3 Расчет концентраций нормативно-допустимого сброса сточных вод и выбор технологической схемы очистки

Выбор технологической схемы очистки производственных сточных вод производится на основании:

- необходимой степени очистки сточных вод;

- заданной суточной производительности очистной станции промпредприятия;

- местных географических и климатических условий, имеющихся ресурсов, экологической обстановки, опыта строительства и других условий.

Необходимая степень очистки сточных вод зависит от условий сброса. Если производственные стоки сбрасываются в действующую сеть бытовой канализации, то согласно Правил приема производственных сточных вод в системы канализации населенных пунктов [7], рассчитывается величина допустимой концентрации каждого загрязняющего вещества, содержащегося в суммарном расходе производственных сточных вод, С_п.с.в, мг/л:

С_п.с.в = ( Q / q )(С_г.с.в - С_быт) + С_быт,              (3.1)

где С_быт - содержание загрязняющего вещества в бытовых сточных водах, мг/л; Q - расход городских сточных вод, м³/сут;

q - суммарный расход производственных сточных вод, содержащих данное загрязняющее вещество, м³/сут;

С_г.с.в - допустимая концентрация загрязняющего вещества в смеси производственных и бытовых сточных вод, не должна превышать установленную концентрацию в стоках, поступающих на биологическую очистку [7, приложение 1].

При этом, выпускаемые в канализацию производственные сточные воды не должны [10]:

- нарушать работу сетей и сооружений;

- содержать более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;

- содержать вещества, которые способны засорять трубы или отлагаться на стенках труб;

- содержать взрыво- и пожароопасные газообразные вещества;

- содержать токсичные вещества, нарушающие биологическую очистку;

- иметь температуру выше 40^оС.

После смешения производственных и бытовых сточных вод при поступлении их на городскую станцию очистки стоков (КОС) необходимо, чтобы выполнялись следующие требования:

- температура стоков должна быть в пределах 6-30 ^оС;

- рН 6,5-8,5;

- концентрация солей не более 10 г/л;

- концентрация БПК не более 500 мг/л - для аэротенков-вытеснителей и биофильтров, и не более 1000 – для аэротенков-смесителей.

Очищаемая смесь не должна содержать нерастворимые масла, смолы и мазут, а также жесткие ПАВ. Допустимые концентрации различных веществ при поступлении на совместную очистку с бытовыми сточными водами представлены в Приложении В (таблицы В.4. и В.5.)

Если производственные сточные воды после очистки сбрасываются в водоем, то необходимая степень очистки определяется концентрациями НДС, вычисленными по методике определения НДС [8].

3.1 Расчет концентраций нормативно-допустимого сброса (ндс) сточных вод.

Расчет концентраций НДС и выбор технологической схемы осуществляется с учетом состояния приемника сточных вод - водоема. В данном курсовом проекте рассматриваются две возможные схемы водоотведения промпредприятия:

1. сточные воды промышленного предприятия очищаются и сбрасываются в водный объект, при этом бытовые сточные воды направляются в городские сети канализации и очищаются совместно с городскими стоками;

2. если качество производственных сточных вод совпадает с качеством бытовых стоков (по взвешенным веществам, БПК, азоту и другим), в этом случае стоки объединяются и совместно направляются на очистные сооружения промпредприятия, после чего сбрасываются в водоем.

Средние концентрации сточных вод, поступающих на очистку, и необходимые данные по водному объекту имеются в задании.

1. Допустимая концентрация взвешенных веществ в сточных водах, сбрасываемых в водный объект:

, мг/л (3.2)

где

р – допустимое увеличение взвешенных веществ в водном объекте, после сброса сточных вод, составляет 0,25 или 0,75 мг/л в зависимости от категории водоема;

b – содержание взвешенных веществ в воде водного объекта до сброса сточных вод (фоновая концентрация по взвешенным веществам), мг/л;

γ – коэффициент смешения, определяемый по [3, 8];

q – расход сточных вод, м³/сут;

Q – расход реки при 95% обеспеченности, м³/сут.

2. Допустимая концентрация по БПК_полн в сточных водах, сбрасываемых в водный объект:

, мг/л (3.3)

где k₀ – осредненное значение коэффициента неконсервативности органических веществ, обусловливающих БПК_полн фона и сточных вод, 1/сут; для БПК_полн следует принимать по Приложению А;

L_пдк – предельно-допустимая концентрация по БПК_полн в воде водного объекта, мг/л;

L_см – БПК_полн, обусловленная органическими веществами, смываемыми в водный объект атмосферными осадками с площади водосбора на участке пути перед контрольным створом длиной 0,5 суточного пробега, мг/л:

- для равнинных рек, протекающих по территории, почва которой не слишком богата органическими веществами – 1,7 – 2 мг/л;

- для рек болотного питания или протекающих по территории с которой смывается повышенное количество органических веществ – 2,3 –2,5 мг/л;

- если расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа меньше 0,5 суточного пробега – принимается равной нулю.

L_ф – фоновая концентрация БПК_полн в воде водного объекта, мг/л (по заданию);

t – время добегания от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут;

n – кратность общего разбавления в водотоке, определяемая по [3,8].

3. Допустимая концентрация по нефтепродуктам, СПАВ, азоту и другим веществам в сточных водах, сбрасываемых в водный объект, определяется по формуле:

, мг/л (3.4)

где - коэффициент неконсервативности данного вещества, показывающий скорость потребления кислорода, зависящий от характера органических веществ, 1/сут; принимается в зависимости от вещества (Приложение А ).

С_пдк – предельно-допустимая концентрация данного вещества в воде водного объекта, мг/л;

С_ф – фоновая концентрация данного вещества в воде водного объекта, мг/л (по заданию);

4. Допустимая концентрация по различным загрязнениям в сточных водах, без учета коэффициентов неконсервативности, определяется по формуле:

(3.5)

По результатам расчета необходимо заполнить таблицу, пример - таблица 3.1, где С_вх – средняя концентрация загрязнения после усреднителя в поступающих на очистку стоках, а С_вых – расчетная максимально-допустимая концентрация на выходе их после очистки.

Таблица 3.1 – Пример расчета допустимых концентраций загрязняющих веществ

Показатель	Свх	Сф	Спдк	Сндс (max)	Свых
Взвешенные вещества	300	10	10,25	45	15*
Нефтепродукты	50	0,01	0,05	11,5	0,05**
Медь	4,5	0,002	0,001	-108	0,001***
Железо (II)	28	0,2	0,5	0,8	0,8****

* По взвешенным веществам концентрации С_ндс получилось равным на много больше, чем С_пдк и С_ф , поэтому можно принять расчетную концентрацию С_вых на выходе из ЛОС равной 15 мг/л, что соответствует уровню используемого технологического процесса.

** По нефтепродуктам С_ндс также намного превышает С_пдк и С_ф , поэтому С_вых можно принять равным С_пдк или в соответствие с эффектами принятой технологии.

*** По ионам меди фоновая концентрация С_ф уже превышает С_пдк, т.е. водоем загрязнен, в этом случае на выходе принимаем С_вых=С_пдк.

**** По ионам железа принимаем выходную концентрацию, равную концентрации НДС: С_вых=С_ндс.

Требуемые эффекты очистки для любого вида загрязнения для ЛОС определяются по формуле:

(3.5)

Требуемый эффект очистки для любого вида загрязнения для отдельного сооружения считается аналогично, с учетом концентраций на входе и на выходе из сооружения (ориентировочные значения эффектов по различным веществам в таблицах В.4. и В.5., Приложения В).