125457 (Реконструкция участка обработки осадков очистной станции канализации г. Челябинска)

Аннотация

Коротовская А.М. Реконструкция участка обработки осадков Очистных сооружений канализации г. Челябинска - Челябинск: ЮУрГУ, АС, 2008, 112, 17ил. Библиография литературы – 37 наименований, 10 листов чертежей ф. А1.

В данном дипломном проекте представлен вариант реконструкции участка обработки осадков, образующихся на очистных сооружениях канализации города Челябинска. Реконструкция проводится с целью уменьшения количества возникающего осадка, и, следовательно, с целью уменьшения нагрузки на окружающую среду.

В пояснительной записке содержится технологический раздел, литературный обзор по возможным направлениям реконструкции обработки осадков, расчет предлагаемой технологической схемы, основные принципы обеспечения безопасности жизнедеятельности при эксплуатации применяемого оборудования.

Предлагаемые технологические решения основаны на материалах, полученных при прохождении преддипломной практики.

Содержание

Введение

1. Литературный обзор по ОСК г. Челябинска

1.1 История развития очистных сооружений канализации г. Челябинска

1.2 Общая характеристика площадки очистных сооружений

1.3 Существующие объекты станции очистки сточных вод

1.3.1 Краткая характеристика объектов станции очистки сточных вод

1.3.1.1 Приемная камера

1.3.1.2 Решетки

1.3.1.3 Песколовки

1.3.1.4 Песковые площадки

1.3.1.5 Камера Вентури

1.3.1.6 Блоки технологических емкостей

1.3.1.6.1 Преаэраторы

1.3.1.6.2 Первичные отстойники

1.3.1.6.3 Распредканал перед аэротенками

1.3.1.6.4 Аэротенки

1.3.1.6.5 Распредканал перед вторичными отстойниками

1.3.1.6.6 Вторичный отстойник

1.3.1.6.7 Контактный канал

1.3.1.7 Метантенки

1.3.1.8 Минерализатор

1.3.1.9 Иловые площадки

1.3.1.10 Прочие технологические объекты

2. Литературный обзор по методам обработки осадков сточных вод

2.1 Теоретические основы и характеристики осадков

2.2 Методы обработки осадков сточных вод, применяемые сооружения

2.2.1 Уплотнение осадка

2.2.2 Стабилизация осадка

2.2.2.1 Анаэробная стабилизация

2.2.2.2 Аэробная стабилизация

2.2.3 Кондиционирование осдков

2.2.4 Обезвоживание осадков

2.2.4.1 Механическое обезвоживание

2.2.4.2 Термическая обработка осадков сточных вод

2.2.4.3 Сжигание осадков сточных вод

2.2.5 Утилизация осадков бытовых сточных вод

3. Выбор и обоснование технологической схемы обработки осадков

3.1 Сгущение сырого осадка и избыточного ила

3.2 Сбраживание (стабилизация) смешанного, сгущённого ила

3.3 Обезвоживание сброженного осадка

3.4 Обеззараживание обезвоженного осадка

3.5 Утилизация биогаза, образующегося в процессе сбраживания осадка

4. Расчетная часть

4.1 Расчет количества образующегося осадка

4.1.1 Сырой осадок

4.1.2 Избыточный активный ил

4.1.3 Химический ил

4.2 Расчет оборудования для обработки осадков

4.2.1 Расчет гравитационных сгустителей для обработки сырого осадка

4.2.2 Механическое сгущение избыточного активного ила и химического ила

4.2.3 Расчет метантенков

4.2.3.1 Расчет метантенков при мезофильном сбраживании

4.2.3.2 Расчет метантенков при термофильном сбраживании

4.2.4 Механическое обезвоживание осадков

4.2.4.1 Расчет сооружений промывки осадков после сбраживания

4.2.4.2 Расчет реагентного хозяйства

4.2.4.3 Расчет камерного фильтр-пресса

4.2.4 Обеззараживание осадков сточных вод

5. Технико-экономическая часть

5.1 Определение капиталовложений

5.2 Годовые эксплуатационные затраты

5.2.1 Расчет затрат на реагенты

5.2.2 Определение затрат на электроэнергию

5.2.3 Расходы на заработную плату и отчисления на социальные нужды

5.2.4 Затраты на текущий ремонт

5.3 Расчет приведенных затрат

6. Безопасность жизнедеятельности

6.1 Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при строительстве и эксплуатации сооружений обработки осадков

6.2 Производственная санитария

6.2.1 Микроклимат производственных помещений

6.2.2 Вредные вещества

6.2.3 Вентиляция и очистка воздуха производственных помещений

6.2.4 Производственное освещение

6.2.5 Шум и вибрация

6.2.6 Электробезопасность

6.3 Техника безопасности при монтажных работах

6.4 Требования безопасности при эксплуатации сооружений по обработке осадка сточных вод

6.5 Пожарная безопасность

Заключение

Список используемых источников

Введение

Решение инженерных задач, направленных на улучшение экологической обстановки многих регионов страны и охрану водоемов от загрязнений требует постоянного совершенствования методов очистки сточных вод. Наиболее сложной и дорогостоящей технологией в работе очистных комплексов по очистке сточных вод города является обработка и утилизация осадков.

Рост городов и их благоустройство, развитие промышленных предприятий повышает водопотребление, водоотведение и требует, в частности, увеличения мощности существующих очистных сооружений, повышения степени очистки сточных вод. Все это приводит к постоянному увеличению массы осадков, выделяемых при очистке сточных вод [1].

МУП ПОВВ "Водоканал" города Челябинска готовится к технологическому и техническому развитию.

Существующая станция очистки стоков была построена в несколько этапов, последний из которых, в конце прошлого столетия, для очистки городских коммунальных и промышленных стоков. Номинальная производительность станции составляла 530000 м³/сут стоков. Большая часть стоков коммунального происхождения, доля промышленных стоков составляет 30%. В настоящей системе очистка стоков производится в два этапа. Сначала стоки проходят через решётки, песколовки и первичные отстойники, в качестве второго этапа осуществляется биологическая очистка с активным илом. После биологической очистки вода сбрасывается в реку Миасс. Осадки, образующиеся в процессе очистки стоков, размещаются на иловых площадках, расположенных на территории станции.

Существующие объекты для очистки стоков с технической и технологической точки зрения в разной степени устарели. Качество очищенных стоков не соответствует требованиям, настоящая технология обработки осадков, занимающая большую площадь и образованием неприятных запахов, не соответствует сегодняшним требованиям. Если станция впредь не будет технически развиваться, работоспособность станции будет в опасности и размещение осадков оказывает вредное влияние на окружающую среду.

В ходе реконструкции станции очистки стоков, решение ниже перечисленных главных задач раньше или позже представляется неизбежным:

1. Увеличение гидравлической производительности очистных сооружений до 600000 м³/день.

2. Увеличение производительности решёток и реконструкция решёток.

3. Расширение и реконструкция песколовки недостаточной производительности.

4. Техническое, технологическое усовершенствование блоков очистки, комбинированных с предварительными отстойниками.

5. Решение вопросов доочистки и обеззараживания очищенных стоков.

6. Ликвидация существующей системы обработки ила и строительство комплексной системы обработки ила, с размещением обезвоженного ила для складирования.

7. Резкое снижение запахов, исходящих от настоящей станции очистки.

8. Строительство новой, современной системы контроля и управления.

Вышеперечисленные задачи должны решаться таким образом, чтобы можно было обеспечить очерёдность реконструкции и развития станции, и чтобы во время реконструкции работали объекты, не затронутые реконструкцией. Схемы обработки сырого и избыточного ила, образующегося в процессе очистки стоков, в настоящей практике станции очистки стоков решены частично. Существующие методы обработки ила несовременные и в техническом плане устаревшие, поэтому система обработки осадков подлежит полному обновлению, то есть является предметом данного проектного задания.

1 Литературный обзор по ОСК г. Челябинска

1.1 История развития очистных сооружений канализации г. Челябинска

Канализационное хозяйство города Челябинска начинает устраиваться с 1932 года. Оно производила сбор, транспортировку сточных вод и позволяла сбрасывать их в реку Миасс без какой-либо биологической очистки. В поселке Сосновка со строительством новых очистных сооружений водопровода на 18000.м³. в сутки и угрозой нарушения санитарного состояния в городе и реке Миасс, для удаления сбрасываемых стоков за черту города, пускается в эксплуатацию коллектор канализации диаметром 1200 мм с улицы Труда в район улицы Советской до Лакокрасочного завода, коллектор был кирпичной кладки. Бурное развитие промышленности в Челябинске, массовое строительство жилья подвигнуло к созданию более совершенных систем канализации. 13 сентября 1958 года были построены и переданы в эксплуатацию очистные сооружения бытовой канализации механической очистки сточных вод производительностью 40000. м³/сут.

Строительство сооружений первой очереди производственной мощностью на 320000 м³ сточных вод в сутки было начато в 1974 году (1 и 2 блоки) и окончено в 1976 году. Также были введены в эксплуатацию канализационные коллекторы общей протяженностью 43,2 км с диаметром труб от 300 до 1420 мм.

В 1976 году введены в действие очистные сооружения блочного типа с полной биологической очисткой на 320000 м³/сут.

Состав сооружений первой очереди: приемная камера, песколовки, преаэраторы, первичные отстойники, аэротенки, вторичные отстойники, илоуплотнители, водоизмерительные устройства, насосные станции, метантенки, иловые площадки.

В начале восьмидесятых годов продолжается развитие канализационного хозяйства города, строится вторая очередь развития ОСК с полной биологической очисткой воды, введены в действие 2 блока (3 и 4) очистки мощностью по

160000 м³ в сутки каждый. Общая мощность ОСК к концу 80-х годов достигла 600000 м³ в сутки. Начинается строительство третьей очереди развития канализации - 5 блок для достижения мощности до 760000 м³ в сутки.

Нынешние очистные сооружения канализации - это сложный организм, одно из основных и важных структурных подразделений ПОВВ.

1.2. Общая характеристика площадки очистных сооружений

Канализационные очистные сооружения располагаются на северной окраине города. Общая площадь очистных составляет 130,4105 га.

В геоморфологическом отношении территория приурочена к надпойменной террасе левого берега реки Миасс, открытой к востоку. Рельеф территории относительно ровный, общий уклон местности восточный.

Для большей части площадки характерны подземные воды типа грунтовых, ненапорные, питающиеся атмосферными осадками.

Трассы самотечных и напорных коллекторов канализации города Челябинска расположены в двух участках: в Северо-восточном и Северо-западном района города. Северо-восточный участок находится частично в Центральном и Тракторозаводском районах города. Северо-западный участок трассы берет свое начало в районе плодовоовощной станции, проходит западнее Северо-западного района города Челябинска и заканчивается на очистных сооружениях.

Расположение объектов станции показано на рисунках 1и 2.

Рисунок 1 – Географическое расположение объектов ОСК г.Челябинска

Рисунок 2 – Расположение объектов ОСК г. Челябинска

1.3 Существующие объекты станции очистки сточных вод

Очистные сооружения канализации предназначены для полной биологической очистки бытовых сточных вод города.

Значительная часть объектов и строений станции очистки стоков, построенной между 1974 и 1986, отражает уровень техники и технологии своего времени, за прошедшие 20 – 30 лет только незначительная часть машин и оборудования была обновлена.

Большая часть стоков коммунального происхождения, доля промышленных стоков составляет 30%. Источниками промышленных стоков являются пивоваренный завод, птицефабрика, завод красок и металлургическая промышленность, выпускающая стоки с низким содержанием органических веществ. Стоки металлургического производства могут также содержать ядовитые тяжелые металлы. Качество поступающих сточных вод показано в таблице 1.

Номинальная производительность станции составляет 530000 м³/сут.

(3 блока производительностью 160000 м³/сут каждый, и один блок производительностью 120000 м³/сут. Производительность четвертого блока ниже, так как часть объектов этого блока применяется для минерализации образующегося избыточного ила.

Таблица 1 - Качество поступающих и очищенных сточных вод г. Челябинска

В настоящее время производительность станции в основном составляет около 500000 м³/сут.

Очистка производится по двухступенчатой схеме - механическая и биологическая очистка.

Механическая очистка – освобождение сточной воды от мусора, минеральных нерастворимых веществ, крупных частиц органики.