Схемы водообеспечения и водоотведения. Условия выпуска и необходимая степень очистки

Классификация сточных вод промышленных предприятий

Основные термины и определения

Сточные воды. Классификация сточных вод

Защита гидросферы

Г л а в а 2

Основные термины и определения содержатся в Водном Кодексе Российской Федерации от 03.06.2006 г. №74-ФЗ.

Водный объект – природный или искусственный водоем, водоток либо иной объект, постоянное или временное сосредоточение вод в котором имеет характерные формы и признаки водного режима.

Охрана водных объектов – система мероприятий, направленных на сохранение и восстановление водных объектов.

Водоотведение – любой сброс вод, в том числе сточных вод и (или) дренажных вод, в водные объекты.

Сточные воды – воды, сброс которых в водные объекты осуществляется после их использования или сток которых осуществляется с загрязненной территории.

Водопотребление – потребление воды из систем водоснабжения.

Водоснабжение – подача поверхностных или подземных вод водопотребителям в требуемом количестве и в соответствии с целевыми показателями качества воды в водных объектах.

Водопользователь – физическое или юридическое лицо, которому предоставлено право пользования водным объектом.

Отработанная вода промышленного предприятия, удаляемая с территории предприятия или направляемая на очистку, называется сточной. Сточные воды промышленных предприятий условно разделяют на три вида:

− производственные – использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых;

− бытовые – от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий и душевых установок, имеющихся на предприятии;

− атмосферные – дождевые и талые воды, отводимые с территории предприятия.

Производственные сточные воды делятся на загрязненные и незагрязненные (условно чистые).

Загрязненные производственные сточные воды по характеру содержащихся в них примесей подразделяются на группы:

− загрязненные преимущественно минеральными примесями;

− загрязненные преимущественно органическими примесями;

− загрязненные минеральными и органическими примесями.

В зависимости от концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды делятся на четыре группы:

− менее 500 мг/л;

− от 500 до 5000 мг/л;

− от 5000 до 30000 мг/л;

− свыше 30000 мг/л,

а по степени агрессивности – на три группы в зависимости от значения рН:

− неагрессивные (6,5 ≤ рH ≤ 8);

− слабоагрессивные (6 ≤ рH < 6,5 и 8 < рH ≤ 9);

− сильноагрессивные (рH < 6 и рH > 9).

Схема приведенной выше классификации показана на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Схема классификации производственных сточных вод

Воду в системах производственного водообеспечения в зависимости от назначения разделяют на четыре категории:

I категория – вода для охлаждения жидких и конденсации газообразных продуктов в теплообменных аппаратах, в которых она не контактирует с продуктом, лишь нагревается и практически не загрязняется;

II категория – вода служит в качестве среды, поглощающей различные нерастворимые и растворимые примеси; вода не нагревается, но загрязняется взвешенными и растворенными веществами;

III категория – вода используется так же, как вода II категории, но при этом нагревается (очистка газов в скрубберах, гашение кокса и т.д.);

IV категория – вода служит в качестве экстрагента или растворителя химических веществ.

Количество производственных сточных вод зависит от норм водопотребления и водоотведения.

Норма водопотребления - целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса, установленное (или рекомендуемое) на основании передового опыта или научно обоснованного расчета.

Норма водоотведения - установленное среднее количество сточных вод, отводимых от производства в водоем, при целесообразной норме водопотребления.

В укрупненную норму водопотребления входят все расходы воды на предприятии как на производственные, так и на хозяйственно-бытовые нужды, на душевые установки и т.п.

Укрупненная норма водоотведения включает в себя все виды выпускаемых в водоем сточных вод:

очищенных производственных и бытовых;

производственных, не требующих очистки;

фильтрационных из прудов-осветлителей, хвостохранилищ, шламонакопителей.

Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения выражаются в кубических метрах воды на единицу готовой продукции или используемого сырья. Укрупненные нормы водоотведения в различных отраслях промышленности колеблются в широких пределах:

производство цемента – 0,1 м³/т;

производство синтетических ПАВ – 1 м³/т;

производство бумаги – 37 м³/т;

производство вискозного волокна – 233 м³/т.

В отсутствие норм водоотведения количество сточных вод определяют расчетом исходя из регламента производства.

Количество производственных сточных вод Q в единицу времени (ч, год) рассчитывают по формуле

Q = N·M,

где N – норма водоотведения на единицу продукции или перерабатываемого сырья, м³;

M – число единиц продукции или масса перерабатываемого сырья в единицу времени.

Количество бытовых сточных вод предприятия определяется расходом сточных вод от душевых установок, от столовых, прачечных и т.д. Например, расход душевых сточных вод Q _д в смену рассчитывают по формуле:

Q_д = 0,375M_д,

где 0,375 – норма водоотведения на одну душевую сетку;

M_д – число душевых сеток на предприятии.

Значение M_д зависит от санитарных условий технологического процесса и общего числа работающих. Ориентировочно доля списочного состава работающих, пользующихся душем, в текстильной промышленности составляет 10 %, в машиностроительной – 25, в химической, металлургической, металлообрабатывающей промышленности – 40, в пищевой, кожевенной промышленности, промышленности строительных материалов – 75.

Расчетное число людей на одну душевую сетку зависит от категории производства и составляет: для мартеновских, кузнечных, литейных цехов – 3 человека, для пищевых, фармацевтических, металлообрабатывающих цехов – 5 человек, для прядильных и текстильных цехов – 7 человек и т.д.

Расчетные расходы дождевых и талых вод определяют в зависимости от местных метеорологических условий, рельефа местности и степени благоустройства территории. Дождевые воды с территории промышленного предприятия отводятся самостоятельной сетью для ливневых стоков или вместе с производственными сточными водами.

Водообеспечение промышленных предприятий может быть прямоточным, последовательным и оборотным.

При прямоточном водообеспечении (рис. 2.2) вся забираемая из открытого водоема вода Q_ист после проведения технологического процесса возвращается в водоем, за исключением того количества, которое безвозвратно потребляется в производстве Q_пот. Количество сбрасываемых в водоем сточных вод Q_сбр составляет

Q_сбр = Q_ист – Q_пот.

Рис. 2.2. Схемы водообеспечения и водоотведения:

а – прямого; б – последовательного с очисткой сточных вод;

в – прямого с очисткой и охлаждением сточных вод.

В схеме водообеспечения с последовательным использованием воды количество сбрасываемых сточных вод уменьшается в соответствии с безвозвратными потерями на всех предприятиях или стадиях производства:

Q_сбр = Q_ист – (Q_пот,1 + Q_пот,2).

При прохождении сточных вод через очистные сооружения потери возрастают, поскольку часть воды Q_шл отводится вместе со шламом:

Q_сбр = Q_ист – (Q_пот + Q_шл).

Если в системе оборотного водоснабжения промышленного предприятия вода является только теплоносителем и в процессе использования лишь нагревается, но не загрязняется (I категория), то перед повторным использованием она предварительно охлаждается в охладительной установке: пруду, брызгальном бассейне, градирне и т.д.

В случае использования воды в качестве растворителя или реакционной среды (II категория) сточные воды перед повторным использованием очищают на очистных сооружениях. При одновременном нагреве и загрязнении воды (III категория) проводится и очистка и охлаждение.

При использовании систем оборотного водоснабжения для компенсации безвозвратных потерь воды в производстве Q_пот, на охладительных Q_ун и очистных установках Q_шл, а также потерь воды, сбрасываемой в канализацию Q_сбр, осуществляют подпитку из открытых водоемов или других источников водообеспечения. Количество подпиточной воды рассчитывается по формуле

Q_ист = Q_пот + Q_ун + Q_шл + Q_сбр.

Общее количество добавляемой воды составляет обычно 10 – 15 % от ее количества, циркулирующего в системе.

Эффективность использования воды на промышленном предприятии оценивают тремя показателями:

1) техническое совершенство системы водоснабжения оценивается относительным количеством использованной оборотной воды:

где Q_с – количество воды, поступающей в систему водоснабжения вместе с сырьем;

2) рациональность использования воды, забираемой из источника, оценивается коэффициентом использования:

3) потери воды рассчитываются по формуле:

где Q_посл – количество воды, используемой в производстве последовательно.

Сточные воды перемещаются по системе канализации промышленного предприятия. При выборе схемы канализации и системы очистки сточных вод необходимо выполнение следующих условий:

1) обеспечение предприятия водой нужного качества;

2) максимальное снижение загрязненности отводимых с предприятия сточных вод;

3) оптимизация раздельной очистки сточных вод различных технологических потоков и схемы объединения стоков с целью сокращения затрат на их очистку.

Выпуск производственных сточных вод производится непосредственно в водоемы или в городскую канализацию. В последнем случае очистка смеси бытовых и производственных сточных вод осуществляется совместно на единых очистных сооружениях. Системы очистки крупных предприятий используются обычно и для очистки сточных вод близлежащих населенных пунктов.

Выпуск производственных сточных вод в городскую канализацию регламентируется следующими условиями:

1) производственные сточные воды не должны нарушать работу коммунальных сетей и сооружений;

2) содержание взвешенных веществ в них не должно превышать 500 мг/л;

3) они не должны содержать вещества, способные засорять трубы канализационных сетей или отлагаться на стенках труб;

4) не должны оказывать разрушающее действие (например, в результате коррозии) на материал труб и элементы сооружений канализации;

5) не должны содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;

6) не должны содержать вредных веществ в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем;

7) температура производственных сточных вод не должна превышать 40⁰С.

Производственные сточные воды, не удовлетворяющие перечисленным требованиям, следует предварительно очищать, охлаждать или разбавлять до требуемых параметров.

Дата добавления: 2015-05-07