Проект локальных очистных сооружений гальванического производства

За последнее десятилетие состояние окружающей водной среды значительно ухудшилось. Это связано в первую очередь с увеличением производительности предприятий различного рода деятельности. Требования к охране окружающей среды ужесточились, что заставляет природопользователей внедрять очистные сооружения, после работы которых, очищенная вода соответствовала бы нормам предельно допустимого сброса (НДС). В связи с этим появилась необходимость искать современные технологические решения по очистке промышленных сточных вод.
Согласно Правилам охраны поверхностных вод все водные объекты в РФ подразделяются на две категории: водные объекты для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и объекты для рыбохозяйственных целей. В свою очередь, первая категория подразделяется на объекты, которые используются для централизованного и нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий и объекты, которые используются для купания, спорта и отдыха. Вторая категория подразделяется на объекты, которые используются для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду, и объекты для всех других видов рыбохозяйственной деятельности.
ПДК устанавливается по тому признаку вредного воздействия (влияние на здоровье человека, на органолептические свойства воды или на общесанитарное состояние водоема), который характеризуется наименьшей пороговой или подпороговой концентрацией. То есть, вредные вещества нормируются по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ). Под ЛПВ понимается наиболее вероятное неблагоприятное воздействие наименьших концентраций вредного вещества. ЛПВ показывает, в каком направлении прежде всего проявится неблагоприятное воздействие.

Производственная деятельность предприятий, вызывающая загрязне-ние окружающей природной среды, приводит к нарушению условий экологической безопасности, деградации природы, ухудшению здоровья людей. Этого не будет происходить, если предприятия станут применять безотходные и малоотходные технологические процессы, надлежащее газоочистное оборудование, экологизировать производственные процессы
Водный кодекс РФ обязывает производителей использовать оборотное водоснабжение на своих предприятиях, если существующие технологии могут это обеспечить [2]. Основным способом решения проблемы утилизации сточных вод и реализации данного требования является организация системы очистки стоков с их дальнейшим использованием в оборотном водоснабжении предприятия. В гальваническом производстве вода используется на хозяйственно-бытовые, противопожарные и технологические нужды. Наименьшие требования к качеству применяют к технической воде, следовательно после извлечения тяжелых металлов, следует стремиться к максимальному вовлечению очищенной воды в использование для технических целей.
В гальваническом производстве вода используется на хозяйственно-бытовые, противопожарные и технологические нужды. Технологические нужды включают в себя: приготовление технологических растворов, промывка деталей, охлаждение оборудования (выпрямители) и растворов (ванны), прочие нужды (промывка фильтров, профилактика оборудования). Расход воды на приготовление технологических растворов определяется объемом ванн и составом растворов. Расход воды на охлаждение выпрямителей определяется их типом и мощностью и указывается в технической документации (паспорте). До 90-95% воды в гальваническом производстве используется на промывочные операции, причем удельный расход воды зависит от применяемого оборудования и колеблется в широком диапазоне от 0,2 до 2,3 м3 на 1 м2 обрабатываемой поверхности.
Соединения металлов, выносимые сточными водами гальванического производства, оказывают вредное воздействие на экосистему. Например, соединения меди и кадмия даже в малых концентрациях оказывают резко выраженное токсическое действие на рыб и другие водные организмы.
Согласно ФЗ «Об охране окружающей среды» любая хозяйственная деятельность, включая производственную является опасной для окружающей среды[1]. Актуальность темы курсовой работы заключается в том, что гальваническое производство выступает одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, ввиду образования значительного объема сточных вод, содержащих вредные примеси тяжелых металлов, высокотоксичных соединений, неорганических кислот, щелочей, поверхностно-активных веществ и других, а также большого количества твердых отходов, содержащих тяжелые металлы в малорастворимой форме.
Значимость объясняется сильным негативным воздействием на окру-жающую среду и человека. Действующее природоохранное законодательство регламентируетпорядок сброса сточных вод в водные объекты, путем установленных методик для расчета нормативного сброса, и требований к качеству сточных вод. Сброс высококонцентрированных стоков гальванического производства оказывает токсическое, мутагенное и тератогенное воздействие на живые организмы экосистемы.
 
За последнее десятилетие состояние окружающей водной среды значительно ухудшилось. Это связано в первую очередь с увеличением производительности предприятий различного рода деятельности. Требования к охране окружающей среды ужесточились, что заставляет природопользователей внедрять очистные сооружения, после работы которых, очищенная вода соответствовала бы нормам предельно допустимого сброса (НДС). В связи с этим появилась необходимость искать современные технологические решения по очистке промышленных сточных вод.
Согласно Правилам охраны поверхностных вод все водные объекты в РФ подразделяются на две категории: водные объекты для хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования и объекты для рыбохозяйственных целей. В свою очередь, первая категория подразделяется на объекты, которые используются для централизованного и нецентрализованного хозяйственно-питьевого водоснабжения и водоснабжения пищевых предприятий и объекты, которые используются для купания, спорта и отдыха. Вторая категория подразделяется на объекты, которые используются для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб, обладающих высокой чувствительностью к кислороду, и объекты для всех других видов рыбохозяйственной деятельности.
ПДК устанавливается по тому признаку вредного воздействия (влияние на здоровье человека, на органолептические свойства воды или на общесанитарное состояние водоема), который характеризуется наименьшей пороговой или подпороговой концентрацией. То есть, вредные вещества нормируются по принципу лимитирующего показателя вредности (ЛПВ). Под ЛПВ понимается наиболее вероятное неблагоприятное воздействие наименьших концентраций вредного вещества. ЛПВ показывает, в каком направлении прежде всего проявится неблагоприятное воздействие.

Производственная деятельность предприятий, вызывающая загрязне-ние окружающей природной среды, приводит к нарушению условий экологической безопасности, деградации природы, ухудшению здоровья людей. Этого не будет происходить, если предприятия станут применять безотходные и малоотходные технологические процессы, надлежащее газоочистное оборудование, экологизировать производственные процессы
Водный кодекс РФ обязывает производителей использовать оборотное водоснабжение на своих предприятиях, если существующие технологии могут это обеспечить [2]. Основным способом решения проблемы утилизации сточных вод и реализации данного требования является организация системы очистки стоков с их дальнейшим использованием в оборотном водоснабжении предприятия. В гальваническом производстве вода используется на хозяйственно-бытовые, противопожарные и технологические нужды. Наименьшие требования к качеству применяют к технической воде, следовательно после извлечения тяжелых металлов, следует стремиться к максимальному вовлечению очищенной воды в использование для технических целей.
В гальваническом производстве вода используется на хозяйственно-бытовые, противопожарные и технологические нужды. Технологические нужды включают в себя: приготовление технологических растворов, промывка деталей, охлаждение оборудования (выпрямители) и растворов (ванны), прочие нужды (промывка фильтров, профилактика оборудования). Расход воды на приготовление технологических растворов определяется объемом ванн и составом растворов. Расход воды на охлаждение выпрямителей определяется их типом и мощностью и указывается в технической документации (паспорте). До 90-95% воды в гальваническом производстве используется на промывочные операции, причем удельный расход воды зависит от применяемого оборудования и колеблется в широком диапазоне от 0,2 до 2,3 м3 на 1 м2 обрабатываемой поверхности.
Соединения металлов, выносимые сточными водами гальванического производства, оказывают вредное воздействие на экосистему. Например, соединения меди и кадмия даже в малых концентрациях оказывают резко выраженное токсическое действие на рыб и другие водные организмы.
Согласно ФЗ «Об охране окружающей среды» любая хозяйственная деятельность, включая производственную является опасной для окружающей среды[1]. Актуальность темы курсовой работы заключается в том, что гальваническое производство выступает одним из наиболее опасных источников загрязнения окружающей среды, ввиду образования значительного объема сточных вод, содержащих вредные примеси тяжелых металлов, высокотоксичных соединений, неорганических кислот, щелочей, поверхностно-активных веществ и других, а также большого количества твердых отходов, содержащих тяжелые металлы в малорастворимой форме.
Значимость объясняется сильным негативным воздействием на окру-жающую среду и человека. Действующее природоохранное законодательство регламентируетпорядок сброса сточных вод в водные объекты, путем установленных методик для расчета нормативного сброса, и требований к качеству сточных вод. Сброс высококонцентрированных стоков гальванического производства оказывает токсическое, мутагенное и тератогенное воздействие на живые организмы экосистемы.
 

Содержание
Введение 3
1Выбор и обоснование технологической схемы очистки сточных вод 4
1.1 Методы очистки сточных вод от гальванического производства. Преимущества и недостатки 4
1.2 Выбор технологической схемы очистки 9
2 Описание технологической схемы очистки сточных вод гальванического производства 15
3 Расчет сооружений схемы очистки 17
3. 1 Сборник-накопитель 17
3.2 Реагентная обработка 18
3.3 Расчет реактора 21
3.4 Расчет отстойника 23
4.4 Расчет механических фильтров 26
4.5 Расчет ионообменных фильтров 27
Заключение 31
Список используемой литературы 32

Для утилизации стоков требуется их очистка, способ и метод которой полностью определяется перечнем содержащихся компонентов и их количеством. Возможна раздельная очистка стоков от гальванических ванн различного назначения, либо комплексная – в этом случае стоки смешиваются и далее подвергаются очистке. Чаще всего, смешивание стоков позволяет изменить рН среды, нейтрализацией кислот щелочами и наоборот и вывести из раствора вновь образующиеся нерастворимые соединения. Раздельная очистка стоков требует больших капиталовложений, большого количества реагентов и площадей под оборудование. Комплексная очистка приводит к необходимости работать с растворами сложного состава.
В работе был принят реагентный способ очистки сточных вод гальванического производства, который включал в себя добавление реагентов, после которых осуществлялось осаждение образующихся гидроксидов металлов, осаждение осадка производилось в вертикальном отстойнике, для использования воды в оборотном водоснабжении предприятия необходимо произвести доочистку на механических и ионообменных фильтрах.

1. Об охране окружающей среды: Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 7-ФЗ: по состоянию на ноябрь 2015 г. // Гарант Эксперт 2012 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2015.
2. Водный кодекс Российской Федерации: Федеральный закон от3 июня 2006 г. № 74-ФЗ по состоянию на ноябрь 2015 г. // Гарант Эксперт 2012 [Электронный ресурс]. – НПП «Гарант-Сервис», 2015.
3. СП 32.13330.2012 Канализация. Наружные сети и сооружения. Актуализированная редакция СНиП 2.04.03-85. – М.: Минрегион России, 2012.
4. СП 131.13330.2012 Строительная климатология. Актуализиро-ванная редакция СНиП 23-01-99*. – М.: Минрегион России, 2012.
5. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика/Н. И. Лихачев, И. И. Ларин, С. А. Хаскин и др. Под общей редакцией В. Н. Самохина – 2-е издание, перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1981. – 639 с.
6. Поворов А. А., Павлова В. Ф. Очистка сточных вод гальванических производств // Экология производства. – 2007. – № 5. – с. 68-73.
7. Когановский А.М., Клименко Н.А. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. – М.: Химия, 1983-288 с.
8. Яковлев С.В., Карелин Я.А., Жуков А.И., Колобанов С.К. Канализация. Учебник для вузов. - Изд.5-е перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1975. - 632 с
9. Лукиных А.А. Таблицы для гидравлического расчета канализа-ционных сетей и дюкеров по формуле акад. Н. Н. Павловского /А. А. Лукиных, Н. А. Лукиных.-5-е изд., доп. – М.: Стройиздат, 1987. – 152 с.
10. Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб.пособие для вузов. – М.: Высш. Школа, 1981. – 232 с.
11. Гарипова С.А., Очистка сточных вод гальванического производства от тяжелых металлов // Экология производства. – 2011. - № 10. – с. 66-70.
12. Павлов Д. В., Колесников В. А.Очистка сточных вод гальванического производства: новые решения // Водоснабжение и санитарная техника. – 2012. – № 6. – с. 66-70.
13. С.С. Виноградов. Экологически безопасное гальваническое производство/ Под ред. Проф. Кудрявцева. – М.: Глобус. – 1998 г. – 302 с.
14. Очистка и использование сточных вод гальванических произ-водств. Зарубежный опыт. – М.: Стройиздат, 1983 г. – 104 с.