Реферат: Охрана водоёмов от загрязнения сточными водами

                   Кольцевые окислительные блоки – крупные сблокированные сооружения, в центре располагается вторичный отстойник вертикального типа, а вокруг него коаксиально расположена аэрационная камера. Все установки выполнены из железобетона – днище монолитное а стенки из сборных элементов. Производительность этих устройств  в зависимости от размеров находится от 100 до 700 м3/сут очищаемой сточной воды.

                  Сточные воды проходят решётку и песколовку  а затем направляются в аэрационную камеру, где аэрируются в смеси с активным илом. Концентрация активного ила в нормально работающей установке составляет 2-4 г/л. Затем смесь поступает через центральную трубу в нижнюю часть отстойной зоны вторичного отстойника. Двигаясь вертикально вверх, биологически очищенная сточная жидкость осветляется и отводится из установки через переливные лотки. Осевший активный ил сползает на коническое днище отстойника откуда перекачивается вертикальным канализационным насосом обратно в аэрационную камеру.

Указанные на рисунке 3.7 , 3.8, очистные станции с аэроокислителями  следует применять для полной биохимической очистки неотстоенных сточных вод с содержанием взвешенных веществ от 300 мг/л и БПКП до 1500 мг/л с расходом 400  -  2100 м3 /сут на 1 сооружение.

Глава 4

Расчёт поверхностного стока и объёма коммунально – бытовых вод с территории посёлка Вишняковские дачи.

    Расчетный расход направляемых на очистку дождевых сточных вод с учётом  регулирования  стока с территории водосбора определяется по формуле:

 , л/с

где    g20 – интенсивность дождя для данной местности, продолжительностью  

                  20 мин. Для периода однократного превышения  Р=1 год, л/с*га

                  (для условий г. Москвы и московской области g20=80 л/c);

         n –    параметр, зависящий от географического положения объекта (для

                  условий г. Москвы и Московской области n=0,65);

         F -    площадь водосборного бассейна, га;

        φД -   средний коэффициент стока дренажных вод ( определяется как

                 средневзвешенная величина в зависимости от постоянных значений

                  коэффициента стока Р разного рода поверхностей и их площади);

         t -      продолжительность протекания дождевых вод от крайней  

                  границы  бассейна  до расчётного участка  при выпадении дождя  с

                  выбранным значением Р, мин.;   

         τ -     параметр, зависящий от географического параметра  С,

                  характеризующего вероятность интенсивности  осадков (τ = 0,2);

  

Структура площади водосборного бассейна F составляет 44,0 га из них

Площадь застройки FКР составляет  -       14 га

Площадь автодорог FД составляет    -         7 га

Площадь грунтовых поверхностей FГР -  6,2 га

Площадь травяного покрова FГ            - 16,8 га

Средний коэффициент стока дождевых вод вычисляется по формуле:

УД = [УТВ∙(FД + FКР) + УГР ∙ Fгр + УГ ∙ FГ]/F = [0,6∙(7 + 14) +0,2∙6,2 + 0,1∙16,8]/44 = 0,352

 

 

Расчётные  расходы талых вод

Расход талых вод определяется по слою стока за часы снеготаяния в течение суток по следующей формуле:

где    t – продолжительность протекания талых вод до расчётного створа, ч

              (t=0,29);

         hТ – слой стока талых вод за 10 дневных часов, мм

         F – площадь водосбора, га

         k – коэффициент, учитывающий частичный вывоз и окучивание снега,

               (k=0,5)

QТ = [5,5/(10 + 0,29)] ∙ 20 ∙ 0,5 ∙ 44 = 844 м3/ч

Годовые объёмы стоков

Годовой объём жидких и смешанных осадков (в том числе, дождя) определяется по формуле:

WД = 10 ∙ hД ∙ F ∙ φД, м3/год,

где    hД – годовое количество жидких и смешанных осадков, мм (для условий г. Москвы и Московской области  hД = 528 мм);

WД = 10 ∙ 528 ∙ 44 ∙ 0,352 = 86301 м3/год,

Объём талых вод, поступающих в ливневую канализацию в период весеннего паводка, определяется по формуле:

WТ = 10 ∙ hТ ∙  F ∙ φТ, м3/год,

где       hТ – годовое количество твёрдых осадков, остающихся на

                    поверхности водосбора к моменту наступления весеннего 

                    паводка, мм

hТ = h - hД

                    где h  - количество осадков за год, мм (для условий г. Москвы и

                    Московской области  h = 704 мм);

           φТ  - коэффициент стока, принимается равным 0,5.

WТ = 10 ∙ (704 – 528) ∙  44 ∙ 0,5= 38588 м3/год,

Суммарный годовой объём поверхностного стока

W = WД + WТ = 86301 + 38588 = 124889,4  м3/сут

Годовой объём коммунально – бытовых вод от посёлка:

WКБ = 100л/чел ∙ 1000чел = 100000 л/сут = 100 м3/сут

Тогда общий расход: Q= 342 + 100 = 442 м3/сут

Глава 5

Технико – экономические показатели очистных сооружений малых населённых пунктов

1.5 рекомендации по оптимальному выбору типа и места расположения очистных сооружений.

 

    Выбор типа очистных сооружений для очистки бытовых и близких к ним по составу сточных вод в малых населённых пунктах следует производить исходя из требуемой степени очистки, расхода сточных вод, наличия свободной территории для размещения сооружений, климатических и грунтовых условий.

     Исходя из требований  к качеству  воды в водоёмах в настоящее время требуется почти везде  биологическая очистка сточных вод перед сбросом в водоёмы. При выборе типа очистных сооружений рекомендуется, в первую очередь, оценить возможность применения  сооружений  естественной природной очистки сточных вод, как наиболее дешёвых и надёжных. К их числу относятся сооружения фильтрации и биологические пруды. Сооружения подземной фильтрации применяют при расходах сточных вод до 15 м3/сут, а перед ними сооружают септики.

     Аэрационные установки на полное окисление  рекомендуется применять при расходе более 15 м3/сут. При расходах более 200 м3/сут могут использоваться также установки с аэробной стабилизацией активного ила. Установки заводского изготовления  предпочтительнее сооружений, возводимых на месте, вследствие резкого сокращения трудоёмкости и сроков строительства.

     Капельные биофильтры допускается применять только в особых случаях  при соответствующем  технико – экономическом обосновании, так как их строительная стоимость, эксплуатационные расходы и приведённые расходы в 1,5 раза выше, чем у аэрационных установок.

     ЦОК применяются в районах со среднегодовой температурой не ниже  +60C (зимняя расчётная температура не ниже 250С), в случаях, когда установки заводского изготовления применять нецелесообразно.

     Очистные сооружения должны иметь санитарно – защитные зоны до границ жилой застройки, участков общественных зданий и предприятий пищевой промышленности.

     При проектировании очистных сооружений  и определении места их расположения  необходимо максимально использовать все возможности снижения затрат:

     Размещение сооружений на малоценных землях;

     Сокращение территории очистных сооружений;

     То же, санитарно – защитной зоны;

     Оптимизация  районной системы системы канализации.

      Для сокращения территории очистных сооружений рекомендуются следующие меры:

      Уменьшение расстояний между отдельными сооружениями по очистке;

      Блокировка сооружений в группы;

      Применение компактных установок;

      Объединение в едином  комплексе насосной и очистной станции.

     

Сокращение ширины санитарно – защитной зоны достигается в результате следующих мероприятий:

      Размещение сооружений для сушки ила в закрытом помещении;

      Отказ от устройства иловых площадок;

           При очистке бытовых и близких к ним по составу сточных вод в объёме  Q = 25…900 м3/сут капиталовложения на строительство очистного комплекса в ценах 2002 года тыс. руб., могут быть вычислены по формуле.

               (1)

где К1 – коэффициент пересчёта цен 1991 года к ценам 2002 года; примем     

      К1 = 30

      Q -  расход сточных вод; м3/сут

      Капиталовложения, отнесённые К 1м3 суточной пропускной способности,

суточной пропускной способности, руб/м3, вычисляется по формуле

           (2)

      аналогичная зависимость установлена между капиталовложениями нагрузкой по БПК5, кг/сут,

             (3)

Пределы БПК5 при этом 8…400 кг/сут.

       Экономическое сравнение возможных вариантов отведения и очистки сточных вод проводится  по общеизвестной  методике нахождения минимума приведённых затрат годовых затрат. П, тыс.руб.

                     (4)

где Э – годовые эксплуатационные  затраты, тыс.руб.; ЕН – нормативный коэффициент эффективности капиталовложений, равный 0,14; К – капиталовложения, тыс. руб.

        Годовые эксплуатационные затраты на очистных сооружениях включают следующие статьи:

        а) амортизационные отчисления в размере 6,8% сметной стоимости.

        б) заработная плата при Q = 250 – 400 м3/сут – 192000 руб/год (4 штатных единицы) с добавкой но социальное страхование – 4,9%

        в) текущий ремонт – 2,5% сметной стоимости

        г) расход электроэнергии, тариф 90 копеек/кВт∙ч

        д) вспомогательные материалы – 3%

       С учётом изменений приведённые годовые затраты на очистные сооружения  с компактными аэрационными установками

               (5)

Примем как и ранее К1 = 30

       При сравнении разных вариантов отведения и очистки сточных вод в сельской местности (оптимизации районных систем канализации) следует учитывать так же расходы на перекачку сточных вод. Строительная стоимость насосных станций перекачки может при сравнении не учитываться, так как практически во всех случаях применяются те же типовые станции только с разными насосами.

        Годовые затраты на электроэнергию при геодезической высоте подъёма насосов НГ = 5 м (плоский рельеф), руб/год,

       (6)

         где Н – полная высота подъёма насосов, м

Н = 1,15 iL + НГ;

i – гидравлический уклон;  η1 – КПД насоса, равный 0,6; η2 – КПД электрического двигателя, равный 0,9; L – длинна напорного трубопровода, км.

        В упрощённом виде  формула (6) принимает для конкретных условий вид

СЭ = 0,01807QH.                     (7)

       Увеличение НГ до 20 м по сравнению с НГ = 5 м приводит к росту расходов на электроэнергию при L =  1 км в зависимости от Q на 67…80%.

       Амортизационные отчисления  для напорного трубопровода приняты в размере 4,4% от капиталовложений.

       Расходы на текущий ремонт равны 1% сметной стоимости трубопровода и прочие  неучтённые расходы 3% суммы затрат на электроэнергию и текущий ремонт.

       По литературным данным, стоимость строительства очистных сооружений на 1м3 производительности на аэрационных сооружениях  с мощностью  400 – 500 м3/сут составляет 200 руб. (в ценах 1984 года).

Тогда КОЧ = К1∙200∙400 = К1∙8∙104 руб.

       Примем К1, коэффициент пересчёта цен 1984 года к ценам 2000 года равным 30.

КОЧ = 30 ∙ 8 ∙ 104 = 2,4 ∙ 106 руб. = 2,4 млн. руб.

               Годовые эксплуатационные расходы рассчитаем далее по вышеприведённым формулам.

а)  амортизационные отчисления

Эа = 2400000 ∙ 0,068 = 163 тыс. руб.

б) заработная плата

Эб = 192тыс.руб. + 192тыс.руб. ∙ 0,049 = 192тыс.руб. + 10тыс.руб. ≈

200 тыс.руб.

в) расходы на текущий ремонт

2400000 ∙ 0,025 = 60тыс. руб.

г) расход электроэнергии

1600000 ∙ 0,03 = 72 тыс. руб.

д) расходы на вспомогательные материалы

1600000 ∙ 0,03 = 72 тыс. руб.

Суммарные годовые затраты:

ЭСУММ = 163 + 200 + 60 + 72 + 72 = 567 тыс.руб.

Приведённые затраты:

П = 567 + 0,14 ∙ 2400 = 903 тыс. руб.

Срок окупаемости очистных сооружений

Глава   Безопасность жизнедеятельности при работе на малых очистных установках.

1.   Общие положения

В России разработанны рациональные структуры обслуживания водопроводных и водоотводных сооркжений, расположенных в посёлках и сельской местности. Согласно этой структуре, ослуживания водопроводно-водоотводных сооружений рсуществляется специализированными службами-районными производственными управлениями водоканала.

В обязанности технологической службы входит следующее:

·   Прддержание заданного технологического режима очистных установок;

·   Регулирование технологического режима в зависимости от расхода воды, её физических и химических характеристик, а также от качкства применяемых реагентов и др.

На месте, приказом руководителя организации – владельца очистной установки, назначается работник, осуществляется ежедневный уход за установкой. Для этих работников (обычно имеющих квалификацию слесаря-электрика) районные водные и санитарные инспекции проводят переодические семинары повышения квалификации.

Ответственность за техническую исправность и правильный эксплутационный режим очистеых сооружений лежит на главном специалисте хозяйства, предприятия или учреждения – владельце сооружений.

2.   Основные правила эксплуатации.

Работник, осуществляющий уход за очистными сооружениями, должен ежедневно посещать действующие сооружения желательно в период максимального притока сточных вод либо утром с 8 до 12 ч. Ежедневно следует осматривать все элементы очистных сооружений и производить необходимые измерения. Данные записываются в журнал-дневник, который должен заполнятся ежедневно. Примерная форма дневника очистных сооружений приведена ниже.

Дата, время	Расход сточных вод, м3/ч	Расход воздуха, м3/ч	Камера аэрации
			Содержание ила после осаждения, %	Описание содержимого склянки	Запах воды
9.01.03 9.30	23,2 45		40	Ил коричневый, вода прозрачная	Слабый запах плесени
Дата, время	Вторичный отстойник				Описание выполненных работ
	Содержание ила после осаждения, %	Описание содержимого склянки	Запах воды	Температура воды, 0С
8.01.03 9.30	0	Вода прозрачная	Без запаха	Температура воды, 0С	С решетки снято одно ведро отбросов, включена воздуходувка №2, выключена воздуходувка №1

В дневнике отмечаются все выполненные регулировочные и ремонтные работы, а также неполадки и аварии во время работы очистных сооружений. Незаполнение дневника рассматривается как нарушение правил эксплуатации.

О всех неполадках и авариях, которые работник по уходу не в состоянии ликвидировать самостоятельно, следует немедленно докладывать руководству и районной эксплутационной службе.

3.   Техника безопасности и охрана труда на малых очистных сооружениях.

При работе на очистных сооружениях следует строго соблюдать правила техники безопасности и охраны труда.

До начала работы на сооружениях все работники должны быть проинструктированы по правилам техники безопасности. Инструктаж оформляется в соответствующем журнале. Знание правил проверяется регулярно раз в квартал.

Сточная вода может быть источником инфекции. Поэтому необходимо пользоваться спецодеждой (комбинезон, резиновые сапоги, рукавицы). На месте должно быть организовано мытьё рук.

При работе с электроустановками следует соблюдать соответствующие правила техники безопасности. Выполнение работ по уходу за механическими аэраторами, насосами и воздуходувками производится при выключенных установках.

Коммуникации и электроустановки.

Люки канализационных колодцев на территории очистных сооружений должны быть всегда закрыты.

Временами необходимо смазывать шпинделя задвижек и гайки сальников тавотом.

Уход за электроустановками производится согласно соответствующим правилам.

В большинстве случаев сточные воды продаются на очистные сооружения насосами, установленными на станции перекачки. Обычно насосы работают периодически. Включение и выключение их происходит автоматически в зависимости от уровня стоков в приёмном резервуаре насосной станции. Число включений насосов не должно превышать 6 раз в час и быть не менее 8-10 раз в сутки. Подача стоков на аэротенк-отстойник не должна быть слишком интенсивной: превышение уровня воды во вторичном отстойнике, а также вынос а также вынос активного ила недопустимы. В случае слишком большой подачи насоса можно уменьшить регулируемый объём приёмного резервуара, увеличив тем самым частоту включений насоса (до величины допустимого предела). Если частота включений при этом превысит допустимый предел, следует прикрыть задвижку не напорном трубопроводе насоса.

 Ежедневно следует проверять подшибники и сальники незатопленных канализационных насосов. Они могут лишь слегка нагреваться. Из сальников на валу должна непрерывно просачиваться вода. Если воды много, то следует сальник подтянуть. Переодически необходимо заменять набивку сальника.

Нужно следить за смазкой подшипников насоса (смазку добавлять раз в неделю). Насос должен вращаться плавно. В случае необходимости следует проводить центровку насоса. Своевременно производить замену болтов и резиновых деталей сцепления. Если насосов несколько, то желательна их поочерёдная работа для равномерного износа всех агрегатов.

Трубопроводы в пределах насосной станции не должны давать течи, сальники задвижек должны быть в порядке и шпиндели смазаны.

Все ржавеющие детали должны быть окрашены.

Ремонт роторных аэраторов, оборудования или коммуникаций в ёмкостях допускается только после их опорожнения или специально устроенных мостиков (с ограждениями).

Хлорная известь является ядовитым и едким веществом – обращение с ней требует особой осторожности.

На очистных сооружениях необходимо иметь медицинские средства первой помощи.

4.   Дезинфекция очистных сточных вод.

Особую осторожность следует соблюдать при дезинфекции сточных вод, если она обеззараживается хлором.

Дезинфекция очищенных на установке биоочистки сточных вод производится хлорной известью или гипрохлоритом натрия. В помещении хлораторной устанавливается соответствующее оборудование для приготовления и дозирования хлорной воды. Контакт хлора со сточной водой в течении 30 минут производится в специальном колодце. Затворение хлорной извести производится в затворном баке раз в сутки. Крепость получаемой хлорной воды соствляет 10-15% по активному хлору (содержание активного хлора в хлорной извести принимается равным 20%).

Хлорная вода подаётся в растворный бак, где разбавляется водой до концентрации не более 2,5%. Из растворных баков готовая хлорная вода поступает в дозировочный бачок и далее в контактный колодец, где смешивается со сточными водами. Доза активного хлора при дезинфекции должна составлять 3 мг/л очищенных вод.

Эксплуатация электролизёров для получения раствора гипохлорита натрия производится по руководству, прилагаемому к установке. Вода для приготовления раствора хлора принимается из сети водопровода или ручным насосом из контактного колодца.