3) воді обчислюють за формулою:
С = С ізм. В К
V
де С зм - вміст нафтопродуктів в елюате, виміряний на приладі;
В - об'єм екстракту, який пішов на аналіз, см3;
V - об'єм проби води, взятої для визначення, см3;
К - коефіцієнт розбавлення елюанта.
2.2.5. Визначення хлоридів у стічних водах меркуріметріческім методом.
Багато хлоридів потрапляє у водойми із скидами господарсько-побутових і промислових стічних вод.
Метод заснований на титруванні хлоридів розчином нітрату ртуті зі змішаним індикатором (діфенілкарбазоном і бромфеноловий синій). При цьому іони ртуті зв'язуються з іонами хлору в молодіссоціірующее з'єднання хлориду ртуті, а надлишок їх утворює з індикатором комплекс фіолетового цвета./42, 43 /.
Визначенню не заважають кольоровість води. Заважають йодиди і броміди в концентраціях еквівалентних хлоридів, сульфіди і залізо в концентраціях вище 10 мг / л.
Хід визначення.
Відбирають 100 мл досліджуваної води, додають 10 крапель змішаного індикатора, потім по краплях 0,2 н. азотної кислоти до появи жовтого забарвлення (рН 3,6), після чого ще 5 крапель тієї ж кислоти. Титрують розчином нітрату ртуті, до кінця титрування забарвлення набуває помаранчевий відтінок. Для більш чіткого визначення кінця титрування використовують контрольну пробу, до 10 мл якої додають індикатор, 2 мл 0,2 н. азотної кислоти і одну краплю нітрату ртуті.
Концентрацію хлоридів (мг / л) розраховують за формулою:
З = А К н 1000
V
де А-об'єм розчину нітрату срібла, витраченого на титрування, мл;
К-поправочний коефіцієнт до титру розчину нітрату срібла, мг;
V - об'єм проби, взятої для визначення, мл.
2.3. Вимоги, що пред'являються до якості стічних вод для повторного використання
Процеси, що застосовуються для очищення стічних вод діляться на фізико-хімічні та біологічні. Зазвичай, перша стадія очищення це фізико-хімічні процеси, друга стадія-біологічні. Рівень вимог, що пред'являються до якості води для повторного використання, дозволяє вирішити ці завдання з допомогою фізико-хімічних процесів.
Вимоги по якості до води, що направляється на повторне використання:
Зважені речовини-не більше 25 мг / л
Сульфати не більше 130 мг / л
Хлориди не більше 50 мг / л
Загальне солевміст не більше 500 мг / л
Тимчасова жорсткість не більше 2,5 мг-екв / л
Постійна жорсткість не більше 3,3 мг-екв / л
Для дослідження можливості використання очищених стоків для повторного використання були змодельовані такі процеси:
- Процес перекладу бікарбонатів кальцію і магнію в малорозчинні карбонати;
- Процес відстоювання;
- Процес фільтрації;
- Процес згущення;
- Процес центрифугування.
Для експерименту були відібрані вихідні реальні стоки: умовно чисті стоки (УЧС) з відділення механічного очищення до пісковловлювачів, річкова вода (РВ), лужні стоки (ЩС) з відділення приймальної камери перед насосною станцією.
Аналізи потоків проводилися за такими якісними показниками: рН, завислі речовини, жорсткість загальна, жорсткість кальцієва, ГПК, ефіроізвлекаемие, нафтопродукти, лужність, сульфати, загальна солевміст, хлориди.
2.4. Дані про результати аналізів умовно-чистих стоків.
Дані про результати аналізів умовно-чистих стоків за наведеними якісними показниками представлені в таблиці 1.
Як видно, за представленими результатами умовно-чисті води характеризуються незначними забрудненнями ГПК (в 1,02 рази) і значної загальною жорсткістю, перевищення в 1,4 рази. Кальцієва жорсткість становить 74,33% від загальної жорсткості. Вміст сульфатів, хлоридів загальне солевміст перевищує вимоги до очищених стоків, які направляються на повторне використання в 2; 1,6 і 1,5 рази відповідно. Зареєстровано перевищення вмісту завислих речовин в 1,52 рази.
Таблиця 1
Якість умовно-чистих стоків
Наімнованіе показників
лей якості УЧС
Номер проби
1
2
3
4
5
6
Σср
рН
7,31
7,86
7,60
7,90
7,76
8,20
7,77
Зважені речовини,
мг / л
50,0
42,0
30,0
36,0
40,0
30,0
38,0
Жорсткість загальна,
мг-екв / л
7,02
8,13
8,70
7,20
7,70
7,90
7,79
Жорсткість кальцівая,
мг-екв / л
5,76
6,12
7,04
5,00
5,00
5,04
5,79
ГПК, мг / л
43,0
25,6
24,3
16,0
17,0
18,0
25,4
Ефіроізвлекаемие,
мг / л
4,3
3,1
3,4
3,8
3,3
3,7
3,6
Лужність, мг-екв / л
9,2
8,8
9,4
9,0
9,1
8,5
9,0
Сульфати, мг / л
264,0
271,0
288,0
260,0
282,0
255,0
270,0
Нафтопродукти, мг / л
0,18
0,23
0,22
0,20
0,20
0,29
0,22
Хлориди, мг / л
69,8
80,2
81,4
81,2
76,9
77,9
77,9
Загальне солевміст,
мг / л
684,6
715,9
760,6
726,8
772,1
730,0
730,0
2.5. Дані про результати аналізів лужних стоків.
Дані про результати аналізів лужних стоків наведено в табл. 2. Лужні стоки характеризуються високим водневим показником рН = 11,66 і значними органічними забрудненнями, при чому необхідно зазначити, що велика кількість органічних забруднень знаходиться в розчиненому вигляді. Вміст зважених речовин становить 62,5 мг / л, що в 2,5 рази вище вимог щодо якості до води, що направляється на повторне використання. Також зареєстровано перевищення по хлоридів, нафтопродуктам, загальним солевмістом в 2,9; 34,0; 8,3 рази відповідно.
Таблиця 2
Якість лужних стоків
Наімнованіе показників
лей якості ЩС
Номер проби
1
2
3
4
5
6
Σср
рН
11,60
11,89
11.59
11,52
11,4
11,70
11,66
Зважені речовини,
мг / л
40,0
90,0
50,0
65,0
60,0
70,0
62,5
Жорсткість загальна,
мг-екв / л
-
-
-
-
-
-
-
Жорсткість кальцівая,
мг-екв / л
-
-
-
-
-
-
-
ГПК, мг / л
522,0
618,8
522,0
620,0
-
660,0
588,6
Ефіроізвлекаемие,
мг / л
40,0
44,0
40,7
42,5
40,8
41,6
41,6
Лужність, мг-екв / л
51,4
54,0
56,0
57,2
58,3
59,1
56,0
Сульфати, мг / л
-
-
-
-
-
-
-
Нафтопродукти, мг / л
8,4
11,2
10,3
7,8
12,6
11,5
10,3
Хлориди, мг / л
140,8
150,2
145,7
151,0
143,4
141,9
145,5
Загальне солевміст,
мг / л
4087,4
4267.7
4145,0
4120,8
4078,5
4176,6
4146,0
2.6. Дані про результати аналізів річкової води.
Річкова вода має нейтральне середовище рН = 7,43 і має загальну жорсткість 6,73 мг-екв / л. При цьому кальцієва жорсткість 4,5 мг-екв / л (66,87% від загальної жорсткості). Такий рівень жорсткості є граничним для використання річкової води для підживлення водооборотних систем. Незначне вміст завислих речовин. За іншими забруднюючих речовин не зареєстровано перевищення. Якість річкової води відповідає вимогам, які пред'являються до води, що направляється на повторне використання.
Дані про результати аналізів річкової води наведені в табл.3
Таблиця 3
Якість річкової води
Наімнованіе показників
лей якості РВ
Номер проби
1
2
3
4
5
6
Σср
рН
7,56
7,34
7,51
7,31
7,56
7,30
7,43
Зважені речовини,
мг / л
10,0
30,0
12,0
16,2
17,6
15,0
16,8
Жорсткість загальна,
мг-екв / л
5,19
5,84
5,52
6,34
5,44
6,05
5,73
Жорсткість кальцівая,
мг-екв / л
2,53
4,40
3,76
3,3
4,2
2,81
3,5
ГПК, мг / л
1,8
3,6
2,9
10,0
6,0
3,3
4,6
Ефіроізвлекаемие,
мг / л
1,0
1,16
1,1
1,2
1,0
1,08
1,09
Лужність, мг-екв / л
-
-
-
-
-
-
-
Сульфати, мг / л
80,0
84,9
92,2
80,6
82,6
84,9
84,2
Нафтопродукти, мг / л
0,091
0,068
0,1
0,076
0,064
0,027
0,071
Хлориди, мг / л
39,5
48,2
40,0
36,8
45,9
52,4
43,8
Загальне солевміст,
мг / л
576.4
610,1
610,7
593,3
567,9
603,6
606,0

III. ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА ЧАСТИНА
З метою можливості використання очищених стоків для повторного використання були змодельовані процеси перекладу бікарбонатів кальцію і магнію в малорозчинні карбонати, відстоювання стічних вод, фільтрації, процесів згущення осаду повторним відстоюванням, процес центрифугування згущеного осаду,
3.1. процес перекладу бікарбонату кальцію і магнію в малорозчинні карбонати.
Для досягнення вимог щодо якості до води, що направляється на повторне використання, з метою зниження жорсткості умовно-чистих стоків були досліди по змішуванню умовно-чистих стоків з лужними.
Відомо, що загальна жорсткість води обумовлена ​​головним чином присутністю у воді розчинених сполук кальцію і магнію, і варіює в широких межах. У сильнощелочной середовищі комплекс іонів магнію руйнується. Шляхом змішування двох стоків переводимо бікарбонат-іони в карбонат-іони. Останні утворюють з іонами кальцію і магнію нерозчинні основні солі. При цьому відбувається зниження жорсткості.
Процес досліджували при різних рН суміші стоків: рН 8,4 і 10,0 Контролювали параметри: жорсткість загальна, жорсткість тимчасова і рН.
Як видно за результатами досліджень (табл.4) при доведенні рН суміші до 8,4 відбувається зниження загальної жорсткості в середньому на 5,65%, кальцієвої жорсткості на 13,98%. При цьому зростає забрудненість органікою по ефіроізвлекаемим в середньому на 15,28%, ГПК на 77,95%.
При доведенні рН суміші до 10,0 відбувається зниження загальної жорсткості в середньому на 52,25%, кальцієвої жорсткості на 75,13%. Збільшення ХСК в середньому в три рази, нафтопродуктів у чотири рази. Збільшення загальної солевмісту на 50,69%. Зменшення сульфатів на 14,44%, Для підтримки водневого показника РН = 10,0 доза лужних стоків становить 150-160 мл на 1000 мл умовно-чистих стоків.

Таблиця 4
Результати лабораторних даних суміші умовно-чистих стоків і лужних стоків.
Номер
проби
Найменування показників якості суміші УЧС і ЩС
рН
Зважені
речовини
мг / л
Жорсткість
загальна
мг-екв / л
Жорсткість кальцієва
мг-екв / л
ГПК
мг / л
Ефіро-витягаємо
мг / л
Нафто-
продукти
мг / л
Сульфа-ти
мг / л
Хлор-
ди
мг / л
Загальне
солесод.
мг / л
1
8,40
40,00
6,84
4,32
57,60
4,50
-
-
-
-
2
8,40
32,00
7,56
5,14
36,80
3,80
-
-
-
-
3
8,40
33,00
7,65
5,48
41,2
4,15
Сер.
знач.
8,40
35,0
7,35
4,98
45,20
4,15
-
-
-
-
4
10,0
55.00
3,74
1,44
83,0
-
0,89
231,0
71,75
-
5
10,0
53,00
3,70
1,45
70,00
-
0,80
252,0
60,97
-
6
10,0
57,00
3,72
1,43
79,00
-
0,95
231,0
82,50
1100,00
Сер.
знач.
10,0
55,0
3,72
1,44
77,50
-
0,88
231,0
71,74
1100,00
Примітка: 1 Доза лужних стоків становить 150-160 мл умовно-чистих стоків для підтримки водневого показника рН = 10

3.2. Процес відстоювання
Відстоювання застосовують для осадження із стічних вод грубодисперсних домішок. Осадження відбувається під дією сили тяжіння. Як правило, стічні води, що містять зважені домішки, мають частинки різної форми і розміру. Такі води являють собою полідисперсних гетерогенні агрегативно-нестійкі системи. У процесі осадження розмір, щільність і форма частинок, а також фізичні властивості системи змінюються. Крім того, при злитті різних за хімічним складом стічних вод, можуть утворитися тверді речовини, в тому числі і коагулянти, що також впливає на форму і розміри частинок.
Властивості стічних вод відрізняються від властивостей чистої води, зокрема, більш високими значеннями в'язкості і щільності.
При відстоюванні стічних вод спостерігається стиснуте осадження, яке супроводжується зіткненням частинок, тертям між ними і зміною швидкостей як великих, так і малих часток. Швидкість туги осадження менше швидкості вільного осадження внаслідок виникнення висхідного потоку рідини і більшої в'язкості середовища. Швидкість осадження полідисперсної системи безперервно змінюється в часі.
Динаміка процесу відстоювання вивчалася на умовно чистих стоках і на суміші умовно-чистих і лужних стоків при різних рН (8,4 і 10,0). Відстоювання проводили в стандартному мірному циліндрі, висота шару стоку 50 см.
Програма випробувань:
- Відстоювання УЧС-30 хв, 60 хв, 90 хв.
- Відстоювання УЧС + ЩС - 30 хв, 60 хв, 90 хв.
Проаналізували вихідні і прояснені умовно-чисті стоки на: РН, механічні домішки, ефіроізвлекаемие з'єднання. Динаміку процесу відстоювання суміші умовно-чистих стоків і лужних стоків визначали по зміні показників: завислі речовини, жорсткість загальна, жорсткість кальцієва, ефіроізвлекаемие, лужність, нафтопродукти, сульфати, ГПК і хлориди
Як видно за результатами лабораторних досліджень, відстоювання умовно-чистих стоків (табл.5) призводить до освітлення у відповідності з даними, наведеними в нормативно-технічній літературі. Ефективність очищення від зважених речовин при 30 хв. відстоюванні становить 40%, при 60 хв. відстоюванні 80%, при 90 хв. відстоюванні 90%. Зареєстровано зменшення по ХСК при 90 хв. відстоюванні на 28%.
При вивченні процесу відстоюванні суміші умовно-чистих стоків і лужних при рН = 8,4 виявлені декілька гірші результати. Але при зміщенні водневого показника рН = 10,0 ефективність очищення при 60 хв. відстоюванні суміші умовно-чистих стоків і лужних стоків становить 64% (табл.6). Жорсткість загальна при 60 хв. відстоюванні в середньому знижується незначно (9,95%), жорсткість кальцієва в цілому не змінюється. ГПК знижується на 42%, хлориди на 8,15%.

Таблиця 5
Результати лабораторних даних процесу відстоювання умовно-чистих стоків
Номер
проби
Найменування показників якості УЧС
рН
Зважені
Речовини мг / л
Жорсткість
Загальна мг-екв / л
Жорсткість
Кальцієва мг / л
ГПК мг / л
Ефіро-
Вилучувані мг / л
1
2
3
4
5
6
7
Вихідна УЧС
1
7,31
50,0
7,02
5,76
43,0
4,3
2
7,86
42,0
8,13
6,12
35,6
3,1
3
7,60
30,0
8,7
7,04
24,3
3,4
Середнє
значення
7,59
40,6
7,95
6,30
34,3
3,6
Відстоювання 30 хв.
1
7,00
32,0
8,11
8,31
30,6
-
2
7,21
26,00
8,90
8,14
28,9
-
3
7,15
32,00
7,83
8,39
32,4
-
Середнє
значення
7,12
30,00
8,28
8,28
30,6
-
Відстоювання 60 хв.
1
7,04
9,0
8,6
6,60
31,7
2,2
2
7,11
11,0
7,9
6,54
32,2
2,3
3
7,30
10,0
9,0
7,02
29,7
2,7
Середнє
значення
7,15
10,0
8,5
6,72
31,6
2,4
Відстоювання 90 хв.
1
7,20
7,2
6,11
5,90
31,0
1,6
2
7,00
4,6
5,98
6,21
22,0
1,2
3
7,25
3,2
6,27
5,17
22,0
1,6
Середнє
значення
7,15
5,0
6,12
5,76
25,0
1,0
Таблиця 6
Динаміка процесу відстоювання суміші умовно-чистих стоків і лужних стоків
Номер
проби
Найменування показників якості суміші УЧС і ЩС
рН
Зважені
речовини
мг / л
Жорсткість
загальна
мг-екв / л
Жорсткість кальцієва
мг-екв / л
ГПК
Мг / л
Ефіро-витягаємо
мг / л
Нафто-
продукти
мг / л
Сульфа-ти
мг / л
Хлор-
ди
мг / л
Загальне
солесод.
мг / л
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Вихідна УЧС + ЩС
1
8,40
35,0
6,02
4,6
58,0
5,1
0,72
265,0
82,0
-
2
8,40
52,0
7,16
5,0
54,6
3,6
0,84
237,0
-
-
3
8,40
33,0
7,34
3,3
60,2
4,8
0,84
254,0
83,0
-
Середнє
значення
8,40
40,0
6,84
4,3
57,6
4,5
0,80
252,0
82,5
-
Відстоювання 30 хв .-
1
8,11
24,0
6,80
5,1
49,2
-
0,58
185,0
74,8
-
2
8,20
20,0
7,1
3,8
54,9
-
0,68
80,0
-
3
8,14
16,0
6,5
4,6
50,7
-
0,66
215,0
72,0
-
Середнє
значення
8,15
20,0
6,80
4,5
51,6
-
0,64
202,0
75,6
-
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Відстоювання 60 хв
1
8,00
16,0
6,84
4,5
38,5
3,5
0,44
170,2
72,5
2
8,4
13,5
6,50
4,4
42,5
3,3
0,50
164,8
71,6
3
8,2
15,5
6,70
4,0
39,0
3,4
0,44
170,2
68,3
Середнє
значення
8,20
15,0
6,68
4,3
40,0
3,4
0,46
168,4
70,8
Відстоювання 90 хв
1
8,24
14,0
6,4
4,4
40,0
3,2
0,40
158,4
70,2
2
7,94
16,0
6,54
3,8
38,2
3,2
0,39
162,4
69,2
3
8,42
14,0
7,04
3,8
38,2
2,6
0,35
159,2
71,5
Середнє
значення
8,20
14,0
6,66
4,0
38,8
3,0
0,38
160,0
70,3

3.3. Процес фільтрації.
Фільтрування застосовують для виділення зі стічних вод в основному грубо-і дрібнодисперсних домішок видалення яких відстоюванням утруднено. Поділ фаз ведуть при помощт пористих перегородок, які пропускають рідину і затримують дисперговані фазу, під дією гідростатичного тиску стовпа рідини, підвищеного тиску до перегородки і вакууму після перегородки. Вибір перегородок залежить від властивостей стічної води, температури, тиску фільтрування і конструкції фільтра.
За характером механізму затримування зважених часток розрізняють два види фільтрування: фільтрування через плівку (осад) забруднень, що утворюється на поверхні фільтруючого зернистого шару, званого завантаженням; фільтрування без утворення плівки забруднень. У першому випадку затримуються частинки розмір яких більше пір матеріалу, а потім утворюється шар забруднень, який є також фільтруючим матеріалом. Такий процес характерний для так званих повільних фільтрів, які працюють на малих швидкостях фільтрування. У другому випадку фільтрування відбувається в товщі фільтруючого матеріалу силами прилипання. Такий процес характерний для швидкісних фільтрів.
Процес фільтрації проводили на моделі кварцового фільтру. В якості завантажувального матеріалу використовували кварцовий пісок. Висоту робочого шару визначили 100 см. Фільтрації піддали освітлені стоки і суміш фільтрату і річкової води.
Програма випробувань.
1. Фільтрат УЧС + ЩС. Швидкість фільтрації 3 мм / с; 6 мм / с; 9 мм / с.
2. Суміш фільтрату УЧС + ЩС з РВ. Пропорції 1:1. Швидкість фільтрації 3 мм / с; 6 мм / с; 9 мм / с.
Результати лабораторних даних з дослідження процесу фільтрації суміші умовно-чисті стоки і лужні стоки при рН = 10 представлені в таблиці 7.
Фільтрації піддавалася суміш після 60 хв. відстоювання зі швидкістю фільтрації 3 мм / сек; 6 мм / сек; 9 мм / сек. Як видно за результатами аналізів фільтрація дає на виході високу якість очищення. При фільтрації відбувається незначне зниження рН. Зареєстровано зниження загальної жорсткості в середньому на 21,4%, кальцієвої твердості на 23,9%, зниження ХСК в середньому на 67%, лужності на 10%. Показники по сульфатами, хлоридами, загальної жорсткості, кальцієвої твердості змінюються незначно. Концентрація зважених речовин менше 3 мг / л. Оптимальна швидкість фільтрації суміші умовно-очищених і лужних стоків - 6 мм / сек.
Результати лабораторних даних процесу фільтрації суміші фільтрату і річкової води наведені в таблиці 8. Випробування були виконані в пропорціях 1:1, рН суміші 8,9. По відношенню до річковій воді спостерігається збільшення сульфатів на 18%, жорсткість загальна знижується на 23,5%, жорсткість кальцієва знижується на 26,4%, хлориди зменшуються на 6,0%, загальне солевміст збільшується на 14,6%. При фільтруванні суміші фільтрату і річкової води швидкості фільтрації 6 мм / сек. Якісні показники: рН, сульфати, жорсткість загальна, жорсткість кальцієва, хлориди, загальне солевміст змінюються не значно. Зважені речовини відсутні.
Процес відновлення параметра рН очищеної суміші умовно-очищених стоків та лужних стоків після процесу фільтрації наведено в таблиці 9. Відновлення рН шляхом додавання сірчаної кислоти 0,2 н. розчину призводить до деякого збільшення сульфатів приблизно на 10,7% і зниження загальної жорсткості на 25,74%, кальцієвої твердості на 25,7%.

Таблиця 7
Результати лабораторних даних процесу фільтрації суміші умовно-чистих і лужних стоків
Швидкість
Фільтрації
Суміші
УЧС + ЩС
Найменування показників якості
ГПК
мг / л
рН
Щелоч
ність
мг-екв / л
Суль-
фати
мг / л
Жест-
кістку
мг-екв / л
Жорсткість
кальцієва
мг-екв / л
Нафто-
прод.
мг / л
Зважений.
в-ва
мг / л
Хлор-
ди
мг / л
Загальне
соле-
содер.
мг / л
Вихідна
Суміш УЧС + ЩС
(Відстоювання
60 миню)
100
10,0
8,0
168,4
4,30
2,30
0,1
<3
60,97
926
3 мм / сек.
54,0
9,45
7,4
160,5
3,60
2,30
0,0095
<3
60,97
926
6 мм / сек.
43,0
9,20
7,0
156.6
3,38
1,75
0,008
<3
60,84
920
9 мм / сек.
43,7
9,10
7,2
156,0
3,45
1,70
0,0083
<3
60,94
920

Таблиця 8
Результати лабораторних даних процесу фільтрації суміші фільтратів і річкової води
Найменування процесу
Найменування показників якості
ГПК
мг / л
рН
Щелоч
ність
мг-екв / л
Суль-
фати
мг / л
Жест-
кістку
мг-екв / л
Жорсткість
кальцієва
мг-екв / л
Нафто-
прод.
мг / л
Зважений.
в-ва
мг / л
Хлор-
ди
мг / л
Загальне
соле-
содер.
мг / л
Фільтрат
(УЧС + ЩС)
при
V = 6 мм / сек.
20,00
9,70
-
168,4
3,09
1,44
0,315
<3
60,97
920,0
Фільтрат + РВ
Пропорція 1:1
22,0
8,87
-
126,3
5,40
3,74
0,155
<3
55,3
710,0
Швидкість
фільтрації
6 мм / сек.
18,0
8,86
-
126,0
5,00
3,70
0,18
<3
55,3
710,0

Таблиця 9
Відновлення рН очищених умовно-чистих і лужних стоків після процесу фільтрації.

проби
Доза кислоти
Найменування показників якості
ГПК
мг / л
рН
Щелоч
ність
мг-екв / л
Суль-
фати
мг / л
Жест-
кістку
мг-екв / л
Жорсткість
кальцієва
мг-екв / л
Нафто-
прод.
мг / л
1
1,8
44,0
8,20
7,2
212,0
2,77
1,44
-
2
1,9
48,0
7,90
6,8
236,0
1,62
1,08
-
3
0,5
38,5
7,90
6,8
278,0
2,88
1,38
-
4
0,5
41,5
8,20
6,4
236,8
2,75
1,30
-
Середнє
значення
43,0
8,05
6,8
240,9
2,51
1,30
-

3.4. Процес згущення та центрифугування.
Згущення піддається осад після відстоювання стічних вод. Згущення відбувається шляхом додаткового відстоювання в стандартному мірному циліндрі, висота шару-50 см. Для визначення повноти осадження визначали вологість вихідного осаду і згущеного осаду.
Програма випробувань.
- Осад після 30 хв. відстоювання. Згущення осаду протягом 4 год.; С.
- Осад після 60 хв. Відстоювання, Згущення осаду протягом 4 год.
- Осад після 90 хв. Відстоювання, Згущення осаду протягом 4 год.
Результати експериментальних даних з дослідження осаду умовно-чистих стоків і суміші умовно-чистих і лужних стоків показали (табл.10), що вміст завислих речовин в осаді відстою суміші умовно-чистих і лужних стоків протягом 60 хв. Складає 243,0 мг / л., Ефіроізвлекаемих-22,1 мг / л.
Далі осад піддавався згущення протягом 4 годин. Осад мелкодісперсний з невеликим вмістом вуглеводнів. Вологість осаду умовно-чистих вод становить 96,1%; вологість осаду суміші умовно-чистих і лужних складає 95,5%.
Осадження зважених частинок під дією відцентрової сили проводиться в гідроциклонах і центрифугах. Для очищення стічних вод, як правило, використовують напірні і відкриті гідроциклони.
При обертанні рідини в гідроциклонах на частинки діють відцентрові сили, що відкидають важкі частки до периферії потоку; сили опору рухається потоку, гравітаційні сили і сили інерції.
Процес центрифугування проводився протягом 3 хв. Зі швидкістю обертання 300 об / хв. на лабораторній центрифузі. Осад досить добре ущільнюється і віддає воду при центрифугуванні. Так вологість кеку після згущення осаду умовно-чистих стоків протягом 4 годин склала 88,0%, суміші умовно-чистих і лужних стоків-85,6%. При цьому вологість осаду Умовно-чистих стоків зменшується на 7,76%, суміші умовно-чистих і лужних стоків-9,90%.
Обсяг осаду, внаслідок згущення і центрифугування зменшився в 600 разів (у 187,5 раза-згущення, центрифугування по відношенню до згущення ще в 3,2 рази).
Таблиця 10
Результати експериментальних даних з дослідження осаду.
Найменування
потоку
Найменування показників осаду
Зважені речовини
мг / л
Ефіроізвле
каєм
мг / л
Вологість
%
Осад після відстою
УЧС (60 хв)
233,0
19,8
Осад після відстою
УЧС + ЩС (60 хв)
223,0
22,1
Осад після відстою
УЧС + ЩС (90 хв)
200,0
200,0
Осад після відстою УЧС (60 хв) повторне відстоювання протягом 4 год.
96,1
Осад після відстою УЧС + ЩС (60 хв.) Повторне відстоювання протягом 4 год.
95,5
УЧС (60 хв) повторне відстоювання протягом 4 год.
Центрифугування 3 хв. зі швидкістю 3000 об / хв.
88,0
Осад після відстою УЧС і ЩС (60 хв) Повторне відстоювання протягом 4 год. Центрифугування 3 хв. зі швидкістю 3000 об / хв.
85,6

3.5 Узагальнення результатів досліджень.
Узагальнені результати зміни вмісту завислих речовин, жорсткості загальної, жорсткості кальцієвої, ГПК в потоках: умовно-чистих стоків; лужних стоків, річкової води; суміші Умовно-чистих лужних стоків при рН = 8,4 і 10,0; відстоювання умовно-чистих стоків ; відстоювання суміші умовно-чистих і лужних стоків при рН = 8,4 і 10,0; фільтрування суміші умовно-чистих і лужних стоків при рН = 10, швидкості фільтрації 6 мм / сек.; повторне фільтрування фільтрату і річкової води в співвідношенні 1 : 1 наведені в таблиці 11.
Табліца11
Узагальнені результати зміни вмісту завислих речовин, жорсткості загальної, жорсткості кальцієвої, ХСК в досліджуваних потоках
Найменування
потоку
Зважені
речовини
мг / л
Жорсткість
Загальна
мг-екв / л
Жорсткість
кальцієва
мг-екв / л
ГПК,
мг / л
1
2
3
4
5
Умовно-чисті стоки
30,0
8,7
7,04
24,3
Лужні стоки
62,50
-
-
588,60
Річкова вода
16,80
6,73
4,50
4,60
УЧС + ЩС рн = 8,4
35,0
7,86
5,60
57,60
УЧС + ЩС рн = 10
55,00
3,72
1,44
77,50
Відстоювання УЧС
60 хв.
20,0
8,50
6,72
20,00
Відстоювання УЧС + ЩС 60 хв.
рН = 10,0
20,0
3,35
1,44
45,00
Фільтрування УЧС + ЩС рН = 10
Vф = 6 мм / сек.
Менше 3
3,35
1,44
23,0
Відновлення рН
Суміші УЧС + ЩС
Після фільтрації
-
2,50
1,30
43,0
Фільтрат + РВ 1:1
5,0
5,45
3,56
20,0
Повторне фільтрування
Менше 3
5,20
3,45
19,0

IV. ЕКОЛОГО - ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА
4.1. Платежі за використання водними об'єктами.
У Росії діє досить розгалужена система платежів за користування природними ресурсами. Для суб'єктів господарської діяльності платним є користування всіма основними природними ресурсами: земельними, лісовими, об'єктами тваринного світу і водними біологічними ресурсами, родовищами корисних іскопаемих./45 /
В даний час в Російській федерації, згідно Федерального закону «Про плату за користування водними об'єктами» плата справляється за:
- Забір води з водних об'єктів;
- Задоволення потреб у воді гідроенергетики;
- Використання акваторії водних об'єктів для лісосплаву, видобутку корисних копалин, організованою рекреації, розміщення плавальних засобів, комунікацій, будівель, споруд, установок і обладнання для проведення бурових, будівельних та інших робіт;
- Здійснення скидання стічних вод у водні об'єкти.
При цьому мінімальні і максимальні ставки плати за користування водними об'єктами по басейнах річок, озер, морів, економічних районах Росії встановлюються централізовано Урядом РФ. Так, в даний час за паркан з поверхневих водних джерел 1 тис.м3 води мінімальна та максимальна ставки відповідно рівні 30,0-176,0 руб. На цій основі законодавчими (представницькими) органами суб'єктів Російської Федерації визначаються конкретні ставки плати за категоріями платників у залежності від виду користування водними об'єктами, їх стану і т.п. Суми плати включається в собівартість продукції (робіт, послуг). / 46,47 /
Платежі за збір води з водних об'єктів, а також за скидання стічних вод доводяться до платників у сукупності з лімітами водокористування (місячними та річними). При перевищенні цих лімітів ставки плати відповідно до Закону «Про плату за користування водними об'єктами» збільшуються в 5 разів в порівнянні з базовим рівнем. Одночасне застосування платежів і екологічних нормативів є прикладом спільного використання економічних і адміністративних підходів до управління природокористуванням. І такий порядок покликаний стимулювати охорону і раціональне використання водних ресурсів. Користування водними об'єктами, як і надрами, здійснюється на основі ліцензійного договору. При його відсутності ставки платежів також збільшуються в 5 разів.
Платежі за користування водними об'єктами зараховуються федеральний і бюджет суб'єкта РФ в пропорції 40 і 60% відповідно. Централізуемие в результаті цього кошти не менш ніж на половину повинні спрямовуватися на заходи по відновленню і охороні водних об'єктів.
5.2. Розрахункова економія від впровадження пропонованої схеми:
Експлуатаційні витрати прийняті умовно-постійними, так як не передбачається збільшення чисельності обслуговуючого персоналу та зміни обсягу споживання води та енергоносіїв. Збільшення споживання електроенергії передбачається компенсувати за рахунок установки на існуючому насосному обладнанні частотних регуляторів.
1. Скорочення плати за спожиту річкову воду від ВАТ «НУНПЗ» на:
П = Nгод х С х 1,2,
де Nгод - - річний обсяг стічних вод, м3/рік; відходів, м3;
З-ставка за скидання забруднюючих речовин, руб/м3;
1,2 - коефіцієнт, що враховує ПДВ.
П1 = 2628000 х 2,1 х 1,2 = 6622560,00 руб.
2. Скорочення плати за очищення скидаються на ВАТ «Уфанефтехім» стоків на:
П2 = 2628000 х 6,1 х ​​1,2 = 19236960,00 руб.
3. Скорочення плати до бюджету за скидання забруднень зі стоками у р.Белая на:
П3 = 2628000 х 0,02 = 52560,00 руб.
4. Скорочення плати до бюджету за користування водними об'єктами (річкова вода) на:
П4 = 2628000 х 0,2 = 525600,00 руб.
5. Скорочення плати до бюджету за користування водними об'єктами (стоки) на:
П5 = 2628000 х 0,035 = 91980,00 руб.
6. Скорочення плати за зберігання і розміщення відходів. Пісок з пісковловлювачів на:
П6 = 283 х 16,23 = 4593,09 руб.
Осад грязьових майданчиків на:
П7 = 1700 х 433,48 = 736916,00 руб.
7. Розрахункова річна економія становить:
Е = П1 + П2 + П3 + П4 + П5 + П6 + П7
Е = 6622560 + 19236960 + 52560 + 525600 + 91980 + 4593,09 + 736916 = 27271169,09 руб.
Розрахункова окупність запропонованої схеми-1,66 року

V. Безпека життєдіяльності
Техніка безпеки праці вивчає питання безпеки і нешкідливості праці на виробництві і є системою організаційних і технічних заходів і засобів, за допомогою яких не допускається вплив на працюючих небезпечних виробничих факторів. Вона безперервно пов'язана з технікою виробництва і організацією праці і займається вивченням не тільки виробничого обладнання та виробничих умов, а й трудових процесів, поведінки людей на роботі.
5.1. Виробнича безпека
Виробничий шум
Шум - це безладне поєднання звуків різної частоти та інтенсивності (сили), що виникають при механічних коливаннях у твердих, рідких або газоподібних середовищах, що сприймаються органами слуху людини і викликають неприємне суб'єктивне відчуття.
Характер виробничого шуму залежить від виду джерел: механічний - в результаті роботи різних механізмів; ударний - кування, клепка; аеродинамічний - при русі повітря по трубопроводах, вентиляційних систем; вибуховою - при роботі двигунів внутрішнього згоряння, дизелів.
Несприятливий вплив шуму на організм залежить від кількох факторів: тривалості, інтенсивності, спектрального складу, супутніх шкідливих виробничих факторів.
Розрізняють 4 ступеня шуму:
1 ступінь - шум з інтенсивністю до 40-50 дБ, при якому виникають психічні реакції;
2 ступінь - шум з інтенсивністю до 60-80 дБ, при якому спостерігаються розлади вегетативної нервової системи;
3 ступінь - 90-100 дБ - відзначається зниження слуху;
4 ступінь - рівень шуму вище 120 дБ - пошкодження органів слуху.
Людське вухо сприймає звукові коливання з частотою f = 16 ... 20000 Гц. Коливання з частотою нижче 16 Гц (інфразвук) і вище 20000 Гц (ультразвук) не сприймаються органами слуху, хоча вони певною мірою мають шкідливий вплив на організм людини.
Вплив інтенсивного шуму призводить до головного болю, запаморочення несистематичного, зниження пам'яті, зниження слухових функцій і глухоти, порушень сну, зниження продуктивності праці, значного порушення розумової працездатності.
Нормування допустимих рівнів шуму проводиться відповідно до ГОСТ 12.1.003 - 88 "Шум. Загальні вимоги безпеки "і СН 3223 - 85" Санітарні норми допустимих рівнів шуму на робочих місцях ".
У результаті вимірювань шуму отримані такі значення звуку:
L1 = 54 дБ, L2 = 52 дБ, L3 = 50 дБ.
Нам необхідно визначити середній рівень звуку, середні октавні рівні звукового тиску постійного шуму, еквівалентні рівні звуку. Середнє значення рівнів звукового тиску визначається за формулою:
Lср = Lсумм - 10 lgn
Підсумовування виміряних рівнів L1, L2, L3 ... Ln проводиться попарно і послідовно.
1) за різницею двох рівнів L1 і L2 з табл. 12 визначаємо величину добавки DL;
2) величину добавки DL додаємо до більшого рівня, в результаті чого отримуємо рівень L1, 2 = L + DL;
3) рівень L1, 2 таким же чином сумують з рівнем L3 і отримують рівень L1, 2,3 і т.д.
4) результат Lсумм. Округлюють до цілого числа;
5) за табл. 13 знаходимо величину 10 lgn для трьох рівнів і обчислюємо остаточний результат.
Таблиця 12
Величина добавки
Різниця доданків рівнів L1 і L2, дБ
0
1
2
3
4
5
6
7
8
10
Добавка додає-травня до більшого з рівнів. ДБ
3
2,5
2,2
1,8
1,5
1,2
1
0,8
0,6
0,4
Таблиця 13
Значення 10 lgn в залежності від n
Число рівнів або джерел, n
1
2
3
4
5
6
8
10
20
30
50
100
10 lgn, АЕ
0
3
5
6
7
8
9
10
13
15
17
20
Результати розрахунків: 54 - 52 = 2 дБ, тобто DL = 2,2;
L1, 2 = 54 + 2,2 = 56,2 дБ;
56,2 - 50 = 6,2 дБ, тобто DL = 1
Lсумм. = 56,2 + 1 = 57 дБ;
Значення 10 lgn для трьох рівнів дорівнює 5.
Остаточний результат 57 - 5 = 52 дБ.
Висновок: рівень звуку в межах норми.
Виробниче освітлення.
Освітлення - використання світлової енергії сонця і штучних джерел світла для забезпечення зорового сприйняття навколишнього світу. У виробничих приміщеннях використовується три види освітлення: природне (джерелом є сонце), штучне (коли використовуються лише штучні джерела світла), поєднане або змішане (одночасне поєднання природного і штучного освітлення).
Спільне освітлення застосовується в тому випадку, коли тільки природне освітлення не може забезпечити необхідні умови для виконання виробничих операцій.
Основним кількісним показником освітлення є: світловий потік, сила світла, освітленість і яскравість.
Для того, щоб забезпечити вимоги, які пред'являються діючими нормами (СниП 23-05-95) до висвітлення виробничих приміщень (як природного, так і штучного), потрібно проводити розрахунок обраної системи освітлення. Метою таких розрахунків є забезпечення на робочих місцях достатнього рівня освітлення відповідного нормативного значення якісних показників систем освітлення.
Природне освітлення
Розрахунок природного освітлення зводиться до визначення необхідної площі світлових прорізів (вікон, світлових ліхтарів), що забезпечують нормовані значення к.е. (коефіцієнт природного освітлення), тобто достатній рівень освітлення.
К.п.о. - Це відношення освітленості в даній точці приміщення до одночасної зовнішньої освітленості в умовах розсіяного світла, виражене у відсотках.
Необгрунтоване збільшення засклених поверхонь, наприклад, суцільне скління зовнішніх стін може привести до дискомфорту, погіршення видимості.
"Будівельними нормами і правилами" (СниП 23-05-95) рекомендується визначати необхідну площу светопроемов наступним чином:
Sο = Sn Ен η КЗД / 100 το r1, де
Sο - площа світлових прорізів вікон, м2;
Sn - площа підлоги, м2;
Ен - нормоване значення к.п.о., лк;
η - світлова характеристика вікна, рівна площі світлового прорізу у% від площі підлоги при к.п.о. = 1% (обумовлена ​​залежно від співвідношення довжини приміщення до його глибини, а також відстані від рівня робочої поверхні до верхнього краю вікна);
το - загальний коефіцієнт світлопропускання, який визначається як произведе-ня приватних коефіцієнтів світлопропускання;
το = τ1 · τ2 · τ3, де
τ1, τ2, τ3 - відповідно коефіцієнти, що враховують втрати світла у світлопропускній матеріалі внаслідок затінення палітурками, від шару забруднення скла, внаслідок затінення несучими конструкціями;
r1 - коефіцієнт, що враховує підвищення к.п.о. при бічному освітлення-ванні за рахунок світла, відбитого від внутрішніх поверхонь приміщення (стін, стелі, робочих поверхонь).
КЗД - коефіцієнт, що враховує затінення вікон ворогуючими рен-нями;
Зробимо розрахунок:
το = 0,8 · 0,6 · 0,7 = 0,336
Sο = 40 · 1,5 · 11 · 1 / 100 · 0,336 · 1,73 = 11,55 м2.
Це і є необхідна площа світлових прорізів.
Штучне освітлення
Джерелами світла при штучному освітленні є газорозрядні лампи та лампи розжарювання.
Газорозрядні лампи кращий для застосування в системах штучного освітлення. Світловий потік від газорозрядних ламп за спектральним складом близький до природного освітлення і тому більш сприятливий для зору. Однак ці дампи мають суттєві недоліки до числа яких належить пульсація світлового потоку, завдяки якій виникає стробоскопічний ефект, який проявляється у спотворенні зорового сприйняття об'єктів. Це явище веде до збільшення небезпеки виробничого травматизму і робить неможливим виконання деяких виробничих операцій.
Лампи розжарювання, в яких світіння виникає шляхом нагрівання нитки розжарення до високих температур. Недоліком цих ламп є низька світлова віддача і переважання випромінювання в жовто-червоної частини спектру, що спотворює колірне сприйняття. Дедалі більшого поширення набувають лампи розжарювання з йодним циклом - галогенові лампи, які мають найкращий спектральний склад світла.
Розрахунок штучного освітлення зводиться до визначення світлового потоку однієї лампи, виходячи з умов створення нормованої освітленості. Визначення світлового потоку здійснюються за такою формулою:
Ф = Ен SKZ / n η, де
Ф - світловий потік, лм;
Ен - нормоване значення к.п.о., лк;
S - площа освітлюваного приміщення, м2;
К - коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості, слідом-наслідком старіння ламп, світильників;
Z - коефіцієнт мінімальної освітленості;
η - коефіцієнт використання світлового потоку. Це відношення потоку, що падає на розрахункову поверхню, до сумарного потоку всіх ламп.
Зробимо розрахунок:
Ф = 1,1 40 1,5 1,1 / 9 60 = 0,135
Освітлення приміщення відповідає СниП 23-05-95

5.2 Захист населення і територій від надзвичайних ситуацій
21.12.1994 р. Був прийнятий закон "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру".
Відповідно до нього Міністром РФ у справах цивільної оборони, надзвичайних ситуацій і ліквідації наслідків стихійних лих була затверджена "Програма підготовки робітників, службовців, працівників сільського господарства та непрацюючого населення до дій у надзвичайних ситуаціях" ./53 /
27.07.1995 р. Постановою Уряду РФ № 738 визначено порядок підготовки населення у сфері захисту від надзвичайних ситуацій, який встановлює, що підготовка населення від надзвичайних ситуацій природного і техногенного характеру повинна здійснюватися на підприємствах, в установах, організаціях, незалежно від їх організаційно-правової форми, а також за місцем проживання, за відповідними віковими чи соціальним групам.
У результаті великих аварій, катастроф на хімічних та радіаційно-небезпечних об'єктах, під час перевезення сильнодіючих отруйних речовин люди, навколишнє середовище, будівлі, споруди, транспортні засоби та техніка, вода, продовольство і харчова сировина можуть бути уражені СДОР і РМ. Необхідність знезараження виникає також при масових інфекційних захворюваннях людей і тварин.
Для того щоб виключити шкідливий вплив на людину і тварин радіоактивних, отруйних, сильнодіючих речовин і хвороботворних мікробів, забезпечити нормальну життєдіяльність, необхідно виконати комплекс робіт із знезараження територій, приміщень, техніки, приладів, обладнання, меблів, одягу, взуття, відкритих частин тіла. Причому робити це треба тільки в засобах індивідуального захисту (протигазах, респіраторах, рукавичках, фартуху, чоботях), при суворому дотриманні заходів безопасності./54 /
Знезараження передбачає, перш за все, механічне видалення, а також нейтралізацію хімічним, фізичним способами шкідливої ​​речовини і знищення хвороботворних мікробів, що загрожують здоров'ю і життю людей. Воно включає виконання таких робіт як: дезактивація, дегазація, дезинфекція заражених поверхонь, а також проведення санітарної обробки людей.
Дегазація
Дегазація - це знищення (нейтралізація) сильнодіючих отруйних і отруйних речовин або їх видалення з поверхні таким чином, щоб зараженість знизилася до припустимої норми або повністю зникла.
Відомо чимало способів дегазації, але найчастіше вдаються до механічного, фізичного або хімічного.
Механічний - видалення отруйної або сильнодіючої речовини з будь-якої поверхні, території, техніки, транспорту та інших окремих предметів. Зазвичай заражений шар грунту зрізають і вивозять у спеціально відведені місця для поховання або засипають піском, гравієм, щебенем.
При фізичному способі верхній шар пропалюють паяльною лампою або спеціальними огнеобразующімі пристосуваннями. З розчинників використовують дихлоретан, бензин, спирт, гас, чотирихлористий вуглець.
Найбільшого поширення знайшов хімічний спосіб дегазації, заснований на застосуванні речовин окисляє і хлорують дії-хлорного вапна, двоосновний солі гіпохлориту кальцію (ДС-ГК), дветретіосновной солі гіпохлориту кальцію (ДТС-ГК), хлористого сульфур (ХС), монохлорамін Б (ДТ- 1), діхлорамін Б (ДТ-2), а з речовин основного характеру - їдкого натру, аміаку, гашеної вапна, сірчистого натрію, вуглекислого натрію, двовуглекислого амонію.
Отруйні речовини
Отруйні речовини - це хімічні сполуки, які при застосуванні здатні вражати людей і тварин на великих площах, проникати у різні споруди, заражати місцевість і водойми.
По дії на організм людини отруйні речовини (ОР) поділяються на нервово-паралітичні (VX, зарин), шкірнонаривної (іприт), задушливі (фосген), загальноотруйної (синильна кислота, хлористий ціан), дратівливі (CS, адамсит) і ПСИХОХИМИЧЕСКИЕ (BZ).
Отруйні речовини нервово-паралітичної дії
До цієї групи відносяться в основному фосфорорганічні речовини (ФОР), що володіють високою токсичністю. Такі речовини здатні викликати ураження при дії через органи дихання і шкірні покриви. Основною причиною поразки є розлад центральної нервової системи. Найбільш важливими представниками є фосфор-тіохоліни, V-гази і зарин.
V-гази здатні проникати через шкіру і мають високу резорбтивной токсичністю. Для нанесення смертельного ураження людині досить потрапляння краплі речовини вагою в кілька міліграмів на шкіру. Їх токсичність перевищує в кілька разів токсичність інших фосфорорганічних отруйних речовин.
Зарін - фторангідрід ізопропілового ефіру метілфосфіновой кислоти. Вражаюча дія зарину проявляється при вдиханні його парів, прониканні через шкірні покриви, а також вживанні зараженої їжі. При взаємодії з водою, зарин повільно гідролізується. Водними розчинами їдких лугів зарин гідролізується з більшою швидкістю. У результаті утворюються нетоксичні продукти. Для дегазації використовується реакція зарину з водними розчинами їдких лугів, аміаку і амінів.
Фосфорорганічні ОВ мають кумулятивні властивості, тобто дія кожної наступної дози накладається на дію попередніх доз. Завдяки цьому навіть дуже малі концентрації ОР при тривалих експозиціях можуть призвести до серйозних уражень. При вдиханні парів ФОР у високих концентраціях смерть наступає після кількох або навіть одного вдиху.
Отруйні речовини подразнюючої дії
До них відносяться: адамсит (блювотний ОВ), хлороцетофенон (сльозоточиві ОР), і "CS" (сверхслезоточівое ОВ). Ці речовини викликають сильне роздратування очей, сльозотечу, подразнення дихальних шляхів (печіння в носі, гортані, легень), нудоту. Смертельна концентрація 20 мг / л протягом 1 хвилини.
ПСИХОХИМИЧЕСКИЕ отруйні речовини
До цих речовин відносяться "BZ". "BZ" - діє на нервову систему, викликаючи головний біль, погіршення зору, сонливість, підвищення температури, галюцинації і порушення психіки. При вдиханні зараженого "BZ" повітря концентрації 0,1 мг / л протягом 1 хвилини дія починає проявлятися через 0,5-3 години і триває 2-5 діб.

ВИСНОВКИ
1. Проведено обгрунтування щодо можливості використання умовно-чистих і лужних стоків для повторного використання, з метою мінімально можливого споживання свіжої води і мінімального скидання стічних вод у поверхневі водні об'єкти.
2. Виявлено, що умовно-чисті та лужні стоки не відповідаю вимогам по якості до води, що направляється на повторне використання. Зареєстровано перевищення по зважених речовинах, жорсткості, хлоридів, сульфатів, нафтопродуктів.
3. В основні технологічні процеси очищення стічних вод пропонується ввести подщелачивание умовно-чистих стоків лужної компоненти хімічно забруднених стоків, що призведе до зниження жорсткості очищаються стічних вод;
4. Введення в процес очищення стічних вод гравітаційного сепарування (відстоювання) суміші умовно-чистих і лужних стоків, дозволить знизити концентрації забруднюючих речовин по ХСК, хлоридів, загальної жорсткості.
5. Безнапірна фільтрація освітленої суміші умовно-чистих і лужних стоків дасть зниження загальної жорсткості, кальцієвої твердості, зниження ГПК, лужності зважених речовин.
6. Для можливості повторного використання стічних вод рекомендується проводити повторну безнапірні фільтрацію очищених стоків з річковою водою.
7. У результаті згущення і центрифугування різко зменшаться обсяги опадів, що заощадить витрати на їх вивезення.
8. Розрахункова річна економія складе 27271169,09 рублів.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Алфьорова А.А., Нечаєв А.П. Замкнуті системи водного господарства промислових підприємств, комплексів та районів. М.: Стройиздат, 1987.
2. Яковлєв С.В., Карелін Я.А., Ласків Ю.М., Воронов Ю.В. Очищення виробничих стічних вод. М.: Стройиздат, 1990.
3. Жуков О.І., Монгайт І.Л., Родзіллер І.Д. Методи очищення виробничих стічних вод. М.: Стройиздат, 1992.
4. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Гранично допустимі концентрації хімічних речовин у навколишньому середовищі. Л.: Хімія, 1990.
5. Ласкорін Б.М., Громов Б.В., Циганков А.П., Сенін В.М. Проблеми розвитку безвідходних виробництв. М.: Стройиздат, 1995.
6. Кафаров В.В. Принципи створення безвідходних хімічних виробництв М.: Хімія, 1984.
7. Яковлєв С.В., Каліцун В.І. Механічне очищення стічних вод. М.: Стройиздат, 1982.
8. Ласкорін Б.М., Громов Б.В., Циганков А.П. Безвідходна технологія у промисловості. М.: Стройиздат, 1986.
9. Родіонов А.І., Клушин В.М., Торошечніков Н.С. Техніка захисту навколишнього середовища. М.: Хімія, 1989.
10. Проскуряков В.А., Шмідт Л.І. Очищення стічних вод в хімічній промисловості. Л.: Хімія, 1977.
11. Жмури Н.С. Управління процесом і контроль результату очищення стічних вод на спорудах з аеротенками. М.: Промінь, 1997.
12. Бедімогов С.С. Затримання і видалення механічних включень із стічних вод. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2
13. Яковлєв С.В., Каліцун В.І. Механічне очищення стічних вод. М.: Стройиздат, 1992.
14. Перов А.Г., Дудкін О.В., Мотовилова Н.Б., Андріанов А.П. Ультрафільтрація - технологія майбутнього. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 9.
15. Лукіних Н.А. та ін Методи доочищення стічних вод. М.: Стройиздат, 1989.
16. Гвоздяк П.І., Дмитрієнко Т.М., Куліков М.І. Очищення промислових стічних вод. / / Хімія і технологія води 1995 т.9. № 1.
17. Карелін Я.А., Жуков Д.Д., Журов В.М., Рєпін Б.М. Очищення виробничих стічних вод в аеротенках. М.: Стройиздат, 1989.
18. Яковлєв С.В., Воронов Ю.В. Біологічні фільтри. М.: Стройиздат, 1975.
19. Лукіних Н.А., Ліпман Б.М., Крішгуль В.П. Методи доочищення стічних вод. М.: Стройиздат, 1978.
20. Коженов Дж. Огляд фізико-хімічних методів очищення стічних вод. М.: Хімія, 1986.
21. Запольський А.К. та ін Коагулянти і флокулянти в процесах очищення води. Л.: Хімія, 1987.
22. Будикіна Т.А., Яковлєв С.В., Ханін А.Б. Коагулянти для очищення стічних вод. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 10.
23. Вейцер Ю.І., Мінц Д.М. Високомолекулярні флокулянти в процесах очищення природних і стічних вод. М.: Стройиздат, 1974.
24. Кузнєцов О.Ю., Даніліна Н.І. Екологічно безпечні та полімерні біоциди. М.: ІЕТП, 2000.
25. Єфімов К.М., Гембицький П.А., Дюмаева І.В., Даніліна Н.І. Дезінфікуючі флокулянти для очищення і знезараження питних і стічних вод. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 6.
26. Мацнев А.І. Очищення стічних вод флотацією Київ: Будiвельник, 1976.
27. Медрім Г.Л., Тейшева А.А., Басин Д.А. Знезараження природних і стічних вод з використанням електролізу. М.: Стройиздат, 1982.
28. Новиков В.К., Паскуцкая Л.М., Рибакова Л.М. Очищення води для господарсько-питних цілей із застосуванням окислювачів і сорбентів. М.: 1992.
29. Кузубова Л.І., Кобрина В.М. Хімічні методи підготовки води (хлорування, озонування, фторування). / / Аналіт.обзор.Сер.Еколо-гія. Вип. 42. Новосибірськ, 1998.
30. Гончарук В.В., Потапченко Н.Г. Сучасний стан, проблеми знезараження води. / / Хімія і технологія води 1998р. 20. № 2.
31. Майстренко В.М., Хамітов Р.З., Будніков Г.К. Еколого-аналітичний моніторинг супертоксикантів. М.: Хімія, 1996.
32. Гюнтер Л.І., Алексєєва Л.П., Хромченко Я.Л. Вплив органічних домішок у природній воді на освіту токсичних галогеналканов при її хлоруванні. / / Хімія і технологія води 1986 т 8. № 1.
33. Драгінскій В.Л., Алексєєва Л.П. Освіта токсичних продуктів при використанні різних окислювачів для очищення води. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2.
34. Драгінскій В.Л., Алексєєва Л.П. Методичні рекомендації щодо застосування озонування і сорбційних методів у технології очищення води від забруднень природного та антропогенного походження. М.: НДІ КВОВ, 1995.
35. Смирнов А.Д. Сорбційна очищення води. Л.: Хімія, 1982.
36. Смирнов А.Д., Міркін В.І., Кантор Л.І. Углеваніе води при екстраординарних забрудненнях вододжерела - р.Уфа. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. №.
37. Петошіна Н.П. Поетапне запобігання забруднень водойм стічними водами. / / Водопостачання та санітарна техніка 1999 р. № 6.
38. Дрозд Г.Я., Зотов М.І., Маслак В.М. Техніко-екологічні записки з проблем утилізації осадів міських і промислових стічних вод. Донецьк, 2001 р.
39. Бєляєва С.Д., Гюнтер Л.І., Агранонік Р.Я. Комплексні підходи до вирішення проблеми обробки та розміщення осадів стічних вод. / / Водопостачання та санітарна техніка 2002 р. № 2.
40. Чертес К.Л., Стрільців А.К., Биков Д.Є. та ін Утилізація опадів стічних вод в якості матеріалу для ізоляції ТПВ. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 6.
41. Чертес К.Л., Стрільців А.К., Биков Д.Є. та ін Новий напрямок використання надлишкового активного мулу. / / Водопостачання та санітарна техніка 2001 р. № 5.
42. Новіков Ю.В., Ласточкін К.Щ. Методи дослідження якості води водоемов.-М.: Медицина, 1998.
43. Бризгалов В.А. Методи визначення забруднюючих речовин у поверхневих водоемах.-Л.: Гідрометіздат, 1987.
44. Беспамятнов Г.П., Кротов Ю.А. Гранично допустимі концентрації хімічних речовин у навколишньому среде.-Л.: Хімія, 1989.
45. Макар С.В. Основи економіки природокористування. М.: Інститут міжнародного права і економіки ім. А.С. Грибоєдова, 1998.
46. Балацький О.Ф., Мельник Л.Г., Яковлев А.Ф. Економіка і якість навколишнього середовища. Л., 1984.
47. Інструктивно-методичні вказівки щодо справляння плати за забруднення навколишнього середовища (в ред. Наказу Госкомекологіі РФ від 15.02.2000 р. № 77).
48. Кукін П.П., Лапін В.Л., Пономарьов Н.Л., Сердюк Н.І. Безпека життєдіяльності. Безпека технологічних процесів і виробництв (охорона праці). М.: Вища школа, 2001.
49. Трудовий кодекс РФ 2003.
50. Бобков А.С., Блінов А.О., Роздін І.А., Хабарова Є.І. Охорона праці та екологічна безпека в хімічній промисловості. М.: Хімія, 1998
51. Міхєєв Г.М., Ісмагілов Ф.Р., Абдюкова Г.М. Безпека життєдіяльності. Захист населення в надзвичайних ситуаціях. Уфа: Юніграф, 2002.
52. Стихійні лиха, аварії, катастрофи. Правила поведінки і дії населення. / Збірник методичних розробок для проведення занять з населенням за тематикою ГО і НС / М., 1998.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Екологія та охорона природи | Диплом
529.2кб. | скачати


Схожі роботи:
Оцінка вартості чистих активів фірми
Матричні антагоністичні ігри з нульовою сумою в чистих стратегіях
Розрахунок зливових стоків і малого мосту
Витяг хрому зі стоків шкіряного виробництва
Впливу стоків на динаміку грунту і на якість кормових культур
ГОСи за технологією швейного виробництва
Побудова мережі за технологією FDDI
Кореляційно-регресійний аналіз залежності прибутку 40 банків від їхніх чистих активів
Отримання платини зі стоків процесу рафінування металів платинової групи
© Усі права захищені
написати до нас