CC BY
90
2004
УДК 622.793.5
М.А. Пашкевич, Т.А. Петрова
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ОЧИСТКИ
Таблица 1
Характеристика существующей системы очистки промливневьж сточных вод предприятия
№ п/п Наименование ингредиентов На выходе из прудов-отстойников, мг/л Требования для сброса в водоем ПДК мг/л
1 А13+ 4,3 0,04
2 Мп2+ <0,05 0,01
3 Нефтепродукты 0,07 0,05
4 Взвешенные вещества 23,9 8,5
5 Азот аммонийный 1,6 0,39
6 Фенолы <0, 005 0,001
сновной деятельностью открытого акционерного общества «Бокситогорский глинозем» является получение глинозема по способу спекания боксито-содо-известковой шихты. Все производственные процессы, осуществляемые на предприятии, связаны с потреблением больших объемов как свежей, так и оборотной воды.
Очистные сооружения ОАО «Бокситогорский глинозем» были построены в 1954 году и представляют собой пруд-отстойник, перегороженный струенаправляющими дамбами. Очистка стоков осуществляется за счет отстаивания (время отстаивания - двое суток), аэрация происходит при переливах в перепадных колодцах и за счет массообмена.
В настоящее время на очистные
ния поступает порядка 36240 мЗ/сутки про-мливневых сточных вод предприятия. После прудов-отстойников отстойная вода в
стве 18000 мЗ/сут, 750 мЗ/час возвращается в производство. Остальная вода (с учетом по-
СТОЧНЫХ ВОД ОАО «БОКСИТОГОРСКИЙ ГЛИНОЗЕМ.»
Семинар № 7
терь воды в пруде-отстойнике в количестве 2640 мЗ/сут) - 15600 мЗ/сут, 650 мЗ/час сбрасывается в реку Пярдомля (приток го порядка р. Воложба и приток второго порядка реки высшей рыбохозяйственной категории -Сясь).
По данным предприятия [1], а также по результатам оригинальных полевых исследований, выполненных экспедицией кафедры Экологии, аэрологии и охраны труда СПГГИ(ТУ) летом 2003 года, удалось выяснить, что концентрации сбрасываемых сточных вод по ряду показателей превышают предельно -допустимые (табл. 1.).
Для достижения требуемой степени очистки промливневых вод предприятия предлагается трехступенчатая доочистка с возвратом части очищенной воды на каждой ступени в производство [2]:
I ступень - очистка всего объема сточных вод в количестве 36240 мЗ/сутки на существующих прудах-отстойниках. После прудов-отстойников механически отстоянная вода в количестве 18000 мЗ/сутки, 750 мЗ/час возвращается в систему технического водоснабжения глиноземного цеха;
II ступень - очистка механически отстоянных промливневых сточных вод в количестве 15600 мЗ/сутки; 650 мЗ/час на каркаснозасыпных фильтрах с использованием коагулянта ГОХА и флокулянта - полиакриламида для ускорения процессов коагуляции взвешенных веществ и реагентная обработка воды раствором известкового молока для осаждения солей тяжелых металлов;
Ш ступень - доочистка сточных вод в количестве 7200 мЗ/сутки; 300 мЗ/час на фильтрах-адсорберах с очисткой сточных вод до ПДК водоемов рыбохозяйственного значения.
При выборе оптимальной схемы очистки были рассмотрены два варианта доочистки сточных вод на III ступени: I вариант - доочистка сточных вод на фильтрах -адсорберах , вариант II - доочистка сточных вод методом озонирования.
На основании выполненных технико - экономических расчетов в качестве доочистки выбран вариант I.
В табл. 2. приведены показатели качества очищенных сточных вод после каждой ступени очистки, в том числе приведены показатели очистки сточных вод на фильтрах без добавления коагулянтов и реагентной обработки воды от солей тяжелых металлов.
Как видно из табл. 2 , даже после очистки на фильтрах без добавления коагулянтов и реа-гентной обработки воды от солей тяжелых металлов очищенная вода будет соответствовать
требованиям качества технической воды I категории и в количестве 8400 мЗ/сутки, 350 мЗ/час может быть возвращена в систему технического водоснабжения глиноземного цеха. После фильтрации с обработкой воды коагулянтом, флокулянтом и реагентной обработкой от солей тяжелых металлов очищенная вода в количестве 6000 мЗ/сутки, 250 мЗ/час может быть возвращена в глиноземный цех и в количестве 1200 мЗ/сутки, 50 мЗ/час в систему технического водоснабжения цеха абразивных и огнеупорных материалов при условии выполнения соответствующих мероприятий в системе оборотного водоснабжения на территории предприятия. Таким образом, при возможности возврата в производство всего объема очищенной воды строительство III ступени очистки воды - фильтров - адсорберов не потребуется.
Для выбранного варианта, предлагается следующий состав сооружений: 1. Пруды-отстойники из 3-х секций (существующие); 2. Насосная станция (существующая, реконструкция); 3. Камера реакции (проектируемая); 4. Фильтровальная станция в составе: входная камера, фильтровальный зал, насосное отделение и воздуходувное отделение, резервуары чистой промывной воды и грязной промывной воды (проектируемая); 5. Реагентный корпус на три реагента и помещением осветлительно-сорбционных фильтров; 6. Площадки обезвоживания осадка промывной воды; 7. Канализационная насосная станция.
Таблица 2
Показатели качества очищенных сточных вод после каждой ступени очистки
№ п/п Наименование ингредиентов На выходе из прудов-отстойников, мг/л Фильтровальная станция без реагентной обработки, концентрация, мг/л Фильтровальн ая станция с реагентной обработкой, концентрация, мг/л Доочистка на фильтрах - адсорберах концентрация, мг/л
1 А3+ 4,3 1,3 0,5 0,04
2 Мп2+ <0,05 <0,05 0,03 0,01
3 Нефтепродукты 0,07 0,06 0,06 0,05
4 Взвешенные вещества 23,9 12 6 3-5
5 Азот аммонийный 1,6 1,1 1,1 0,4
6 Фенолы <0, 005 <0,005 <0,005 0,001
К3 Трубопровод промливневой канализации К3.5 Трубопровод грязной промывной воды
К3.1 Трубопровод после прудов-отстойников К3.6 Трубопровод осадка
К3.2 Трубопровод после обработки реагентом К3.7 Трубопровод дренажной воды
К3.3 Трубопровод после очистки на фильтрах К0 Трубопровод промливневой канализации после очистки на фильтрах-абсорберах
К3.4 Трубопровод промывной воды Т92 Воздухопров од
Очистка сточных вод предусматривается по следующей схеме: - промливневые сточные воды с территории предприятия по системе самотечных трубопроводов поступают в трех секционный пруд-отстойник, где механическая очистка сточных вод. После прудов- отстойников часть воды в количестве 18000 мЗ/сут, 750 мЗ/час насосоми 1 НДС (1 раб, 1 рез), установленными в существующей насосной станции по существующим напорным трубопроводам из стальных труб Д = 500 мм возвращаются в систему технического водоснабжения предприятия. Остальная часть воды в количестве 15600 мЗ/сут, 650 мЗ/час другой группой насосов 1 НДС (1 раб, 1 рез) существующей насосной станции подаются в камеру реакции. В камеру реакции из реагентного корпуса подается 5-ти % раствор известкового молока - Са(ОН)2 для осаждения солей тяжелых металлов. Перемешивание реагента со сточной
водой предусматривается сжатым воздухом от воздуходувок, установленных в фильтровальной станции.
Из камеры реакции, рассчитанной на 30-ти минутный контакт со сточной водой, сточные воды поступают во входную камеру фильтровальной станции и далее поступают на песчаные фильтры с фильтрацией снизу вверх. В качестве фильтрующего материала применяются (снизу вверх): гравий диаметром гранул 40-20 мм, высотой слоя 0,2м; гравий диаметром гранул 10-5 мм, высотой слоя 0,3 м; гравий диаметров гранул 5 -2 мм, высотой слоя 0,5 м; песок диаметром гранул 2-1,2 мм, толщиной слоя 1,3 м.
Перед входной камерой в систему трубопроводов для ускорения процесса осаждения взвешенных веществ и повышения эффективности очистки подается сначала коагулянт ГОХА, затем флокулянт - полиакриламид.
Флокулянт
Коагулянт
-К3 ►
,-►0 И---------------1
1=—===::1-К0 ►
г^| В р.Пярдомля
К3.7
І
В бытовую канализацию
Резервуар чистой промывной воды
Предлагаемая схема очистки промливневых сточных вод ОАО «Бокситогорский глинозем»
После фильтровальной станции и реагент-ной обработки гарантированный расход (на существующий момент) составляет 8400 мЗ/сут, 350 мЗ/час возвращается в систему технического водоснабжения предприятия, остальная часть воды в количестве 7200 мЗ/сут, 300 мЗ/час насосами подается на доочистку на осветлительно-сорб-ционые фильтры (ОСФ), установленные в здание реагентного корпуса. В качестве комбинированного фильтрующего слоя используется активированный уголь марки АГ-3 и графитоминерапьный сорбент СГН -30, обладающие самым коротким временем установления адсорбционного равновесия (15 мин). Оптимальная толщина комбинированного слоя равна 0,75 м, гранулометрический состав сорбционной составляющей комбинированного слоя и оптимальный размер зерен сорбента 0,5-1,5 мм. Диаметр гранул основного слоя плавающей загрузки 0,5-1,5 мм; диаметр гранул поддерживающего слоя 2-4 мм; толщина осветлительного слоя 0,75-1,2м; скорость фильтрования 3-4,5 м/ч (для выдерживания времени контакта воды с адсорбционной составляющей 10-17 мин); продолжительность фильтроцикла - 8-12 часов.
После доочистки на ОСФ сточные воды, очищенные до предельно допустимых концентраций рыбохозяйственного водопользования, по самотечному трубопроводу Д = 300 мм отводятся в реку Пярдомля.
Восстановление фильтрующей способности фильтров I ступени (песчаная загрузка) предлагается производить водовоздушной промывкой в 3 этапа (I этап - взрыхление загрузки воздухом, II этап - совместная водовоздушная промывка, III этап - промывка загрузки водой). Для промывки фильтров планируется использовать очищенную воду после I ступени фильтрации. Восстановление фильтрующей способности осветлительно-сорбционных фильтров будет производится промывкой водой.
Схема очистки сточных вод приведена на рисунок.
Величина предотвращенного годового ущерба при осуществлении строительства очистных сооружений и очистки стоков до необходимых параметров при выпуске в водоем определялась как разность между расчетными величинами годового народохозяйственного ущерба до осуществления защитных мероприятий и остаточного после проведения этих мероприятий. Оценка величины предотвращенного ущерба от загрязнения реки Пярдомля при сбросе недостаточно очищенных промливневых вод предприятия по Временной методике определения предотвращенного ущерба, утвержденной Гос-комэкологией РФ от 9.03.99.
Оценка величины предотвращенного ущерба от загрязнения водной среды производилась по формуле (1):
Yпрr = YУд.rl*Mr*Kэ*Id, (1)
где Мг - приведенная масса загрязняющих веществ, ликвидируемых с вводом очередей строительства очистных сооружений, т/год; Yуд.rl - показатель удельного ущерба(цены загрязнения) водным ресурсам, принимается по Методике для бассейна реки Невы Ленинградской области, 7331,8 руб/усл.т; Кэ - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости состояния водного объекта, для Ленинградской области принимается 1,5 (Постановление Правительства Ленинградской области от 18.03.96г №95); ^ - индекс дефлятор 2,3 (Письмо Минэкономики России).
Величина предотвращенного ущерба после ввода полного комплекса очистных сооружений составит 26 000 тыс. руб.
Работы проводились при поддержке Американского фонда гражданских исследований и развития в Научно-образователь-ном центре СПГГИ (ТУ) в рамках гранта ST-015-02.
--------------- СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Проект нормативов предельно допустимых сбросов (ПДС) загрязняющих веществ поступающих в р. Пярдомля от ОАО «Бокситогорский глинозем» г. Санкт-Петербург 1998.
2. БернеФ., Кордонье Ж. «Водоочитска». - М.: Химия, 1997.
— Коротко об авторах ------------------------------------------------------------------------------------
Пашкевич М. А. - доктор технических наук, профессор,
Петрова Т.А. - аспирантка,
кафедра «Экология, аэрология и охрана труда», СПГГИ (ТУ).
