Главная Учебники - Геология Лекции (геология) - часть 1
Характеристика населенного пункта: - площадь жилой застройки, га - плотность населения, чел./га - норма водопотребления (водоотведения), л/чел. × сут 1500 320 290 Дополнительные данные: - потребный расход воды на орошение пригородных с/х полей (в летний период), тыс. м3
/сут - расход ливневых вод (в летний период), тыс. м3
/сут 50 28 Состав ливневых сточных вод: рН = 7,2; БПКполн.
= 30 мг/л; нефтепродукты =10 мг/л; взвеси = 60 мг/л солесодержание общее = 250 мг/л. Норма вносимых загрязнений бытовых сточных вод (г/чел. сут): взвеси = 65; БПКполн.
= 75; БПКполн.(осветл.)
= 40; хлориды = 9 мг/л, ХПК = 87 мг/л; азот(общий) = 8 мг/л; Р2
О5
=1; ПАВ= 0,2. Требование к качеству питьевой воды: Ц £ 20 град; взвеси £ 1,5 мг/л; БПКполн
£ 1,3 мг/л; ХПК £ 10 мг/л; Nоб
£ 1,8 мг/л; СС £ 1000 мг/л; Жк
£ 7,0 мг – экв/л. Показатели
Водопотребление, м3/ед. прод.:
- техническая вода 1-й категории - техническая вода 2-й категории - техническая вода 3-й категорииё – вода питьевого качества 20 200 50 10 Потери воды в производстве, м3/ед. прод.:
- техническая вода 1-й категории - техническая вода 2-й категории - техническая вода 3-й категории - вода питьевого качества 2 50 5 - Водотведение, м3/ед. прод.: м3/ед. прод:
- незагрязненные производственные сточные вода – 1-й поток - загрязненные производственные сточные воды – 2-й поток - загрязненные производственные сточные воды – 3-й поток - бытовые сточные воды – 4-й поток 18 150 45 10 Характеристика сточных вод:
1-й поток – увеличение температуры, 0
С 2-й поток – норма вносимых загрязнений, кг/ед. прод.:
- по взвешенным веществам - по БПКполн
- по ХПК - по солесодержанию - по нефтепродуктам 3-й поток – норма вносимых загрязнений, кг/ед. прод.:
- по взвешенным веществам - по БПКполн
- по ХПК - по солесодержанию - по нефтепродуктам 9 22,5 19,5 30 75 0,45 10,17 11,25 18 58,5 0,45 Требования к качеству питьевой воды такие же, как и у населенного пункта. Завод
Фосф.удобрений
Фосфоp (общий), мг/л Фенол 1,5 - 300 Требования к качеству воды различных категорий Вода, используемая для сельскохоз. орошения Сточные воды, сбрасываемые в водоем Производств. сточн. воды, сбрасываемые в горканализацию Техническая вода 1-й категории П О К А З А Т Е Л И Увеличение на 3о
Не более 20 Взвешенные вещества, мг/л Увеличение на 0,25 мг/л Нефтепродукты, мг/л Жесткость, мг-экв/л Солесодержание, мг/л Окисляемость бихроматная, мг/л Ионы тяж. мет., мг/л Азот (общ.), мг/л Фосфор (общ.), мг/л Населённый пункт
Определение потребного водопотребления: F − площадь жилой застройки, принимаемая из задания, га; Пл − плотность населения, принимаемая из задания, чел./га; Объём водоотведения принимается равным объёму водопотребления. Расход ливневых вод: Qл
=28000 м3
/сут. Qп
=139200 м3
/сут Wл
=28000 м3
/сут Предприятие химической промышленности (Завод фосфорных удобрений)
Определение водопотребления: Определение водоотведения: где Р-мощность по выпускаемой продукции Определение потерь воды в производстве: Вода первой категории нагревается на 9 о
С. Хоз-бытовые сточные воды также как и в населенном пункте. Водный баланс: Q1
+ Q2
+ Q3
+
Qп
= (q1
+ q2
+ q3
+ qхб
)+ (W1
+ W2
+ W3
Wхб
) 8000+80000+20000+4000= (800+20000+2000)+(7200+60000+18000+4000) 112000= 112000 QI
=8000 м3
/сут QII
=80000 м3
/сут QIII
=20000 м3
/сут Qп
=4000 м3
/сут Населённый пункт
где: Предприятие химической промышленности (Завод фосфорных удобрений)
Техническая вода первой категории не загрязняется, но нагревается на для 2-й категории: для 3-й категории: Для водоснабжения населенного пункта и на хозяйственно-питьевые нужды промпредприятий используем водные ресурсы данного поверхностного источника. Эксплуатационный расход составляет 20% от Qр.
Потребный постоянный расход для Н.П. и промпредприятий составляет: Полезная производительность подземного источника – скважины равна: Qскв
= 0,3*3600*24 =25920 м3
/ сут. Ресурсов поверхностного источника хватает для обеспечения всех потребителей водой питьевого качества. Скважина в резерве. Источником хозяйственно-питьевого водоснабжения населённого пункта и промышленного предприятий принимается река. Забираемая вода очищается на водопроводных очистных сооружениях (ВОС) до требований СанПиН «Вода питьевая» и подаётся в водопроводную сеть города и на П1. Отводимые от населённого пункта бытовые стоки и производственно-бытовые сточные воды предприятий поступают на канализационные очистные сооружения (КОС). В летний период часть бытовых стоков после очистки на КОС смешивается с очищенными ливневыми стоками и направляется на орошение сельскохозяйственных полей. Другая часть очищенных сточных вод в течение всего года направляется на подпитку оборотных систем воды 1-й, 2-й и 3-й категории предприятий. Оставшийся объём очищенных сточных вод сбрасывается в водоём. Для обеспечения технической водой 1-ой категории на всех предприятиях устраиваются оборотные системы водоснабжения. Оборотная вода после охлаждения возвращается обратно в производство. Загрязнённые производственные сточные воды (2-й и 3-й категории) Завод удобрений после очищаются на заводских очистных сооружениях ЛОС2 и ЛОС3 до качества, соответствующего требованиям технических вод 2-й и 3-й категории соответственно. Далее эти воды отправляются в систему повторно. 1)
Состав вод, поступающих на ВОС
Концентрация загрязнений на входе в ВОС: ВВ = 150,0 мг/л БПКполн
= 2,2 мг/л ХПК = 8,5 мг/л Cl = 11,0 мг/л СС =100 мг/л Ц = 70 мг/л Fe= 5,3 мг/л Требования к качеству воды на выходе из ВОС: Выбор методов очистки Отстаивание с коагулированием Вв = 90; Fe= 80; Ц = 60 ВВ=135 Fe= 5,3 Ц = 70 град ВВ=13,5 Fe= 1,0 Ц = 28 град Доза коагулянта (Al2
(SO4
)3
) определяется по двум показателям мутности и цветности: а) Dк=f(M0)=48 мг/л (по СНиП, табл. 16). б) Dк=4ÖЦмах=4Ö70=33,5 мг/л. Принимаем большее значение. Dк=48 мг/л. Определение потерь на водопроводных очистных сооружениях:
Вл − влажность осадка, принимаемая Вл = 80%; ρ − плотность осадка, принимаемая для минерального осадка ρ = 1,5; Q − производительность сооружения, м3
/сут. В осветлителях: Общие потери на очистных сооружениях составят: Определение концентрации загрязнений на входе в КОС:
Требования к качеству воды на выходе из КОС (с/х поля): Отстаивание с коагуляцией. Вв = 75; БПКполн
= 65; ХПК = 60; Nобщ
= 10; Pобщ
= 5. Вв = 202,0; БПКполн
= 259,9; ХПК = 304,8; Nобщ
= 28; Pобщ
= 3,4. Вв = 50,5; БПКполн
= 91; ХПК = 121,9; Nобщ
= 25,2; Pобщ
= 3,2 Аэротенк с дефосфотированием и денитрификацией. Отстойник Вв = 80; БПКполн
= 90; ХПК = 70; СПАВ = 95; Nобщ
=92; Pобщ
= 90. Вв = 50,5; БПКполн
=91; ХПК = 121,9; СПАВ = 0,7; Nобщ
=25,2; Pобщ
= 3,2. Вв = 10,1; БПКполн
=9,1; ХПК =36,5; СПАВ = 0,04; Nобщ
= 2,5; Pобщ
= 0,32. Определение потерь на канализационных очистных сооружениях:
В решётках: В первичных отстойниках В аэротенке. где: ρ − плотность осадка, принимается для органического осадка ρ = 1,05; где: Пр − прирост, мг/л: Общие потери на очистных сооружениях составят: Концентрация загрязнений на входе в ЛОС.1: Требования к качеству воды, используемой с/х полями: Выбор методов очистки Вв = 50; БПКполн
= 50; Вв = 60,0; БПКполн
= 30; Вв = 30,0; БПКполн
= 15,0; Определение потерь: В отстойнике: В фильтре: Принимаем потери W ВВ = (12 × 27993 + 10× 22007) / (27993 + 22007) = 11,11 мг/л БПКполн
= (15 × 27993 + 9,1× 22007) / (27993 + 22007) = 12,4 мг/л ХПК = (0 × 27993 + 36,5× 22007) /(27993 + 22007) = 1,61 мг/л Nоб
= (0 × 27993 + 2,5× 22007) /(27993 + 22007) =1,10 мг/л НП=(0,3 × 27993 + 0× 22007) /(27993 + 22007) = 0,7 мг/л СПАВ =(0 × 27993 + 0,04× 22007) /(27993 + 22007) = 0,017 мг/л Роб
= (0 × 27993 + 0,32× 22007) /(27993 + 22007) = 1,0 мг/л
СС = (250 × 27993 + 568× 22007) /(27993 + 22007) = 390 мг/л Определение концентрации загрязнений на входе в ЛОС.2:
где: Требования к качеству воды на выходе из ЛОС2:
Выбор методов очистки Отстаивание с коагулированием. Отстойник ВВ = 60 БПКполн
= 90 ХПК = 95 НП=40 ВВ = 170 БПКполн
= 150 ХПК = 225 НП=3,5 ВВ = 68 БПКполн
= 15 ХПК = 11,25 НП=2,1 Определение потерь:
В отстойнике с коагуляцией: Общие потери
Определение концентрации загрязнений на входе в ЛОС3:
где: Требования к качеству воды на выходе из ЛОС3:
Выбор методов очистки ВВ = 80 БПКполн
= 85 ХПК = 80 НП=60 ВВ = 306 БПКполн
= 275 ХПК = 430 НП=11 ВВ = 61,2 БПКполн
= 41,25 ХПК = 86 НП=4,4 ВВ = 90 БПКполн
= 95 ХПК = 90 НП=60 ВВ = 61,2 БПКполн
= 41,25 ХПК = 86 НП=4,4 ВВ = 6,12 БПКполн
= 2,06 ХПК = 8,6 НП=1,76 Определение потерь:
В отстойнике: В отстойнике с коагуляцией: Общие потери:
Смешение потоков, вышедшего из ЛОС2, и ЛОС3:
ВВ = (6,12 × 18000 + 68× 60000) / (18000 + 60000) = 52,2 мг/л БПКполн
=(2,06 × 18000 + 15× 60000) / (18000 + 60000) = 12,0 мг/л ХПК = (8,6 × 18000 + 11,25× 60000) / (18000 + 60000) = 10,6 мг/л НП=(1,76 × 18000 + 2,1× 60000) / (18000 + 60000) = 2,02 мг/л СС=(1150 × 18000 + 1100× 60000) / (18000 + 60000) = 1111 мг/л Nобщ.
=(2,5 × 18000 + 2× 60000) / (18000 + 60000) = 2,11 мг/л Робщ.
=(2,0 × 18000 + 1,5× 60000) / (18000 + 60000) = 1,6 мг/л Требования к качеству воды на выходе из ЛОС4: Выбор методов очистки ВВ = 60 БПКполн
= 50 ХПК = 50 НП=60 ВВ = 52 БПКполн
=12,0 ХПК =10,6 НП=2,02 ВВ = 20,8 БПКполн
= 6 ХПК = 5,3 НП=0,8 ВВ = 90 БПКполн
= 65 ХПК = 65 НП=60 ВВ = 20,8 БПКполн
= 6 ХПК = 5,3 НП=0,8 ВВ = 2,08 БПКполн
= 2,1 ХПК = 1,8 НП=0,3 Определение потерь:
В отстойнике: В отстойнике с коагуляцией: Общие потери:
Смешение потоков, вышедшего из КОС, и ЛОС4:
ВВ = (10 × 22074 + 2,08× 77926) / (22074 + 77926) = 3,82 мг/л БПКполн
= (9,1 × 22074 + 2,1× 77926) / (22074 + 77926) = 3,64 мг/л ХПК = (36,5 × 22074 + 1,8× 77926) / (22074 + 77926) = 9,4 мг/л НП= (0× 22074 + 0,3× 77926) / (22074 + 77926) = 0,23 мг/л СС= (568 × 22074 + 265× 77926) / (22074 + 77926) = 332,0 мг/л СПАВ = (0,04 × 22074 + 0 × 77926) / (22074 + 77926) = 0,008 мг/л Nоб
= (2,5 × 22074 + 2,11 × 77926) / (22074 + 77926) = 2 мг/л Роб
= (2,2 × 22074 + 1,6 × 77926) / (22074 + 77926) = 1,5 мг/л Требования к качеству воды на выходе из СДО: СПАВ≤0,5 мг/л; N≤2,0 мг/л; Р≤0,5 мг/л Выбор методов очистки Вв = 60 БПКполн
= 70 ХПК=70 Nоб
=65 Pоб=90 Вв = 10 БПКполн
= 9,1 ХПК=36,5 Nоб
=1,0 Pоб=0,32 Вв = 4 БПКполн
= 2,7 ХПК=10 Nоб
=0,4 Pоб=0,032 Определение потерь: В фильтре: Общие потери: W Подбор и расчет охладительных сооружений
Расчёт был выполнен на компьютере с помощью программы по расчёту «чистого» цикла оборотной системы водоснабжения промышленного предприятия. «КИВР» ver.1.00. 5. Разработка 2-ой схемы комплексного водоснабжения
Во второй схеме сточные воды 2 категории ПП №2 сбрасываются в горканализацию. Водоснабжение для 1 категории ПП №2 осуществляется водой, поступающей со станции доочистки. В связи с большим содержанием взвесей, сток 3 категории ПП №2 до сброса в горканализацию доочищается на ЛОС3. Требуетсяпересчёт сооружений КОС, СДО.
Смешение потокаQхп, Q2 и ЛОС3: ВВ = (224 × 143200 + 170× 60000+6,12×17974) / (143200+60000 + 17974) = 191,6 мг/л БПКполн
= (258,6 × 143200 + 150× 60000+2,06×17974) / (143200+60000 + 17974) = 208,2 мг/л ХПК= (304,8 × 143200 + 225× 60000+86×17974) / (143200+60000 + 17974) = 259 мг/л Nоб
= (28 × 143200 + 2× 60000+2,5×17974) / (143200+60000 + 17974) = 18,9 мг/л НП= (0 × 143200 + 2,1× 60000+1,76×17974) / (143200+60000 + 17974) = 0,71 мг/л СПАВ = (0,7 × 143200 + 0× 60000+0×17974) / (143200+60000 + 17974) = 0,4 мг/л Роб
= (3,4 × 143200 + 1,5× 60000+2×17974) / (143200+60000 + 17974) = 2,77 мг/л СС = (568 × 143200 + 1100× 60000+1150×17974) / (143200+60000 + 17974) = 759,6 мг/л Определение концентрации загрязнений на входе в КОС:
ВВ =191 мг/л БПКполн
= 208,2 мг/л ХПК =259 мг/л Nоб
= 18,9 мг/л Cl = 51,9 мг/л НП =0,71 мг/л СС = 759 мг/л СПАВ = 0,4 мг/л Роб
= 2,77 мг/л Требования к качеству воды на выходе из КОС (с/х поля): Отстаивание с коагуляцией. Вв = 75; БПКполн
= 65; ХПК = 60; Nобщ
= 10; Pобщ
= 5. Вв = 172; БПКполн
= 208,2 ХПК = 259 Nобщ
= 18,9 Pобщ
= 2,77 Вв = 43 БПКполн
= 72,87 ХПК = 103,6 Nобщ
= 17,01 Pобщ
= 2,63 ВВ = 90 БПКполн
= 65 ХПК = 65 НП=60 ВВ = 43 БПКполн
= 72,87 ХПК = 103,6 НП=0,71 ВВ = 4,3 БПКполн
= 25,5 ХПК = 36,3 НП=0,28 Аэротенк с дефосфотированием и денитрификацией. Отстойник Вв = 80; БПКполн
= 90; ХПК = 70; СПАВ = 95; Nобщ
=92; Pобщ
= 34. Вв = 4,3 БПКполн
= 25,5 ХПК = 36,3 СПАВ = 0,4 Nобщ
= 17,01 Pобщ
= 2,63 Вв = 0,86 БПКполн
=2,5 ХПК =10 СПАВ = 0,02 Nобщ
= 1,3 Pобщ
= 1,7 Определение потерь на канализационных очистных сооружениях:
В решётках: В первичных отстойниках Во вторичных отстойниках В аэротенке. где: ρ − плотность осадка, принимается для органического осадка ρ = 1,05; где: Пр − прирост, мг/л: Общие потери на очистных сооружениях составят: Смешение потока КОС и ЛОС1:
ВВ = (12 × 27993 + 0,86× 22007) / (27993 + 22007) = 7,09 мг/л БПКполн
= (15 × 27993 + 2,5× 22007) / (27993 + 22007) = 8,4 мг/л ХПК = (0 × 27993 + 10× 22007) /(27993 + 22007) = 0,4 мг/л Nоб
= (0 × 27993 + 1,3× 22007) /(27993 + 22007) =0,58 мг/л НП=(0,3 × 27993 + 0× 22007) /(27993 + 22007) = 0,07 мг/л СПАВ =(0 × 27993 + 0,02× 22007) /(27993 + 22007) = 0,008 мг/л Роб
= (0 × 27993 + 1,7× 22007) /(27993 + 22007) = 0,7 мг/л СС = (250 × 27993 + 380× 22007) /(27993 + 22007) = 307 мг/л Требования к качеству воды на выходе из СДО: СПАВ≤0,5 мг/л; N≤2,0 мг/л; Р≤0,5 мг/л Выбор методов очистки Вв = 60 БПКполн
= 70 ХПК=70 Nоб
=65 Pоб=90 Вв = 0,86 БПКполн
= 2,5 ХПК=10,8 Nоб
=1,3 Pоб=1,7 Вв = 0,4 БПКполн
= 0,75 ХПК=3,24 Nоб
= 0,45 Pоб=0,17 Определение потерь: В фильтре: Общие потери: W Список использованной литературы
1. Водный кодекс Российской Федерации. − М., 1995; 2. СанПиН 2.1.4.559 – 96. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем водоснабжения. Контроль качества. − М., 1996; 3. СНиП 2.04.02–84. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. − М.: Стройиздат, 1985, − 136 с.; 4. СНиП 2.04.03–85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986, − 72 с.; 5. Рациональное использование водных ресурсов: Учебник для вузов. / Яковлев С.В., Прозоров Е.Н. и др. − М.: Высшая школа, 1991, − 400 с.; 6. Комплексное использование водных ресурсов. Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов специальностей 290800 − водоснабжение и водоотведение / Феофанов Ю.А., Подпорин А.В.; СПбГАСУ. − СПб., 1999, − 28 с.;
|