Укрупненные нормы водоотведения

Производственный процесс	Норма водоотведения, м3/т
Выплавка чугуна или стали	0,1
Производство цемента	0,1
Добыча угля	0,3
Добыча нефти	0,4
Производство СПАВ	1,0
Производство удобрений	3,9
Производство бумаги	37
Производство сульфитной целлюлозы	218
Производство льняных тканей	317

При выработке 1 Мвтч электроэнергии на тепловых и атомных электростанциях с системами оборотного водоснабжения образуется в среднем 5 м³ сточных вод. Следует указать, что количество сточных вод от крупных промышленных предприятий составляет 200 - 400 тыс.м³/сут., что соответствует количеству сточных вод от городов с населением 1 - 2 млн. человек.

Расход производственных сточных вод, поступающих на очисные сооружения рассчитывают по следующим формулам:

Q’_сут = NM ( 3.0)

q’_макс.с = NM_{макс.см} К_ч / 3,6Т ( 3.0)

Q’ - общий расход производственных сточных вод, м³/cут;

q’_макс.с - максимальный расход производственных сточных вод л/с;

N - норма водоотведения на единицу продукции или перерабатываемого сырья с учетом водооборота, м³;

М и М_{макс.см.} - число единиц продукции илли перерабытываемого сырья при максимальной выработке соответственно в сутки и за смену;

Т - число рабочих часов в смену;

К_ч - коэффициент часовой неравномерности.

При выпуске предприятием различных видов продукции, общее количество образующихся сточных вод (Q’_сут) рассчитывается по следующей формуле:

Q’_сут = N₁M₁ + N₂M₂ + ..... + N_nM_n ( 3.0)

где N₁, N₂, ... , N_n - нормы водоотведения на единицу продукции или переработанногосырья на отдельных производствах;

М₁, М₂, ... , М_n - число единиц продукции или перерабатываемого сырья на отдельных производствах в сутки.

Приведем формулы для расчета суточных (Q”_сут), часовых (Q”_макс.ч) и секундных (q”_макс.с) расходов бытовых сточных вод на промышленных предприятиях:

( 3.0)

( 3.0)

( 3.0)

где n₁ и n₂ - число работающих в сутк в цехах при норме водоотведения соответственно 25 и 45 л на одного человека (холодные и горячие цехи);

n₃ и n_{4_}- максимальное число работающих в смену при тех же нормах водотведения;

К₁ и К₂ - коэффициенты часовой неравномерности, соответствующие тем же нормам водоотведения и равные 3 и 2,5.

При расчете водоотводящих сетей важно знать не только суточный расход сточных вод, но и режим их поступленя в течени суток. Производственные сточные воды могут поступать в течении смены равномерно и неравномерно. Неравномерность их поступления в водоотвящую сеть характеризуются общими коэффициентами неравномерности притока сточных вод, значения которых приведены в СНиП 2.04.03-85.

Коэффициенты часовой неравномерности общего стока для различных отраслей промышленностии равны: для предприятий металлургической промышленности 1 -1,1, химической 1,3 -1,5, пищевой 1,5 -2 и др.

Необходимо также учитывать изменения состава сточных вод в течении суток. В ряде случаев существует корреляция между изменением расхода сточных вод в течении суток и изменением их состава. Иногда эта зависимость отсутствует.

При создании системы водообеспечения промышленных предприятий используют две схемы подачи воды: последовательную или прямоточную и замкнутую или оборотную. Последняя схема наиболее предпочтительна для создания на промышленных предприятиях. Прямоточная система водообеспечения допускается только при невозможности или нецелесообразности применения системы оборотного водоснабжения. Сточные воды, образующиеся при использовании из вышеперечисленных схем водообеспечения, должны быть подвергнуты очистке.

При прямоточном водоснабжении (рис. 3.1.а) количество отводимых в водоем сточных вод (Q_сбр) можно рассчитать по следующей формуле:

Q_сбр = Q_ист - Q_пот ( 3.0)

где Q_ист - количество воды, подаваемое из источника на предприятие;

Q_пот - вода, безвозвратно расходуемая в производстве.

Существуют прямоточные схемы водообеспечения предприятий с последовательным использованем воды, которое может быть двух-трехкратных. Количество сточных вод отводимых в водоем при использовании этой схемы определяется из следующего выражения:

Q_сбр = Q_ист - (Q_пот.1 + Q_пот.2 + Q_шл.) ( 3.0)

В последнее время широкое распространение получила оборотная схема водоснабжения промышленных предприятий (рис. 3.2). Эту схему рекомендуется применять при значительном расстоянии между источником водоснабжения и промышленной площадкой, а также разности геодезических отметок. Кроме того, указанная схема становится единственно возможной при мощностях источника водоснабжения и при технологии не допускающей применения прямоточной и последовательной схем из-за наличия в сточной воде токсичных веществ, очистка от которых затруднена. В некоторых отраслях промышленности (например, металлургической, нефтеперерабатывающей) в системах оборотного водоснабжения используются 90 - 95% сточных вод, а остальная вода после очистки сбрасывается в водоем.

Рис. 3.5 Схемы прямоточного водоснабжения промышленных предприятий.

1 - вода свежая, чистая, ненагретая; 2 - сточная вода, нагретая; 3 - то же, нагретая и загрязненная; 4 - то же, очищенная; ПП, ПП-1 и ПП-2 - промышленные предприятия; ОС - очистные сооружеия; Q_ист - вода, подаваемая из источника на производительные нужды; Q_пот. Q_пот.1, Q_пот.2, - вода, безвозвратно потребляемая на промышленных предприятиях; Q_шл. - вода, удаляемая со шлаком; Q_сбр - вода, сбрасываемая в водоем.

Рис. 3.6 Схемы оборотного водоснабжения промышленных предприятий. а - с охлаждением сточных вод; б - с очисткой сточных вод; в - с очисткой и охлаждением сточных вод; 1 - вода свежая, чистая, ненагретая; 2 - сточная вода, нагретая; 3 - то же, ненагретая и загрязненная; 4 - то же, очищеная; 5 - сточная вода, загрязненная; 6 - оборотная вода; ОУ - охладительные установки; Q - вода, подаваемая на производственные нужды; Q_об - оборотная вода; Q_ун - вода теряемая на испарение и унос из охладительных установок. Остальные обозначения те же, что и рис. 3.1.

Как следует из рис. 3.2а - 3.2в, используемая в системах оборотного водосабжеия вода может нагреваться, загрязняться. Соответственно, воду перед повторным использованием охлаждают или очищают, либо сточные воды подвергаются и очистке и охлаждению.

Для компенсации безвозвратных потерь воды в системах оборотного водоснабжения за счет испарения с поверхности, разбрызгивания, уноса ветром и других факторов осуществляется подпитка водой из водоемов. Количество подпиточной воды может быть рассчитано по следующей формуле:

Q_ист. = Q_пот. + Q_ун. + Q_шл. + Q_сбр. ( 3.0)

Q_пот – безвозвратные потери воды на производстве;

Q_ун – потери воды на охладительных установках;

Обычно общее количество подпиточной воды составляет 5 -10% от общего количества воды, циркулирующей в системе.

Существуют три показателя оценки эффективности использования воды на промышленных предприятиях:

1. Техническое совершенство системы водоснабжения оценивается количеством использованной оборотной воды Р_об, %

( 3.0)

2. Рациональность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования, К_ис:

( 3.0)

) 3. Потери воды, %, могут быть рассчитаны по формуле:

( 3.0)

где Q_посл - количество воды, используемой в производстве последовательно.