Совершенствование технологии биологической очистки бытовых сточных вод в г. Лаишево

ВВЕДЕНИЕ 4
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Анализ технологий биологической очистки сточных вод 6
1.1. Основные загрязнения сточных вод 6
1.2. Методы очистки сточных вод 8
1.3 Биологическая очистка с использованием естественных методов 10
1.3.1 Биопруды 10
1.3.2 Поля фильтрации и орошения. 11
1.4 Биологическая очистка в искусственных очистных сооружениях 11
1.4.1 Очистка сточных вод в аэротенках 13
1.4.2 Очистка сточных вод в септиках 14
1.4.3 Очистка сточных вод в метантенках 16
1.4.4 Очистка сточных вод в биофильтрах 16
1.5. Цель и задачи ВКР 29
1.6. Выводы по разделу 29
2. АРХИТЕКТУРНАЯ ЧАСТЬ 30
2.1 Рельеф и инженерно-геологическая оценка территории 30
2.2. Гидрогеологические условия 31
2.3. Гидрологические условия 37
2.4. Оценка климатических условий 39
2.5. Выводы по разделу 42
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 43
3.1. Решетки 43
3.2. Песколовка 44
3.3. Денитрификатор 45
3.4. Аэротенк 46
3.5. Вторичные отстойники 47
3.6. Резервуар чистой воды 48
3.7. Аэробный минерализатор-стабилизатор 48
3.8. Компрессоры 48
3.9. Выводы по разделу 49
4. ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ 50
4.1. Подбор биофильтра 51
4.2 Расчет погружных дисковых биофильтров 58
4.3. Выводы по разделу 61
5. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 62
4.1 Правила по технике безопасности 62
4.2 Требования к порядку обслуживания 64
4.3 Личная гигиена 66
4.4 Расчет зоны защиты многократного стержневого молниеотвода 66
4.5. Выводы по разделу 69
6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 70
6.1 Экономика и организация 70
6.2 Анализ рынка биофильтров 70
6.3 Подбор модели биофильтра 73
6.4 Расчет затрат на эксплуатацию объекта 74
6.5 Расчет экономической эффективности реконструкции очистных сооружений 76
6.6. Выводы по разделу 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 81

Весь текст будет доступен после покупки

Татарстан является одним из самых многоводных регионов Приволжского федерального округа: около 6,4% всей территории республики покрыто водой. На территории республики имеется более 36 тысяч водных объектов.
- Вода – одно из главных природных богатств человечества, поэтому она требует к себе особого внимания и защиты, - заявил президент Татарстана Рустам Минниханов на заседании Совета безопасности РТ. К сожалению, качество водных объектов республики оставляет желать лучшего. В 2021 году в 90% проб из водоемов нашли превышения уровня вредных веществ. Сегодня ситуация обстоит чуть лучше. ?
- Мониторинг за состоянием поверхностных водных объектов ведется на 55 водных объектах (включая 34 реки, 12 озер, 8 прудов и 1 протоку) в 108 пунктах наблюдения. В Республике Татарстан эксплуатируются 79 систем централизованного водоотведения, 68 очистных сооружений канализаций коммунального хозяйства, 401 канализационная насосная станция.
Контроль за состояния действующих очистных сооружений канализации в Республике Татарстан показывает, что в ряде городов и районных центров объекты централизованных систем водоотведения имеют высокий процент износа, работают неудовлетворительно и продолжают сбрасывать в водные объекты сточные воды, не соответствующие нормативам, создавая угрозу здоровью населения. Именно поэтому актуальна тема совершенствования биологической очистки сточных вод на очистной станции.

Весь текст будет доступен после покупки

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. Анализ технологий биологической очистки сточных вод
Сточные воды – воды, отводимые после использования в бытовой и производственной деятельности человека.
В зависимости от источника загрязнений их классифицируют на:
1) Бытовые (хозяйственно-бытовые, хозяйственно-фекальные). Их количество относительно постоянно, зависит от степени благоустройства населенного пункта (от 150 л в сельских населенных пунктах до 550 л в крупных городах). Они содержат около 50-60% органические веществ и 40-50% минеральных примесей.
2) Производственные. Их состав и количество зависит от профиля предприятия, вида продукции, применяемого сырья, используемых технологических процессов.
3) Атмосферные. Они образуются периодически (при выпадении дождя, таянии снега). Их собирают в системы ливневого водосбора.
1.1. Основные загрязнения сточных вод
Сточные воды предприятий могут содержать кислоты, щелочи, соли, органические вещества, соли тяжелых металлов. В стоках нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий содержатся нефтепродукты, альдегиды, ароматические соединения. В сточных водах предприятий пищевой и перерабатывающей промышленности (консервных, молочных, сахарных, спиртовых, мясокомбинатов), животноводческих комплексов присутствует значительное количество легкоокисляемых органических веществ. В водах, смываемых с полей, содержатся биогенные элементы удобрений (азот, фосфор, калий). Попадание легкоокисляемых органических веществ и биогенных элементов в водоемы приводит к их эвтрофикации. Загрязненные сточные воды промышленных предприятий требуют предварительной специальной очистки перед подачей в городскую систему канализации.
Токсичные сточные воды запрещается сбрасывать в канализацию, они должны быть локализованы и переработаны (таблица 1).
Таблица 1. Компоненты сточных вод, негативно влияющие на окружающую среду
Компоненты, оказывающие негативное действие Влияние на окружающую среду
Патогенные бактерии, вирусы, яйца гельминтов Риск инфекционных заболеваний
Легко окисляемые органических вещества, биогенные элементы
(N, P. K) Эвтрофикация, снижение содержания кислорода в воде, токсический эффект, снижение в результате видового разнообразия обитателей водоемов
Детергенты, пестициды, нефтепродукты, красители, растворители, фенол, цианиды, тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, хром, медь, цинк) Токсический эффект, биоаккумуляция
Кислоты, сероводород, щелочи Токсический эффект, коррозия сооружений
Сточные воды предприятий могут направляться в городскую систему канализации, если они соответствуют следующим требованиям.
1) Концентрация химических соединений не должна превышать установленных норм.
2) Не должно содержаться крупных примесей, горючих и взрывоопасных веществ;
3) Сточные воды не должны вызывать порчу водоотводящих сетей и сооружений. Значение рН вод должно быть близким к нейтральному (6,5–8,5).
Температура не должна превышать 40 ?С.
4) Сточные воды биотехнологических производств не должны содержать живых микроорганизмов-продуцентов вакцин и сывороток.
СанПиН 2.1.2.12-33-2005 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения» определяет состав сточных вод для предотвращения загрязнения водоемов. Нормативы качества воды рассчитывают с учетом процессов смешения сточных вод с естественными водами. На поверхности воды не допускается присутствие пленок нефтепродуктов, масел, жиров, скоплений других примесей. После смешивания вод количество растворенного кислорода должно быть не менее 4 мг/л, рН– 6,5-8,5, минеральный осадок – не более 1000 мг/л. Содержание в стоках различных химических веществ – не превышать нормы ПДК. Запрещено сбрасывать в водоемы радиоактивные вещества. Вода не должна содержать возбудителей кишечных инфекций. [1]
Полный санитарно-химический анализ сточной воды предполагает оценку совокупности органолептических, физико-химических и бактериологические показателей. Определяют окраску, запах, прозрачность, температуру, величину рН, сухой и плотный остаток, количество взвешенных и оседающих веществ, окисляемость (перманганатную, бихроматную, биохимическую), содержание растворенного кислорода, соединений азота (общего, аммонийного, нитритного, нитратного), фосфатов, хлоридов, сульфатов, тяжелых металлов и других токсичных элементов, поверхностно-активных веществ, нефтепродуктов, микробное число, количество бактерий группы кишечной палочки (БГКП), яиц гельминтов.
1.2. Методы очистки сточных вод
Очистка сточных вод – это комплекс мероприятий, позволяющих удалить из сточных вод загрязнения и патогенные микроорганизмы перед выпуском в водоёмы. Существуют следующие методы, указанные на рисунке 1:

Рис 1. Методы очистки сточных вод [2]
Механическая очистка сточных вод применяется для удаления нерастворимых минеральных и органических примесей путем их фильтрования или осаждения (седиментации).
Физико-химическая очистка сточных вод используется для удаления плохо растворимых и взвешенных примесей.
1) Коагуляция - процесс укрупнения мелких коллоидных и дисперсных частиц при добавлении веществ-коагулянтов (соли алюминия, железа, магния, известь, шламовые отходы и др.), в результате которого получаются хорошо оседающие хлопья.

Весь текст будет доступен после покупки

1) СанПиН 2.1.2.12-33-2005 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод от загрязнения»
2) Т. Г. Волова Биотехнология / Т. Г. Волова. – Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения Российской Академии наук, 1999. – 252 с.
3) Прикладная экобиотехнология : учебное пособие : в 2 т. Т. 1 / А. Е. Кузнецов [и др.]. — 2-е изд. — М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. — 629 с$
4) Рекомендации по инженерным изысканиям для прогноза переработки берегов водохранилищ //ПНИИИС - М.: Стройиздат, 1986. - 56 с.
5) Приказ Министерства мелиорации и водного хозяйства РСФСР от 11.11.1983 г.№ 596
6) Правила определения границ зон затопления, подтопления, утвержденным постановлением Правительства РФ от 18.04.2014 г. N 360;
7) ФГБУ «УГМС Республики Татарстан» [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.tatarmeteo.ru/ - Мониторинг загрязнения окружающей среды - (Дата обращения: 23.05.23);
8) Информационная бюллетень: выпуск 9 - Общественная палата Республики Татарстан – Казань, 2010;
9) Распоряжение «Об утверждении "Проекта по установлению водоохранных зон и прибрежных полос реки Иртыш в границах Тюменской области"» - от 24 ноября 2006 года N 1228-рп;

Весь текст будет доступен после покупки