Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Оптимизация выбора технических и технологических решений (на базе систем водоотведения). Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 107 8 9 10 > Следующая >>>

Используемый коагулянт способен удалить содержащи-

1 2 1



еся в сточной воде жиры до допустимой к сбросу концентрации в городскую канализацию.

Однако жиросодержащий осадок будет невозможно повторно использовать (например, на корм скоту в сельском хозяйстве, на производство смазочных масел) из-за химического загрязнения в результате обработки сточных вод реагентом.

Поэтому предложено предварительное отделение всплывающих жиров перед подачей сточных вод на реагентную очистку.

М С С

где

квиж

М – массы жиров в неочищенной воде и удаленных

ж ж ж

 

М С

ж ж

2 2

(3.15)

из сточной жидкости после жироловки;

– концентрация жи-

ров в сточных водах, поступающих на очистку, Сж2 = 90 мг/л;

– концентрация жиров в осветленной сточной воде на выхо-

де из жироловки 36 мг/дм3: Р

Значение Р

соответствует хорошей степени относи-

квиж

= (90 – 36)/90 = 0,33.

квиж

тельного ресурсосбережения.

Произвести сравнение с соответствующим коэффициентом для существующих очистных сооружений не представляется возможным из-за несоответствия остаточной концентрации жиров реальной эффективности сооружений. По действующей технологической схеме достижение значений ПДС осуществлялось значительным разбавлением сточной жидкости водой питьевого качества.

4. Ресурсный коэффициент снижения потребности в чистой воде для охлаждения и разбавления сточных вод, поступающих на очистку, определен как отношение потребляемых ресурсов:

кспр

= Q

раст

/ Q

(3.16)

разб,

где Q

– расход водопроводной воды для охлаждения и раз-

разб

бавления сточных вод по существующей схеме очистки;

= 2,5 м3/ч; Q

разб

– расход чистой воды, используемой для

раст

приготовления раствора реагента.

По проектируемой системе очистки для охлаждения горячих сточных вод предусматривается разбавление их осветленной сточной жидкостью из резервуара-накопителя.

Расход рабочего раствора реагента составляет по предлагаемой технологической схеме очистки сточных вод 0,0024 м3/ч.

Тогда Р

= 0,0024/2,5=0,001.

кспр

Значение коэффициента соответствует высокой степени относительного снижения ресурсосбережения.

5. Экологический коэффициент снижения антропогенной

нагрузки на водоём – приёмник сточных вод Э

за счет по-

сан

вышения эффективности очистки сточных вод и снижения нагрузки на городские канализационные очистные сооружения.

Значение данного коэффициента можно получить, отнеся рекомендованные нормами соотношения по сбросу загрязнений в горколлектор для случаев реагентной и безреагентной очистки. Поскольку сравнивать все присутствующие в ОСВ вредные вещества, относящиеся к 1-му и 2-му классам опасности (по методике С.Н. Черкинского), не представляется возможным, хотя бы из-за дороговизны химанализов. Ограничимся только теми, которые реально могут быть удалены при очистке: взвешенные вещества, органические загрязнения (по БПК), биогенные элементы (по NH

), жирам. Также будем

учитывать хлориды в связи с добавлением реагента:

+ (СN

[(С

ввбр

= [(С

сан

р/ПДКN

н4

/ПДКвв)+(С

+(С

жбр

/ПДКвв)+(С

ввр

)+(Сжр/ПДКж) +(С

н4

/ПДК

бпкр

/ПДКж) + (С

бпк

)+(СN

хлр

/ПДК

бпкр

хлр

н4+бр

/ПДКхл)],

бпк

/ПДКхл)] /

/ПДКN

н4

(3.17)

где индексы «р» и «бр» у загрязнителей обозначают, со-

потр раст разб

ответственно, с реагентной и безреагентной обработкой.

Чем ближе к нулю значение Э

, тем выше экологиче-

сан

ский эффект реагентной очистки сточных вод.

Рассчитаем значение экологического коэффициента снижения антропогенной нагрузки Э

для случая сброса ОСВ

сан

в горколлектор на примере г. Ростова-на-Дону, для которых установлены следующие нормы в соответствии с постановлением №495 мэра города, мг/дм3: ВВ – 71,0; БПК5 – 18,0; NН

–

6,4; жиры – 10,0; хлориды – 300,0.

Усредненные остаточные показатели безреагентной ОСВ, определенные экспериментально, составляют, мг/дм3: ВВ – 50,0; БПК5 – 94,0; NH

– 4,12; жиры – 36,0; хлориды –

160,0; а с реагентной обработкой «Аурат ТМ30», соответственно: 19,0; 38,0; 2,68; 2,4; 250,0.

Тогда величина числителя в Э

составит 3,86, а знаме-

сан

нателя – 10,67. Значение экологического коэффициента снижения антропогенной нагрузки на приемник сточных вод,

, (3,86/10,67) равно 0,36. Это свидетельствует о низкой

сан

степени воздействия на окружающую среду по принятой оценочной шкале (см. табл. 3.1).

6. Эколого-ресурсный коэффициент снижения антропогенной нагрузки на источник воды за счет охлаждения сточных вод из резервуара-накопителя:

где Q водопроводной воды на технологические и бытовые нужды; на приготовление раствора реагента и разбавление сточных вод (по существующей схеме).

вые нужды составляет (по данным 2010 года) 126,706 тыс. м3/год,

Q Q Q

потр

, Q

раст

и Q



ани

– соответственно, объемы потребляемой

разб

 

потр

(3.18)

Объем потребляемой воды на производственные и быто-

на разбавление сточных вод – 21,9 тыс.м3/год, на приготовление

тфс тфд тфс тфд

раствора реагента – 21,024 м3/год. Тогда величина Э

Значение коэффициента Э

по принятой градации

ани

= 0,83.

ани

(см. табл. 3.1) соответствует предельно допустимой степени воздействия на окружающую среду.

7. Экологический коэффициент увеличения антропогенной нагрузки в виде твердой фазы на литосферу, Э

анл

Увеличение антропогенной нагрузки на литосферу при реагентной очистке СВ происходит за счет более глубокого изъятия твердой фазы. Складирование ее осуществляется на полигоне твердых отходов. Одновременно при этом уменьшается нагрузка по взвешенным веществам и жирам на приемник сточных вод.

Вычисления коэффициента Э

производится из отно-

анл

шения:

М М F F

где М

тфс

 

анл

, F

– соответственно, масса твердой фазы по сухому

тфс

 

М F

тфс тфс

(3.19)

веществу и площади для складирования без дополнительной нагрузки; М

тфд

, F

– дополнительная масса и площади для

тфд

случая обработки СВ коагулянтом.

В тех случаях, когда отсутствуют конкретные исходные данные по объекту, допустимо вычислять Эанл как превышение выделяемой массы твердой фазы реагентной очисткой сточных вод ∆Мро над существующим состоянием ∆Мсс или соответствующие им эффекты очистки вод:

Тогда величина Э образом:

 для случая безреагентной очистки сточных вод эффект выделения жиров равен 60%, с применением коагулянта – 97%; тогда Э

∆Мро/∆Мсс = Эро/Эсс. (3.20)

анл

(97/60) = 1,62;

анл

может быть определена следующим

 для случая безреагентной очистки сточных вод эффект

1 1

2 2

М М

ро з р

П П П

выделения взвешенных веществ составляет 80%; с реагентной обработкой – 92%, т. е. Э

= 1,39.

анл

= 92/80 = 1,15. Средняя величина

анл

Во всех случаях величина экологического коэффициента

больше 1,01, что характеризует степень воздействия дан-

анл

ной компоненты процесса реагентной очистки на окружающую среду как «опасная».

8. Экологический коэффициент снижения антропогенной

нагрузки на атмосферу Эаа.

Для предлагаемой системы очистки сточных вод Эаа обусловлен снижением потребления электроэнергии на производство металла, используемого на построение сооружений очистки.

Коэффициент снижения антропогенной нагрузки на атмосферу можно вычислить по отношению:

  (3.21)

аа

где W – количество израсходованной электроэнергии на производство 1 кг стали; М2 и М1 – массы стали, затраченной на построение очистных сооружений по существующей и проектируемой схемам, соответственно, Эаа = 0,5.

Величина Эаа относится к удовлетворительной степени воздействия на окружающую среду и показывает, что предлагаемая схема очистки позволяет снизить затраты электроэнергии вдвое.

9. Коэффициент эколого-экономической целесообразности реагентной обработки сточных вод можно определить из соотношения:



 

П П



свв сж

ээц

(3.22)

где П

– величина платы или предотвращенный ущерб за раз-

ро

мещение дополнительного количества отходов, выделенных в отстойнике после реагентной обработки; Пз – величина платы или предотвращенный ущерб за дополнительное отторжение земель для размещения указанных отходов; Пр – стоимость применяемого реагента; П

и Псж – соответственно, платы или

свв

предотвращенные ущербы за сброс в приемник сточных вод взвешенных веществ и жиров без применения реагентной обработки сточных вод.

Величины предотвращенного ущерба за отходы, землю и сброс в горколлектор подсчитывают по существующим нормативным документам с учетом региональных особенностей (Федеральный закон № 131-ФЗ от 6 октября 2003 г.).

Исходные данные для расчета:

 расход сточных вод – 60 м³/ сут;

 содержание взвешенных веществ: начальное – 250 мг/дм3;

после жироловки – 50 мг/дм3; после отстойника – 19 мг/дм3;

 содержание жиров: начальное – 90 мг/дм3; после жиро- ловки – 36 мг/дм3; после отстаивания – 2,4 мг/дм3.

Соответственно, эффекты удаления взвешенных веществ равны, %: 80; 92,4; эффекты удаления жиров, %: 60; 97.

По известным зависимостям (С.В. Яковлев, 2002) определим количество твердой фазы, выделяемой из сточных вод в каждом случае на очистных сооружениях:

 при безреагентной очистке – 4,38 т/год (по взвешенным веществам; 1,18 т/год жиров идет на переработку);

 при реагентной обработке – 5,8 т/год смеси осадка по- сле отстаивания и после жироловки.

При средней влажности 98%, соответственно, в год образуется 215 м³ при безреагентной очистке (по существующей схеме) и 284 м³ смеси осадка. Если принять, что складирование осадка происходит на иловых площадках при норме

нагрузки 3 м³ осадка на 1м² в год, потребная площадь для иловых площадок составит 0,0072 и 0,0095 га.

Суммарная масса взвешенных веществ, сбрасываемых в приемник сточных вод за год, составляет, т/год: по существующей схеме – 1,1; с реагентной обработкой – 0,42.

Суммарная масса жировых веществ, сбрасываемых в приемник сточных вод за год, составляет, т/год: по существующей схеме – 0,79; с реагентной обработкой – 0, 053 т/год.

Предотвращаемый ущерб от сброса загрязняющих веществ определяем по формуле (95) соответствующей методики (Ю.М. Мешенгиссер).

где У

Упр=(У

– показатель удельного ущерба (цены загрязнений)

удj

удj Мпк

) Кэj, (3.23),

водным ресурсам, наносимого единицей (условная тонна) преведенной массы загрязняющих веществ, в данном расчете взвешенных веществ и жиров;

= 10737,1 руб./усл.т.

удj

Мпк – приведенная масса загрязняющих веществ, не по-

ступивших (не допущенных к сбросу) в приемник сточных вод; Мпк =  мi Kэi,

где мi – фактическая масса недопущенного сброса в водный объект загрязняющего вещества, т; Кэi – коэффициент относительной эколого-экономической опасности, для взвешенных веществ – 0,15, для жиров – 20,0; Кэj – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости водных ресурсов, для района г. Ростова-на-Дону принят равным 1,85.

Тогда с учетом исходных величин имеем предотвращенный ущерб от сброса взвешенных веществ и жиров:

 по существующей схеме очистки сточных вод:

= (10737,1 · 0,15 · 4,38+10737,1·20,0·1,18) 

пр

 1,85 = 482517 руб.;

 при схеме реагентной очистки:

= 10737,1 (0,15 · 5,06+20,0 · 1,92) 1,85 = 777840 руб.

пр

При этом плата за фактический сброс взвешенных веществ в водоем составляет, соответственно, руб.: 317123 и

22307.

Рассчитаем ПРО – величину предотвращенного ущерба за недопущение к размещению дополнительного количества отходов Уопр1, руб., по [40]:

где У

пр1

– показатель удельного ущерба окружающей среде

уд

= У

· Σ Мiк · К

уд

, (3.24)

конкретного региона в результате размещения 1 т отходов IV класса опасности, к которым и относятся взвешенные вещества хозбытовых сточных вод в случае отсутствия в них тяжелых металлов, принимается для района г. Ростова-на-Дону – 320,0 руб. / т; Мiк – объем размещаемых отходов, т; в нашем случае для рассматриваемых вариантов, соответственно, равен – 4,38;5,8; К

– коэффициент, учитывающий класс опасности

вещества, принимается равным 1.

Тогда с учетом исходных величин имеем предотвращаемый ущерб от размещения взвешенных веществ (отходов) на иловых площадках:

 без применения реагента:

= (320,0 · 1 · 4,38) = 1401,6 руб.;

пр

 после реагентной обработки:

= (320,0 · 1 · 5,8) = 1856 руб.

пр

Далее рассчитаем ПЗ – величину платы и Упп за дополнительное отторжение земель для размещения указанных отходов очистки сточных вод, исходя из удельного ущерба (А.А. Сизов, Н.С. Серпокрылов):

=Н 0,1 Ки, (3.25)

уд

где Н – норматив стоимости освоения новых земель, тыс. руб./га, для района г. Ростова-на-Дону равен – 259 000; 0,1 – понижающий коэффициент; Ки – коэффициент индексации базовых нормативов платы, принимаем равным 1; величина

= 259 000 · 0.1 · 1 = 25 900 руб.

уд

Тогда с учетом исходных величин имеем плату за отторжение земель для размещения взвешенных веществ на иловых площадках:

 по существующей схеме:

= 25 900 · 0,0072 = 186,48 руб.;

 после реагентной обработки:

= 25 900 · 0,0095 = 246,05 руб.

После произведенных вычислений сведем расчетные данные в табл.3.2.

Таблица 3.2

Затраты природопользования при выделении

взвешенных веществ из сточных вод

Технология

Существу-

ющая схема

Предлагае-

мая схема

Стоимость

природопользования, руб.

(цены 1999 г.)

сброс

в коллектор

317122,9 1401,6 186,48 318710,98 482517,5

22306,85 1856 246,05 24408,9 777840,1

отходы

отторжение территории

Итого,

руб.

Ущерб

предотвра-

щенный,

руб.

Расход реагента на неделю в расчете на товарный продукт – 200 кг. В год потребное количество коагулянта составит 10,43 т. Стоимость 1 т коагулянта – 14400 руб.

Коэффициент эколого-экономической целесообразности

0,33 0,33 0,001 0,08.

0,36 0,83 1,39 0,5 0,12 0,48,

по оплате природопользования:

= (24408,9+14400 / 318710,98) = 0,12.

ээц

Значение экологического коэффициента 0,12 указывает, что степень воздействия процесса на окружающую среду оценивается как «практически отсутствующая».

Для обобщенных количественных и качественных оценок частных значений ресурсно-экологических коэффициентов применим модифицированную функцию желательности Харрингтона.

На основе полученных расчетами и экспериментально значений частных ресурсных и экологических коэффициентов предлагаемой схемы очистки сточных вод определим вклад ресурсной и экологической компонент в обобщенный РЭП процесса ФХО (табл. 3.3).

Ресурсная компонента очистки СВ по предлагаемой технологии:

РЕК

РЭП    

Например, по ресурсной составляющей качественная оценка воздействия процесса ФХО на окружающую среду с учетом преддействия и последействия колбасного производства характеризуется как «отсутствие».

По существу в принятых в настоящее время методиках сравнения технологий очистки вод такая оценка упускается.

1. Экологическая компонента очистки СВ:

РЭПЭКОЛ      

По экологической составляющей качественная оценка степени воздействия процесса ФХО на окружающую среду характеризуется как «удовлетворительная».

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 67 / 107 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]