МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ХАРЬКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА
Методические указания
для выполнения курсового проекта
«Технология очистки сточных вод от гексанорастворимых продуктов»
(для студентов 4-5 курсов всех форм обучения)
Харьков – 2003
Методические указания для выполнения курсового проекта «Технология очистки сточных вод от гексанорастворимых продуктов» (для студентов 4-5 курсов всех форм обучения).
Сост. Лукашенко В.М., - Харьков: ХГАГХ, 2003. – 40с.
Составитель: Лукашенко Виктор Моисеевич
Рецензент: к.т.н., доц. Ткачев В.А.
Рекомендовано кафедрой ВВ и ОВ, протокол №3 от 21.042003.
Современные технологии и методы очистки промышленных и поверхностных сточных вод, загрязненных нефтепродуктами и взвешенными веществами, позволяют достичь определенных успехов в решении вопросов повторного использования очищенных сточных вод и предотвращения загрязнений сточными водами, содержащими нефтепродукты. В практике очистки нефтесодержащих сточных вод используются механические, физико-химические, биологические и биохимические методы: отстаивание, коагуляция, флотация, фильтрование через зернистые материалы минерального происхождения, очистка активным илом и др. Среди их наиболее перспективным является фильтрование.
Для очистки сточных вод от масел и нефтепродуктов находят применение фильтры с загрузкой из синтетических полимерных материалов: пенополиуретана, полистирола, сипрона, вазопрона и др. Одним из новых направлений в области очистки воды от масел и нефтепродуктов является применение фильтров из пенополиуретана (ППУ). Исследования очистки воды от маслонефтепродуктов с использованием ППУ проводятся в России, США, Франции, Японии, Великобритании и Швейцарии.
Целесообразность очистки маслонефтесодержащих сточных вод с применением фильтров с пенополиуретановой загрузкой отмечается в СНиП 2.04.03-85 [1], литературе [2, 3, 4].
Использование пенополиуретана позволяет получить экономический эффект за счет применения повышенных скоростей фильтрования, что позволяет сократить площади очистных сооружений. Упрощение регенерации резко сокращает эксплуатационные расходы.
Целью настоящих методических указаний является оказание студентам методической помощи при закреплении теоретических знаний по дисциплине «Технология очистки сточных вод» путем выполнения курсового проекта «Очистка промышленных и поверхностных сточных вод от гексанорастворимых продуктов» на примере расчета фильтров с пенополиуретановой загрузкой.
Методические указания разработаны на основе современных представлений теории очистки промышленных и поверхностных сточных вод с использованием имеющейся расчетно-нормативной базы для проектирования фильтров с полимерной загрузкой разных типов. Приведенная методика расчета может быть также использована в дипломном и реальном проектировании фильтров и устройств для очистки воды, которая содержит нефтесодержащие, взвешенные вещества и аналогичные по составу загрязнения.
1. Общие положения
Курсовой проект выполняют в четырех направлениях:
1. Очистка промышленных сточных вод с применением безнапорных фильтров со стационарным узлом регенерации. При использовании этого варианта расчетная производительность фильтра не превышает 25 м3/ч. Регенерация фильтрующей загрузки осуществляется на стационарном узле регенерации, встроенном в фильтр.
2. Очистка промышленных сточных вод с применением безнапорных фильтров с передвижным узлом регенерации. При этом варианте расчетная производительность фильтра определяется от принятой конструкции фильтра – 300 или 500 м3/ч. Регенерация осуществляется с применением передвижного узла регенерации и элеватора, перемещающихся по всей длине фильтра.
3. Очистка поверхностных сточных вод с применением фильтров с полимерной загрузкой. Рассматривается очистка сточных вод с применением пористой пенополиуретановой фильтрующей загрузки.
4. Очистка промышленных и поверхностных сточных вод, содержащих высоковязкие нефтепродукты типа «мазут» с применением фильтров с пенополиуретановой загрузкой. При применении этого варианта учитывается влияние высоковязких нефтепродуктов типа «мазут» на процесс регенерации фильтрующей загрузки. Предусматривается подача теплоносителя в зону регенерации загрузки.
Варианты заданий по разработке схем очистки нефтесодержащих промышленных и поверхностных сточных вод с применением фильтров с полимерной загрузкой приведены в приложениях 3-4.
Для выполнения и защиты курсового проекта студенты должны знать:
- методы механической очистки промышленных и поверхностных сточных вод, загрязненных нефтепродуктами и взвешенными веществами, применение решеток, песколовок, сооружений отстойного типа;
- свойства и характеристики полимерных материалов, применяемых в качестве сорбентов для очистки и доочистки маслонефтесодержащих сточных вод;
- качественную и количественную характеристики очищаемых сточных вод, требования к степени очистки сточных вод.
- теоретические основы процесса фильтрования сточных вод, загрязненных нефтепродуктами;
- кинетику выделения нефтепродуктов из нефтесодержащих сточных вод;
- факторы, которые являются определяющими при выборе вида фильтрующего материала и определении параметров фильтрования;
- применение коагулянтов и флокулянтов в схемах очистки с фильтрами с полимерной загрузкой;
- конструктивные особенности фильтров с полимерной загрузкой, выпускаемой промышленностью для очистки нефтесодержащих сточных вод. Безнапорные и напорные фильтры;
- аппаратурное оформление процесса регенерации фильтрующей загрузки из полимерных материалов;
- принципы проектирования технологических схем очистки;
- основы расчета технологических и конструктивных параметров сооружений механической очистки и фильтров с полимерной загрузкой;
- основы обеспечения безопасной работы фильтров с полимерной загрузкой;
- требования ЕСКД по оформлению расчетно-пояснительной записки и графического материала;
- технико-экономические и экологические аспекты при проектировании сооружений очистки сточных вод с применением фильтров с полимерной загрузкой.
В результате выполнения курсовой работы студент должен уметь:
- выполнить теоретическое обоснование выбора конструкции фильтров и технологической схемы очистки;
- дать оценку качественной и количественной характеристик очищаемой и очищенной воды с целью выбора типа фильтрующего материала и способа его регенерации;
- определить факторы и диапазон их варьирования при обеспечении нормативных показателей очистки промышленных и поверхностных сточных вод;
- выполнить расчеты решеток, песколовок, сооружений отстойного типа при их применении в схеме очистки перед подачей нефтесодержащих сточных вод на фильтры с полимерной загрузкой;
- определить технологические и конструктивные параметры фильтров в зависимости от режима работы фильтра;
- привести результаты расчетов в форме, удобной для анализа (в виде рисунков, таблиц, схем);
- изобразить принципиальную схему очистки в виде рисунка;
- определить технологические процессы, которые могут быть автоматизированы;
- дать техническую оценку эффективности разработанного фильтра и технологической схемы;
- начертить принципиальную технологическую схему очистки с применением рекомендуемого типа фильтров с учетом требований ЕСКД на листе формата А1;
- оценить возможность повторного использования очищенной воды и утилизации уловленных компонентов;
- определять технико-экономическую эффективность рекомендуемых решений.
2. ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ ПРИ ОФОРМЛЕНИИ
расчетно-пояснительной ЗАПИСКИ и
графической ЧАСТИ проекта
В состав курсового проекта входят расчетно-пояснительная записка объемом 25-30 страниц рукописного текста. Рисунки и таблицы в расчетно-пояснительной записке нужно выполнять на листах формата А4.
Расчетно-пояснительная записка включает такие структурные части:
- титульный лист;
- задание на проектирование;
- содержание;
- введение;
- основную часть;
- выводы;
- список использованной литературы и нормативных источников.
В этой последовательности скрепляют листы записки. Страницы записки нумеруют арабскими цифрами, проставленными над текстом в правом углу или внизу. Текст следует писать, придерживаясь таких размеров полей: левое – не меньше 25, правое – 10, верхнее – 20, нижнее – 20 мм. Текст должен быть четким, контрастным, написанным разборчиво.
Титульный лист оформляют по образцу (см. Приложение 1) и включают в общую нумерацию записки. Нумерацию проставляют, начиная со второго листа (задание на курсовой проект). К защите принимается оформленный курсовой проект с личной подписью студента и датой на титульном листе.
Задание на проектирование оформляют соответственно варианту. При этом заполняют типичную форму (см. Приложение 2). Вариант задания для каждого студента определяет преподаватель исходя из количества студентов по приложениям.
Содержание оформляют после окончания работы над расчетно-пояснительной запиской с указанием страниц, соответствующих началу раздела или подраздела. В содержание также включают номер и название пунктов подразделов.
Введение должно содержать оценку современного состояния экологии водных объектов Украины, техники и технологии очистки природных и сточных вод соответствующей категории, возможности использования очищенных сточных вод в техническом водоснабжении и утилизации полезных компонентов, влияние загрязнений на окружающую среду и других аспектов, которые подчеркивают актуальность проблемы.