Разработка метода очистки сточных вод на биологических очистных сооружениях ПАО «Нижнекамскнефтехим» от фосфат-ионов методом коагуляции
Введение
Актуальность темы. В настоящее время с развитием городского хозяйства и промышленного производства увеличивается техногенная нагрузка на водные ресурсы. С увеличением объемов промышленности и роста городского населения актуальной проблемой является загрязнение водоемов избыточным количеством биогенных элементов, поступающих в составе сбрасываемых недоочищенных сточных вод в водоемы, что приводит к антропогенной эвтрофикации, нарушению структуры биоценоза и, как следствие, гибели гидробионтов [1].
Эвтрофикация является основной причиной ухудшения качества вод поверхностных источников. Резкое повышение биологической активности, происходящее вследствие нарушения баланса питательных веществ, приводит к чрезмерному развитию небольшого количества систематических групп водных организмов (водорослей, особенно зеленых и диатомовых, цианобактерий, водных микромицетов). При этом нарушается снабжение воды кислородом, вследствие чего развиваются анаэробные формы. Все эти процессы приводя
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Литературный обзор 9
1.1 Общая характеристика фосфора и его соединений 9
1.2 Влияние фосфатов на эвтрофикацию водоемов 10
1.3 Известные методы очистки сточных вод от биогенных элементов 11
1.3.1 Роль коагуляции при удалении загрязнений из сточных вод 11
1.3.2 Оптимальные дозы коагулянта, выбор дозы 15
1.3.3 Физико-химическая очистка сточных вод 16
1.4 Биологическая очистка сточных вод. 18
1.5 Удаление фосфора фосфатов из сточных вод 21
1.6 Условия нормирования сбросов соединений фосфора в поверхностные водные объекты 27
1.7 Биологические очистные сооружения ПАО «Нижнекамскнефтехим» 30
2.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 36
2.1 Реагентное удаление фосфатов из сточных вод с 36
2.2 Описание проведения экспериментов 38
2.3 Методики определения основных показателей качества 40
2.3.1 Методика определение содержания фосфат-ионов в анализируемой воде….. 40
2.3.2 Методика определения содержания алюминия в воде 41
2.3.3 Методика определения содержания общего железа в воде 42
2.3.4 Методика выполнения измерений водородного показателя (рН) в анализируемой воде 43
2.3.5 Методика выполнения биотестирования в анализируемой воде 44
3.АНАЛИЗ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ 46
3.1 Пробное коагулирование хозбытового стока БОС ПАО «Нижнекамскнефтехим» 46
3.1.1 Пробное коагулирование с применением 1% раствора сульфата алюминия 46
3.1.2 Пробное коагулирование хозбытового стока с применением 1% раствора ГОХА-8 49
3.1.3 Пробное коагулирование хозбытового стока 1% раствором сульфата железа 52
3.2 Пробное коагулирование химически загрязненного стока БОС ПАО «Нижнекамскнефтехим» 55
3.2.1 Пробное коагулирование химстока 1% раствором сульфата
алюминий 55
3.2.2 Пробное коагулирование химстока 1% раствором ГОХА-8 58
3.2.3 Пробное коагулирование химстока 1% раствором сульфата железа 61
3.3 Пробное коагулирование сточной воды до вторичных отстойников 64
3.3.1 Пробное коагулирование 1% раствором сульфата алюминия 64
3.3.2 Пробное коагулирование 1% раствором ГОХА-8 67
3.3.3 Пробное коагулирование 1% раствором сульфата железа 70
3.4 Пробное коагулирование сточной воды после вторичных отстойников 72
3.4.1 Коагулирование 1% раствором сульфата алюминия 72
3.4.2 Коагулирование 1% раствором ГОХА - 8 76
3.4.3 Пробное коагулирование 1% раствором сульфатом желез 79
3.5 Сравнительная оценка коагулянтов для очистки сточной воды после вторичных отстойников 82
3.6 Биотестирование растворов коагулянта 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 85
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Сорвачев К.Ф. Биологическая химия М. просвещение, 1971
2. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М. Наука, 1977. С.355;
3. РейвнП. Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника М. Мир, 1990.
4. Бабенков Е.Д. Очистка воды коагулянтами. М. Наука, 1977. С.355
5. Сорвачев К.Ф. Биологическая химия М. просвещение, 1971
6. Н.В. Захватаева, С.А. Шеломков Активный ил как управляемая экологическая система. М, Экспо-Медиа_Пресс, 2013.
7. РейвнП. Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника М. Мир, 1990.
8. Шапошников В.Н. Техническая микробиология, М. 1948.
9. Биохимия : Учебник для ВУЗов под ред. Северина Е.С. ИГ ГОЭТАР-Медиа, 2007.
10. Кретович В.Л. Введение в энзимологию. М. Наука, 1974.
11. Шлегель Г. Общая микробиология, М. Мир, 1987
12. Pays Э. Химическая микробиология. - M.:«Медицина», 1971.
13. Родионов А.И., Аль Махмуд Ахмед и др. Сорбционная очистка сточных вод от соединений фосфора // Моск. хим.-технол.ин-т — М., 1985.
14. Савада Сигэки, Узко Каору. Способы удаления фосфатов из воды, 1983. Бюл. № 57-77984.
15. Сайбаталова Ф.Б., Шалавин Н.В., Дмитриевский Б.А. и др. Способ очистки сточных вод от фторидов и фосфатов// A.c. 1364667 СССР, 1988. Бюл. № 3753467/23-26.
16. Соколов Л.И. Козлова А.Г. Эколого-экономическая эффективность предприятий. -Вологда: ВоГТУ, 2001.
17. Barth E.F., Smith J.M., Branner CA., Farrell J.B. Process design manual for phosphoras removal.-U.S. :EP A, 1976.
18. Ванин В.В., Каныгин A.B., Родзиллер И.Д. Рекомендации по пуску, накладке и эксплуатации сооружений биохимической очистки некоторых производственных сточных вод, содержащих моющие вещества. - М.:ВНИИ ВОДГЕО, 1972.
19. Гриффит Э., Битон А., Спенсер Дж., Митчелл Д. Фосфор в окружающей среде. - М.: Изд-во "Мир", 1977.
20. Спевакова И.П., Леднева И.Н., Никольский Г.С. Доочистка сточных вод от фосфатов с помощью электрохимически полученного коагулянта // Тезисы 7 Всесоюз-ОАО «МосводоканалНИИпроект» 83 ного симпозиума по современным проблемам прогнозирования, контроля качества воды водоемов и озонирования. - Москва, 1985.
21. Стукалов П.С., Васильев Е.В., Глебов H.A. Магнитная обработка воды. - "Судостроение", 1969.
22. Татаринов Б.П., Кирий Е.А. Исследование некоторых вопросов обработки воды в магнитном поле. - Ростов:Труды института железнодорожного транспорта, 1964. № 48.
23. Шабловская Г.К., Жуманов О., Забарило А.Б. и др. Удаление из воды марганца, фосфора и фторидов фильтрованием через полуобожженный доломит // Химия и технология воды, 1988. № 3.
24. Шахов А.И., Ширяев A.B., Душ
Биологические: аэробное окисление (Э= 90%), анаэробное восстановление (Э = 90%), биосорбция (Э = 90%).
Комбинированные: биологические с применением коагулянтов и флокулянтов (биолого-химические) (Э = 90%), биологические с термической обработкой избыточного активного ила (Э = 90%).
Наиболее распространенные приемы удаления фосфора на различных этапах очистки сточных вод: физико- химический и биологический [18]. [19]
За рубежом чаще всего применяются технологии очистки сточных вод от соединений фосфора с использованием химического осаждения.
Биолого-химическая очистка предназначается для глубокого удаления соединений фосфора из городских (бытовых) сточных вод, источниками поступления соединений фосфора в которые является фекальный сток (30 - 50 %) и фосфатные компоненты синтетических моющих средств (50 - 70 %). Средняя концентрация общего фосфора в бытовых сточных водах составляет 15 - 20 мг/л (по РО43-).
При традиционной биологической очистке за сче