Канализационные очистные сооружения (КОС

Канализационные очистные сооружения (КОС) производственных сточных вод с
использованием установки «ЛВХ ПР – 100 БМ».
Производительность 100 (м3/сут).
ТЕХНИКО-КОММЕРЧЕСКОЕ ПРЕДЛОЖЕНИЕ
Цель: Подбор оборудования для очистных сооружений производственных и
производственно-ливневых сточных вод в плане осуществления подготовительных
мероприятий при разработке проекта по объекту.
Исходные данные: Производительность очистных сооружений – 100 (м3/сут).
 Подача очищенных стоков для сброса в водоем производится под напором не менее 10
м.вод.столба.

Качество исходной и требования к очищенной воде представлены в таблице 1.
Наименование
показателя
Температура, 0С
цветность, град
взвешенные
вещества, мг/л
сухой остаток, мг/л
общая
минерализация, мг/л
рН
щёлочность, мг/л
жёсткость, мг-экв/л
кальций, мг/л
магний, мг/л
азот
аммонийный,
мг/л
азот нитритов, мг/л
азот нитратов, мг/л
фосфаты, мг/л
сульфаты, мг/л
хлориды, мг/л
железо, мг/л
нефтепродукты, мг/л
Метанол, мг/л
АПАВ (ДЭГ), мг/л
исходная вода
очищенная
вода
Не ниже 5
500
15(10)
Свыше 1000
Не норм
6,5 – 8,5
6,5÷8,5
НД на методы
исследования
ГОСТ 3351-74
ГОСТ 3351-74
ГОСТ 18164-72
1000
Описание к
прибору рН-метр
ГОСТ 4151-72
ГОСТ 4192-82
ГОСТ 4192-82
ГОСТ 18926-73
Значительно
500
16233
9,75
0,3(0,1)
15,0(0,05)
40000
минимум
ГОСТ 4389-72
ГОСТ 4245-72
ГОСТ 4011-72
Примечание: очищенная вода предназначена для закачки в поглощающие горизонты и
должна удовлетворять требованиям СТО Газпром 18-2005 «Гидроэкологический
контроль на специализированных полигонах размещения жидких отходов
производства в газовой отрасли» (или СанПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические
требования к охране поверхностных вод»).
Особые требования:
- возможность функционирования в северной строительной климатической зоне,
климатический район I Г с суровыми условиями и вечно мерзлыми грунтами,
температура наружного воздуха от – 500С до +350С;
- исключение сброса неочищенных стоков;
- в связи с суровыми условиями перемещение обслуживающего персонала
осуществляется в пределах специально утепленной галереи.
1. Техническое предложение.
1.1. В соответствии с представленными исходными данными комплекс сооружений
предназначен для очистки от: нефтепродуктов; взвешенных веществ; ПАВ (ДЭГ); железа;
метанола, а также от других специфических загрязнений, характерных для
производственных стоков промышленных предприятий.
Комплекс очистных сооружений (КОС) изготавливается в блочно-модульном исполнении, все
применяемое оборудование имеет соответствующие сертификаты.
Технологические линии укомплектованы всеми необходимыми контрольно-измерительными
приборами с коммутацией сигналов о состоянии очистной системы на удаленный
диспетчерский пункт, в том числе и сигнала «авария».
В комплексе очистных сооружений использован принцип дублирования технологических
линий и, таким образом, сброс неочищенных стоков исключен. Качество очищенной воды
соответствует показателям к закачке в поглощающие горизонты (пласт) или при
необходимости может удовлетворять требованиям для сброса в водоём рыбохозяйственного
значения.
Для северной климатической зоны предусматривается двойное утепление блочных
модулей, в том числе и их днищ, а также комбинированный обогрев названных модулей от
внешних тепловых сетей и внутренних электронагревателей (тепловые завесы,
тепловентиляторы). Наружное утепление несущих конструкций представляет собой обшивку
из пенопластовых плит толщиной 100 мм, закрепленных профнастилом (сайдингом).
Внутреннее утепление представляет собой обшивку из пенопластовых пластин толщиной 50
мм, закрепленных доской (вагонкой) толщиной 20 мм; сверху доска закрывается
оцинкованными металлическими листами. По своим теплоизолирующим свойствам указанное
комбинированное утепление эквивалентно кирпичной стене толщиной в шесть стандартных
кирпичей.
Освещение и вентиляция блочных модулей выполнены в соответствии со СНИП 2.04.02-84
(табл.44).
1.2.Технологическая схема комплекса сооружений для очистки производственных
сточных вод.
Технологическая схема комплекса сооружений для очистки производственных сточных вод
представлена на рис.1.
«Периодическая
ИУ2
ИУ1
откачка н/п
спецтранспортом и
вывоз на сжигание
совместно с ТБО»
«Исходная сточная
вода»
«Вывоз в
мешках
совместно с
ТБО»
Резервуар
промстоков
(50м3)
НС1
«дренаж»
Устройство
гравитацион
ного
уплотнения
осадка
Пенный
сепаратор
«сжатый
«NaOH»
ВД
воздух»
НН2
ИУ3
НН1
Сорбционный
фильтр
Контактный
осветлитель
Отстойник
хлопьеобраз
ования
Электрокоаг
улятор
«Промывная вода - самотек»
УФоблучатель
«Очищенная вода»
Резервуар
очищенных
стоков
(100м3)
ИУ4
«Подача очищенной воды в
насосную станцию для ее сброса в
водоем»
ВД – воздуходувка или водокольцевой компрессор; НС1 – насос водяный
самовсасывающий; ИУ1…ИУ4 – измерители уровня электрические; НН1, НН2 – насосы
водяные напорные (центробежные).
Рис 1
1.1.Принцип работы КОС.
Исходный сток накапливается в приемном резервуаре (см. рис.1), в котором производится его
первичное отстаивание. В процессе отстаивания из воды удаляются крупнодисперсные
взвешенные вещества, грубые нефтяные пленки, а также осуществляется усреднение
химического и ионного состава поступающих сточных вод.
Помимо указанных загрязнений, для сточных вод, образующихся на промышленных
предприятиях, характерно наличие высоких концентраций таких веществ, как: железо, ПАВ
(ДЭГ), растворенный углекислый газ. Наиболее эффективным методом очистки сточных вод
от названных загрязнений является пенная сепарация (барботирование). Барботирование
заключается в интенсивной продувке через слой очищаемой воды диспергированных
пузырьков газа (атмосферного воздуха). На поверхности газовых пузырьков селективно
адсорбируются одно или несколько растворенных веществ. Газовые пузырьки, вынесенные на
поверхность обрабатываемой воды, образуют дисперсию типа «жидкость в газе» - пену.
Образующаяся пена обогащается адсорбированным веществом, что и обеспечивает
парциальное разделение компонентов раствора «вода – ПАВ». Пенная сепарация (отдувка)
является одной из разновидностей метода адсорбционно-пузырькового разделения.
В процессе барботирования происходит извлечение ПАВ, а также удаление из воды
суспендированных (мелкодисперсные взвешенные вещества) и эмульгированных
(нефтепродукты) загрязнений. Кроме того, наблюдается частичное удаление растворенных
веществ, например, метанола (спиртов), в связи с тем, что его температура кипения ниже, чем
температура кипения воды, поэтому проистекает перенос растворенных молекул метанола
внутрь объема газовых пузырьков. При отдувке осуществляется доокисление железа за счет
появления в сточной воде растворенного атмосферного кислорода и замещение углекислоты
атмосферными газами (азот, кислород). Выделяющиеся из воды пары метанола и углекислый
газ удаляются совместно с отработанным воздухом. В следствии удаления из воды
углекислого газа проистекает стабилизация водородного показателя (рН) обработанного
стока. Если для стабилизации рН одной отдувки недостаточно, то в этом случае установка
предусматривает возможность дозированной подачи раствора щелочи (NaOH) в
обрабатываемую воду (см. рис.1).
Итак, вода из приемного резервуара самовсасывающим насосом (НС1, см. рис.1) подается в
пенный сепаратор. В днище пенного сепаратора размещаются диспергаторы газа (аэраторы).
Рабочим газом является атмосферный воздух, который подается водокольцевым
компрессором. После прохождения пузырьков газа через слой обрабатываемой воды на ее
поверхности образуется пена, которая затем периодически удаляется в специальный
резервуар.
Вода, после ее предварительного осветления в приемном резервуаре и обработки в пенном
сепараторе, с помощью центробежного насоса НН2 (см.рис.1) под напором подается в
электрокоагулятор, где при воздействии постоянного тока производится ее насыщение
реагентом (аноднорастворенным алюминием – Al3+).
Электрообработанная вода направляется в отстойник хлопьеобразования, который
представляет собой прямоугольную емкость, изготовленную из нержавеющей стали.
Процесс хлопьеобразования заключается в выделении из воды гидроокиси алюминия
(AI(OH)3), которая представляет собой хлопья с хорошо развитой, объемной поверхностью.
На поверхности хлопьев адсорбируются мелкодисперсные включения, микроэмульсии и
коллоидные растворы.
После пребывания в отстойнике, вода напорным насосом НН1 (см.рис.1) подается сверху на
вход в контактный осветлитель. Контактный осветлитель представляет собой корпус фильтра,
частично загруженный фильтроагрегатом на основе зерен дегидратированного
алюмосиликата, который имеет плотность большую, чем плотность воды. Остаточные хлопья,
поступающие с водой, продолжают укрупняться в свободном объеме и адсорбируют
мелкодисперсные, а также коллоидные включения, а по достижении верхней части
зернистого слоя загрузки, налипают на поверхность зерен за счет хорошей адгезионной
совместимости структуры хлопьев и фильтрующего материала. С течением времени хлопья
совместно с адсорбированными на их поверхности загрязнениями, выделяясь на верхнем
уровне зернистой загрузки, создают, так называемый, псевдофильтрующий или намывной
слой. Данный слой обладает ярко выраженным коалесцирующим действием, поэтому после
прохождения через намывной участок очищаемая вода получает дополнительное осветление.
При возрастании запорного давления на фильтре свыше 2 атм., во избежание продавливания
отделенных загрязнений, осуществляется промывка загрузки обратным потоком воды или
водовоздушной смесью. Загрязненная промывная вода подается в устройство обезвоживания.
Осадок с помощью илового насоса подается на то же устройство. Отделенная нефтяная
пленка периодически сбрасывается в специальный резервуар, откуда затем вывозится для ее
дальнейшего сжигания совместно с ТБО.
После обработки на контактном осветлителе, вода поступает в сорбционный фильтр, в
котором производится отделение молекулярно растворенных органических и неорганических
включений. Сорбционная загрузка (активированный уголь) подвергается периодической
промывке обратным потоком воды с целью получения свежих сорбционных зон. Промывная
вода возвращается в приемный резервуар через устройство обезвоживания.
Очищенная вода обрабатывается УФ - облучением с целью ее конечного обеззараживания,
после чего под напором направляется в резервуар очищенных стоков (см. рис.1).
1.2.Отходы очистки.
 Все продукты очистки воды, поступающей на установку, накапливаются в емкости
хлопьеобразования, из которой затем направляются в устройство для их обезвоживания.
Обезвоживание осуществляется путем естественного гравитационного уплотнения на
поверхности тканного материала. Принцип работы аналогичен способу функционирования
мешочных фильтров.
В отстойнике хлопьеобразования и на контактном осветлителе отделяются коагулированные
мелкодисперсные и коллоидные включения, гидроксид железа, гидрооксид алюминия,
фосфаты. Данный вид отходов представляет собой нерастворимую в воде и малорастворимую
в органических кислотах смесь: гидроокисей алюминия (Al(OH)3) и железа (Fe(OH)3) с
органическими и неорганическими загрязнениями. Алюминий и железо относятся к
малоподвижной форме тяжелых металлов, поэтому их концентрации в грунте не
лимитируются, т.е. данные отходы являются практически инертными.
В приемной емкости образуются:
Осадок, состоящий из смеси органических и неорганических твердых включений, который
является биологически окисляемым веществом;
Плавающий слой окисленных нефтяных и жировых пленок, которые относятся к
слаботоксичным, нерастворимым в воде веществам.
 Оценку категории и класса опасности отходов производим по таблице:
Категория
Хар-ки неутилизируемых
промышленных отходов
по виду содержащихся
в них загрязнений
Практически инертные
Рекомендуемые
методы
складирования или
обезвреживания
Использование для
планировочных работ
Класс
опасности
II
Биологически окисляемые
легкоразлагающиеся органические
вещества
IV
III
Слаботоксичные малорастворимые
в воде, в том числе при
взаимодействии с органическими
кислотами
Нефтемаслоподобные, не
подлежащие регенерации в
соответствии с действующими
Складирование или
переработка совместно с
твердыми бытовыми
отходами
Складирование совместно с
твердыми бытовыми
отходами
Сжигание, в том числе
совместно с твердыми
бытовыми отходами
III
I
IV
-
IV
V
VI
указаниями
Токсичные со слабым
загрязнением воздуха
(превышение ПДК в 2-3 раза)
Токсичные
Складирование на
специальном полигоне
промышленных отходов
Групповое или
индивидуальное
обезвреживание на
специальных сооружениях
II
I
Таким образом, осадки и плавающие отходы, получаемые в процессе очистки, принадлежат к
I - III категориям, в зависимости от соотношения органических и неорганических веществ в
отделенных загрязнениях, другими словами отходы имеют IV класс опасности, поэтому
после обезвоживания их можно складировать и перерабатывать совместно с твердыми
бытовыми отходами (ТБО).
Мешки с накопленными загрязнениями вывозятся совместно с ТБО после чего опорожняются
на свалке и могут быть использованы повторно.
 Отработанный сорбент водяного и воздушного фильтров утилизируется
совместно с ТБО;
 Отработанные блоки электродов сдаются в металлолом.
1.3.Комплекс очистных сооружений по очистке промышленных стоков
производительностью 100 (м3/сут).
В состав комплекса очистных сооружений входит следующее оборудование:
 Приемная емкость;
 Установка «ЛВХ ПР – 100 БМ», изготовленная в соответствии с ТУ 4859 – 002 –
58668292 – 2007 «установки серии «ЛВХ», предназначенные для очистки и
обеззараживания промышленных, поверхностных и хозяйственно-бытовых сточных
вод»;
 Устройство уплотнения отходов очистки;
 Участок получения, хранения и дозирования раствора щелочи (при необходимости);
 Утепленная галерея для перемещения обслуживающего персонала.
Перечисленное оборудование смонтировано в трех типовых блочных модулях.
 В модуле, обозначаемом - №1, размещается пенный сепаратор и устройство
гравитационного уплотнения осадков;
 В модуле №2 устанавливается оборудование для электрокоагуляции,
осветления, обеззараживания стоков и получения реагентов;
 В модуле №3 размещается емкость хлопьеобразования и утепленная галерея для
перемещения обслуживающего персонала.
Примечание: емкостное оборудование выполнено из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.
Габаритные размеры всех перечисленных модулей допускают их транспортировку
автомобильным, водным или железнодорожным транспортом с учетом нормативов принятых
в РФ.
План площадки комплекса очистных сооружений представлен на рис.2.
Е
№1
№2
12
м
№3
Г
9,0 м
Рис 2
№1 – блочный модуль (12,1м х 2,44м х 2,56м), в котором размещаются: пенный сепаратор с
контактными емкостями и переходной емкостью, насос подающий самовсасывающий,
воздуходувка, насос центробежный, устройство гравитационного уплотнения осадка с
дренажным насосом.
№2 – блочный модуль (12,1м х 2,44м х 2,56м), в котором установлены: устройство
электрокоагулирования (2шт) с баком дегазации, источник питания ЭК (2шт), устройства:
контактного осветления и сорбции, с подающим насосом; установка УФ-облучения,
устройство получения, хранения и дозированной подачи раствора реагента.
№3 – блочный модуль (12,1м х 2,44м х 2,56м), в котором размещается емкость
хлопьеобразования (Е); иловый насос и утепленная галерея для перемещения
обслуживающего персонала (Г).
Схема материальных потоков комплекса очистных сооружений представлена на рисунке 3.
I
Е
№1
№3
III
№2
Г
II
IV
VI
V
VII
VIII
Рис.3
Перечень материальных потоков представлен в Таблице 2
Обозначение
I
II
III
IV
V
VI
Наименование
Подача исходной воды (самовсасывающий насос)
Напорная подача барботированной и нейтрализованной воды
Подача электрообработанной воды
Подача воды после хлопьеобразования
Напорный сброс очищенной воды в резервуар очищенных стоков
(далее в водоем)
Сброс дренажных и промывных вод, а также осадка
VII
VIII
Возврат дренажных вод в приемную емкость
Удаление обезвоженного осадка
План размещения оборудования в модуле №1 представлен на рис.4.
I
2
12,1
м
1
3
II
4
5
Из модуля №2
(NaOH)
5
VI
VI
I
6
2,44 м
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Рис 4
насос самовсасывающий;
пенный сепаратор (5,5 х 1,5 х 1,5м);
воздуходувка;
насос центробежный;
устройство гравитационного уплотнения осадка;
насос дренажный.
План размещения оборудования в модуле №2 представлен на рис.5.
2,44м
Н2,56м
III
2
1
3
2
3
1
12,1
м
II
6
5
6
5
V
7
5
5
IV
4
VI
NaOH
(в модуль №1)
8
Рис 5
1 – исполнительное устройство электрокоагулятора (2шт);
2 – бак дегазации (2шт);
3 – источник питания ИПК-250 (2шт);
4 – насос центробежный;
5 – фильтр засыпной, загруженный фильтроагрегатом;
6 – фильтр засыпной, загруженный сорбентом;
7 – УФ-облучатель;
8 – устройство получения, хранения и дозирования раствора щелочи;
План размещения оборудования в модуле №3 представлен на рис.6.
Е
III
12,1
м
Г
1
IV
VI
VI
2,44м
Рис 6
1 – насос иловый;
Е – емкость хлопьеобразования (10,5 х 0,75 х 2,35 м);
Г – утепленная галерея.
Установка состоит из двух очистных линий номинальной производительностью 3 (м3/ч)
каждая, максимальная производительность очистной линии – 3,5 (м3/ч). Производительность
установки в целом составляет - 6 (м3/час) и указана с учетом заданного уровня загрязненности
исходной воды (см.табл.1).
Стоимость очистки - до 12 руб за 1 м3 очищенной воды (реагенты + расходные
материалы + ремонт и обслуживание + утилизация отходов очистки + амортизация
оборудования).
Реагенты и расходные материалы:
 Алюминий – Лист АД 10 х 1000 х 2000 ГОСТ 21631-76 – 162 кг (3 блока), в год;
 Зернистая загрузка (фильтроагрегат АG) – 200 л, в год;
 Зернистая загрузка (смесь аммоносорб АМ и 207С) – 600 л, замена не реже 1
раза в год;
Энергозатраты:
 Удельное энергопотребление – 2,1 кВт/м3 очищенной воды.
Технические характеристики:
 Максимальное энергопотребление с учетом электрического обогрева блочных
модулей составляет 35 кВт.
 Максимальное энергопотребление без учета электрического обогрева блочных
модулей составляет 20 кВт.
 Сухая масса блока №1 составляет 6500 кг; масса блока №1 в заполненном
состоянии – 21000 кг.
 Сухая масса блока №2 составляет 6500 кг; масса блока №2 в заполненном
состоянии – 11500 кг.
 Сухая масса блока №3 составляет 6500 кг; масса блока №3 в заполненном
состоянии – 27000 кг.
*Примечание. Наружное утепление блочных модулей монтируется на месте эксплуатации.
Модули доставляются без наружного утепления, поэтому их габаритные размеры
соответствуют нормам, принятым для перемещения грузов автомобильным,
железнодорожным или водным транспортом.
2. Коммерческое предложение.
Состав поставки: три утепленных блочных модуля с размещенным в них технологическим
оборудованием с габаритными размерами: 12,1м х 2,44м х 2,56м (каждый);
Гарантийный срок – 1 год (определяется в соответствии с минимальным гарантийным срокам
комплектующего (покупного) оборудования).
Срок работы до капитального ремонта – 5 лет (определяется в соответствии со сроками до
капитального ремонта комплектующего (покупного) оборудования).
Срок работы оборудования до списания – 25 лет.
Сервисное обслуживание: замена блока электродов и сорбционной загрузки водяного и
воздушного фильтров – 1 раз в 3÷6 мес; замена УФ - ламп– не чаще1 раза в год; добавление
контактной загрузки (15% от общего объема) – 1 раз в год; замена сорбционной загрузки – не
реже 1 раза в год; замена аэраторов ПС – 1 раз в 5 лет.
Сервисное обслуживание комплектующих изделий установки «ЛВХ» (насосы и т.д.)
производится в соответствии с эксплуатационной документацией на данное оборудование.
Обращаем внимание, что установка для очистки промышленных стоков и
установка очистки промышленно - бытовых сточных вод изготавливаются
из унифицированных и взаимозаменяемых элементов. Разнятся только
лишь используемые реагенты: в первом случае – это ГПХ ; во втором
случае – при необходимости раствор щелочи. Данное обстоятельство
является значительным преимуществом, особенно при размещении
названных установок в пределах одной производственной площадки.