Учебное пособие 1595

где qадм, - норма расхода воды на нужды работающих в административных зданиях [3, п. 2. 4];

Nадм, – количество работающих в административных зданиях, определяется по табл. П. 5.2.

Расчетный расход свежей воды, необходимый на производственные нужды, поступает из источника или городской сети равномерно и определяется по формуле

где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;

qсвеж - норма расхода свежей воды на единицу выпускаемой продукции, м3 (табл. П. П. 5.1).

Расчетный расход воды находящейся в обороте, определяется по формуле

где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;

qоб – норма расхода оборотной воды на единицу выпускаемой продукции, м3

(табл. П.5.1).

Безвозвратные потери воды в процессе определяются по формуле

где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;

qбезв – норма расхода безвозвратных потерь воды на единицу выпускаемой продукции, м3 (табл. П.5.1).

Расход воды на хозяйственно бытовые и производственные нужды предприятия заносятся в табл. 4.

На промышленных предприятиях образуется три вида сточных вод:

- бытовые - от санитарных узлов административных и производственных корпусов, от мытья полов в этих корпусах, а также от душевых установок, расположенных в производственных цехах или специальных павильонах;

21

-производственные, представляющие собой воды, отработавшие в технологическом процессе производства:

нагретые;

условно-чистые;

загрязненные маслом, окалиной;

содержащие кислоты, щелочи, ядовитые химические соединения, фенолы и т.п.;

образовавшиеся при добыче полезных ископаемых, например воды угольных шахт, родников, пластовые воды нефтяных промыслов и т.д.);

-атмосферные – дождевые или от таяния снега.

Количество, режим поступления и состав производственных сточных вод находится в зависимости от вида перерабатывающего сырья, технологического процесса производства, качества воды, потребляемой для производственных целей, местных условий и ряда других факторов.

Вид перерабатывающего сырья оказывает значительное влияние на состав производственных стоков; нередко составные части сырья являются компонентом загрязнения сточных вод.

Значительное влияние на количество и качество сточных вод имеет система водоснабжения – чем полнее развито оборотное водоснабжение, то есть повторное использование отработанной воды на те же технологические нужды или использование ее на другие нужды данного или соседнего предприятия, тем меньше абсолютное количество сточных вод и, как правило, больше содержание в них загрязнений.

Одной из основных задач при проектировании канализации промышленных предприятий является правильное определение расчетных расходов сточных вод, их состава, свойств и режима притока. Количество сточных вод на промышленных предприятиях, как правило, меньше количества поданной на них водопроводной воды и находится в зависимости от системы водоснабжения.

Расчетный расход хозяйственно бытовых сточных вод: QПП.ст.х-б= QПП.х-б , м3/сут.

Расчетный расход сточной воды, от технологических циклов, определяется по формуле

Кроме воды, образующейся на ПП от соответствующих систем, необходимо учитывать поверхностный сток с территории промышленного предприятия – дождевые, моечные и талые воды.

Годовой объем поверхностного стока WПП пов.стока рассчитывается по формулам (7-10) с учетом площади водосбора, в данном случае – площади ПП

(FПП).

В зависимости от характеров стоков, метода их очистки, рельефа площадки, места расположения очистных сооружений и характеристики места сброса выбирается та или иная система канализации промышленных площадок.

Система канализации, на промышленных предприятиях может быть: полная раздельная. Комбинированная или общесплавная.

Общая схема водопотребления и водоотведения ПП для оборотной системы представлена на рис. 2, для комбинированной - на рис. 3.

Рис. 2. Оборотная схема водопотребления и водоотведения промышленного предприятия: ВОС – очистные сооружения водоподготовки;

ЛОС – локальные очистные сооружения; КОС – канализационные очистные сооружения

23

Рис. 3. Комбинированная схема водопотребления и водоотведения промышленного предприятия:

ВОС – очистные сооружения водоподготовки; ЛОС – локальные очистные сооружения; КОС – канализационные очистные сооружения

5.3.Оценка эффективности использования водных ресурсов на промышленном предприятии

Техническое совершенство оборотной системы водоснабжения промышленного предприятия оценивается количеством использованной оборотной воды, и характеризуется величиной Роб,%, чем выше значение процента, тем совершеннее система:

Рациональность использования воды предприятием, забираемое из источника оценивается коэффициентом использования, который не должен превышать 1 и чем больше значение, тем эффективнее использование воды:

Ки→≤1.

Безвозвратное потребление воды и потери воды оцениваются процентом безвозвратных потерь, чем меньше значение процента, тем эффективнее использование водных ресурсов предприятием:

5.4. Очистные сооружения промышленного предприятия

Очистные сооружения промышленного предприятия принимаются в зависимости от необходимости дополнительной очистки воды на технологические нужды и от качества воды в выбранном источнике. При использовании воды из водопровода населенного пункта локальные очистные сооружения могут отсутствовать. Возможность использования воды из городского водопровода оценивается по количеству воды, необходимому городу и предприятию:

если расход воды предприятию больше расхода воды городу, то необходимо предусматривать очистные сооружения ПП;

если расход воды предприятию значительно меньше расхода воды городу, то можно использовать воду из городского водопровода;

если расход воды предприятию значительно больше расхода воды городу, то город может использовать воду предприятия для хозяйственнопитьевых целей.

Необходимость КОС оценивается по химическому составу загрязненной воды. Для предприятий с небольшим расходом воды достаточно предусмотреть локальные очистные сооружения для очистки технических стоков перед сбросом их в городскую канализацию.

5.5. Зоны санитарной охраны промышленного предприятия

Обязательным условием современного промышленного проектирования является внедрение передовых ресурсосберегающих, безотходных и малоотходных технологических решений, позволяющих максимально сократить или избежать поступления вредных химических или биологических компонентов выбросов в атмосферу, почву и водоемы, предотвратить или снизить воздействие физических факторов до гигиенических нормативов и ниже.

Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными зонами, так как они являются источниками выделения в окружающую среду вредных веществ, шума, вибрации, инфразвука, электромагнитных волн радиочастот, статического электричества.

Для объектов, их отдельных зданий и сооружений с технологическими процессами, являющимися источниками формирования производственных вредных веществ в зависимости от мощности, условий эксплуатации, концентрации объектов на ограниченной территории, характера и количества выделяемых в окружающую среду токсических и пахучих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов, а также с учетом предусматриваемых мер по уменьшению неблагоприятного влияния

25

их на окружающую среду и здоровье человека при обеспечении соблюдения требований гигиенических нормативов в соответствии с санитарной классификацией предприятий, производств и объектов, устанавливаются следующие минимальные размеры санитарно-защитных зон [4]:

предприятия первого класса — 2000 м;

предприятия второго класса — 1000 м;

предприятия третьего класса — 500 м;

предприятия четвертого класса — 300 м;

предприятия пятого класса — 100 м.

Для промышленных предприятий в зависимости от характера производства следует предусматривать указанные выше санитарно-защитные зоны.

6. Комплексное использование водных ресурсов

6.1. Водохозяйственный баланс

Для оценки объемов водоснабжения и водоотведения составляется сводная таблица (табл. 5), по результатам предыдущих расчетов, где определяются годовые расходы воды, за исключение технической. Предусматривается, что для полива и мойки территории ПП используются очищенные на ЛОС атмосферные осадки, что сокращает водопотребление.

Таблица 5

Объемы водоснабжения и водоотведения

26

Для комплексной оценки систем водоснабжения и водоотведения рассчитываются три схемы: прямоточная, оборотная и с повторным использованием (комбинированная).

1 схема. Прямоточная. Весь необходимый расход (Qист) для НП, ПП (включая оборотный расход) забирается из источника водозаборными сооружениями и после очистки подается в водопроводную сеть:

2 схема. Оборотная схема водоснабжения с локальными водооборотными циклами на предприятии. Оборотная вода замкнута в производственном цикле (см. рис. 2), а потери воды при обработке оборотной воды (охлаждение или очистка), перед возвратом в систему, учитываются в расходе на безвозвратное потребление - Qбезв:

Qист , Qсброс определяются по формулам (29), (31).

3 схема. Оборотная схема водоснабжения с повторным использованием. Для повторного использования подходят стоки QПП.ст тех, прошедшие очистку на КОС в качестве технической воды на предприятии (см. рис. 3).

определяются по формулам (29), (32).

Количество сточных вод – QПП.ст тех., определяется в зависимости от принятой схемы повторного использования очищенных сточных вод.

Водохозяйственный баланс (ВХБ) закладывается в основу разработки водохозяйственных систем, позволяет оценивать эффективность систем водоснабжения и водоотведения, увязывать и корректировать принятые схемы для достижения оптимального использования водных ресурсов. Составляющие водохозяйственного баланса сводятся в табл.6.

27

где В – итог водохозяйственного баланса; С – расход воды в реке, поступающий на данную территорию, м3/год;

∆С – расход воды от притоков воды на участке, м3/год; QП -потребление воды на участке, м3/год,

QП=Qист - Qсброс;

Qист – суммарный отбор воды из реки для водопотребления, м3/год;

Qсброс - сточные воды, которые поступают в реку на участке, м3/год;

Сτ – требуемый транзитный сток в замыкающем участке створа по санитарным нормам, нормам судоходства, отдыха, рыбоводства и разбавления сточных вод, м3/год, определяются по табл. П.2.2.

В результате водохозяйственного баланса:

при В>0 дефицита воды нет и, соответственно, есть потенциал для развития района; при В<0 отмечается дефицит ресурсов воды.

Для дефицитных водохозяйственных участков рассматриваются различные варианты повышения водообеспеченности участников водохозяйственного комплекса путем реализации комплексных мер рационального водопользования:

28

оборотные и комбинированные системы промышленного водоснабжения,

внедрение маловодных и безводных технологий,

повторное использование городских стоков,

сокращение объемов отраслевого водопотребления,

экономию водных ресурсов и улучшение качества воды в водоприемниках сточных вод,

создания дополнительных регулирующих емкостей сезонного и многолетнего регулирования,

строительства или развития систем территориального перераспределения стока

6.2.Определение допустимых концентраций химических загрязнений при сбросе стоков в водоемы

Водоемы обладают самоочищающейся способностью, благодаря которой происходят процессы, приводящие к снижению концентраций химических и органических загрязнений вносимых сточными водами. Процессы самоочищения зависят от быстроты и полноты смешения очищенных сточных вод с водой водоема.

Расчет допустимых концентраций химических загрязнений при сбросе стоков в водоемы ведется при одинаковых лимитирующих показателях вредности и комбинированном действии веществ, в соответствии с выбранной схемой п. 6.1.

Концентрация химических загрязнений после очистки на локальных

где Сисх– концентрации химических загрязнений поступающих на ЛОС, мг/л

(табл. П.6.1);

А - эффективность удаления загрязняющих веществ на ЛОС, % (табл. П.6.1).

Предельно допустимая концентрация химического загрязнения для сброса стоков в расчетном створе, мг/л:

где СПДК – предельно допустимые концентрации химических загрязнений в расчетном створе, мг/л (табл. П.6.1);

Qр– расход воды в реке в маловодный период, м3/с (Qр=С табл. П.2.2); qст– средний расход сточных вод , м3/с;

qст= Qсброс : (365.24.3600) м3/с;

29

Сфон– фоновые концентрации химических загрязнений в водоеме, мг/л, (табл. П. 2.3), не указанные химические вещества принимать в 10 раз меньше СПДК (табл. П.6.1);

γ - коэффициент смешения сбрасываемых сточных вод с водой водоема рассчитывается на самый неблагоприятный маловодный период:

где е – основание натурального логарифма;

L– расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа, L=500м;- коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения,

определяемый как

где - коэффициент, характеризующий тип выпуска, для руслового =1,5;- коэффициент извилистости русла (табл. П.2.2);

Е – коэффициент турбулентной диффузии, для равнинных рек определяется по формуле

Если С≥0, то доочистка по этому загрязнению не требуется и СПДС(1)=Сочищ . Если С<0, то по этому загрязнению идет превышение сбрасываемых

концентраций и требуется доочистка до величины предельно допустимого сброса СПДС(1)=СПДС.

В расчетах ПДС необходимо учитывать одновременность поступления в речную воду со стоками всех химических загрязняющих веществ. В связи с этим создаются условия комбинированного действия веществ при одинаковых лимитирующих показателях вредности (табл. П. 6.1), поэтому сумма отношений концентраций каждого вещества в расчетном створе к соответствующим ПДК не должна превышать единицы: