Комплексное использование водных ресурсов

Фтор, мг/л                                                                                                2,5

Марганец, мг/л                                                                                            0,1

Кремний, мг/л                                                                                               6

Углекислота свободная, мг/л                                                                           70

Углекислота гидрокарбон., мг/л                                                                      300

Сульфаты, мг/л                                                                                            35

Хлориды, мг/л                                                                                              10

Сухой остаток, мг/л                                                                                    450

Колититр, л                                                                                              >333

Число колоний, шт.                                                                                        16

Na + K, мг/л                                                                                               56

Кальций, мг/л                                                                                              65

Магний, мг/л                                                                                               22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Составление  водных балансов по отдельным  объектам

 

Расчет объемов водопотребления, водоотведения и потерь воды в  производственном процессе промышленных предприятий производится на основании исходных данных, с учетом, коэффициента сезонной неравномерности для данного вида производства. Значения этих коэффициентов выбираются по справочнику [] либо задаются преподавателем.

Результаты расчетов рекомендуется  свести в таблицу.

Водный баланс предприятия  проверяется по равенству

Q₁+Q₂+Q₃+Q_пит=(q₁+q₂+q₃+q_пит)+(W₁+W₂+W₃+W_х-б)                                      (1),

 

Таблица 1 – Комбинат химического волокна

Водопотребление	Потери воды	Водоотведение
Техническая вода 1-й категории –Q1 = 160000	Техническая вода 1-й категории –q1 = 8000	Сточные воды -1 -й поток (незагрязненные) –W1 = 152000
Техническая вода 2-й категории –Q2 = 36000	Техническая вода 2-й, категории –q2 = 4000	Сточные воды - 2-й поток (загрязненные) - W2 = 32000
Техническая вода 3-й категории –Q3 = 120000	Техническая вода 3-й категории –q3 = 16000	Сточные воды - 3-й поток  (загрязненные) - W3 = 104000
Вода питьевая –Qпит = 8000	Вода питьевая –qпит = 4000	Хоз-быт. сточные воды Wх-б = 4000

 

Водный баланс предприятия 

Q₁+Q₂+Q₃+Q_пит=(q₁+q₂+q₃+q_пит)+(W₁+W₂+W₃+W_х-б)

160000 + 36000 + 120000 + 8000 =

= (8000 + 4000 + 16000 +4000) + (152000 + 32000 +104000 +4000)

324000 = 324000

 

Таблица 2 – Стекольный завод

Водопотребление	Потери воды	Водоотведение
Техническая вода 1-й категории –Q1 = 52500	Техническая вода 1-й категории –q1 = 2500	Сточные воды -1 -й поток (незагрязненные) –W1 = 50000
Техническая вода 2-й категории –Q2 = 30000	Техническая вода 2-й, категории –q2 = 1500	Сточные воды - 2-й поток (загрязненные) - W2 = 28500
Вода питьевая –Qпит = 1500	Вода питьевая –qпит = 250	Хоз-быт. сточные воды Wх-б = 1250

 

 

 

 

 

Водный баланс предприятия 

Q₁+Q₂+Q_пит=(q₁+q₂+q_пит)+(W₁+W₂+W_х-б)

52500 + 30000 + 1500 = (2500 + 1500 + 250) + (50000 + 28500 + 1250)

84000 = 84000

Объем водопотребления в  населенном пункте определяется по исходным данным, объем водоотведения принимается равным объему водопотребления.

Q = = 249 600 м³/сут

Объем водопотребления сельскохозяйственного объекта задан исходными данными.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Расчет концентраций  добавочных загрязнений

 

Расчет концентрации добавочных загрязнений производственных сточных  вод производится по исходным данным следующим образом

C_{доб. i}= m_{вн. i}/ q_во,                                                                     (2),

где m  - норма вносимых загрязнений по i-му веществу, г/ед.продукции;

q_во - норма водоотведения, м³/ед. продукции.

Фактическая концентрации загрязнений  производственных сточных вод определяется как сумма концентраций загрязнений  в подаваемой на предприятие воде и добавочных загрязнений.

Концентрации добавочных загрязнений сточных вод от населенного  пункта рассчитываются по удельным нормам загрязнений, которые приведены в исходных данных.

 

Таблица 3 – Концентрации добавочных загрязнений

Вносимые загрязнения	НП		Комбинат химического  волокна				Стекольный завод
	W х/б	W лив	I W1	II W2	III W3	ХБВ W х/б	I W1	II W2	ХБВ W х/б
∆Т, 0С	-	-	6	-	-	-	6	-	-
ВВ	203, 125	60	-	80	200	203,125	-	150	203,125
БПК полн	234,375	30	-	70	200	234,375	-	10	234,375
БПК осв. в.	125	-	-	-	-	125	-	-	125
ХПК	271,875	-	-	300	500	271,875	-	12,5	271,875
Nобщ	25	-	-	-	-	25	-	-	25
Cl-	28,125	-	-	-	-	28,125	-	-	28,125
Р общ	3,125	-	-	-	-	3,125	-	-	3,125
СПАВ	0,625	-	-	-	-	0,625	-	-	0,625
Солесод.	-	250	-	1500	3000	-	-	800	-
НП	-	10	-	0,025	0,023	-	-	20	-
рН	-	7,2	-	-	-	-	-	-	-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Составление  балансовой схемы объекта

 

Результаты расчета водных балансов, концентраций добавочных загрязнений, а также данные по составу воды в источниках и требования к качественному  составу потребляемой воды на промышленных предприятиях, в населенном пункте и на сельскохозяйственных полях, следует  представить в виде балансовой схемы. Такая схема позволяет оценить потребности в водных ресурсах рассматриваемого объекта в комплексе, сделать сравнительный анализ качественного и количественного состава водных потоков объекта, наметить возможные направления потоков воды и составить различные варианты схем ее комплексного использования.

На предлагаемой схеме  все водные потоки характеризуются  двумя основными показателями:

Q- расходом в единицу времени, м³/сут или л/с;

С_i - концентрацией загрязнений по заданным показателям (взвешенным веществам, БПК, ХПК, солесодержанию и др.), мг/л.

 

 

5 Расчет водопроводных очистных сооружений

5.1 Состав водопроводных  очистных сооружений

 

На водопроводных очистных сооружениях (ВОС) происходит очистка  речной воды до требований [2], предъявляемых к воде питьевого качества.

Для выполнения требований [2] принимаем следующий состав ВОС по [3]: реагентное хозяйство коагулянта, смесители, камеры хлопьеобразования, горизонтальные отстойники, скорые фильтры, хлораторная, предварительное хлорирование или озонирование для обезжелезивания и деманганации.

 

Таблица 4 – Показатели воды, которые необходимо снизить

Показатель	Концентрация в-ва в воде	Требуемая концентрация
Мутность, мг/л	1500	1,5
Цветность, град.	80	20
Жесткость общ., мг-экв/л	1,01	7
Окисляемость, мг/л	22	5
Железо общ., мг/л	0,8	0,3
Марганец, мг/л	0,9	0,1
БПКполн, мг/л	2,9	1,1

 

 

5.2 Расчет потерь  на ВОС

 

Объем воды, необходимый  для подачи питьевой воды на населенный пункт и промышленные предприятия

W_ВОС = 249600 + 8000 + 1500 = 259100 (м³/сут)

Потери воды на ВОС q_ВОС = 3% от объема, забираемого из реки, который составит

Q_ВОС = (м³/сут)

Q_ВОС не должен быть больше 20% от расхода реки

W_p = (м³/сут)

 

 

6 Расчет потерь  воды на ОС

6.1 Расчет потерь  при механической и безреагентной физико-химической очистке

 

Массовый расход осадка, т/сут

                                                                            (3),

где С₀ – концентрация компонента в исходной воде, мг/дм³;

С₁ – концентрация компонента в очищенной воде, мг/дм³;

Q₀ – объемный расход потока, входящего на ступень очистки, м³/сут.

Объемный расход осадка, м³/сут

                                                                             (4),

где ρ – плотность осадка, т/м³;

Вл – влажность осадка, Вл = 80%.

Для органических осадков ρ = 1,01 - 1,05 т/м³, для минеральных осадков

ρ = 1,1 - 1,5 т/м³, для смол, жиров, НП ρ = 0,9 - 0,98 т/м³.

Расход воды после ступени  очистки определяется по формуле, м³/сут

                                                                                 (5),

 

6.2 Расчет потерь  при реагентной физико-химической  очистке

 

Массовый расход осадка, т/сут

                                                               (6),

где Д_р – доза реагента, мг/дм³;

а - коэффициент, учитывающий  использование реагента, а = 1,1.

Объемный расход осадка рассчитывается по формуле (5), расход воды после ступени  очистки по формуле (6).

 

 

 

 

 

6.3 Расчет потерь  при биологической очистке

 

Прирост активного ила  определяется по формуле, мг/дм³

                                                        (7),

где C_ВВ – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на биологическую очистку, мг/л;

С_БПК – концентрация БПК в сточной воде после механической очистки, мг/л.