6926

1

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

М.О. Жакевич

ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Учебно-методическое пособие

по выполнению курсового проекта по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий»

для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, направленность ( профиль) Водоснабжение и водоотведение

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

2

УДК 628.3

Жакевич М.О. Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / М.О. Жакевич; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 28 с; ил.1 электрон. опт. диск (CD-RW)

Приведены указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Водоснабжение и водоотведение промышленных предприятий», рассмотрены содержание и последовательность выполнения разделов расчетно-графической работы, 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 08.04.01 Строительство, направленность ( профиль) Водоснабжение и водоотведение.

3

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 хо- зяйственно-питьевого водопровода требует дополнительной дорогостоящей очистки.

4

1.2 Основные 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;

5

- 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.

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.

6

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.

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 фи- зико-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

7

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 ³ 100.

1.4 Режимы поступления сточных вод и загрязненийв 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 технологиче-

ском процессеKп = 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.

9

qd" = qc × 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.:

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

Kп – коэффициент неравномерности потребления воды в технологическом процес-

се (и соответственно коэффициент неравномерности сброса СВ).

K п = q h max

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)

1.5.1.2.Определение расходов хозяйственно-бытовых сточных вод (хозяйст-

венно-бытовых и душевых):

Хозяйственно-бытовые сточные воды:

соответственно холодных и горячих цехов.

qr = qh max л/с

3,6

Душевые сточные воды:

qd∂ = 500× m ×Cm , м3/сут

1000

10

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

Сm – количество смен

1.5.1.3. Определение расходов поверхностно-ливневых сточных вод:

Расход поверхностно-ливневых сточных вод определяется количеством попадающих на территорию предприятия дождей:

b - коэффициент, учитывающий увеличение пропускной способности сети за счет напорного режима работы дождевой сети.

1.5.1.4 Расчетный расход промышленного предприятия определяется с учетом: а) условий формирования СВ; б) принятой системы водоотведения промышленного предприятия.

При общесплавной системе:

q'r = qr' + qбr + q∂r + qдождr

При раздельной системе: