Водопотребление, м3/ед. прод.:техническая вода 1-й категориитехническая вода 2-й категориитехническая вода 3-й категорииё
- вода питьевого качества
2020050
10
Потери воды в производстве, м3/ед. прод.:техническая вода 1-й категориитехническая вода 2-й категориитехническая вода 3-й категории
вода питьевого качества
2505
-
Водотведение, м3/ед. прод.: м3/ед. прод:незагрязненные производственные сточные вода - 1-й потокзагрязненные производственные сточные воды - 2-й потокзагрязненные производственные сточные воды - 3-й поток
Требования к качеству питьевой воды такие же, как и у населенного пункта.Требования к качеству технической воды 2-й и 3-йкатегорий предприятия химической промышленности (№1)
Категория и качество воды
Завод
Фосф.удобрений
Техническая вода 2-й категории:
Температура, оС
28
РH
6,5 - 7,5
Взвешенные вещества, мг/л
20
БПК (полн.), мг/л
20
ХПК, мг О2 /л
25
Солесодеpжание, мг/л
600
Нефтепpодукты, мг/л
0,5
Азот (общий), мг/л
2
Фосфоp (общий), мг/л
Фенол
1,5
-
Хлориды, мг/л
300
СПАВ, мг/л
-
Техническая вода 3-й категории:
Температура, оС
28
РH
6,5 - 7,5
Взвешенные вещества, мг/л
20
БПК (полн.), мг/л
20
ХПК, мг О2 /л
25
Солесодеpжание, мг/л
600
Нефтепpодукты, мг/л
0,5
Азот (общий), мг/л
2
Фосфоp (общий), мг/л
1,5
Хлориды, мг/л
300
Требования к качеству воды различных категорий
КАТЕГОРИЯ ВОДЫ
Вода, используемаядля сельскохоз.
орошения
Сточныеводы,сбрасываемые в
водоем
Производств.сточн. воды,сбрасываемые
в горканализацию
Техническаявода
1-й категории
П О К А З А Т Е Л И
Т, ОС
10-25
Увеличение
на 3о
10-40
Не более
20
рН
6,5-8,5
6,5-8,5
6,5-8,5
6,5-8,5
Взвешенные
вещества, мг/л
15
Увеличение
на 0,25 мг/л
500
10
Нефтепродукты,
мг/л
0,3
0,05
1,0
0,5
Жесткость,
мг-экв/л
Не нормируется
н/н
н/н
н/н
Солесодержание,
мг/л
2000
2000
10000
1000
БПК, мг/л
25
3
500
5
СПАВ, мг/л
0,5
0,5
1,0
0,5
Окисляемость
бихроматная, мг/л
50
10
750
50
Cl, мг/л
н/н
н/н
1000
-
SO4, мг/л
н/н
н/н
700
-
Ионы тяж. мет.,
мг/л
0,5
0,1
0,3
-
Fe+, мг/л
0,5
0,5
0,5
0,5
Фенол, мг/л
0,01
0,01
0,05
-
Азот (общ.),
мг/л
н/н
1
-
2
Фосфор (общ.),
мг/л
н/н
0,2
-
0,5
1. Составление водных балансов по отдельным объектамНаселённый пунктОпределение потребного водопотребления:где:F ? площадь жилой застройки, принимаемая из задания, га;Пл ? плотность населения, принимаемая из задания, чел./га;норма водопотребления, принимаемая из задания, л/чел. сут.Объём водоотведения принимается равным объёму водопотребления.Расход ливневых вод: Qл=28000 м3/сут.Wхб=139200 м3/сутQп=139200 м3/сутWл=28000 м3/сутПредприятие химической промышленности (Завод фосфорных удобрений)Определение водопотребления:Определение водоотведения:где Р-мощность по выпускаемой продукцииОпределение потерь воды в производстве:Вода первой категории нагревается на 9 оС.Хоз-бытовые сточные воды также как и в населенном пункте.Водный баланс:Q1 + Q2 + Q3 + Qп = (q1 + q2 + q3+ qхб)+ (W1 + W2 + W3 Wхб)8000+80000+20000+4000= (800+20000+2000)+(7200+60000+18000+4000)112000= 112000QI=8000 м3/сут QII=80000 м3/сут QIII=20000 м3/сут Qп=4000 м3/сут2. Расчёт концентраций добавочных загрязненийНаселённый пунктгде:норма вносимых загрязнений по i-му веществу, принимаемая из задания, г/чел. сут.;норма водоотведения, принимаемая из задания, л/чел. сут.,Предприятие химической промышленности (Завод фосфорных удобрений)Техническая вода первой категории не загрязняется, но нагревается на поэтому требуется только охлаждение. Для производственно-бытовых сточных вод, а также технической воды 2-й и 3-й категорий требуется очистка.для 2-й категории: для 3-й категории:3. Выбор источников водоснабжения. Разработка 1-ой схемы комплексного водоснабженияДля водоснабжения населенного пункта и на хозяйственно-питьевые нужды промпредприятий используем водные ресурсы данного поверхностного источника.Эксплуатационный расход составляет 20% от Qр.Потребный постоянный расход для Н.П. и промпредприятий составляет:Полезная производительность подземного источника - скважины равна:Qскв = 0,3*3600*24 =25920 м3 / сут.Ресурсов поверхностного источника хватает для обеспечения всех потребителей водой питьевого качества. Скважина в резерве.Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населённого пункта и промышленного предприятий принимается река. Забираемая вода очищается на водопроводных очистных сооружениях (ВОС) до требований СанПиН «Вода питьевая» и подаётся в водопроводную сеть города и на П1.Отводимые от населённого пункта бытовые стоки и производственно-бытовые сточные воды предприятий поступают на канализационные очистные сооружения (КОС). В летний период часть бытовых стоков после очистки на КОС смешивается с очищенными ливневыми стоками и направляется на орошение сельскохозяйственных полей. Другая часть очищенных сточных вод в течение всего года направляется на подпитку оборотных систем воды 1-й, 2-й и 3-й категории предприятий. Оставшийся объём очищенных сточных вод сбрасывается в водоём.Для обеспечения технической водой 1-ой категории на всех предприятиях устраиваются оборотные системы водоснабжения. Оборотная вода после охлаждения возвращается обратно в производство.Загрязнённые производственные сточные воды (2-й и 3-й категории) Завод удобрений после очищаются на заводских очистных сооружениях ЛОС2 и ЛОС3 до качества, соответствующего требованиям технических вод 2-й и 3-й категории соответственно. Далее эти воды отправляются в систему повторно.4. Выбор методов очистки и расчёт сооруженийВодопроводные очистные сооружения (ВОС №1).Состав вод, поступающих на ВОСКонцентрация загрязнений на входе в ВОС:ВВ = 150,0 мг/лБПКполн = 2,2 мг/лХПК = 8,5 мг/лCl = 11,0 мг/лСС =100 мг/лЦ = 70 мг/лFe= 5,3 мг/лТребования к качеству воды на выходе из ВОС:Выбор методов очистки
Метод
Сооружение
Эi, %.
мг/л.
мг/л.
Процеживание
Решетки
ВВ=10
ВВ=150
ВВ=135
Отстаивание скоагулированием
Отстойник
Вв = 90;Fe= 80;
Ц = 60
ВВ=135Fe= 5,3
Ц = 70 град
ВВ=13,5Fe= 1,0
Ц = 28 град
Фильтрование
Осветлительный фильтр
ВВ=60
ВВ=13,5
ВВ=5,4
Ультрофильтрация
Ультро-фильтр
ВВ=92
ВВ=5,4
ВВ=0,4
Доза коагулянта (Al2(SO4)3) определяется по двум показателям мутности и цветности:а) Dк=f(M0)=48 мг/л (по СНиП, табл. 16).б) Dк=4Цмах=470=33,5 мг/л.Принимаем большее значение. Dк=48 мг/л.Определение потерь на водопроводных очистных сооружениях: где:Вл ? влажность осадка, принимаемая Вл = 80%;? ? плотность осадка, принимаемая для минерального осадка ? = 1,5;масса осадка по сухому веществу, т/сут.: где:исходная концентрация взвешенных веществ, принимаемая из расчёта, мг/л;концентрация взвешенных веществ на выходе из сооружения, принимаемая из расчёта, мг/л;Q ? производительность сооружения, м3/сут.В осветлителях:Общие потери на очистных сооружениях составят:Канализационные очистные сооружения (КОС).Определение концентрации загрязнений на входе в КОС:Требования к качеству воды на выходе из КОС (с/х поля):
Определение потерь на канализационных очистных сооружениях:В решётках:В первичных отстойникахВ аэротенке.где:? ? плотность осадка, принимается для органического осадка ? = 1,05;масса осадка по сухому веществу, т/сут.:где:Пр ? прирост, мг/л:Общие потери на очистных сооружениях составят:Локальные очистные сооружения (ЛОС1).Концентрация загрязнений на входе в ЛОС.1:Требования к качеству воды, используемой с/х полями:Выбор методов очистки
Определение потерь:В отстойнике с коагуляцией:Общие потериЛокальные очистные сооружения (ЛОС3).Определение концентрации загрязнений на входе в ЛОС3:где:концентрация i-ых загрязнений поступающих потребителю, мг/л;добавочная концентрация i-ых загрязнений, принимаемая из расчёта, мг/л.Требования к качеству воды на выходе из ЛОС3:Выбор методов очистки
Определение потерь:В фильтре:Общие потери: W=3,0 м/сутПодбор и расчет охладительных сооруженийОхладители технической воды 1-й категории Завод красителей (Охл.1).Расчёт был выполнен на компьютере с помощью программы по расчёту «чистого» цикла оборотной системы водоснабжения промышленного предприятия. «КИВР» ver.1.00.
Характеристика
Охл1
Концентрация СС после ПП
Концентрация СС после Охл
Концентрация СС после ввода подпит воды
Расход воды после ПП
Расход воды после Охл
Расход воды после ввода подпит воды
Число циклов
Равновесная концентрация С0
Расход подпит воды
Потери на испарение
Потери на унос
башенная градирня с водоуловителем
5. Разработка 2-ой схемы комплексного водоснабженияВо второй схеме сточные воды 2 категории ПП №2 сбрасываются в горканализацию. Водоснабжение для 1 категории ПП №2 осуществляется водой, поступающей со станции доочистки. В связи с большим содержанием взвесей, сток 3 категории ПП №2 до сброса в горканализацию доочищается на ЛОС3. Требуетсяпересчёт сооружений КОС, СДО.Канализационные очистные сооружения (КОС)Смешение потокаQхп, Q2 и ЛОС3:ВВ = (224 143200 + 170 60000+6,1217974) / (143200+60000 + 17974) = 191,6 мг/лБПКполн= (258,6 143200 + 150 60000+2,0617974) / (143200+60000 + 17974) = 208,2 мг/лХПК= (304,8 143200 + 225 60000+8617974) / (143200+60000 + 17974) = 259 мг/лNоб= (28 143200 + 2 60000+2,517974) / (143200+60000 + 17974) = 18,9 мг/лНП= (0 143200 + 2,1 60000+1,7617974) / (143200+60000 + 17974) = 0,71 мг/лСПАВ = (0,7 143200 + 0 60000+017974) / (143200+60000 + 17974) = 0,4 мг/лРоб = (3,4 143200 + 1,5 60000+217974) / (143200+60000 + 17974) = 2,77 мг/лСС = (568 143200 + 1100 60000+115017974) / (143200+60000 + 17974) = 759,6 мг/лОпределение концентрации загрязнений на входе в КОС:ВВ =191 мг/лБПКполн = 208,2 мг/лХПК =259 мг/лNоб = 18,9 мг/лCl = 51,9 мг/лНП =0,71 мг/лСС = 759 мг/лСПАВ = 0,4 мг/лРоб = 2,77 мг/лТребования к качеству воды на выходе из КОС (с/х поля):
Метод
Сооружение
Эi, %.
мг/л.
мг/л.
Процеживание
Решётка
Вв = 10.
Вв = 191
Вв = 172
Отстаивание с
коагуляцией.
Отстойник
Вв = 75;БПКполн = 65;ХПК = 60;Nобщ = 10;
Pобщ = 5.
Вв = 172;БПКполн = 208,2ХПК = 259Nобщ = 18,9
Pобщ = 2,77
Вв = 43БПКполн = 72,87ХПК = 103,6Nобщ = 17,01
Pобщ = 2,63
Отстаивание с коагулированием.
Отстойник
ВВ = 90БПКполн = 65ХПК = 65
НП=60
ВВ = 43БПКполн = 72,87ХПК = 103,6
НП=0,71
ВВ = 4,3БПКполн = 25,5ХПК = 36,3
НП=0,28
Ионный обмен
Ионнообменый фильтр
СС=50
СС=759
СС=380
Биохимическая очистка с последующим хлорированием.
Аэротенк с дефосфотированием и денитрификацией.Отстойник
Определение потерь:В фильтре:Общие потери: W=0,23 м/сутСписок использованной литературы1. Водный кодекс Российской Федерации. ? М., 1995;2. СанПиН 2.1.4.559 - 96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества. ? М., 1996;3. СНиП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. ? М.: Стройиздат, 1985, ? 136 с.;4. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986, ? 72 с.;5. Рациональное использование водных ресурсов: Учебник для вузов. / Яковлев С.В., Прозоров Е.Н. и др. ? М.: Высшая школа, 1991, ? 400 с.;6. Комплексное использование водных ресурсов. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальностей 290800 ? водоснабжение и водоотведение / Феофанов Ю.А., Подпорин А.В.; СПбГАСУ. ? СПб., 1999, ? 28 с.;