Исследование возможности использования микроорганизмов для очистки сточных вод от органических загрязнителей

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 20 - Аэротенк - отстойник. Доочистка

Сточная вода поступает в зону аэрации по трубопроводу диаметром 100 мм,

туда же попадает воздух от воздуходувки и циркуляционный активный ил с

помощью эрлифта. По истечении периода биологической очистки активный ил

со сточной водой поступает во вторичный отстойник, где происходит

осветление стоков. Активный ил, находящийся главным образом в нижней

части отстойника, эрлифтом подсасывается и перекачивается в зону аэрации.

Избыточный активный ил периодически удаляется из зоны аэрации через

илопровод диаметром 100 мм на иловые площадки. Осветленная вода поступает

по трубопроводу из отстойной зоны в сооружения доочистки стоков. В качестве

сооружения доочистки могут быт использованы биореакторы с затопленной

загрузкой, либо эту часть сооружений можно использовать как нитрификатор -

денитрификатор. Выбор сооружения доочистки зависит от местных условий и

требований качества очищенного стока. В каждом конкретном случае

необходима частичная реконструкция сооружения доочистки.[23]

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

1.7.2 Аппараты, работающие по методу аэробной стабилизации

избыточного активного ила.

Аэробная стабилизация - это процесс окисления органических веществ в

присутствии микроорганизмов и кислорода атмосферного воздуха, вводимого

принудительно. Этот процесс, с точки зрения кинетики распада органики,

аналогичен процессу окисления органических загрязнений в аэротенке.

Аэробная стабилизация осадка приемлема до 1400 куб.м в сутки и

более. Поскольку продолжительность процесса зависит от начальной

концентрации органических загрязнений и объема образующегося осадка, то

для малых расходов стабилизаторы получаются малыми и легко

эксплуатируемыми.

В стабилизаторе широко применяется как пневматическая (дырчатые

трубы), так и механическая (турбинные или струйные аэраторы) аэрация. На

процесс стабилизации осадков влияет наличие токсичных, агрессивных и

трудно окисляемых веществ при концентрациях, превышающих допустимые.

Метод аэробной стабилизации избыточного ила по сравнению с

методом анаэробной обработки осадка имеет такие существенные

преимущества:

- простота конструктивного исполнения сооружений;

- отсутствие взрывоопасности;

- хорошие санитарно-гигиенические показатели;

- лучшие водоотдающие свойства;

- легкость автоматизации процесса;

- простота обслуживания сооружений.

Установки заводского изготовления разработаны для очистных

станций, они представляют собой блок, объединяющий аэротенк, вторичный

отстойник и стабилизатор избыточного активного ила. Система аэрации

пневматическая.

На рис.21 показана схема компактной установки (КУ) с аэробной

стабилизацией или пневматической аэрацией.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

Рис 21 - Схема установки (КУ) с аэробным стабилизатором и

пневматической аэрацией.

Сточная вода, пройдя решетку-дробилку, установленную вне блока, и

песколовку, поступает в падающий лоток с четырьмя треугольными

регулируемыми водосливами и подаются в аэротенк. Аэротенк - квадратный в

плане резервуар, по дну которого положены четыре плети перфорированных

труб диаметром 150 мм. Аэротенк расчитан на продолжительность пребывания

в нем сточных вод в течении 9 часов в часы максимального притока. С

противоположной стороны аэротенка имеются затопленные окна для подачи

сточных вод в отстойник.

Отстойник - вертикального типа. В нем устанавливается перегородка,

направляющая поток жидкости в нижнюю зону. Сборные лотки осветленной

воды выполняют с регулируемыми треугольными водосливами. Осветленная

сточная жидкость поступает из вторичных отстойников на сооружения

доочистки и обеззараживания. В отстойнике имеются шесть приемников,

каждый из которых снабжен эрлифтом с трубопроводом возврата активного ила

в аэрационную зону; три приемника имеют эрлифты с трубопроводами,

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

направленными в стабилизатор. Вдоль отстойника расположен мостик для

обслуживания, куда вынесены вентили управления эрлифтами.

Продолжительность пребывания стоков в отстойнике 1,5 часа.

Поступление в стабилизатор свежих порций активного ила вызывает

одновременное отделение такого же объема воды в отстойной зоне

стабилизатора, которая отводится вместе с очищенными сточными водами из

установки. Выгрузка из стабилизатора обработанного активного ила

производится при достижении в нем предельной концентрации ила. Период

выгрузки составляет 7-10 суток.

Очистка стоков на это установке осуществляется без первичного

отстаивания, БПК очищенного стока составляет 15 мг/л.

На рис.22 показана схема установки с аэробной стабилизацией

активного ила и механическими аэраторами. Эти сооружения выполняют в

блочном варианте что позволяет набирать необходимую производительность

(700-400 куб.м в сутки и более).

Рис 22 - Схема установки с аэробным стабилизатором и механической

аэрацией.

Установка работает следующим образом: сточная вода после решеток-

дробилок и песколовки без отстаивания поступает в аэрационную часть

сооружения. Аэрация смесь активного ила и сточных вод осуществляется

механическим аэратором, установленным исключительно в центре аэрационной

части. Обработанная жидкость в смеси с активным илом через затопленный

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

водослив поступает в дегазационную камеру и в отстойник. Возврат активного

ила в аэрационную зону осуществляется из бункерной части отстойника через

циркуляционный трубопровод за счет гидростатического напора механического

аэратора.

Одновременное поступление сточных вод и возвратного ила обеспечивает

их хорошее смешение, а это в свою очередь приводит к эффективному изъятию

загрязнений.

Осветленные сточные воды собираются в отводной лоток вторичного

отстойника, устроенного на поверхности жидкости, и отводится на сооружения

доочистки и обеззараживания.

В данном разделе курсовой работы рассмотрено современное состояние

проблемы загрязнения сточных вод. Масса загрязняющих веществ, сброшенных

со сточными водами в окружающую среду, составила 1252,1 тыс. и увеличилась

по сравнению с 2005-2006 на 42,9 тыс. Степень загрязнённости сточных вод

оценивается концентрацией примесей, т. е. их массой в единице объёма

Даны характеристики приоритетных органических соединений,

поступающих в сточные воды промышленных предприятий, таких как фенол,

хлорфенол, ПАУ, ПХБ, пестициды. Приоритетные органические загрязнители

обладают токсическим действием и ухудшают органолептические показатели

воды, происходит их накопление в водных экосистемах, биоаккумулирование и

экологичекая магнификация.

Оценены способности микроорганизмов к конверсии органических

загрязнителей, как деструкторов способных утилизировать трудноразлагаемые

вещества, что обеспечивается наличием у них специфических ферментативных

систем.

Проанализирован биологический метод очистки сточных вод от

органических соединений. Методы биологической очистки являются наиболее

универсальными, эффективными и экологически безопасными.

Исследованы механизмы биодеградации углеводородных загрязнителей,

фенола и его производных. Органические загрязняющие вещества при

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

воздействии микроорганизмов подвергается окислительному разложению до

неароматических соединений, с образованием безвредных продуктов, таких как,

вода и углерод.

Рассмотрено оборудование для практического применения

микроорганизмов: аэрационные аппараты, работающие по методу полного

окисления органических загрязнений, и аэрационные аппараты с аэробной

стабилизацией избыточного активного ила. Установки обоих типов аппаратов

обеспечат стабильную высокую эффективность очистки сточных вод от

органических соединений, не требуя отвода больших площадей земли, и

являются экономически выгодными.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

2. Правовые основы и методы обеспечения природоохранного

законодательства в области рационального использования воды

Экологическая политика – совокупность установленных государством

правовых норм, направленных на выполнение мероприятий по сохранению

среды обитания человека и разумное использование природных ресурсов.

Экологический контроль со стороны государства призван минимизировать

ущерб окружающей среде, наносимый скапливающимися отходами

предпринимательской деятельности. Кроме того, экологический контроль

осуществляется с целью эффективного проведения мероприятий по охране

окружающей среды.

Правовые акты, входящие в отечественное экологическое законодательство,

по своей общности делятся на несколько уровней. Основу составляют

положения Конституции РФ, относящиеся к экологии. Регулирование

природопользования осуществляется с помощью механизма административно-

правовых форм управления через систему нормативно-технических документов.

Базовым актом в области экологии является Закон Российской Федерации от 10

января 2002 года № 7-ФЗ< «Об охране окружающей среды». Важнейшими из

них являются экологические нормативы, правила и стандарты, которые

разрабатываются на основе природоохранного законодательства с учетом

экологических, санитарно-гигиенических, технических и экономических

требований. Стандарты качества природной среды — единые требования,

правила и нормативы, отвечающие современному уровню научно-технического

прогресса и предъявляемые к организациям в целях охраны природы на основе

правильного соотношения экологических и экономических интересов.

Исследование правовых основ государственного регулирования охраны

окружающей среды и рационального использования природных ресурсов важно

и актуально в современной России, так как экологическое состояние

окружающей среды Российской Федерации в отдельных регионах страны,

принимает катастрофический характер, а зачастую, страна не застрахована от

«экологических коллапсов» и катастроф.

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

Поскольку в настоящее время наблюдается интенсивное развитие всех

отраслей промышленности, которое приводит к деградации природной среды,

то с целью усиления ее охраны необходимо правовое регламентирование

потребления отдельных природных компонентов, в частности рационального

водопользовании

2.1 Закон РФ от 10 января 2002 года № 7-ФЗA «Об охране окружающей

среды»

Закон «Об охране окружающей природной среды» является главным

законодательным актом, определяющий целевые задачи по сохранению

природной среды и поэтому все его положения не должны вступать в

противоречия с другими нормативными и регулирующими документами в

вопросах сохранения природной среды.

Основное направление закона определено как научно обоснованное

сочетание экологических и экономических интересов с приоритетом охраны

здоровья и прав человека на здоровую, чистую окружающую среду. Отклонение

от разработанных нормативов воздействия считается экологическим

правонарушением. В отличие от отраслевых законов сформулированы

требования, обращенные к источникам вредного воздействия на природную

среду. Человек, охрана его жизни и здоровья рассматриваются в законе как

субъект воздействия на природную среду, а также как объект такого

воздействия, наделенный гарантиями на возмещение причиненного вреда. В

законе закреплен механизм его реализации, состоящий из системы,

включающей экономическое стимулирование рационального

природопользования и меры административно-правового воздействия на

нарушителей экологических нормативов.

Согласно этому закону считается обязательным проведение

государственной экологической экспертизы, государственного экологического

контроля, его правомочия по приостановлению, ограничению, прекращению

деятельности экологически вредных производств. Определяет правовые основы

государственной политики в области охраны окружающей среды,

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

обеспечивающие сбалансированное решение социально-экономических задач,

сохранение благоприятной окружающей среды, биологического разнообразия и

природных ресурсов в целях удовлетворения потребностей нынешнего и

будущих поколений, укрепления правопорядка в области охраны окружающей

среды и обеспечения экологической безопасности; регулирует отношения в

сфере взаимодействия общества и природы, возникающие при осуществлении

хозяйственной и иной деятельности, связанной с воздействием на природную

среду как важнейшую составляющую окружающей среды, являющуюся основой

жизни на Земле, в пределах территории Российской Федерации, а также на

континентальном шельфе и в исключительной экономической зоне РФ. В

указанном законе рассмотрены нормативы допустимых выбросов и сбросов

веществ. Лимиты на выбросы и сбросы допускаются на основании разрешений,

выданных органами исполнительной власти, осуществляющими

государственное управление в области охраны окружающей среды.

2.2 Водный кодекс РФ от 16 ноября 1995 г.

Водный кодекс РФ регулирует правовые отношения с целью обеспечения

сохранения, научного обоснования, рационального использования вод для нужд

населения и отраслей экономики, восстановления водных ресурсов, охраны вод

от загрязнения и исчерпывания, избегания вредного воздействия вод и

ликвидации его последствий, улучшения состояния водных объектов, а также

охраны прав предприятий, учреждений, организаций и граждан на

водопользование. Водный фонд РФ включает все водные объекты на

территории России. К нему относятся: поверхностные воды (озёра), водотоки

(реки, ручьи), искусственные водоёмы (водохранилища, пруды) и каналы,

подземные воды и источники, внутренние морские воды и территориальное

море.

По действующему Водному кодексу все водные объекты являются

государственной собственностью. Исключения составляют обособленные

искусственные, непроточные водоемы небольшой площади (пруды), которые

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ

могут находиться в частной собственности. Таким образом, именно государство

как собственник всех водных объектов обеспечивает охрану вод и право

граждан на свободное водопользование.

Нарушение водного законодательства влечёт за собой дисциплинарную,

административную, гражданско-правовую или уголовную ответственность.

Цели водного законодательства Российской Федерации реализуются на

основе принципа устойчивого развития (сбалансированного развития экономики

и улучшения состояния окружающей природной среды).

В водном кодексе рассматривается понятие «допустимое воздействие на

водные объекты». Это означает, что количество веществ в сбросах сточных вод

и дренажных вод в водные объекты не должно превышать установленные

нормативы допустимого воздействия. При расчете нормативов допустимого

воздействия на водные объекты необходимо учитывать технико-экономические

характеристики производства, системы очистки, а также оборотного или

повторного использования воды каждого конкретного предприятия.

Действующие предприятия-водопользователи, сбрасывающие сточные воды с

превышением установленных нормативов допустимого воздействия, обязаны

обеспечить разработку и реализацию планов мероприятий по достижению

нормативов допустимого воздействия. В период реализации планов или их

отдельных этапов, соответствующих нормативным срокам продолжительности

строительства и ввода в эксплуатацию водоохранных сооружений, предприятия

должны осуществляют сброс сточных вод на основании разрешений на сброс

загрязняющих веществ, устанавливающих лимиты на сброс загрязняющих

веществ со сточными водами.

Таким образом, в водном кодексе РФ отражены мировые тенденции оценки

воздействия на водные объекты.

2.3 Федеральный закон "О санитарно-эпидемиологическом

благополучии населения" от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ

Настоящий Федеральный закон регулирует отношения, возникающие в

области обеспечения санитарно-эпидемиологического благополучия населения

Изм. Лист № докум. Подпис

Дата

Лист

3835.000130.000 ПЗ