Глава 4 водоотводящие сети промышленных предприятий

4.1. Схемы водоотводящих сетей

Схемы водоотводящих сетей зависят от рельефа местности, гидро­геологических факторов, расположения очистных сооружений, концентра­ции и качества сточных вод, а также технико-экономических факторов. Ввиду большого разнообразия местных условий и технологических процес­сов промышленных предприятий, схемы водоотводящих сетей имеют ин­дивидуальное решение. Схемы водоотведения зависят также от принятой системы водоотведения.

В технологических циклах промышленных предприятий независи­мо от вида производства, образуются сточные воды с измененными физико-химическими свойствами по отношению к исходному качеству воды. Они подразделяются на три основных вида: производственные, хозяйственно-бытовые и атмосферные. Объем, режим поступления в водоотводящую сеть И состав сточных вод находится в прямой зависимости от характера исход­ного сырья и принятого технологического процесса, качества и объема во­ды, потребляемой данным предприятием, от местных гидрогеологических условий.

Составление схем водоотведения промышленных предприятий ос­новывается на базе принятой системы водоотведения и зависит от конкрет­ного технико-экономического решения по выбору и размещению комплек­се инженерных сооружений для приема, транспортирования и очистки Сточной воды, выпуска ее в водоем или передачи для последующего ис­пользования.

Принятие схем водоотведения целесообразно построить таким об­резом, чтобы были учтены: производственный процесс данного предпри­ятия, исходное сырье, материальные ресурсы. Также необходимо принять to внимание экологические последствия (имеется в виду принятие таких схем водоотведения, которые не наносят экологического ущерба).

Комплексный подход оптимально учитывает экономические, эко­логические и социальные факторы, обеспечивая эффективность принятой Схемы водоотведения.

При отведении сточных вод промышленных предприятий учитыва­ется ряд факторов.

Водоотведение трех основных видов сточных вод (бытовые воды Промышленных предприятий, производственные сточные воды, дождевые Коды с промышленной площадки) может осуществляться по одному кол­лектору, очистка и сброс очищенной до значения ПДТК (предельно допус­тимые технологические концентрации) сточной воды в водоем или в город­скую водоотводящую сеть с последующей очисткой на городских очистных Сооружениях. В этом случае при отсутствии резко выраженных видов за­грязнителей принимается общесплавная система водоотведения (рис. 4.1.).

Объединение загрязненных вод возможно, если не образуются га­зообразные и взрывоопасные вещества, а осадки не обладают более ток­сичными свойствами.

Количество отдельных потоков на территории промышленного предприятия определяет число водоотводящих сетей и их схему. Потоки производственных сточных вод и методы их очистки определяют количест­во локальных очистных сооружения для раздельной (рис. 4.2) или совмест­ной очистки всех загрязненных сточных вод промышленного предприятия за пределами промышленной площадки (рис. 4.3). Совместное отведение бытовых и производственных сточных вод применяют, если последние за­грязнены органическими веществами, поддающимися биохимической дест­рукции, а концентрация токсических веществ в общем стоке, поступающем на очистные сооружения, не превышает ПДТК. Сброс в хозяйственно-бытовую городскую водоотводящую сеть производственных стоков, за­грязненных в основном минеральными примесями, может быть разрешен только по технико-экономическим соображениям. Атмосферные воды с незагрязненных территорий промышленных предприятий могут отводиться отдельной системой или объединяться с потоком незагрязненных произ­водственных сточных вод и сбрасываться в водоем без очистки.

i Пром ждете» киА корпус

Q_^ Производственный корпус Г)

и! ГГ

43

_С

Рис. 4.1. Схема общесплавной сис­темы водоотведения промышлен­ного предприятия:

/ - дождевые воды; 2 - хозяйственно-бытовые сточные воды; 3 - производ­ственные сточные воды; 4 - локаль­ные очистные сооружения; 5 -выпуск в водоем; 6 - сброс в городскую во­доотводящую сеть; 7 - городская водоотводящая сеть

Рис. 4.2. Схема водоотведения промышленного предприятия с раздельной дождевой и производ­ственно-бытовой сетями:

/ - дождевые воды; 2 - хозяйственно-бытовые сточные воды; 3 - производ­ственные сточные воды; 4 - локаль­ные очистные сооружения; 5 - вы­пуск в водоем незагрязненных вод; 6 - сброс в городскую водоотводя­щую сеть; 7 - городская водоотводя­щая сеть

Вопрос о необходимости разделения или объединения отдельных потоков в один является одним из наиболее актуальных. От правильного инженерного решения зависит: число локальных очистных сооружений, их производительность, количество водоотводящих сетей. Таким образом, основным направлением в решении этой проблемы является выбранный метод производства продукции. При таком методе сырье и энергия исполь­зуются настолько рационально, что объем выбрасываемых в окружающую

п риродную среду загрязняющих веществ и отходов сведен к минимуму. Поэтому вводится понятие «безотходная технология», «замкнутые и обо­ротные циклы» водообеспечения промышленного предприятия. На рис. 4.4 Приведена схема водоотведения по принципу «замкнутого цикла».

Рис. 4.3. Схема водоотведения промышленного предприятия с локальными очистными со­оружениями и сбросом неза­грязненных производственных и атмосферных сточных вод в водоем:

1 - дождевые воды; 2 - хозяйст­венно-бытовые сточные воды; 3 -производственные сточные воды; 4 - локальные очистные сооружения; 5 -выпуск в водоем незагрязненных вод; б - сброс в городскую водоотводящую сеть; 7 - городская водоотводящая сеть; 8 - незагрязненные произ­водственные сточные воды

При проектировании водоотводящей сети промышленных пред­приятий нужно уделять большое внимание решению задач по уменьшению Количества производственных сточных вод и содержания в них загрязняю­щих веществ. Это позволит предохранить водоем от загрязнения сточными водами. Поэтому очищенные производственные сточные воды используют в повторном и оборотном водообеспечении. Рациональное решение при принятии схем водоотведения промышленных предприятий зависит от сле­дующих факторов: профиля данного промышленного предприятия, техно­логии его производства, требований к качеству потребляемой воды и сте­пени очистки сточных вод, технической совершенности производства, ме­стных гидрогеологических условий, экологических и экономических требо­ваний.

На рис. 4.5 представлена схема водоотводящей сети прачечной с локальными очистными сооружениями и сбросом очищенных сточных вод

в городскую сеть водоотведения. Качество воды при этом доведено до требований ПДК для сброса в городскую сеть.

	ПРАЧЕЧНАЯ		4
2

Рис. 4.5. Схема водоотведения прачечной с локальными очистными сооружениями:

/ - городская водопроводная сеть; 2 - подача воды в производственный процесс; 3 - подача воды на локальные очистные сооружения; 4 - локальные очистные сооружения; 5 - сброс очищенной воды в городскую водоотводящую сеть; 6 - городская водоотводящая сеть

Н а рис. 4.6 показана схема водоотведения производственных сточ­ных вод машиностроительного предприятия с локальными очистными со­оружениями по цехам с оборотом производственных сточных вод, с час­тичным сбросом в водоем и городскую водоотводящую сеть. Различные виды сточных вод подвергают индивидуальной очистке. При этом образу­ются три потока. Первый поток сбрасывается в водоем, второй -используется в повторной схеме водоснабжения, а третий - попадает в го­родскую водоотводящую сеть. Положительные результаты при принятии водоотводящих схем промышленного предприятия зависят от взаимного расположения его цехов, рельефа местности, внутризаводского транспорта, месторасположения локальных и общих очистных сооружений.

4.2. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ВОДООТВОДЯЩИХ СЕТЕЙ

Все сточные воды, образующиеся на территории предприятия, со­бирают и транспортируют по системе труб и каналов. Наибольшее распро­странение получила закрытая водоотводящая сеть. Сточные воды, опасные К санитарном отношении, а также содержащие взрыво- и пожароопасные Примеси, транспортируют только по системе закрытых трубопроводов.

Расчет лотков и труб для отвода сточных вод от отдельных произ­водственных аппаратов и их групп осуществляют по максимальному се­кундному расходу. Лотки в цехах, внутренние трубопроводы и наружные Коллекторы от отдельных цехов или заводских корпусов рассчитывают по максимальному часовому расходу, общезаводские и внеплопдадочные лотки • по совмещенному графику часовых расходов от нескольких цехов или Корпусов.

Производственные сточные воды содержат разнообразные по раз-Мерам и удельному весу нерастворенные примеси. Их распределение по Живому сечению труб и каналов зависит от скорости потока. При скорости Потока более 0,8 м/с они распределяются относительно равномерно и нахо­дятся во взвешенном состоянии.

Примеси (кварцевый песок, окалина, частицы шлака и т. д.) пере­мещаются около дна труб и каналов. Если скорость потока невысока, то тяжелые примеси выпадают на дно. Из-за этого происходит зарастание тру­бопроводов и каналов. Их пропускная способность уменьшается.

Наличие в сточных водах взвешенных и выпадающих на дно ве­ществ повышает общий коэффициент шероховатости труб и каналов.

В самотечных участках водоотводящей сети режим движения СТОчных вод неравномерный и неустановившийся. Это обусловлено нерав­номерностью поступления стоков от производственных цехов и аппаратов. Поэтому возможно образование подпоров в местах поворота сетей и спад в Перепадных колодцах, при различных уклонах по длине труб и каналов. Равномерный режим движения сточных вод происходит на транзитных и Прямолинейных участках водоотводящей сети без боковых присоединений.

Водоотводящие трубы и каналы рассчитывают на частичное на­полнение при максимальном притоке сточных вод. Это позволяет произво­дить гидравлический расчет по формулам равномерного движения воды в Трубопроводах и каналах. Такое допущение упрощает расчет и обеспечива­ет достаточную точность результатов.

При гидравлическом расчете исходят из условия турбулентного дви­жения сточной воды. Основные расчетные формулы приведены в главе 2.

При расчете труб и каналов, транспортирующих сильно концентриро­ванные производственные сточные воды с высоким содержанием взвешенных веществ, необходимо учитывать транспортирующую способность потока. Она зависит от высоты наполнения - h, м; скорости потока - v, м/с; гидравлической крупности взвеси - и, мм/с и определяется по нижеприведенным формулам 4.1 II 4.2. Содержание фракций взвеси крупнее 0,005 мм - Р_в> г/л находится по формуле:

Р_в =(0,0535/A)(v/l,2wA⁰'²)⁴(l-l,2wA⁰'²/v) (4.1)

Для определения гидравлической крупности взвеси пользуются экспериментальными данными. Наименьшие уклоны труб и каналов при­нимают в зависимости от их диаметра и допустимых наименьших скоро­стей движения сточных вод. Трубы для городских стоков и близких к ним по составу механических примесей укладывают с уклоном не менее: при диаметре 150 мм - 0,007, 200 мм - 0,005, 250 мм и более - 0,004.

Транспортирующая способность потока - количество твердого ма­териала, переносимого потоком в критическом состоянии. Критическая скорость - состояние потока, при котором твердые частицы начинают оса­ждаться, а соответствующая этому состоянию средняя скорость потока на­зывается критической. Критическую скорость высококонцентрированных потоков рассчитывают по формуле:

где D - диаметр трубопровода, Со - отношение объема загрязнений к обще­му объему, - коэффициент транспортабельности.