Проект утилизации сточных вод техногенного комплекса

Министерство транспорта Российской Федерации

Санкт-Петербургский  государственный университет водных коммуникаций

 

 

 

 

 

 

 

Кафедра охраны водных ресурсов и безопасности жизнедеятельности

 

 

 

 

Курсовой проект

 

 

 

 

 

Проект утилизации сточных вод техногенного комплекса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студент:

№_зач.кн.)

Преподаватель: Алексеев С.А.

 

 

 

 

 

 

 

 

Санкт-Петербург

2006

 

Содержание

 

 

 

 

 

 

Исходные  данные

 

                                                                                                Таблица 1

Расположение  водозабора и выпуска сточных  вод по отношению к контрольному створу

 

Расположение водозабора по отношению к контрольному створу			Расположение выпуска сточных  вод по  отношению к контрольному створу
По течению реки	Расстояние		По течению реки	Расстояние
	По форватеру l1, м	По прямой lп1, м		По форватеру l2, м	По прямой lп2, м
Выше	300	200	Выше	800	600

 

 

                                                                                                Таблица 2

Режимы водопотребления  на промышленных объектах

 

1		2		3		4		5
Расход потребляемой воды Q, м3/ч	Коэффи- циент не равномер ности, Кн	Расход потребляемой воды Q, м3/ч	Коэффи- циент не равномер ности, Кн	Расход потребляемой воды Q, м3/ч	Коэффи- циент не равномер ности, Кн	Расход потребляемой воды Q, м3/ч	Коэффи- циент не равномер ности, Кн	Расход потребляемой воды Q, м3/ч	Коэффи- циент не равномер ности, Кн
2500	1,4	2000	1,1	500	1,5	1500	1,8	1000	1,1

 

 

                                                                                                Таблица 3

Характеристика  источника водоснабжения (приемника  сточных вод)

 

№ п/п	Характеристика	Значение
1.	Вид водопользования	РХ1
2.	Содержание  взвешенных веществ, мг/л	20
3.	БПК, мг/л	2,0
4.	ХПК, мг/мл	20
5.	Азот аммонийный, мг/л	2,5
6.	Хлориды, мг/л	20
7.	Сульфаты, мг/л	50
8.	Ионы Fe3+, мг/л	0,5
9.	Ионы Mn2+, мг/л	0,05
10.	Ионы Zn2+, мг/л	0,003
11.	Ионы Cu2+, мг/л	0,01
12.	Нефтепродукты, мг/л	0,05
13.	рН	8,3

 

 

                                                                                                          Таблица 4

Требования  к качеству воды, подаваемой на промышленные объекты

№ п/п	Характеристики	Промышленные объекты
		1	2	3	4	5
1.	Расход потребляе-мой воды,  Q, м3/ч	2500	2000	500	1500	1000
2.	Содержание  взвешенных веществ, мг/л	5	3	10	10	15
3.	БПК, мг/л	3	5	3	5	3
4.	ХПК, мг/мл	20	20	30	30	30
5.	Азот аммонийный, мг/л	3	н/н	3	-	3
6.	Хлориды, мг/л	10	-	100	-	300
7.	Сульфаты, мг/л	30	-	300	-	500
8.	Ионы Fe3+, мг/л	0,1	н/н	0,5	0,01	н/н
9.	Ионы Mn2+, мг/л	0,01	н/н	0,05	-	0,1
10.	Ионы Zn2+, мг/л	0,03	н/н	0,1	-	0,3
11.	Ионы Cu2+, мг/л	0,03	н/н	0,1	-	0,3
12.	Нефтепродукты, мг/л	-	10	5,0	0,05	5,0
13.	рН	6,5…8,5

 

                                                                                                          Таблица 5

Характеристики  сточных вод промышленных объектов

№ п/п	Характеристики	Промышленные объекты
		1		2	3		4	5
1.	Расход сточных вод Q, м3/ч	2000		1700	300		1200	1000
2.	Содержание  взвешенных веществ, мг/л	400		150	500		350	300
3.	БПК, мг/л	1000		100	600		400	500
4.	ХПК, мг/мл	1400		200	1300		850	1000
5.	Азот аммонийный, мг/л	15		50	2,5		5,0	2,5
6.	Хлориды, мг/л	10		-	300		150	350
7.	Сульфаты, мг/л	50		-	500		300	550
8.	Ионы Fe3+, мг/л	0,3		1,0	0,5		0,5	1,0
9.	Ионы Mn2+, мг/л	0,01		0,3	0,1		0,1	0,1
10.	Ионы Zn2+, мг/л	0,03		0,5	0,2		0,3	0,3
11.	Ионы Cu2+, мг/л	0,03		0,5	0,2		0,3	0,3
12	Нефтепродукты, мг/л	-		100	10		5	5
13	рН	7,0	8,5		6,0	9,0		6,0

 

1. Обработка  исходных данных

 В курсовом проекте рассматривается задача создания замкнутой (бессточной) системы производственного водообеспечения техногенного комплекса, включающего в себя пять объектов. Принято, что в настоящее время все промышленные объекты снабжаются водой из одного водоисточника (реки), который также является приемником сточных вод. Существующая система производственного водообеспечения техногенного комплекса характеризуется наличием единого водозабора, общей станции водоподготовки для всех объектов и общесплавной системы водоотведения с едиными очистными сооружениями.

1.1. Составление ситуационного плана  техногенного комплекса

 

По данным таблицы 1 на ситуационном плане (рис.1) схематично в произвольном масштабе показываются:

- водный объект;

- комплекс промышленных  предприятий;

- расположение водозабора  и выпуска сточных вод.

Также изображаются водопроводные  и канализационные очистные сооружения.

1.2. Определение основных параметров  и составление упрощенной балансовой  схемы техногенного комплекса для существующего варианта водообеспечения

Аналогично пункту 1.1 для существующих условий составляется балансовая схема водообеспечения  комплекса (рис. 2).

Поданным таблиц 2 и 5 на схеме в виде дроби указываются: в числителе расходы подаваемой и отводимой воды, в знаменателе -  коэффициенты неравномерности водопотребления и водоотведения. В курсовом проекте принято, что значения этих коэффициентов для определенного водопотребителя равны между собой. На схеме также указываются потери воды при ее использовании в производственных циклах участниками водохозяйственного комплекса.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Разработка  замкнутой системы производственного  водообеспечения техногенного комплекса

2.1 Предварительное определение   основных параметров и составление схемы замкнутой системы производственного обеспечения техногенного комплекса

Исходя из принципа близости качественно-количественного состава и расходов сточных вод, определяется предварительный вариант системы производственного водообеспечения техногенного комплекса.

Рассмотрим возможность  использования сточных вод одного объекта в качестве воды, подаваемой на другой объект. Для решения поставленной задачи показатели качества сточных  вод промышленных объектов (см. табл.4) сравниваются с требованиями к качеству воды, подаваемой на объекты (см. табл.5).

2.1.1. Промышленный объект №1

Рассматривая общую  картину качества отводимых от объектов сточных вод, видно, что самый незагрезненный сток – это сток 1-го объекта. Анализируя качественно-количественный состав воды, которая используется промышленным объектом №1 и его сточные воды, видно, что на данном объекте есть возможность создания оборотной системы водообеспечения, так как:

• Потери воды на объекте составляют менее 20%;
• Значение  рН=7, что соответствует рН подаваемой воды , среда нейтральная (см. табл. 4; 5);
• Отсутствуют нефтепродукты;
• Содержание ионов металлов, кроме ионов железа, полностью удовлетворяет  требуемым значениям.
• Оборотную схему водообеспечения принимаем после очистки сточной  воды от взвеси, азота аммонийного и биологической очистки (биологическая  очистка в данном случае возможна, так как  ХПК/БПК= 1,4 , а это   меньше 1,5).

 

2.1.2. Промышленный объект №2

Исходя из анализа качественного и количественного состава сточных вод объекта №2, определяем, что самый загрязненный сток – это сток 2-го объекта. На 2-ом промышленном объекте принимаем оборотную систему водообеспечения, что является вполне целесообразым. Расход воды на объекте составляет 15%.

На 2-ом объекте не нормируется  содержание ионов металлов, что позволяет избежать дорогостящей очистки по этим показателям. Также не нормируется содержание азота аммонийного, который удаляется из сточных вод аэрацией в башнях, заполненных кольцами Рашига (при этом удается извлечь до 92% NH₃).

Величина  рН = 8,5 входит в интервал  требуемых величин.

Исходя из принятой системы  водообеспечения, в данном случае требуется  снижение концентраций следующих компонентов:

• взвешенные вещества (с 150 до 3 мг/л);
• БПК (с 100 до 5 мг/л);
• ХПК (с 200 до 20 мг/л);
• Нефтепродукты (с 100 до 10 мг/л).

Таким образом, очистку  данного объекта необходимо производить  только по взвешенным веществам, ХПК, БПК  и нефтепродуктам. Величины остальных  показателей соответствуют требуемым  значениям. На данном объекте нет  необходимости проводить ионный обмен, что значительно уменьшает себестоимость очистки воды, что также выгодно в экономическом плане.

2.1.3. Промышленные  объекты  №3, №5

Сравнительный анализ качественного  состава сточных вод промышленных объектов  №3, №5 схожи по качественно-количественному составу. Сточные воды объектов №3 и №5 схожи практически по всем показателям: концентрации взвешенных веществ, азоту аммонийному, БПК, ХПК, хлоридам, сульфатам, ионам металлов и нефтепродуктам.