(5.17)

Концентрація амонійного азоту така:

(5.18)

Відділення очищеної води від активного мулу відбувається у вторинному відстійнику. Ефективність відділення при цьому складає 87 % (Е = 0,87), а вологість осаду 98 % (ц = 98 %).

Маса мулу та завислих часток, що осіли, розраховують за такою формулою:

(5.19)

Тоді маса вологого осаду буде дорівнювати:

(5.20)

Масу води, що виходить з вторинного відстійника, розрахувують за формулою:

 (5.21)

Маса активного мулу, що залишився у воді, буде такою:

(5.22)

Результати розрахунків заносимо до таблиці 5.4.

Таблиця 5.4 - Матеріальний баланс вторинного відстійника

Прихід	Кг/год	Витрата	Кг/год
1. Вода після аеротенку у т.ч.: завислі частки органічні речовини азот амонійний.	223417,23 364,85 2,08 0,48	1. Очищена вода у т.ч.: дисперсні частки органічні речовини азот амонійний	207546,23 47,43 2,08 0,48
		2. Вологий осад у т.ч.: активний мул волога	15871,00 317,42 15553,58
Усього	223417,23	Усього	223417,23

Для остаточного знешкодження вод перед скиданням у водойми, їх направляють в контактні резервуари. В контактних резервуарах воду обробляють розчином гіпохлориту натрія (1 %-им).

Маса активного хлору, необхідного для знезараження знаходять за формулою:

(5.23)

де Д_{акт.хлор} - доза активного хлору, г/мі.

Маса розчину гіпохлориту натрія, необхідного для знезараження, така:

(5.24)

.

Маса активного хлору, що залишиться в очищеній воді становить:

(5.25)

де С_{зал.хлор} - концентрація залишкового хлору.

Маса води, що скидається у водойму розраховують за формулою:

(5.26)

Результати розрахунків заносимо до таблиці 5.5.

Таблиця 5.5 - Матеріальний баланс контактних резервуарів

Прихід	Кг/год	Витрата	Кг/год
1. Вода після вторинного відстійника у т.ч.: дисперсні частки органічні речовини азот амонійний.	207546,23 47,43 2,08 0,48	1. Очищена вода у т.ч.: дисперсні частки органічні речовини азот амонійний залишковий хлор	207607,92 47,43 2,08 0,48 0,31
2. Розчин гіпохлориту натрія у т.ч.: активний хлор	62,00 0,62
		2. Втрати хлору на окислення	0,31
Усього	207608,23	Усього	207608,23

6. Аналітичний контроль за стадіями процесу

В процесі очищення каналізаційних стоків на очисній станції відбувається постійний контроль на всіх стадіях процесу. Цей контроль здійснюється шляхом відбору проб і їх аналізу. Для розглянутої технологічної схеми виконується аналітичний контроль, результати якого представлені у таблиці 6.1.

Таблиця 6.1 - Аналітичний контроль за стадіями виробництва

Об'єкт контролю	Що визначають	Норми	Місце та засіб відбору проб	Періодичність контролю	Хто виконує аналіз	Стисла методика аналізу
1	2	3	4	5	6	7
Стічна вода після решіток	Температура	Не вище 40 оС	Після решіток	Щоденно	Лаборанти хімічно-бактеріального аналізу	Вимірювання температури за допомогою термометру
	pH	6,5-9,0		-//-		Вимірювання водного показника електрометричним методом [14]
	Завислі речовини	300,0 мг/дмі		-//-		Визначення завислих речовин гравіметричним методом [14]
	Азот амонійний	30,0 мг/дмі		-//-		Визначення амоній іонів фотометричним методом з реактивом Неслера[14]
	БСК 5	188 мг/дмі		2 рази на тиждень		Визначення біологічного споживання кисню після n днів стандартним методом [14]
	Нітрати	45,0 мг/дмі		-//-		Визначення нітратів фотометричним методом з саліциловою кислотою [14]
	Залізо	2,5 мг/дмі		-//-		Визначення загального заліза фотометричним методом з ортофенантроліном [14]
	Хлориди	350 мг/дмі		-//-		Визначення хлоридів меркуриметричним методом [14]
	Сухий залишок	Не нормується		1 раз на місяць		Гравіметричне визначення сухого залишку [14]
	ХСК	470 мг/дмі		-//-		Визначення хімічного споживання кисню (біхроматна окислюваність) [14]
	СПАР	20,0 мг/дмі		-//-		Визначення АПАР екстракційно-фотометричним методом з метиленовим блакитним [14]
	Нафтопродукти	10,0 мг/дмі		-//-		Визначення нафтопродуктів хроматографічним методом [14]
	Колі-індекс	Не нормується		-//-		Вимірювання санітарно-мікробіологічних показників [14]

7. Норми технологічного режиму

Норми технологічного режиму за стадіями виробництва представлені в таблиці 7.1.

Таблиця 7.1 - Норми технологічного режиму за стадіями виробництва [9]

Операція	Час, год	Температура, °С	Кількість компонентів, тис мі/доб	Інші показники
Затримання крупних забруднень на решітках		Температура навколишнього середовища	Вода, що надходить на очисні споруди - 5,0	Кут нахилу решіток 60° Розмір прозору решіток 16 мм
Видалення мінеральних домішок в пісколовках	не < 30 с	-//-		Е =20 % (для фракцій піску > 0,25 мм) Зольність не < 70 %
Відстоювання води в біокоагуляторах та первинних відстійниках	1,5	-//-		Е = 50 % Сзв.реч. не > 100 мг/дмі ц = 95 %
Біологічна очистка в аеротенках	12	5-30		Скисню=2-6 мг/дмі САМ=1,5-3 г/дмі pH= 6,5-8,5 Сзв.реч. не > 100 мг/дмі
Відокремлення активного мулу від очищенної води	не < 2	Температура навколишнього середовища		ц=99,7 %
Знезараження води гіпохлоритом натрію	не < 0,5	-//-		Сраб.розч. NaOCl=1 %

8. Конструктивні розрахунки апаратів

8.1 Решітки-дробарки

У зв'язку з тим, що максимальна витрата стічних вод на очисних спорудах складає 208,3 мі/год, у відповідності з таблицею 2 [15] обираємо марку і кількість решіток-дробарок. В результаті була обрана решітка-дробарка марки РД-400 із наступними технічними характеристиками:

- максимальна виробничість - 420 мі/год;

- ширина щілинних отворів - 10 мм;

- сумарна площа щілинних отворів в барабані F=0,119 м ²;

- діаметр барабану - 400 мм;

- частота обертів барабану - 31 хв^-1;

- мощність електродвигуна - 0,8 кВт.

Кількість робочих агрегатів приймаємо рівною N=1, резервних - 1.

Максимальна секундна витрата стічних вод складає q_max.год = 138 дмі/с [9].

За формулою (8.1) визначаємо швидкість руху води в щілинних отворах:

(8.1)

Це значення швидкості знаходиться в припустимих межах для обраної марки решітки-дробарки (1-1,2 м/с) [15].

8.2 Пісковловлювачі

На очисних спорудах м. Селидове застосовують пісковловлювачі типу горизонтальні з круговим рухом рідини. Приймаємо 2 відділення пісковловлювачів n=2.

За формулою (8.2) визначимо необхідну площу живого перерізу одного відділення пісковловлювача щ [15]:

(8.2)

де х_s - швидкість руху води, м/с визначається за [15].

Розрахуємо довжину окружності піскоуловлювача по середній лінії:

(8.3)

де K_s - коефіціент, що приймають за таблицею [15];

H_s - розрахункова глибина піскоуловлювача, м [15];

u₀ - гідравлічна крупність піску, мм/с [15].

За наступною формулою визначимо діаметр піскоуловлювача:

(8.4)



Розрахуємо тривалість протікання стічних вод у піскоуловлювачі при максимальному притоці:

(8.5)

Тривалість протоку (Т) повинна бути більшою за 30 с. Розраховане Т = 47 с, що задовольняє вимогам.

За формулою (8.6) знаходимо величину зовнішнього діаметра піскоуловлювача [15]:

D = D₀ + B_ж, (8.6)

де B_ж - ширина кільцевого жолоба, м [15].

D = 4,5 + 1,4 = 5,9 м.

Приймаємо типовий проект № 902-2-27 піскоуловлювача з діаметром 6 м.

Далі розраховуємо об'єм бункера одного відділення піскоуловлювача. Для цього попередньо необхідно знайти об'єм осаду, що накопичується в піскоуловлювачі:

(8.7)

де N_пр - приведене населення, що розраховують за формулою (8.8);

q_ос - питома кількість піску, дмі/(доб•люд) [15].

(8.8)

де Q - добова витрата стічної води, мі/доб;

а - норма водовідведення, що складає 170 дмі/(доб•люд).

люд.

Знайдене значення підставляємо до формули 8.7:

Знайдемо об'єм бункеру одного відділення піскоуловлювача [15]:

(8.9)

Визначимо висоту конічної частини бункера піскоуловлювача:

(8.10)

де d - діаметр нижньої основи бункера, що дорівнює 0,4 м.

Розрахуємо повну будівничу висоту піскоуловлювача:

H_буд = H_s + h_k + 0,5, (8.11)

H_буд = 1 + 0,1 + 0,5 = 1,6 м.

8.3 Первинний відстійник

На очисних спорудах використовують первинні вертикальні відстійники. За формулою (8.13) визначимо гідравлічну крупність [15]:

(8.12)

де H_set - глибина проточної частини у відстійнику, м [15];

K_set - коефіціент використання обсягу проточної частини відстійника [15];

t_set - тривалість відстоювання, для міських стічних вод цю величину приймають за [15];

h₁ - глибина шару, що дорівнює 0,5 м;

n₂ - показник ступеню, для міських стічних вод цю величину визначають за [15].

Далі приймаємо кількість відділень відстійника рівне n=10.

Розраховуємо діаметр центральної труби:

(8.13)

де q_max - максимальна секундна витрата стічних вод, мі/с, q_max= 0,138 мі/с [9];

v_en - швидкість руху робочого потоку в центральній трубі, що дорівнює 0,03 м/с.

Визначимо діаметр відстійника по наступній формулі [15]:

(8.14)

де v_tb - швидкість турбулентної складаючої, мм/с, що приймають за [15].

За розрахованим значенням діаметру відстійника за [15] обираємо типовий проект за номером 902-2-166 із збірного залізобетона з діаметром 9 м.

Розраховуємо діаметр раструба і відображального щита. Діаметр раструба дорівнює:

(8.15)

Діаметр відображального щита знаходимо за формулою:

(8.16)

Далі розрахуємо висоту щілини між низом центральної труби і поверхнею відображального щита:

 (8.17)

де v_щ - швидкість руху в щілині, що дорівнює 0,02 м/с.

Визначимо загальну висоту циліндричної частини відстійника [15]:

(8.18)

де Н₂ - висота нейтрального шару між низом відображального щита і шаром осаду, що дорівнює 0,3 м;

Н₃ - висота борта відстійника, що дорівнює 0,5 м;

Розрахуємо висоту конічної частини наступним чином:

(8.19)

де б - кут нахилу конічного днища (50 є).

Тоді загальна висота відстійника буде розраховуватись так [15]:

Н = Н_ц + Н_к, (8.20)

Н = 4,0 + 5,36 = 9,36 м.

8.4 Аеротенк

Для конструктивного розрахунку аеротенку приймаються наступні вихідні дані: L_en=250 г/мі (БСК вихідної стічної води); L_ex=15 г/мі (БСК очищеної води); q_w=207,86 мі/год (витрата стічних вод); a_i=1,5 кг/мі (доза активного мулу).

Апарат, для якого наведені розрахунки - аеротенк-витиснювач з регенератором. Розрахунок цього апарату виконується згідно з [16].

Визначимо ступінь рециркуляції активного мулу в аеротенку за формулою (8.21):

(8.21)

де a_i - доза мулу в аеротенці, г/дмі, a_i= 1,5 кг/мі;

J_i - муловий індекс, смі/г, приймається J_i =100 смі/г.

Величина БСК води, що надходить у початок аеротенка-витиснювача L_mix визначається за формулою (8.22) з врахуванням розбавлення циркуляційним мулом [16]:

, (8.22)

Час перебування стічних в аеротенку розраховують за формулою (8.23), в якому значення констант і коефіцієнтів знаходять за [16] (для міських стічних вод) і мають наступні значення: с_max=85 мг/(ггод), K_i=33 мг/дмі; K₀=0,626 мг/дмі; ц=0,07 дмі/г; s=0,3. При L_eх=15 мг/дмі коефіцієнт K_p=1,5. Концентрація кисню приймається рівною С_о=2 мг/дмі.

(8.23)

Доза мулу в регенераторі визначається залежністю:

, (8.24)

Питома швидкість окислення визначається за формулою (8.25), де величини констант і коефіцієнтів приймаються такі ж, як і в формулі (8.23) [16].

(8.25)

Тривалість окислення забруднень розраховують за формулою:

(8.26)



Тривалість регенерації мулу розраховують так:

t_r = t_o - t_at, (8.27)

t_r = 18,0 - 6,74 = 11,26 год.

Тривалість перебування в системі аеротенк-регенератор розраховують наступним чином:

t = (1 + R_i) • t_ato+ Ri • t_r, (8.28)

t = (1+ 0,18) • 6,74 + 0,18 • 11,26 = 9,98 год.

Об'єм аеротенку знаходять за такою формулою [16]:

W_at = t_atv• (1+R_i) • q_W, (8.29)

W_at = 6,74• (1 + 0,18) •207,86 = 1653 мі.

А об'єм регенератору за формулою (8.30):

Wr = t_r • R_i • qw_, (8.30)

Wr = 11,26 • 0,18 • 207,86 = 422 мі.

Для уточнення мулового індексу визначаємо середню дозу мулу в системі аеротенк-регенератор за наступною формулою:

, (8.31)

Визначемо також навантаження на мул:

(8.32)

За [16] при q_i=344 мг БСК/г доб, J_i=75 смі/г. Ця величина відрізняється від прийнятої раніше J_i=100 смі/г.

Уточнюємо ступінь рециркуляції з урахуванням J_i=75 смі/г по формулі (8.21) [16]:

Так як ця величина відрізняється від раніше розрахованої, то уточнюємо й інші величини за формулами (8.22) - (8.32).

Тоді L_mix дорівнює за формулою (8.22):

Період перебування стічної води в аеротенку за формулою (8.23):

Доза мулу в регенераторі за формулою (8.24):

Питома швидкість окислення за формулою (8.25):

Тривалість окислення забруднень (за формулою 8.26):

Тривалість регенерації мулу за формулою (8.27) [16]:

t_r = 22,9 - 6,72= 16,18 год.

Об'єм аеротенку за формулою (8.28):

W_at = 6,72•(1+0,13)•207,86 = 1578 мі.

Об'єм регенератору за формулою (8.29):

Wr = 16,18•0,13•207,86= 438 мі.

Середня доза мулу в системі аеротенк-регенератор за формулою (8.30):

Навантаження на мул за формулою (8.31):

Тепер можна розрахувати загальний об'єм аеротенку і регенератору за формулою [16]:

W=W_at + W_r, (8.33)

W= 1578+438=2016 мі.

Таким чином, регенератор складає 22 % об'єму аеротенка в цілому. Цієї умови дотримуються в тому випадку, коли буде застосований 4-коридорний аеротенк, який дозволяє відвести один коридор під регенератор.

За [5] підбираємо односекційний, n_at=1, 4-коридорний,m_at=4, аеротенк глибиною H_atv=3,2 м, шириною коридору B_atv=4,5 м. Довжина секції становить:

(8.34)

Приймається типовий проект аеротенка 901-2-178 [5] з проектною довжиною секції l_at=42 м, об'ємом однієї секції 2070 мі (W_at= 2070 мі), що відповідає розрахунковим значенням, незначно їх перевищуючи.

Розраховуємо систему аерації. В аеротенках-витискувачах аератори розташовують нерівномірно відповідно до зниження забруднень. Приймається пневматична система аерації з дрібнобульбашковими аераторами. Визначається питома витрата повітря, мі/мі:

(8.35)

де q₀ - питома витрата кисню повітря, мг на 1 мг знятої БСК приймається при очищенні до L_ex=15-20 мг/дмі, q₀ = 1,1;

K₁ - коефіціент, що враховує тип аератора і приймається для дрібнобульбашкової аерації в залежності від співвідношення площей аерованої зони і аэротенка f_az /f_at за [5]. Для попереднього розрахунку приймається f_az/f_at=0,25, К ₁ = 1,79;

K₂ - коефіціент, що залежить від глибини занурення аераторів h_a і приймається по [5], при цьому h_a=H_atv-0,3=3,2-0,3, H_atv =2,9 м;

K₃ - коефіціент якості води, для міських стічних вод дорівнює 0,85;

K_T - коефіціент, що враховує температуру стічних вод, що слід розраховувати за формулою:

(8.36)

де T_w - температура води влітку, С.

C_a - розчинність кисню повітря в воді, мг/дмі, визначається за формулою:

(8.37)

де C_T - розчинність кисню у воді в залежності від температури і атмосферного тиску [5];

h_a - глибина занурення аератора, м;

C₀ - середня концентрація кисню в аэротенці, мг/дмі; в першому наближенні С ₀= 2 мг/дмі.

Розрахуємо необхідні величини. Знайдемо коефіцієнт К_Т за формулою (8.36) [5]:

Знайдемо розчинність кисню у воді (С_а) за формулою (8.37):

Тоді питома витрата повітря можна знайти за формулою (8.35):

Витрата повітря розраховується на забезпечення потреби в кисні в години максимального припливу рідини в аеротенк [5]:

Q_air=q_w•q_air, (8.38)

Q_air=208,3•9,93 = 2068,4 мі/год.

За знайденими значеннями q_air і t_at обчислюється середня інтенсивність аерації:

J_a= q_air• H_at / t_at, (8.39)

J_a= 9,93 • 3,2 / 6,72 = 4,73 мі/(м ²•год).

Якщо обчислена інтенсивність аерації вища J_a,max для прийнятого значення К ₁, необхідно збільшити зону аерації; якщо менша J_a,min - для прийнятого значення К ₂ - слід збільшити витрату повітря, прийнявши J_a,min за [5].

Оскільки отримана інтенсивність аерації J_a,min< J_a< J_a,max, площа зони аерації і значення інтенсивності аерації залишаються без змін.

Нині найбільше розповсюдження отримали пневматичні аератори - диспергатори повітря. У [5] наведено порівняльні характеристики аераторів, отримані на основі повідомлень різних виробників.

Приймаємо трубчастий аератор АКВА-ЛАЙН як найбільш продуктивний. Трубчасті аератори складаються з опірного каркаса циліндричної форми і покриття, яке виконує роль диспергатора, з просвітом між ними. Диспергатор АКВА-ЛАЙН виконується у вигляді циліндричної оболонки з пористого поліетилену, яка забезпечує дрібнобульбашкову аерацію з найбільшою витратою повітря і найбільшою ефективністю створення кисню.

Визначимо N, необхідну кількість аераторів АКВА-ЛАЙН:

N = Q_air / Q_ma, (8.40)

де Q_air - необхідна розрахункова витрата повітря, мі/год;

Q_ma - витрата повітря на один аератор, мі/год, приймаємо Q_ma =14 мі/год.

Тоді необхідна кількість аераторів буде такою:

N=2068,4 / 14= 148 шт.

Уточнимо необхідну кількість аераторів, N_ma, з обрахуванням їх продуктивності: 1 м аератора АКВА-ЛАЙН забезпечує 4 м ² площі аеротенка дрібнобульбашковою аерацією:

N_ma = l_atv• n_at• B_atv• m_at /4, (8.41)

N_ma=42•1•4,5•4/3= 189 шт.

Приймаємо кількість аераторів - 189 шт. [5].

8.5 Вторинний відстійник

Спочатку розрахуємо навантаження води на поверхню відстійника за формулою:

(8.42)

де H_set - робоча глибина відстійника, м (за [15]);

a_i - доза активного мулу в аеротенку, що дорівнює 1,5 кг/мі;

a_t - необхідна концентрація мулу в проясненій воді, не менш ніж 10 г/мі;

K_ss - коефіціент використання обсягу зони відстоювання, що для радіальних відстійників складає 0,4;

J_i - муловий індекс, смі/г.

Далі приймаємо кількість відділень відстійника, їх чотири (n = 4). Розрахуємо площу одного відділення [15]:

(8.43)

де q_w -годинна витрата води, мі/год.

Визначимо діаметр відстійника за формулою:

 (8.44)

За [15] обираємо вторинний відстійник із найближчим до розрахованого значення діаметром, який дорівнює 18 м.

Далі визначаємо загальну висоту відстійника за формулою:

(8.45)

де Н ₁ - висота борта над шаром води, що дорівнює 0,3-0,5 м;

Н ₂ - висота нейтрального шару (від дна на виході), що дорівнює 0,3 м;

Н ₃ - висота шару мулу, що дорівнює 0,3-0,5 м.

8.6 Споруди знезараження стічних вод

До складу споруд знезараження стічних вод належать хлораторна, змішувач та контактні резервуари.

Дезінфекція стоків здійснюється за допомогою робочого розчину гіпохлориту натрія, замість використовуваного раніше рідкого хлору. Як і у випадку з рідким хлором, хлорування відбувається активним хлором - хлорнуватистою кислотою і гіпохлорит-іоном. Кількість активного хлору (кг/год), потрібного для дезінфекції стічної води після повного біологічного очищення, при дозі активного хлору 3 г/мі, визначається за формулою [5]:

(8.46)



Введення хлорного розчину в стічну воду здійснюється за допомогою спеціального апарата - хлоратора, продуктивністю v_Cl, кг/год. Обираємо найбільш розповсюджений хлоратор типу ЛОНИИ-100. За [5] підбираємо хлоратор продуктивністю 1 кг/год, місткістю складу 1,1 т.

В якості змішувача розчину хлорної води з очищувальною водою приймаємо лоток Поршаля, довжина якого приймається в залежності від продуктивності очисних споруд. Для продуктивності 5000 мі/доб за [17] приймаємо лоток Парашаля з довжиною 5,85 м і шириною 3 м.

Тепер перейдемо до розрахунку контактних резервуарів. Визначимо робочий об'єм контактних резервуарів [17]:

(8.47)

де t - тривалість контакту очищуваної води із хлором, 0,5 год.

Контактні резервуари проектують як горизонтальні відстійники. За отриманим об'ємом контактних резервуарів підбираємо типовий проект № 902-1-231 [3] з довжиною L = 12 м, глибиною H = 2,8 м і шириною кожної секції b = 3 м.

Площа поперечного перерізу становить [17]:

(8.48)

Число секцій контактних резервуарів розрахуємо за формулою:

(8.49)

Приймаємо 2 секції контактних резервуарів.

Кількість осаду, що утворюється в контактних резервуарах знаходимо за формулою:

(8.50)

де а - питома кількість осаду, який випадає в контактних резервуарах, 0,5 дмі на 1 мі очищуваної води;

Q - добова продуктивність установки, мі/доб.

мі/доб.

9. Оптимізація конструктивних параметрів аерації від дози активного мулу

Метою даного розділу є оптимізація конструктивних параметрів аерації в залежності від дози активного мулу, яка лежить у межах від 1,5 до 3 г/дмі.

9.1 Визначення алгоритмічних задач та математичне забезпечення процесу

Для знаходження оптимального часу аерації (t_опт), год потрібно знайти такі параметри як:

- ступінь рециркуляції активного мулу (R_i);

- БСК води, з урахуванням розбавлення циркуляційним мулом (L_mix), мг/дмі;

- період аерації в аеротенку (t_atv), год;

- тривалість перебування в системі аеротенк-регенератор (t), год;

- об'єм аеротенку (W_t), мі.

Математичне забезпечення процесу наведено в пункті 8.4.

9.2 Ідентифікація перемінних

За математичним забезпеченням розробляються перемінні, їх ідентифікація наведена в таблиці 9.1.

Таблиця 9.1 - Ідентифікація перемінних

Перемінна у математичному описі	Перемінна у програмі	Зміст перемінної	Розмірність	Значення
ai	ai	доза активного мулу	г/дмі	1,5-3
сmax	сmax	максимальна швидкість окислення	мг/(ггод)	85
Len	Len	вихідна величина БСК	мг/дмі	250
Lex	Lex	БСК очищеної води	мг/дмі	15
Ji	J	муловий індекс	смі/г	75
Kl	Kl	константа, що характеризує властивості органічних забруднень	мг/дмі	33
K0	K0	константа, що характеризує вплив кисню	мг/дмі	0,626
ц	ц	коефіціент інгібірування продуктами розпаду активного мулу	дмі/г	0,07
s	s	зольність мулу		0,3
С 0	С 0	концентрація розчиненого кисню	мг/дмі	2
qw	qw	об'єм стічних вод	мі	207,86
Кp	Kp	коефіціент, що враховує вплив поздовжнього	кДж/год	1,5
tor	tor	орієнтований час аерації	год	2
Ri	R	ступінь рециркуляції активного мулу	кДж/год	розраховуємо
Lmix	Lmix	БСК води з врахуванням розбавлення циркуляційним мулом	мг/дмі	розраховуємо
tatv	tatv	тривалість аерації в аеротенку	год	розраховуємо
ar	ar	доза мулу в регенераторі	г/дмі	розраховуємо
с	с	питома швидкість окислення	мг БСК/г•год	розраховуємо
t0	t0	тривалість окислення забруднень	год	розраховуємо
tr	tr	тривалість регенерації	год	розраховуємо
t	t	тривалість перебування в системі аеротенк-регенератор	год	розраховуємо
Wt	Wt	об'єм аеротенку	мі	розраховуємо

9.3 Аналіз результатів розрахунку

За математичним описом та ідентифікацією перемінних розробляємо блок-схему оптимізації конструктивних параметрів аерації в залежності від дози активного мулу, яка наведена на рисунку А.1 у Додатку А.

За блок-схемою використовуючи стандартний програмний пакет Mathcad розробляємо програму оптимізації конструктивних параметрів аерації в залежності від дози активного мулу. Програма та результати програми наведені в додаткуБ.

За результатами розрахунків побудовані графіки:

· графік залежності ступеню рециркуляції від дози активного мулу (рис.9.1),

· графік залежності БСК з урахуванням розбавлення циркуляційним активним мулом від дози активного мулу (рис.9.2),

· графік залежності часу перебування стічної води в аеротенку від дози активного мулу (рис.9.3),

· графік залежності часу перебування в системі аеротенк-регенератор від дози активного мулу (рис.9.4),

· графік залежності об'єму аеротенку від дози активного мулу (рис.9.5).

Рисунок 9.1 - Графік залежності ступеню рециркуляції від дози активного мулу



Рисунок 9.2 - Графік залежності БСК з урахуванням розбавлення циркуляційним активним мулом від дози активного мулу

Рисунок 9.3 - Графік залежності часу аерації від дози активного мулу



Рисунок 9.4 - Графік залежності часу перебування в системі аеротенк-регенератор від дози активного мулу

Рисунок 9.5 - Графік залежності об'єму аеротенку від дози активного мулу

Так як передбачається, що час аерації не повинен бути меншим ніж 2 години у відповідності із [9], тоді оптимальна доза активного мулу буде становити 2 г/дмі. З цього слідує, що:

- оптимальний ступінь рециркуляції-0,176 (рис.9.1);

- оптимальний БСК з урахуванням розбавлення циркуляційним мулом - 214,75 мг/дмі (рис.9.2);

- оптимальний час аерації - 2,043 год (рис.9.3);

- оптимальний час перебування в системі аеротенк-регенератор - 4,824 год (рис.9.4);

- оптимальний об'єм аеротенку - 499,661 мі (рис.9.5).

10. Вибір основного технологічного обладнання

Для успішного виконання процесу очищення побутових стічних вод, у відповідності з обраною технологічною схемою використовують наступне устаткування. Споруди механічного очищення - решітки, пісковловлювачі, первинні відстійники. Споруди біохімічного очищення - аеротенки з регенератором. Також для відокремлення очищеної води від активного мулу застосовують вторинні відстійники. І наприкінці використовують споруди для знезараження - контактні резервуари [2].

10.1 Решітки-дробарки

Решітки необхідні для затримання великих забруднень, що містяться у стічній воді.

На очисних спорудах м. Селидове встановлена решітка з ручним видаленням забруднень. В дипломному проекті передбачається провести реконструкцію з заміною решіток з ручним видаленням забруднень на решітку-дробарку. Ця реконструкція обумовлена рядом переваг:

- компактність, можливість повної автоматизації процесу;

- більш кращи санітарні умови, так як практично повністю виключається контактування обслуговуючого персоналу з відкидами [3].

При застосуванні решіток-дробарок подрібнення вловлених відходів відбувається під водою.

Вітчизняна промисловість випускає решітки-дробарки марки РД та круглі решітки-дробарки марки КРД. Решітки-дробарки типу РД (рис.10.1) складаються з щілинного барабану, що обертається, з ріжучими пластинами і різцями, нерухомого корпусу з трепальними гребнями і приводного механізму. Подрібнення відкидів відбувається при взаємодії пластин і резців з трепальними гребнями корпусу.



Рисунок 10.1 - Решітка-дробарка РД [11]: 1 - щілинний барабан; 2 - приводний механізм; 3 - відвідний дюкер

Стічні води до решіток-дробарок надходять самопливом. Вони підводяться по каналу, що розділяється при підході до решіток на два окремих лотка, в кожному з яких встановлена решітка-дробарка.

На решітках-дробарках крупні відкиди затримуються, подрібнюються і разом із водою через дюкери прямують у відводні лотки і далі у загальний канал.

На лотках до решіток-дробарок і після них встановлені щитові затвори з електроприводами для вимикання резервної решітки-дробарки при роботі основної.

При підвищенні рівня води в лотках, у випадку вимкнення робочої решітки-дробарки або її засмічування, автоматично вмикається резервна решітка-дробарка [3].

Основні характеристики решіток-дробарок наведені в таблицях [3].

10.2 Піскоуловлювачі

Піскоуловлювачі призначені для видалення зі стічних вод піску та інших мінеральних домішок крупністю фракцій більш 0,25 мм.

В даній технологічній схемі представлені піскоуловлювачі з круговим рухом рідини.

Цей піскоуловлювач являє собою круглий резервуар конічної форми з переферійним лотком для протікання стічної води (рис.11.2). Увесь вловлений осад провалюється крізь щілину в частину для осаду. Для вивантаження осаду достатньо гідроелеватору.

Рисунок 11.2 - Горизонтальний пісковловлювач з круговим рухом рідини [11]: 1 - кільцовий жолоб; 2- осадовий конус; 3 - підвідний канал; 4 - відвідний канал

При експлуатації пісковловлювачів необхідно:

- забезпечувати рівномірне розподілення стоків на пісковловлювачі;

- підтримувати швидкість в пісковловлювачах в межах від 0,3 м/с (при максимальному притоці) до 0,15 м/с (при мінімальному), шляхом вмикання або вимикання з роботи другого пісковловлювача;

- контролювати час перебування стоків в пісковловлювачах (не менше за 30 с).

При ефективній роботі пісковловлювачів відсоток затримання піску фракціями 0,25 мм складає 20 % [9].

10.3 Первинний відстійник

Наступним апаратом після пісковловлювачів є первинний відстійник. Він призначений для видалення завислих речовин зі стічної води.

За напрямом руху потоку води первинні відстійники поділяють на вертикальні, горизонтальні і радіальні.

В даній технологічній схемі представлений первинний вертикальний відстійник з центральним впуском води (рис.11.3). Цей відстійник являє собою круглий в плані резервуар з конічним днищем, в яких потік прояснювальної води рухається у вертикальному напрямку. Стічна вода, що потрапила до відстійника, спускається вниз по центральній раструбній трубі, відбивається від конусного відображуючого щита і надходить у зону прояснення. При цьому відбувається флокуляція часток, при чому ті з них, гідравлічна крупність яких більша за швидкість вертикального потоку, випадають в осад. Прояснена вода збирається периферійним збірним лотком, а жирові речовини, що спливають збираються кільцевим лотком.

Рисунок 11.3 - Вертикальний відстійник з центральним впуском [11]: 1 - центральна труба; 2 - зона відстоювання; 3 - осадова частина; 4 - відображуючий щит; 5 - периферійний збірний лоток; 6 - кільцевий лоток; 7 - видалення осаду

Ефект прояснення у цьому відстійнику складає 50 %, кількість завислих речовин при цьому не повинна бути більшою за 100 мг/дмі.

Перевагами цього типу відстійника є простота конструкції і зручність в експлуатації, а недоліком - велика глибина споруд [9].

10.4 Аеротенк

Головним апаратом длля біологічного очищення є аеротенк, вигляд якого представлений на кресленні. Аеротенк - залізобетонний аерований резервуар, в якому процес очищення стічних вод здійснюється по мірі протікання через нього суміші стічних вод і активного мулу [2].

Застосовувані аеротенки поділяються на: за структурою потоку - аеротенки-витискувачі, аеротенки-змішувачі та аеротенки з розосередженим впусканням стічної рідини (проміжного типу); за способом регенерації активного мулу - аеротенки з окремо розташованими або суміщеними регенераторами мулу; за навантаженням на активний мул - високонавантажувані (для неповної очистки), звичайні і низьконавантажувані (з продовженою аерацією); за кількістю ступенів - одно-, двох-, і багатоступінчасті; стосовно введення стічних вод - проточні, напівпроточні, з перемінним робочим рівнем, контактні; за типом аерації - з пневматичною, механічною, комбінованою гідродинамічною або пневмомеханічною [3].

В даній схемі представлений аеротенк витиснювач з регененратором. В цих аеротенках коридори відокремлені один від одного продольними перегородками, що не доходять до однієї з торцевих стін. В торцах аеротенку розташовані канали для впускання і відведення стічних вод. Особливістю процесу, що протікає в аеротенках-витиснювачах є зміна концентрації забруднюючих речовин в стічних водах і швидкості очищення по довжині аеротенка. окислювальний процес в аеротенку відбувається неравномірно: на початку аеротенка - швидше, а по мірі наближення до кінця і зменшення кількості субстрату - повільніше [4].

За результатами розрахунків у дипломному проекті був прийнятий аеротенк за типовим проектом 901-2-178 (табл.5.2 [5]) з проектною довжиною секції 32 м, об'ємом однієї секції 2070 мі .

В даному аеротенку-витиснювачі передбачена регенерація активного мулу. Ступінь регенерації складає 25 %, тобто під регенератор відводиться один коридор аеротенку.

Для підтримання активного мулу у завислому стані і забезпечення мулової суміші киснем, необхідним для протікання процесів життєдіяльності мікроорганізмів по окисленнюорганічних речовин, її безперервно аерують. В аеротенках-витискувачах аератори розташовують нерівномірно відповідно до зниження забруднень. Приймається пневматична система аерації з дрібнобульбашковими аераторами. Розрахована кількість аераторів - 189.

Під час експлуатації аеротенку необхідно цілодобово:

- забезпечувати концентрацію розчиненого кисню 2-6 мг/дмі;

- підтримувати задану концентрацію активного мулу 1,5-3 г/ дмі;

- контролювати час перебування стоків в аеротенку, який не повинен бути меншим за 12 годин [9].

10.5 Вторинний відстійник

В технологічній схемі після відділення біологічного очищення розташовуються вторинні відстійники. Вони служать для відокремлення активного мулу від очищеної води. Якість роботи вторинних відстійників, що є завершаючим етапом очищення стічних вод на станціях аерації, в значному ступені визначають ефективність роботи КОС вцілому.

На КОС м. Селидове експлуатуються вторинні радіальні відстійники, які забезпечують високу ступень прояснення води. Конструкція цих відстійників представлена на рисунку 11.4.



Рисунок 11.4 - Вторинний радіальний відстійник [11]: 1 - подача мулової суміші; 2 - збірний лоток очищеної води; 3 - видалення активного мулу; 4 - мулосос; 5 - розподільний кожух

Мулова суміш підводиться до центрального розподільного пристрою - конічного раструбу всередені металічного циліндру. Проясна вода збирається в кільцевий жолоб по периметру відстійника. Активний мул видаляється самопливом під гідростатичним тиском крізь щілі рухомого мулососу в мулову камеру з регульованим водозливом [11].

При експлуатації вторинних відстійників необхідно:

- контролювати час перебування стічниої рідинису відстійниках, який повинен бути не меншим ніж дві години;

- забезпечувати рівномірне навантаження на відстійники, попереджуючи підвищений винос завислих речовин [9].

10.6 Контактні резервуари

Останнім апаратом для очищення побутових стоків перед скиданням їх у водойми є контактні резервуари. Вони використовуються для знищення збудників інфекційних захворювань у воді за допомогою хлору або іншого дезинфекуючого агенту.

Установка для знезараження стічних вод хлором складається з хлораторної, змішувачів та контактних резервуарів. У хлораторній встановлюють хлоратори для отримання хлорної води. Для змішування хлорної води зі стічною використовують змішувач типу лоток Паршаля [10].

На очисних спорудах м. Селидове як контактні резервуари використовують прямокутні у плані відстійники. Дезинфікуючим агентом служить газоподібний хлор. Доза хлору становить 3 мг/дмі. В дипломній роботі планується провести заміну хлоруючого агенту з хлору на гіпохлорит натрію [9].

При використанні для знезараження гіпохлорита натрія ефективність знезараження, технологічні показники якості оброблювальної води такі ж, як і при використанні хлору. Хлорування відбувається активним хлором (комплекс хімічних з'єднань хлору, з яких найбільш активними є хлорноватиста кислота HClO та гіпохлорит-іон ClO^-). Його перевагами є:

- менша токсичність ніж у хлора у процесі зберігання і використання;

- більш низька концентрація хлорорганічних домішок;

- більш широкий спектр дій на мікроорганізми;

- може бути синтезований на місті із повареної солі;

- менша вартість у порівнянні із хлором (у 2,5-3 рази) [3].

Тривалість контакту активного хлору зі стоками складає 30 хвилин. При цьому контакті відбувається також часткова коагуляція дрібних завислих речовин і їх осад в контактних резервуарах. Вологість осаду складає близько 96 %, а видалення осаду відбувається під гідростатичним тиском. Осад потім прямує на мулові майданчики для зневоднення.

Ефективність знезараження в контактних резервуарах контролюється\ за величиною залишкового хлору і складає 1,5 мг/дмі[9].

11. Автоматичний контроль і регулювання технологічних процесів

Технологічний контроль за роботою каналізаційних споруд очищення побутових стічних вод включає визначення і контроль наступних параметрів:

- облік кількості та якості стічних вод, що надходять на очистку;

- облік якості очищених стічних вод;

- регулювання рівню очищуваних вод та циркуляційного активного мулу;

- облік витрачених на очищення стічних вод реагентів, повітря та ін.;

- визначення температури і pH;

- вимірювання тиску стиснутого повітря у повітропроводі.

Технологічна схема процесу повинна бути накреслена з використанням новітніх засобів контролю та автоматики. Необхідно навести межі виміру.

Зведення про вибрані засоби контролю і автоматизації приводиться в таблиці 12.1.

Положення приладів на апаратах показане на кресленні.

Таблиця 12.1 - Список засобів КВП та А

№ позиції	Технологічний об'єкт	Параметр, що вимірюють	Межі вимірювання	Тип первинного перетворювача і місце установлення	Кількість точок виміру	Прилад на місці	Прилад на щиту КВП, тип регулятору
1	2	3	4	5	6	7	8
1,2	Трубопровід на вході	Витрата	50-250 мі/год	Регулятор витрати і витратомір на трубопроводі	1	Сапфір 22 ДД	А-500
3,4	Решітки	Рівень	0-10 м	Регулятор рівня і рівнеметр на щиті	1	-	ПВ
5	Піскоуловлювач	pH	7-9	pH-метр на щиті	1	-	pH 202
6,7	Первинний відстійник	Рівень	0-10 м	Рівнеметр на щиті і регулятор рівня	1	-	ПВ
8	Трубопровід після первинного відстійника	pH	7-9	pH-метр на щиті	1	-	pH 202
9,10	Аеротенк	Температура	35-40 °С	Термометр на щиті і регулятор температури	1	ИЕУ-2	КСМ
11,12	Повітропровід зі стиснутим повітрям	Витрата повітря	2000-5000 мі/год	Регулятор витрати стиснутого повітря на трубопроводі і витратомір на щиті	1	ДРГ	Еміс-Вихрь 200
13	Аеротенк	Рівень	0-10 м	Рівнеметр на щиті	1	-	ПВ
14	Трубопровід циркулюючого активного мулу	Витрата активного мулу	100-500 мі/год	Витратомір на щиті	1	-	Promag
15,16	Вторинний відстійник	Рівень осаду	0-10 м	Регулятор рівня і рівнеметр на щиті	1	-	ЭХО-3
17,18	Трубопровід з хлорною водою	Витрата хлорної води	5-70 дмі/год	Витратомір на щиті і регулятор на трубопроводі	1	Сапфір 22 ДД	А-500
19	Контактні резервуари	рН	7-9	pH-метр на щиті	1	-	pH 202
20,21	Контактні резервуари	Рівень води	0-10 м	Рівнеметр і регулятор рівня на щиті	1	-	ПВ
22,23	Контактні резервуари	Витрата	100-500 мі/год	Витратомір на щиті і регулятор на місці	1	Сапфір 22 ДД	А-500
24	Повітропровід зі стиснутим повітрям	Тиск		Вимірювач тиску на щиті	1	-	ДИСК-250

12. Охорона довкілля

12.1 Охорона атмосферного повітря

Згідно зі звітом з інвентарізації викидів забруднюючих речовин в атмосферу [18] на території Селидівських очисних споруд розташовано 9 джерел викидів забруднюючих речовин, з яких 7 організованих - котельня, зварювальна ділянка, механічна ділянка, деревообробна ділянка, автозаправна станція та склади пально-мастильних матеріалів; 2 неорганізованих - склад вугілля, склад золи.

Котельня є головним джерелом викидів в атмосферу на очисних спорудах. Основна ціль її роботи - теплопостачання. В результаті цього процесу в атмосферу викидається димові гази, до складу яких входять оксиди азоту, оксид вуглецю. Джерелом виникнення забруднюючих речовин є котлоагрегати ДКВР-4/13. Котельня працює протягом опалювального сезону. Викид здійснюється через димову трубу діаметром 0,9 м та висотою 40 м (джерело № 0001).

Викид вугільного пилу до атмосфери здійснюється відкритими складами вугілля (джерело № 6001) при здуві з їх поверхні.

Викид неорганічного пилу (вміщує SiO₂) в атмосферу відкритим складом золи (джерело № 6002) при здуві з його поверхні. Склади вугілля та золи є неорганізованими джерелами викидів.

Характеристика основних джерел викидів забруднюючих речовин наведена в таблиці 13.1.

Таблиця 13.1- Характеристика основних джерел викидів забруднюючих речовин

Номер джерела викиду та назва	Назва забруднюючої речовини	Гранично допустимий викид, мг/мі	Фактичний викид, мг/мі
0001 Труба котла газової котельні	Оксиди азоту Оксид вуглецю	500 250	40,96 99,17
0002 Труба ковальського горну	Оксиди азоту Діоксид сірки Пил неорганічна (вміст SiO2 20-70 %) Оксид вуглецю	500 500 150 250	55,17 396,55 317,24 672,41
0003 Труба деревообробної ділянки	Пил деревна	150	85,08
6001 Відкритий склад вугілля	Пил натурального концентрату	-	-
6002 Відкритий склад золи	Пил неорганічна (вміст SiO2 20-70 %)	-	-

12.2 Охорона гідросфери

Каналізаційні очисні споруди м. Селидове введені в експлуатацію у 1989 році і мають проектну продуктивність 23 тис мі/доб. На сьогоднішній день продуктивнсть знижена до 5 мі/доб. КОС займаються прийманням та очищенням побутових стоків міста.

Стічні води, що надходять на очисні споруди, проходять декілька стадій очищення:

- механічне очищення від крупного сміття та мінеральних домішок (решітки, пісковловлювачі, первинні відстійники);

- біологічне очищення від органічних забруднювачів за допомогою діяльності мікроорганізмів у присутності кисню (аеротенки-витиснювачі);

- відокремлення продуктів біологічного очищення від очищеної води (вторинні відстійники);

- кінцеве знезараження хлоруванням (контактні резервуари).

Характеристика стічних та очищених вод наведена в таблицях 3.1 і 3.2.

На розглянених очисних спорудах існують наступні заходи щодо охорони і раціонального використання вод: виконання планових ремонтів об'єктів каналізації згідно затвердженого плану; будівництво цеху зневоднення і обробки осаду для збільшення ефективності утилізації осаду, для рішення екологічних завдань; ремонт насосної станції рециркуляції активного мулу; здійснення постійного лабораторного контролю за якістю очищених вод в акредитованій лабораторії; своєчасний ремонт і повірка приладів обліку стічних вод [18].

12.3 Відходи виробництва і їх використання

В результаті діяльності Селидівських каналізаційних очисних споруд утворюються відходи 1-4 класу небезпеки.

До відходів першого класу небезпеки належать відпрацьовані ртутьвмісткі лампи. Вони збираються та зберігаються в зачинених металевих ящиках і потім передаються на утилізацію в ТОВ"Нікітртуть".

Відходи другого класу небезпеки на підприємстві представлені відпрацьованими акумуляторами. Вони утворились в результаті експлуатації автотранспорту та передаються на утилізацію ТОВ "НПП Нікитреактивпроект".

Відходами третього класу небезпеки є відпрацьовані технічні та моторні масла в механічному цеху та компресорній, при експлуатації автотранспорту. Масло збирається та зберігається в металевих ємностях. Повторно використовується в якості смазки механізмів. До цього класу також належать відпрацьовані масляні фільтри, що утворюються в процесі експлуатації автотранспорту. Вони збираються і зберігаються в зачиненій металевій ємності в гаражі. По мірі накопичення спалюються в промислових котельнях підприємства.

Карбідний мул утворюється при проведенні газозварювальних робіт, використовується для проведення побілочних робіт [18].

Тара від фарб утворюється при проведені ремонтних робіт та фарбуванні обладнання. Вона вивозиться разом з побутовими відходами.

Автомобільні шини утворюються при експлуатації автотранспорту. Зберігаються на спеціальному майданчику, на території очисних споруд. Передаються на утилізацію в ТОВ "Резина Торг".

Відходами четвертого класу небезпеки на підприємстві є:….

Золошлак утворюється під час спалювання вугілля в котельні підприємства. Складується на території.

Металобрухт утворюється при проведенні ремонтних робіт очисних споруд. Зберігається на території підприємства до передачі на переробку.

Опилки деревні утворюються під час обробки пиломатеріалів. Далі використовуються для виробничих та господарських потреб підприємства, а залишок спалюється в котельні.

Тверді побутові відходи збираються в контейнері та вивозяться на звалище.

Осад, що утворюється при механічному очищені стічних вод, збирається, зневоднюється та зберігається на спеціальних майданчиках.

При механічному очищенні в пісковлоулювачах утворюється пісок.

Також в ході процесу біологічного очищення стоків утворюється збитковий мул. Він зневоднюється і зберігається на мулових майданчиках. Він зневоднюється на піскових майданчиках, а потім зберігається на спеціальному майданчику і використовується для потреб підприємства.

Характеристика відходів наведена в таблиці 13.2 [18].

Таблиця 13.2 - Характеристика відходів

Найменування відходу	Клас небезпеки	Хімічний склад	Норма утворення за рік	Поводження з відходами
1	2	3	4	5
Масла відпрацьовані	2	Суміш вуглеводнів - 90-94%; домішки - до 2%; вода - 2-4%	0,2	Спеціальні металеві ємності на території
Ртутьвмісткі лампи	1	Hg - 0,15-0,5%; Al - 4,82 %; W - 0,085 %; Cu - 0,42 %; Pt - 0,012 %; Ni - 0,162%; скло	0,1	Тимчасове зберігання на території
Фільтри масляні	2	Мастильні матеріали - 5-15%; компоненти смоли- 5 - 15 %; матеріли обтиральні бавовняні і льняні	0,1	Тимчасове зберігання в металевих контейнерах
Аккумулятори відпрацьовані	2	Метал (свинець і свінцовосурьмяністі сплави у сумі) - 56 - 68%; корпус та ін. деталі з ебоніту, поліпропілену, поліетилену тощо - 17 - 30%	0,5	Тимчасове зберігання в гаражі
Металобрухт	4	Чорні метали - 95 % та кольорові - 5 %	0,2	Тимчасове зберігання на спеціальному майданчику

На підприємстві розроблені заходи в сфері поводження з відходами:

- вчасно вивозити побутові відходи;

- вчасно передавати відходи виробництва на подальшу переробку;

- проводити своєчасне чищення мулових та піскових майданчиків [18].

13. Охорона праці та безпека при надзвичайних ситуаціях

13.1 Аналіз характеристик та потенціальних небезпек об'єкта дослідження

Об'єктом дослідження є каналізаційні очисні споруди м. Селидове КП "Компанія "Вода Донбасу". На цих спорудах відбувається очищення побутових стічних вод міста.

У своїй діяльності підприємство керується такими документами, як стандарти безпеки праці, правила та норми техніки безпеки при улаштуванні та експлуатації очисних споруд системи водовідведення, охорона праці у житлово-комунальному господарстві, а також інструкції стосовно пожежної безпеки об'єкту.

До складу очисних споруд входять:

- решітки-дробарки;

- пісковловлювачі;

- первинні вертикальні відстійники;

- аеротенки-витиснювачі;

- вторинні радіальні відстійники;

- хлораторна;

- насосно-повітродувна станція;

- контактні резервуари.

Основним об'єктом підвищеної небезпеки є реагентне господарство, до складу якого входять:

- контактні резервуари;

- повітродувна станція;

- хлораторна;

- склад хлору.

Знезараження очищеної стічної води хлором перед скиданням її у водойму є обов'язковим заходом. Знезараження води на Селидівських очисних спорудах проводять рідкимим хлором. Ця речовина є дуже небезпечною в процесі експлуатації і зберіганні, тому в дипломному проекті проводиться заміна хлору на гіпохлорит натрію [9].

Хлор - високо небезпечна речовина, подразнюючої та задушливої дії. При контакті з біологічними тканинами хлор викликає запальну реакцію, в першу чергу при цьому страждають органи дихання, шкіра та слизові оболонки очей. Глибоко проникаючи у дихальні шляхи, хлор вражає легеневу тканину та викликає набряк легень. Можливі також ускладнення - порушення роботи серцево-судинної системи.

Для хлора встановлені наступні нормативи: гранично допустима концентрація хлору у повітрі робочої зони виробничих приміщень складає 1 мг/мі; при концентрації хлору 3,5 мг/мі відчутний запах; при 15 мг/мі - відбувається роздратування горла; при 30 мг/мі - кашель; максимально допустима концентрація хлору при короткочасному впливі становить 40 мг/мі.

Хлор на станції знаходиться в спеціальних ємностях під надлишковим тиском, тому існує небезпека вибуху або витоку хлору. Саме тому треба багато уваги приділяти профілактиці можливих вибухів ємностей х хлором. Вони можуть вибухнути при нагріванні до високої температури (більше 30 ^оС), при сильному ударі. Також не слід допускати обмерзання ємностей.

Приміщення для збереження хлору обладнано витяжною вентиляцією з 6-кратним (в аварійних випадках 12-кратним) повітрообміном у годину [9].

Ще однією з небезпек є відкриті колодязі, очисна апаратура, що необладнана спеціальними огорожами. Через це існує ризик травмування робітників, що можуть туди впасти. Колодязі небезпечні й через те що в них можуть перебувати шкідливі для людського організму гази: метан, двоокис вуглецю, сірководень, аміак. Вдихання цих газів може викликати отруєння організму з тривалою втратою працездатності, а при великих концентраціях призвести до смертельного результату.

Потенційну небезпеку являють собою сирі осади, що утворюються під час очищення стічних вод. Ці осади мають підвищену вологість, великий об'єм, неприємний запах, а також вони містять велику кількість бактеріальних забруднень, а отже небезпечні в санітарному відношенні.

На біологічних станціях небезпеку для обслуговуючого персоналу представляють також сірковмісні речовини, вуглекислий газ та інші шкідливі газоподібні продукти, що виділяються в атмосферу при аерації та основному процесі очищення стічних вод.

Для робітників, що працюють в лабораторіях існує небезпека отруєння або ураження їдкими, отруйними хімікатами через недостатню вентиляцію приміщення чи недотримання правил поводження з реагентами.

Щодо небезпеки враження робітників електричним струмом, то це можливо при несправній проводці або високих навантаженнях електромережі.

Підвищення рівня шуму та вібрації на підприємстві відбувається під час роботи повітродувок і насосів [9].

13.2 Вибір і обґрунтування заходів щодо нормалізації умов праці

Основним шкідливим виробничим фактором є робота з хлором. Дуже важливо закласти на стадії проектування безпечне зберігання, транспортування і його використання. Хлордозаторніі обладнують системами освітлення, подання та відведення води, вентиляцією та опаленням. Температура є важливим фактором для зберігання хлору. Вона не повинна бути більшою за 30 С. Також ємності з хлором оберігають від ударів, потрапляння всередину води та від відкритого вогню [3].

У зв'язку з цим до експлуатації хлорного господарства висувають підвищені вимоги: повинен здійснюватись облік надходження та витрат хлору; хлор зберігають у спеціальній металевій тарі та таким чином, щоб запобігти можливості шкідливого впливу на людину; необхідно здійснювати диспетчеризацію хлорного господарства з виявленням основних несправностей та прийняття мір по їх усуненню; приміщення для збереження хлору передбачає обладнання витяжною вентиляцією з 6-кратним повітрообміном у годину.

При проривах трубопроводу для хлору можливе влучення розчину реагенту на електроустаткування, у результаті чого може виникнути коротке замикання. Також можливе влучення розчину реагенту на обслуговуючий персонал, що може викликати одержання хімічних опіків. Тому роботи персоналу по складуванню, виготовленню та дозуванню реагентів та їх розчинів повинні здійснювати в спеціальному одязі, взутті, рукавицях та окулярах, в необхідних випадках працівники повинні використовувати засоби індивідуального захисту від можливого отруєння. Після закінчення зміни працівникам рекомендується прийняти душ [9].

Для нормалізації умов праці та запобігання виробничого травматизму перш за все персонал очисних споруд має дотримуватись правил техніки безпеки, володіти знаннями з охорони праці та проходити різноманітні інструктажі.