Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

5977

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
21.11.2023
Размер:
690.65 Кб
Скачать

2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

Жакевич М.О., Кащенко О.В., Кулемина С.В.

ВОДООТВЕДЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекциям и практическим занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы) и выполнению курсового проекта

по дисциплине «Водоотведение промышленных предприятий» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство,

направленность (профиль) Водоснабжение и водоотведение

Нижний Новгород ННГАСУ

2022

3

УДК 628.3

Жакевич М.О. Водоотведение промышленных предприятий : учебно-методическое пособие / Жакевич Михаил Олегович, Кащенко Олег Викторович, Кулемина Светлана Вячеславовна; Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет. – Нижний Новгород : ННГАСУ, 2022. – 28 с. : ил. – Текст : электронный.

Приведены указания по подготовке к лекциям и практическим занятиям (включая рекомендации обучающимся по организации самостоятельной работы) и выполнению курсового проекта по дисциплине «Водоотведение промышленных предприятий», рассмотрены содержание и последовательность выполнения разделов курсового проекта, даны рекомендации по расчёту расходов и концентраций загрязнений при составлении балансовых схем систем водоснабжения и водоотведения промышленных предприятий.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения расчётно-графической работы по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, направленность (профиль) Водоснабжение и водоотведение.

© М.О. Жакевич, О.В. Кащенко, С.В. Кулемина, 2022

© ННГАСУ, 2022.

4

 

Оглавление

 

ВВЕДЕНИЕ..................................................................................................................................................

5

1. Сточные воды промышленных предприятий и ....................................................................................

5

источники их возникновения. ....................................................................................................................

5

1.1

Источники воды на промышленном предприятии.............................................................................

5

1.2

Основные направления решения проблем охраны окружающей среды: ........................................

6

1.3

Классификация сточных вод промышленных предприятий и их состав. .......................................

6

1.4

Режимы поступления сточных вод и загрязнений в систему водоотведения промышленного

 

предприятия .................................................................................................................................................

9

1.5

Определение расчетных расходов сточных вод .................................................................................

9

1.5.1 Определение расходов производственных сточных вод:...............................................................

9

1.5.2. Определение расходов производственных сточных вод:............................................................

10

1.5.3 Определение расходов хозяйственно-бытовых сточных вод (хозяйственно-бытовых и

 

душевых): ...................................................................................................................................................

10

1.5.4. Определение расходов поверхностно-ливневых сточных вод: ..................................................

11

1.5.5 Расчетный расход промышленного предприятия определяется с учетом:.................................

12

1.6

Состав сточных вод и классификация загрязнений. ........................................................................

12

1.6.1 Основные показатели качества сточных вод:................................................................................

12

1.6.2 Классификация загрязнений сточных вод. ....................................................................................

13

1.6.3. Классификация по физическому состоянию (классификация по Кульскому)..........................

13

1.7

Условия сброса производственных сточных вод в городскую водоотводящую сеть ..................

14

1.8

Условия спуска очищенных производственных сточных вод в водоем........................................

17

2. Классификация систем водоотведения производственных сточных вод. .......................................

18

2.1. Классификация систем водоотведения сточных вод ......................................................................

18

2.1.1. Классификация систем по способу отведения сточных вод .......................................................

18

2.1.2 Классификация систем по способу использования воды.............................................................

20

2.1.3 Классификация по способу прокладки ..........................................................................................

20

2.2. Классификация схем водоотведения производственных сточных вод.........................................

20

2.3

Выбор систем и схем водоотведения сточных вод на промышленных предприятиях. ...............

20

3. Критерии оценки совершенства систем водопользования промышленного предприятия.

 

Балансовая схема водопользования.........................................................................................................

21

3.1

Критерии оценки совершенства систем водопользования..............................................................

22

3.2

Балансовая схема водопользования промышленного предприятия...............................................

23

Пример балансовой схемы промышленного предприятия. ..................................................................

24

3.3

Структура формирования потоков производственных сточных вод, поступающих на

 

локальную очистку....................................................................................................................................

24

4. Методы очистки производственных сточных вод. ............................................................................

25

4.1. Классификация методов очистки производственных сточных вод. .............................................

25

4.1

Классификация методов очистки производственных сточных вод. ..............................................

25

4.2

Технологическое обоснование принимаемой принципиальной схемы очистки сточных вод. ...

26

Литература .................................................................................................................................................

27

5

ВВЕДЕНИЕ

Развитие цивилизации неразрывно связано с производством различных предметов,

используемых человеком как в производстве, так и для непосредственного потребления.

В тоже время, охрана окружающей природной среды и рациональное использование природных ресурсов приобретает в наши дни все большее значение. Развитие промышленности вызывает необходимость в предотвращении загрязнения водоемов промышленными сточными водами. На промышленных предприятиях образуются разнообразные по составу и свойствам производственные сточные воды. Условия их отведения с территории предприятия и обезвреживания имеют специфические особенности, которые необходимо учитывать при проектировании, строительстве и эксплуатации водоотводящих систем промышленных предприятий.

Большие объемы промышленных сточных вод, содержащие огромное разнообразие видов загрязняющих веществ, оказывающие сильнейшее техногенное воздействие на окружающую среду и определяют необходимость изучения специального курса, в котором, рассматривается все разнообразие методов их извлечения и обезвреживания.

Водоотводящие системы промышленных предприятий предназначены для сбора и отведения с их территорий отработанных загрязненных производственных сточных вод (ПСВ), которые невозможно или экономически нецелесообразно далее использовать в технологическом процессе, а

также для очистки сточных вод (СВ) перед возвращением их на повторное использование, перед сбросом в водоем или в городскую сеть водоотведения.

1. Сточные воды промышленных предприятий и

источники их возникновения.

1.1 Источники воды на промышленном предприятии.

Вода, используемая в производстве, может поступать из следующих источников:

-непосредственно из водного источника (поверхностного или подземного);

-хозяйственно-питьевого водопровода населенного пункта.

Выбор источника зависит от требований к качеству воды, направляемой на те или иные производственные операции: в некоторых случаях нет необходимости дополнительно очищать воду, забираемую непосредственно из поверхностного водного источника; а в других случаях

(например, для производства электронной продукции) - даже вода из хозяйственно-питьевого водопровода требует дополнительной дорогостоящей очистки.

6

Сытье Энергия

В окруж среду

Товарная продукция

 

 

 

Вода

Производство

Вспомогательные

 

 

материалы

 

Отходы

Энергетические

 

(тепловые загрязнения)

 

 

 

 

Материальные

ающую

твердые (шлам, отходы мат - лов)

жидкие (раствор. в воде примеси)

 

 

газообразные (СО2 , газы)

1.2Основные направления решения проблем охраны окружающей среды:

1.Сокращение поступления сырья и готового продукта в сточные воды за счет создания новых маловодных, а где возможно и безводных технологических процессов; создание гибких экологически чистых производств.

2.Сокращение сброса сточных вод в систему водоотведения промышленного предприятия путем использования оборотных замкнутых систем водопользования.

3.Создание новых и усовершенствование существующих методов очистки СВ,

реконструкция и модернизация очистных сооружений, обеспечивающих эффективную очистку СВ. 4. Усиление контроля за составом сбрасываемых СВ за счет внедрения постоянного наблюдения за точками сброса их в системы водоотведения населенного пункта или в водоемы

(автоматические постоянные и передвижные посты мониторинга).

5. Разработка технологий по переработке образующегося и уже существующих (на полигонах) осадков.

1.3 Классификация сточных вод промышленных предприятий и их состав.

I. По происхождению:

-производственные сточные воды;

-бытовые сточные воды;

-поверхностно-ливневые сточные воды.

Производственные сточные воды – сточные воды от технологических операций

процесса производства, аппаратов и оборудования.

Основные загрязнения – отходы сырья, готовой продукции и вспомогательных материалов.

Состав загрязнений зависит от: вида производства и применяемых технологических

процессов.

7

Данная категория сточных вод перед сбросом в систему водоотведения промышленного

предприятия требует обязательной специальной очистки (на локальных очистных сооружениях).

Бытовые сточные воды – это сточные воды от хозяйственно-вспомогательных

операций (мытье рук, от душевых сеток, стирка одежды) и физиологической деятельности.

Состав загрязнений: отходы физиологической и хозяйственной (мытье рук и стирка одежды

(в т.ч. спецодежды) деятельности людей, работающих на данном предприятии.

Эти сточных вод, как правило, без очистки сбрасываются в водоотводящую систему предприятия, а затем – в водоотводящую систему населенного пункта.

Поверхностно-ливневые сточные воды - образуются из дождевых и талых вод,

площадью водосбора которых является площадка промышленных предприятия (с мостовых,

крыш и т.д.), а также поверхностных стоков от полива территории предприятия.

Состав загрязнений зависит от вида производства и применяемых технологических процессов, т.к. собирается с территории предприятия, куда эти загрязнения попадают из производственных помещений с последующим осаждением дождем или в виде пыли.

II. По составу загрязнений:

-незагрязненные (условно чистые);

-загрязненные.

Незагрязненные сточные воды образуются на предприятиях от операций охлаждения технологического оборудования, имеет, как правило, температуру от 30 до 350 С, а по своему составу близка к подпиточной воде.

Основные загрязнения: взвешенные вещества, биологические обрастания, требует стабилизационной обработки.

Данная категория СВ после охлаждения и очистки, как правило, направляется в оборотную систему водоснабжения для повторного использования.

Загрязненные сточные воды в зависимости от технологического процесса (т.е. отрасли промышленности) могут быть загрязнены:

а) минеральными веществами;

б) органическими веществами;

в) минеральными и органическими веществами;

г) токсичными веществами.

а) сточные воды, загрязненные минеральными веществами.

Характерны для предприятий горнодобывающей, металлургической и др.отраслей.

Характерные загрязнения – частицы руды, шлака, песка, минеральные кислоты и др.

Данная категория СВ должна быть очищена перед сбросом в водоем.

Методы очистки: механическая очистка, химическое обезвреживание.

б) сточные воды, загрязненные органическими веществами.

8

Характерны для предприятий химической, нефтехимической, пищевой, консервной и др.

отраслей промышленности.

Характерные загрязнения – нефтепродукты, масла, жиры, органические кислоты и т.д.

Основные показатели: БПК, ХПК, окисляемость, ООУ и др.

в) сточные воды, загрязненные минеральными и органическими веществами.

Характерны для предприятий машиностроительного профиля (станко- и

автомобилестроения), приборостроения и др.

Характерные загрязнения – взвешенные вещества, нефтепродукты, масла, ионы черных и цветных металлов (Fe, Cu, Zn, Cr, Pb и др.).

Данные СВ обязательно должны проходить комплексную очистку с использованием реагентной, механической, химической, биохимической очистки и использования физико-

химических методов.

г) сточные воды, загрязненные токсичными веществами.

Характерны для предприятий фармацевтической, сывороточной промышленности, заводов по производству цветных металлов и др.

Данные СВ требуют специальной очистки с последующим возвратом их в производство, где они образуются.

III. По концентрации загрязнения:

1.Слабозагрязненные - С 500 мг/л

2.Среднезагрязненные - С = 500 – 20000 мг/л

3.Усиленно загрязненные - С = 20000 – 50000 мг/л

4.Сверхзагрязненные - С 50000 мг/л

IV. По агрессивности (по величине рН):

1.Неагрессивные рН = 6,5 8,5

2.Слабоагрессивные рН = 6,0 – 6,5 и рН 8,5 9,0

3.Агрессивные рН 6,0 и рН 9,0.

V. По температуре вспышки:

1.С tвсп 125° С;

2.С tвсп = 185 – 250° С;

3.С tвсп 2500° С.

VI. По токсичности (Jт – индекс токсичности):

1.Слаботоксичные Jт = 1 – 16

2.Среднетоксичные Jт = 17 – 50

3.СильнотоксичныеJт = 51 – 99

4.ГипертоксичныеJт 100.

9

1.4 Режимы поступления сточных вод и загрязнений в систему водоотведения

промышленного предприятия

Режимы поступления сточных вод (расход Q) и концентраций загрязнений (по каждому Ci)

бывают:

- равномерный - характеризуется постоянным поступлением сточных вод изагрязнений по

часам смены. Коэффициент неравномерности потребления воды в технологическом процессе

K

п =

 

0,95÷1,05;

- с залповыми сбросами - характеризуется незначительными колебаниями расхода и/или концентрации загрязнений с нерегулярными резкими выбросами по расходу или концентрациям

(превышение среднечасового расхода или среднесменной концентрации загрязнений в разы);

- циклический - колебания сброса сточных вод (расход) и изменение концентрации загрязнений осуществляются циклично по строго определенному порядку. При этом, как правило,

время цикла составляет продолжительность одной смены или сутки (при круглосуточной работе);

- неравномерный - характер изменения поступления сточных вод в систему водоотведения и

концентрации загрязнений изменяются по непредсказуемой.

 

1. Равномерный режим

 

2. С залповыми сбросами

С

ВВ

С

ВВ

еn

еn

 

 

 

 

 

t

 

 

 

z

 

 

t

 

t

 

 

3. Циклический режим

 

4. Незакономерный режим

С

ВВ

t c ir

С

ВВ

еn

еn

 

 

 

t

t

С точки зрения оптимальным для работы очистных сооружений является равномерный

режим поступления сточных вод и загрязнений.

1.5Определение расчетных расходов сточных вод

1.5.1Определение расходов производственных сточных вод:

Расчетным расходом для ПП являются:

-от технологического оборудования – максимально-секундный;

-от ряда технологических установок (или цеха) – максимально-часовой;

10

- от ряда цехов (от всего промышленного предприятия) – максимально-часовой,

определяемый по совмещенному графику поступления СВ в систему водоотведения от отдельных цехов.

1.5.2. Определение расходов производственных сточных вод:

Суточное количество сточных вод, м3/сут.:

q

"

= q

c

 

 

 

d

 

 

P

,

где qc – норма водоотведения, т.е. количество воды, необходимое организации производственного процесса производства 1 единицы (или 1 единицы учета) продукции,

определяемая по Справочнику СЭВ ВНИИ ВОДГЕО или по данным технологов;

Р - производительность предприятия в сутки.

Максимально-часовой приток сточных вод, м3/ч.:

q

 

=

q

 

P

K

 

 

 

s

max

 

п

 

 

 

 

 

 

h max

 

 

 

Т

 

 

 

 

 

 

 

 

 

, м3/час

Максимально-секундный приток сточных вод, л/с.:

K

п

 

q

r

 

– коэффициент неравномерности

=

q

h max

,

 

 

 

 

 

3,6

 

потребления воды в технологическом процессе (и

соответственно коэффициент неравномерности сброса СВ).

K

 

=

q

h max

 

 

 

 

 

 

 

п

 

q

 

 

 

 

hmid

 

 

 

 

 

Зависит от отрасли промышленности и применяемых технологических процессов.

Например: Кмп металлург. 1,1 – 1,3 (равномерность охлаждения)

Кпп пищевая 1,8 – 2,5 (неравномерность потребления на мойку посуды)

1.5.3Определение расходов хозяйственно-бытовых сточных вод (хозяйственно-

бытовых и душевых):

Хозяйственно-бытовые сточные воды:

11

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

=

q

бч

N

x

K

х

+ q

бг

N

г

К

г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

s

 

 

s

 

 

max

 

 

п

 

s

 

max

 

п

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h max

 

 

 

 

 

 

 

Т

1000

 

 

 

 

м /г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

q

бх

и

q

бг

- норма водоотведения на 1-го работающего на предприятиях соответственно

s

s

 

 

 

в холодных и горячих цехах; N

х

и

N

г

- количество работающих в холодных и горячих цехах (по

 

 

каждой смене);

К

х

и

К

г

- коэффициенты неравномерности сброса СВ соответственно холодных и

п

п

 

 

горячих цехов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

=

q

h max

л/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r

 

 

3,6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Душевые сточные воды:

q

 

=

500 m C

m

 

 

 

 

 

d

 

1000

 

 

 

 

 

, м3/сут

где 500 (л/с) – норма водоотведения, приходящаяся на 1 душ.сетку m – количество душевых сеток

Сm – количество смен

m =

N

max

 

 

 

 

n

Nmax – количество рабочих

n – количество рабочих, приходящихся на 1 душ. сетку (зависит от вида технологического процесса n = 3, 5, 7, 12)

qh max

q

 

=

r

 

 

 

 

500 m 45 K

 

=

 

 

 

n

, м3

1000

60

 

 

q

 

 

 

 

h max

л/с

 

 

 

 

 

3.6

 

 

 

 

 

1.5.4. Определение расходов поверхностно-ливневых сточных вод:

Расход поверхностно-ливневых сточных вод территорию предприятия дождей:

 

Z

 

A

q =

 

 

1.2n

 

mid

 

 

 

 

 

 

t

1.2n0.1

 

 

 

определяется количеством попадающих на

F

л/с

 

где Zmid – коэффициент стока территории п/п (по СНиП)

А – параметр, характеризующий интенсивность и повторяемость дождя (по месту расположения населенного пункта в котором находится промышленное предприятие)

F – площадь территории промышленного предприятия

t – продолжительностьдобегания дождя до рассматриваемого расчетного створа, сек. n – параметр, определяемый по СНиП (1)

q2дожд = qd

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]