2.2. Составление исходного варианта балансовой схемы производственного водообеспечения техногенного комплекса

Аналогично п. 2.1. составляется балансовая схема производственного водообеспечения техногенного комплекса при существующих условиях его функционирования (рис.2). По данным таблиц 2 и 3 на полученной схеме в виде дроби указываются расходы (м³/час) подаваемой и отводимой воды (в числителе), а также коэффициенты неравномерности водопотребления и водоотведения (в знаменателе). В курсовом проекте условно принято, что значения этих коэффициентов для определенного потребителя равны между собой. Также на схеме указывается потери воды при ее обработке на водопроводных и канализационных очистных сооружениях и при использовании в производственных процессах промышленными объектами. А потерями воды при ее транспортировании по сетям водоснабжения и водоотведения в курсовом проекте пренебрегаем.

Примечание:

Все расходы воды на схеме приведены в м³/час.

ВОС – водопроводно-очистные сооружения.

КОС – канализационные очистные сооружения.

Рис. 2. Исходная балансовая схема производственного водообеспечения техногенного комплекса

1,5

3. Разработка и обоснование замкнутой системы производственного водообеспечения техногенного комплекса

По условию курсового проекта необходимо создать замкнутую (бессбросную) систему производственного водообеспечения техногенного комплекса, включающего в себя 5 промышленных объектов. Разрабатывая проект, будем сравнивать показатели сточных вод промышленных объектов с показателями воды, подаваемой на эти объекты, учитывая при этом качественно-количественный состав сточных вод и их расход.

1. Промышленный объект №1

Анализируем сточные воды объекта №1. Показатели качественного и количественного состава сточных вод характеризуются незначительным содержанием хлоридов менее 300 мг/л ( и сульфатов менее 500 мг/л ( , в сточной воде данного объекта содержится аммонийный азот, необходимый для питания активного ила. и Расход подаваемой и отводимой воды самый большой из ПО в рассматриваемом техногенном комплексе. Также в СВ отсутствуют ионы тяжелых металлов и нефтепродукты. Учитывая, что биологическая очистка применяется при отношении ХПК/БПК_полн≤1,5, а в данном случае оно равно 1,42, это означает, что есть все необходимые условия и благоприятные факторы для применения биохимического метода очистки сточных вод. Биологические методы очистки сточных вод являются более предпочтительными с точки зрения экономии средств, чем физико-химические методы, можно сделать вывод о целесообразности применения биологических очистных сооружений (БОС) для очистки сточных вод от промышленного объекта №1. Смешение сточных вод от объекта №1 со сточными водами объектов №2, №3, №4 и №5 нецелесообразно из-за существенного различия концентраций взвешенных веществ, БПК_полн, ХПК, сульфатов, хлоридов, ионов металлов _Fe3+, Mn²⁺, Zn²⁺, Cu²⁺ и нефтепродуктов, что может привести к нарушению соотношения ХПК/БПК_полн 1,5 и к увеличению токсичности сточной воды, т.к. увеличатся показатели по ионам тяжелых металлов, нефтепродуктам, хлоридам и сульфатам, которые являются трудноудаляемыми веществами и требуют применение дорогостоящих методов очистки (например, ионный обмен и адсорбцию) по сравнению с биохимическим методом.

Анализируя качественный и количественный состав подаваемой воды на этом объекте, можно отметить, что требования, предъявляемые к качеству подаваемой воды, являются достаточно высокими. В ней допустимо относительно низкое содержание взвешенных веществ (10 мг/л), БПК_полн (3,0 мгО₂/л), ХПК (30 мгО₂/л), хлоридов ( и сульфатов ( а присутствие ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов и вовсе недопустимо, поэтому водоснабжение сточной водой от промышленных объектов неприемлемо из-за необходимости применение дорогостоящих методов очистки сточных вод, а применение водооборотной схемы для ПО№1 не подходит по требованию расхода подаваемой воды (объем подаваемой воды - 1500 м³/ч, объем отводимой - 1100 м³/ч). Следовательно, объект №1 следует обеспечить необходимым количеством воды от ВОС, т.к. вода от ВОС удовлетворяет требованиям к качеству воды этого объекта по большинству показателей. В курсовом проекте разрабатывается замкнутая система водообеспечения техногенного комплекса, поэтому сточные воды с объекта №1 следует направить на водоснабжение объекта №3 , на котором значения показателей хлоридов, сульфатов и ионов тяжелых металлов будут удовлетворять предъявляемым требованиям, а значит, очистку необходимо провести только по взвешенным веществам, БПК, ХПК и азоту аммонийному. К тому же расход воды, поступающий с биологических очистных сооружений с учетом потерь, будет равен 1100 м³/ч, что составляет необходимое количество воды, требуемое на объекте №3 (1100м³/ч).

Подача сточных вод на объекты №2, №4 и №5 нецелесообразна, т.к. это приведет к усложнению и удорожанию обработки сточных вод.

Показатели качества сточных вод объекта №1

Показатели качества	Промышленный объект	Требования к качеству воды, подаваемой на объект №3
	1
Взвешенные вещества, мг/л	250	10
БПКполн, мг/л	600	5
ХПК, мг/л	850	30
Азот аммонийный, мг/л	200	3
Хлориды Сl-, мг/л	10	50
Сульфаты SO42-, мг/л	30	150
Ионы Fe3+, мг/л	-	0,1
Ионы Mn2+, мг/л	-	0,05
Ионы Zn2+, мг/л	-	0,1
Ионы Cu2+ , мг/л	-	0,03
Нефтепродукты, мг/л	-	-
pH	7,0	6,5-8,5

Требования к качеству воды, подаваемой на объект №3 и состав сточной воды от объекта №1 известны из таблицы 5 и 6 (п.1. «Задание (исходные данные)»).

Предварительная схема водообеспечения промышленного объекта №1 представлена на рис. 3.

ВОС – водопроводные очистные сооружения

БОС – биологические очистные сооружения

Рис. 3. Предварительная схема водообеспечения промышленного объекта №1