3 Расчетные расходы

Суточный расход воды на хозяйственно бытовые нужды:

Q_гор^сут = (q_o∙N)/1000, м³/сут. (1)

где q_o = …л/(чел∙сут) – удельная норма водопотребления в городе (из задания);

N = … тыс. чел. – число жителей в городе.

Годовой расход воды на хозяйственно-бытовые нужды в городе:

Q_гор^год = Q_гор^сут ∙ 365 дней, м³/год. (2)

Суточный расход сточных вод в городе:

Q_{гор ст}^сут = Q_гор^сут * 1,2 , м³/сут (3)

где 1,2 – коэффициент суточного расхода сточных вод.

Годовой расход сточных вод в городе:

Q_{гор ст}^год = Q_гop^сут * 365 дней, м³/год (4)

Суточный расход воды на орошение сельскохозяйственных культур:

Q_op^сут = q_ор ∙F, м³/сут (5)

где F = … тыс. га – площадь орошаемого земледелия (из задания).

Из общей площади орошаемого земледелия 60% составляют зерновые культуры, для которых q_op = 10 м³/(га∙сут) и 40% – пропашные культуры с q_op = 8 м³/(га∙сут).

Q_{op зер}^сут = 10 * F * 0,6 , м³/сут (6)

Q_{op пp}^cyт = 8 * F * 0,4 , м³/сут (7)

Q_op1^cyт = Q_{op зер}^сут + Q_{op пp}^cyт , м³/сут (8)

Потери воды с земледельческих полей орошения на испарение и фильтрацию при транспортировке воды составляют 15%:

Q_{op пот}^сут = Q_op1^сут * 0,15 , м³/сут (9)

С учетом потерь расход воды на орошение составит:

Q_op^сут = Q_op1^сут + Q_{op пот}^сут , м³/сут (10)

Годовое потребление воды из расчета 90 дней в году:

Q_op^год = Q_op^сут * 90 , м³/год (11)

4 Расчет водобалансовых схем промышленных предприятий

Объем потребляемой воды на единицу измерения продукции (тонн, штук, метров и т.д.):

Q_п/п = q_o ∙N, (12)

где q_o – удельное потребление воды м³/ед.изм.,

N – мощность промышленного предприятия, ед.изм.

Вода на предприятии расходуется на технологические нужды в процессе производства продукта (в том числе, может входить в состав продукта), на охлаждение оборудования, на хозяйственно-бытовые нужды (питьевая вода, душ, уборные, столовые и т.д.).

На предприятии используется вода питьевого качества (на хоз/быт нужды и на те производственные нужды, где требуется вода питьевого качества) и техническая вода (без очистки или прошедшая частичную очистку, и специально обработанная вода – дегазированная, умягченная, обессоленная и т.п.).

При оборотной схеме часть слабозагрязненных сточных вод (как правило, после охлаждения оборудования) направляется на повторное использование (после очистки и/или охлаждения), при прямоточной схеме все стоки (с очисткой или без нее) сбрасываются в канализацию. Часть воды теряется в производстве: входит в состав готового продукта, испаряется и уносится в атмосферу в градирнях, испаряется в процессе ее использования, выводится с осадком при очистке сточных вод и т.д. – эти потери называются безвозвратными.

На предприятии образуются следующие сточные воды: хозяйственно-бытовые и производственные. Производственные сточные воды делятся на условно чистые (т.н., не требующие специальной очистки, которые можно сбрасывать в городскую канализацию без всякой очистки), загрязненные, которые очищаются на локальных очистных сооружениях и сбрасываются в канализацию и фильтрационные воды из шламонакопителя. Часть сточных вод (концентрированные или осадки с локальных очистных сооружений) утилизируются на предприятии – сжигаются или вывозятся на захоронение.

Рисунок 1 - Полная водобалансовая схема промышленного предприятия (изобразить на мм листе А₄, вставив свои значения).

Балансовая схема промышленного предприятия выглядит следующим образом:

Q_св.в^гoд = Q_ст^гoд + Q_бп^гoд , м³/год (13)

всего воды свежей из источника:

Q_св.в^гoд = Q_техн^гoд + Q_пр.п^гoд + Q_х/б^гoд , м³/год (14)

всего сточных вод:

Q_ст^гoд = Q_ст.пр^гoд + Q_ст.быт^гoд + Q_ст.б/о^гoд + Q_ст.шл^гoд, м³/год (15)

полный расход на производство продукции:

– при оборотной системе:

Q_полн^гoд = Q_св.в^гoд + Q_об^гoд, м³/год (16)

– при прямоточной системе:

Q_полн^гoд = Q_св.в^гoд; м³/год (17)

где Q_полн^год – полный расход на производство продукции м³/год,

Q_об^гoд – расход оборотной воды м³/год,

Q_св.в^гoд – всего свежей воды из источника на технические и хозяйственно-бытовые нужды м³/год,

Q_техн^гoд – технической воды (свежей из источника) м³/год,

Q_пр.п^гoд – для производственных целей (свежей из источника, питьевой) м³/год,

Q_х/б^гoд – для хозяйственно-бытовых целей (свежей из источника, питьевой) м³/год,

Q_ст.пр^гoд – производственные сточные воды м³/год,

Q_ст.быт^гoд – бытовые сточные воды м³/год,

Q_ст.б/о^гoд – сточные воды, не требующие специальной очистки м³/год,

Q_ст.шл^гoд – фильтрационные воды из шламонакопителя м³/год,

Q_ст^гoд – всего сточной воды м³/год,

Q_бп^гoд – безвозвратные потери м³/год.

а) (ПП №1) Комбинат льняных тканей (см. исходные данные по промышленным предприятиям табл. – 1).

Производительность в год – … м/год ( по заданию).

Единица измерения – 1000 м.

N = 2 500 тыс.м ткани/год.

Расход оборотной воды:

Q_o6^гoд = Q_об ∙ N, м³/год

Q_об^сут = Q_o6^гoд/365 дней, м³/сут.

Расход технической воды:

Q_тex^гoд = Q_тex ∙ N, м³/год (18)

Q_тex^сут = Q_тex^гoд / 365 м³/сут (19)

Расход воды для производственных целей (питьевой):

Q_пр.п^гoд = Q_{произв.} ∙ N, м³/год (20)

Q_пр.п^сут = Q_пр.п^гoд / 365 м³/сут (21)

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды:

Q_x/б^год = Q_х.б. ∙N , м³/год (22)

Q_x/б^сут = Q_x/б^год / 365, м³/сут (23)

Расход свежей воды:

Q_св.в^гoд = Q_св.в.∙ N, м³/сут (24)

Q_св.в^сут = Q_св.в^гoд / 365 , м³/сут (25)

Расход сточных вод:

Q_ст^гoд = Q_ст ∙ N, м³/год (26)

Q_ст^сут = Q_ст^гoд / 365, м³/сут (27)

Расход на безвозвратные потери:

Q_бп^roд = Q_бз ∙ N, м³/год (28)

Q_бп^сут = Q_бп^roд / 365, м³/сут (29)

Полный расход на производство продукции:

Q_полн^год = … м³/год (формула 24)

Q_полн^сут = …м³/сут (формула 25)

Рисунок 2 - Водобалансовая схема комбината льняных тканей (изобразить на мм листе А₄, вставив свои значения).

б) (ПП № 2) Производство высших спиртов(см. исходные данные по промышленным предприятиям табл. – 1).

Производительность в год – N т (исходные данные)

Расход оборотной воды:

Q_o6^гoд = Q_об ∙ N, м³/год (30)

Q_об^сут = Q_o6^гoд / 365 , м³/сут (31)

Расход технической воды:

Q_тex^гoд = Q_тex ∙ N , м³/год (32)

Q_тex^сут = Q_тex^гoд / 365 , м³/сут (33)

Расход воды для производственных целей (питьевой):

Q_пр.п^гoд = Q_{произв.} ∙ N , м³/год (34)

Q_пр.п^сут = Q_пр.п^гoд / 365 , м³/сут (35)

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды:

Q_x/б^год = Q_х.б. ∙N ,м³/год (36)

Q_x/б^сут = Q_x/б^год / 365, м³/сут (37)

Расход свежей воды:

Q_св.в^гoд = Q_св.в.∙ N, м³/сут (38)

Q_св.в^сут = Q_св.в^гoд / 365 , м³/сут (39)

Расход сточных вод:

Q_ст^гoд = Q_ст ∙ N, м³/год (40)

Q_ст^сут = Q_ст^гoд / 365 , м³/сут (41)

Расход на безвозвратные потери:

Q_бп^roд = Q_бз ∙ N, м³/год (42)

Q_бп^сут = Q_бп^roд / 365, м³/сут (43)

Полный расход на производство продукции:

Q_полн^год = Q_св.в^гoд + Q_o6^гoд , м³/год (44)

Q_полн^сут = Q_полн^год / 365 м³/сут (45)

Рисунок 3 - Водобалансовая схема производства высших спиртов (изобразить на мм листе А₄, вставив свои значения).

в) (ПП № 3) Производство циклогексана (см. исходные данные по промышленным предприятиям табл. – 1).

Производительность в год – N т (исходные данные).

Расход оборотной воды:

Q_o6^гoд = Q_об ∙ N , м³/год (46)

Q_об^сут = Q_o6^гoд / 365 , м³/сут (47)

Расход технической воды:

Q_тex^гoд = Q_тex ∙ N ,м³/год (48)

Q_тex^сут = Q_тex^гoд / 365 м³/сут (49)

Расход воды для производственных целей (питьевой):

Q_пр.п^гoд = Q_{произв.} ∙ N, м³/год (50)

Q_пр.п^сут = Q_пр.п^гoд / 365 , м³/сут (51)

Расход воды на хозяйственно-бытовые нужды:

Q_x/б^год = Q_х.б. ∙N, м³/год (52)

Q_x/б^сут = Q_x/б^год / 365 м³/сут (53)

Расход свежей воды:

Q_св.в^гoд = Q_св.в.∙ N, м³/сут (54)

Q_св.в^сут = Q_св.в^гoд / 365 м³/сут (55)

Расход сточных вод:

Q_ст^гoд = Q_ст ∙ N, м³/год (56)

Q_ст^сут = Q_ст^гoд / 365 м³/сут (57)

Расход на безвозвратные потери:

Q_бп^roд = Q_бз ∙ N ,м³/год (58)

Q_бп^сут = Q_бп^roд / 365 м³/сут (59)

Полный расход на производство продукции:

Q_полн^год = Q_св.в^гoд + Q_o6^гoд , м³/год (60)

Q_полн^сут = Q_полн^год / 365 м³/сут (61)

Рисунок 4 - Водобалансовая схема производства циклогексана (изобразить на мм листе А₄, вставив свои значения).