Утилизация сточных вод техногенного комплекса. Проект

1. ПРОЕКТ УТИЛИЗАЦИИ СТОЧНЫХ ВОД ТЕХНОГЕННОГО КОМПЛЕКСА

2.

В курсовом проекте решается задача создания замкнутой
(бессбросной) системы производственного водообеспечения
техногенного комплекса, включающего в себя 5 промышленных
объектов. Принято, что на данный момент все объекты комплекса
снабжаются водой из одного водоисточника (реки), который также
является приемником сточных вод. Система водообеспечения
техногенного комплекса характеризуется наличием одного
водозабора, общей станции водоподготовки для всех объектов,
общесплавной системой водоотведения с едиными очистными
сооружениями и одним выпуском СВ. Исходные данные для
проектирования представлены в таблицах №№ 1…6.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9. 1. Составление ситуационного плана-схемы техногенного комплекса

10.

По данным таблицы 1 составляется ситуационный план-схема
техногенного комплекса (рис. 1), на котором схематично, в
произвольном масштабе, отображается водный объект, комплекс
промышленных объектов, расположение водозабора и выпуска
сточных вод относительно контрольного створа, водопроводные и
канализационные очистные сооружения, а также даётся условное
начертание сетей водоснабжения и водоотведения. На схеме также
показываются использованные сокращения и условные
обозначения.

11.

12.

13. 2. Составление исходного варианта схемы производственного водообеспечения техногенного комплекса

14.

Аналогично п. 1. составляется балансовая схема производственного
водообеспечения техногенного комплекса при существующих
условиях его функционирования (рис.2). По данным таблиц 2 и 3 на
полученной схеме в виде дроби указываем расходы (м3/час)
подаваемой и отводимой воды (в числителе), а также
коэффициенты неравномерности водопотребления и
водоотведения (в знаменателе). В курсовом проекте условно
принято, что значения этих коэффициентов для определенного
потребителя равны между собой. Кроме того, на схеме указываются
потери воды при её обработке на водопроводных и
канализационных очистных сооружениях и при использовании в
производственных процессах промышленными объектами.
Потерями воды при её транспортировании по сетям водоснабжения
и водоотведения в курсовом проекте пренебрегаем.

15.

16.

17. 3. Разработка замкнутой системы производственного водообеспечения техногенного комплекса

18. Общие рекомендации по обоснованию предлагаемого варианта схемы производственного водообеспечения техногенного комплекса

Обоснование должно включать (по каждому из производственных
объектов):
1.
Анализ возможности создания схемы оборотного
водообеспечения.
2.
Анализ возможности повторного использования сточных вод
данного объекта на другом объекте (объектах) (после
соответствующей обработки).
3.
Анализ возможности смешения и совместной очистки
сточных вод данного объекта со сточными водами другого
(других) объекта (объектов).
4.
Анализ возможных вариантов водоснабжения данного
объекта.
Примечание. Начинать обоснование удобнее с того объекта
(объектов), где целесообразна схема оборотного водообеспечения.

19. Анализ возможности создания схемы оборотного водообеспечения

Схема оборотного водообеспечения является целесообразной, если:
• Расход сточных вод ≥ 80% расхода потребляемой воды
(т.е. потери при использовании не велики).
• Сточные воды данного объекта не содержат высоких концентраций
трудноудаляемых загрязнений, для очистки воды от которых
требуется применение дорогостоящих методов очистки (адсорбция,
ионный обмен, мембранное разделение, реагентное окисление,
экстракция, дистилляция и т.п.).
• Качественный и/или количественный состав сточных вод данного
объекта значительно отличается от состава сточных вод других
объектов, что не позволяет объединить сточных вод данного
объекта со сточными водами других объектов для совместной
очистки.
• Подача сточных вод данного объекта (после очистки) на другие
объекты представляется нецелесообразной из-за значительной
разницы в расходах или по концентрациям загрязняющих веществ.

20.

• Технология обработки сточных вод данного объекта заведомо
будет существенно отличаться от технологии очистки сточных вод
других объектов (например, возможно применение
биохимических методов очистки или возможно применение
хлорирования, тогда, как на других объектах можно применить
только озонирование или требуется применение дорогостоящих
методов очистки).
• Подача свежей воды с водопроводных очистных сооружений или
сточных вод других объектов на данный объект нецелесообразна
(по расходам сточных вод или концентрациям загрязняющих
веществ).
• Данный объект территориально расположен на значительном
удалении от других объектов или отделен от них естественными
или искусственными барьерами (водораздел, значительный
перепад высот, железная дорога и т.п.).
Примечание. При обосновании приводятся конкретные цифры,
доказывающие правильность того или иного аргумента.

21. Анализ возможности повторного использования сточных вод

Повторное использование сточных вод данного объекта на другом
объекте (после очистки) целесообразно, если:
• Нецелесообразна схема оборотного водообеспечения.
• Расход сточных вод данного объекта не очень сильно
(до 20…30%) отличается от расхода воды, потребляемой на том
объекте, где предлагается использовать сточные воды данного
объекта.
• Расход сточных вод данного объекта значительно меньше
расхода воды, потребляемой на другом объекте, но сточные
воды данного объекта можно использовать для восполнения
потерь в системе оборотного или повторного водообеспечения
другого объекта.

22.

• При подаче сточных вод данного объекта не требуется
применение дорогостоящих методов очистки.
• Представляется целесообразной совместная очистка сточных вод
данного объекта со сточными водами другого объекта и подача
их на эти же или другие объекты (т.е. возможны схемы повторнооборотного или повторно-последовательного водообеспечения).
• Является целесообразным снабжение данного объекта свежей
водой с водопроводных очистных сооружений или очищенными
сточными водами другого объекта.
• Территориальное размещение объекта не препятствует подаче на
него сточных вод другого объекта.

23. Анализ возможности смешения и совместной обработки сточных вод разных объектов

Совместная обработка сточных вод разных объектов
целесообразна, если:
• Сточные воды по расходам и коэффициентам неравномерности
отличаются не более, чем на 20% и при выполнении
последующих условий.
• Качественный состав сточных вод одинаковый или очень
близкий, причем различие в составе стоков не подразумевает
изменения технологии их обработки.
• Количественный состав сточных вод отличается не более чем на
20(25)%.

24.

Совместная обработка сточных вод разных объектов возможна,
если:
• Сточные воды отличаются по многим критериям, но это не
приводит к изменению технологии их обработки (т.е. несмотря на
разные расходы и состав сточных вод, достичь требуемых
параметров очистки можно одними и теми же экономически
выгодными методами, а совместная обработка не приведет к
увеличению себестоимости очистки).
• При смешении разных по количеству, коэффициентам
неравномерности, качественно-количественному составу сточных
вод удается достичь упрощения или удешевления технологии их
обработки за счет разбавления низко концентрированными
стоками высококонцентрированных, взаимной нейтрализации
сточных вод (если в них нет веществ, могущих привести при
смешении сточных вод к образованию токсичных, взрывоопасных
или трудноудаляемых соединений), становится возможным
применение экономически наиболее выгодных методов очистки,
исключается применение дорогостоящих методов.

25.

• Если предусматривается подача сточных вод на объект,
требования к качеству воды на котором не влияют на
возможность смешения стоков (т.е. изменение качественноколичественного состава смешанных сточных вод не ведет к
усложнению или удорожанию технологии извлечения
загрязняющих веществ, не увеличивается количество показателей
качества воды, по которым требуется производить очистку).
• Территориально объекты расположены поблизости друг от друга
и не отделены естественными или искусственными барьерами.

26. Анализ возможных вариантов водообеспечения объекта

• Требования к качеству воды, потребляемой на данном объекте,
очень жесткие. В этом случае, объект целесообразно запитать
свежей водой с водопроводных очистных сооружений, а его
очищенные сточные воды использовать для водоснабжения
другого объекта (объектов), на котором менее жесткие
требования к качеству потребляемой воды или для восполнения
потерь в системе повторного или оборотного водообеспечения
других объектов.
• Требования к качеству воды, потребляемой на данном объекте,
очень низкие. Тогда целесообразно запитать этот объект
предварительно очищенными сточными водами с самой высокой
концентрацией загрязняющих веществ.

27.

• Требования к качеству воды, потребляемой на данном объекте,
по большинству и по наиболее трудно- и дорогостояще
удаляемым показателям совпадают с показателями качества
сточных вод данного объекта. Тогда, целесообразна схема
оборотного водообеспечения.
• Требования к качеству воды, потребляемой на данном объекте,
по большинству и по наиболее трудно- и дорогостояще
удаляемым показателям совпадают с показателями качества
сточных вод другого объекта. Тогда, целесообразна схема
повторного водообеспечения.

28. Составление и обоснование проектируемого варианта балансовой схемы производственного водообеспечения техногенного комплекса

29.

Для решения поставленной задачи показатели качества сточных вод
от промышленных объектов сравниваются с требованиями,
предъявляемые к качеству воды, подаваемой на эти объекты.
Исходя из принципа близости качественно-количественного состава
и расходов сточных вод, разрабатывается проектный вариант схемы
производственного водообеспечения техногенного комплекса.

30. Обоснование создания схемы оборотного водообеспечения

31. Расход сточных вод ≥ 80% расхода потребляемой воды (т.е. потери при использовании не велики)

32.

Объект № 1
200−150
δ=
100 = 25%
200
Объект № 2
1500−600
δ=
100
1500
= 60%
Объект № 3
δ=
300−200
100
300
= 33%
Объект № 4
δ=
1750−1500
100
1750
= 14%
Объект № 5
δ=
1000−850
100
1000
= 15%
Условие выполняется
для объектов №4 и
№5.

33. Сточные воды данного объекта не содержат высоких концентраций трудноудаляемых загрязнений, для очистки воды от которых

требуется применение дорогостоящих методов очистки
Показатели качества
Взвешенные вещества, мг/л
БПКполн, мг/л
ХПК, мг/л
Азот аммонийный, мг/л
Хлориды Cl-, мг/л
Султфаты SO42-, мг/л
Ионы Fe3+, мг/л
Ионы Mn2+, мг/л
Ионы Zn2+, мг/л
Ионы Cu2+, мг/л
Нефтепродукты, мг/л
рН
Промышленные объекты
4
5
В/С
В/О
В/С
В/О
20,0
150,0
5,0
500,0
10,0
450,0
3,0
650,0
40,0
800,0
20,0
1400,0
3,0
2,0
1,0
н/н
5000,0
н/н
1000,0
0,3
0,5
0,01
0,03
0,05
0,05
0,03
0,01
0,1
0,1
0,05
0,03
0,05
0,03
0,01
0,01
5,0
10,0
0,5
6,5…8,5
7,0
6,5…8,5
8,5
Для объектов 4 и 5 требуется очистка сточных вод по одним и тем же показателям.

34. Качественный и/или количественный состав сточных вод данного объекта значительно отличается от состава сточных вод других

объектов, что не
позволяет объединить сточных вод данного объекта со сточными водами
других объектов для совместной очистки.

35.

В составе сточных вод от объекта 5 отсутствуют азот аммонийный,
хлориды и сульфаты, которые имеются в сточных водах всех других
объектов. Поэтому смешивать сточные воды объекта 5 с другими
сточными водами не целесообразно.
Сточные воды объекта 4 характеризуются содержанием хлоридов
(5000 мг/л) и сульфатов (1000 мг/л), значительно превышающем
величины этих показателей в сточных водах объектов 1, 2 и 3. В то
же время, содержание в них взвешенных веществ (150 мг/л),
БПКполн (450 мг/л) и ХПК (800 мг/л) значительно ниже, чем в сточных
водах тех же объектов. Следовательно, смешивать сточные воды от
объекта 4 со сточными водами объектов 1, 2 и 3 не целесообразно.

36. Подача сточных вод данного объекта (после очистки) на другие объекты представляется нецелесообразной из-за значительной разницы

в расходах или по концентрациям загрязняющих веществ.

37.

Расход сточных вод от объекта 5 составляет 850 м3/ч, что не
позволяет обеспечить водоснабжение объекта 2 (водопотребление
1500 м3/ч) или объекта 4 (водопотребление 1750 м3/ч) и
значительно превышает водопотребление объекта 1 (200 м3/ч) и
объекта 3 (300 м3/ч). Следовательно, в случае повторного
использования сточных вод объекта 5 потребует смешения их с
другими сточными водами, что не целесообразно из-за
существенных отличий их качественных составов.
Расход сточных вод от объекта 4 составляет 1500 м3/ч, что
соответствует объему водопотребления объекта 2 и значительно
превышает объемы водопотребления объектов 1 и 3. Поэтому
возможно использование их на объекте 2.

38. Технология обработки сточных вод данного объекта заведомо будет существенно отличаться от технологии очистки сточных вод других

объектов
Таблица 6
Характеристика сточных вод, отводимых от промышленных объектов
Показатели качества
Промышленные объекты
1
2
3
4
5
Взвешенные вещества,
1500,0
400,0
4000,0
150,0
500,0
мг/л
БПКполн, мг/л
900,0
600,0
700,0
450,0
650,0
ХПК, мг/л
1700,0
1500,0
1300,0
800,0
1400,0
Азот аммонийный, мг/л
5,0
0,5
15,0
2,0
Хлориды Cl-, мг/л
50,0
100,0
100,0
5000,0
Сульфаты SO42-, мг/л
200,0
250,0
300,0
1000,0
Ионы Fe3+, мг/л
0,1
0,03
0,5
0,5
0,03
Ионы Mn2+, мг/л
0,05
0,01
0,1
0,05
0,01
Ионы Zn2+, мг/л
0,1
0,03
0,3
0,1
0,03
Ионы Cu2+, мг/л
0,05
0,02
0,1
0,03
0,01
Нефтепродукты, мг/л
1,5
5,0
10,0
0,5

39.

Технология очистки сточных вод от объекта 5 будет существенно
отличаться от технологии очистки сточных вод от других объектов,
так как сточные воды объекта 5 не содержат азот аммонийный,
хлориды и сульфаты, присутствующие в сточных водах других
объектов.
Технология очистки сточных вод от объекта 4 будет существенно
отличаться от технологии очистки сточных вод объектов 1, 2 и 3, так
как они отличаются по количественному составу (см. выше).

40.

Подача свежей воды с водопроводных очистных сооружений или
сточных вод других объектов на данный объект нецелесообразна
(по расходам сточных вод или концентрациям загрязняющих
веществ).
Таблица 2
Режим водопотребления на промышленных объектах
(расходы потребляемой воды Qiвп, м3/ч, и коэффициенты неравномерности
водопотребления Kiвп)
Промышленные объекты
5
4