Водоотводящие системы промышленных предприятий

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Пермский национальный исследовательский

 политехнический университет»

 

Водоотводящие системы промышленных предприятий

 

Учебное пособие

Пермь  2012

Оглавление

Глава 1. Водоотводящие системы промышленных предприятий

1. 1. Классификация сточных вод. Схемы водоотведения. …..... 4

1. 2. Требования к необходимой степени очистки сточных вод …7  

Глава 2. Методы очистки сточных вод. Расчет очистных сооружений сточных вод промышленных предприятий

2. 1. Механическая очистка…………………………………….......... 11

 

2. 1. 1. Решетки ……………………………………………………….... 14

2. 1. 2. Песколовки ………………………………………………. ……... 16

2. 1. 3. Отстойники Горизонтальные отстойники. Вертикальные отстойники. Отстойники-осветлители. Нефтеловушки……………. 18

 

2. 1. 4. Фильтрационные установки ………………………………….. 21

2. 2. Биологическая очистка …………………………………... …...... 40

 

2. 2. 1. Аэротенки.. ………………………………………………….. …... 40

2. 2. 2. Биофильтры ……………………………………………………... 46

2. 2. 3. Вторичные отстойники.. ……………………………………….. 54

2. 3.. Физико-химическая очистка сточных вод ………………. …. . 57

 

2. 3. 1. Нейтрализация ………………………………………………. …. 57

2. 3. 2. Флотация Напорная флотация. Электрофлотация ……..... 58

2. 3. 3. Электрокоагуляция.. ………………………………………...... 64

2. 3. 4. Электродиализ ………………………………………………….. 68

2. 3. 5. Сорбция ………………………………………………………... 76

 

Глава 3. Пример выполнения расчетной работы……….. ….. …. 79

 

Библиографический список ………………………………………..  95

Приложения …………………………………………………………… 96

ГЛАВА 1. Состав и свойства производственных сточных вод.

1. Классификация сточных вод Схемы водоотведения.

Сточные воды, отводимые с территории промышленных предприятий, по своему составу могут быть разделены на три вида:

·  производственные – использованные в технологическом процессе производства или получающиеся при добыче полезных ископаемых (угля, нефти, руд и т. п. );

· бытовые – от санитарных узлов производственных и непроизводственных корпусов и зданий;

· атмосферные – дождевые и от таяния снега.

Загрязненные производственные сточные воды содержат различные примеси и подразделяются на три группы:

· загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, рудо- и угледобывающей промышленности);

· загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия мясной, рыбной, молочной и пищевой, химической и микробиологической промышленности, заводы по производству пластмасс и каучука);

· загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, текстильной, легкой, фармацевтической промышленности).

По концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды разделяются на четыре группы:

· 1 – 500 мг/л;

· 500 – 5000 мг/л;

· 5000 – 30 000 мг/л;

· более 30 000 мг/л.

Производственные сточные воды могут различаться по физическим свойствам загрязняющих их органических продуктов (например, по температуре кипения: менее 120, 120 - 250 и более 250 °С).

По степени агрессивности эти воды разделяются на слабоагрессивные (слабокислые с рН=6÷ 6, 5 и слабощелочные рН=8÷ 9), сильноагрессивные (сильнокислые с рН< 6 и сильнощелочные с рН> 9) и неагрессивные (с рН=6, 5÷ 8).

Незагрязненные производственные сточные воды поступают от холодильных, компрессорных и теплообменных аппаратов. Кроме того, они образуются при охлаждении основного производственного оборудования и продуктов производства.

На различных предприятиях, даже при одинаковых технологических процессах, состав производственных сточных вод весьма различен.

Для разработки рациональной схемы водоотведения и оценки возможности повторного использования производственных сточных вод изучается их состав и режим водоотведения. При этом анализируются физико-химические показатели сточных вод и режим поступления в канализационную сеть не только общего стока промышленного предприятия, но и сточных вод отдельных цехов, а при необходимости от отдельных аппаратов.

В анализируемых сточных водах должно определяться содержание компонентов, специфичных для данного вида производства.

1. 2. Требования к необходимой степени очистки сточных вод.

 Определение необходимой степени очистки сточных вод

При определении необходимой степени очистки надо руководствоваться «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами», рекомендациями Санитарного института им. Эрисмана и Научно-исследовательского института ВОДГЕО.

Необходимая степень очистки определяется по обще-санитарным показателям вредности (биологическая потребность в кислороде (БПК), кислород, взвешенные вещества) и по токсическим веществам.

При определении степени очистки задача сводится к нахождению предельно допустимых концентраций загрязнений сточных вод, с которыми они могут быть выпущены в водоемы. Зная концентрацию загрязнений в исходной сточной воде и определив допустимую концентрацию, можно найти необходимую степень очистки, %:

Величина предельно допустимых концентраций загрязнений будет зависеть: от расходов реки и сточной воды, коэффициента смешения, нормативов по охране водоемов, концентрации загрязнений воды в водоемах, характера использования водоема.

«Правила охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами» нормируют в водоеме концентрацию загрязнений в расчетном створе. Расчетный створ для проточных водоемов принимается ниже выпуска сточных вод у ближайшего пункта водопользования, причем на 1 км выше этого пункта по течению реки (рис. 1). Расчетный створ для непроточных водоемов принимается на 1 км слева и справа от пункта пользования.

Для определения концентраций загрязнений составляется уравнение баланса этих загрязнений при сбросе сточных вод в водоем

,

где Q_ст и Q_р – расходы речной и сточной воды, м³/с; С_р – концентрация вредного вещества в реке, мг/л; С_ПДК – предельно допустимая концентрация вредного вещества в воде водоема, мг/л; С_доп – допустимая концентрация вредного вещества в сбрасываемой в водоем сточной воде; g – коэффициент смешения.

Рис. 1. Схема баланса примесей при сбросе сточных вод в водоем:

ОС – очистные сооружения; НП – населенный пункт

 

Допустимая концентрация по общесанитарному показателю вредности, мг/л,

.

Допустимая величина по БПК, мг/л,

,

где L_доп – допустимая величина БПК_полн в сточной воде, сбрасываемой в водоем, мг/л; L_t – БПК_полн смеси речной воды и сточной в расчетном створе, мг/л (табл. 1, 2); t – время движения воды до расчетного створа, сут; k – константа скорости потребления кислорода (при температуре 20 °С k=0, 1).

Допустимая концентрация взвешенных веществ, мг/л,

где С_ПДК – допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в расчетном створе, мг/л (табл. 1, 2).

 

Таблица 1. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов у пунктов питьевого и культурно-бытового
водопользования

Показатели состава и свойств воды водоема	Категории водопользования
	Для хозяйственно-питьевого водоснабжения	Для купания, спорта и отдыха населения, а также водоемы в черте города
Взвешенные вещества	Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться больше чем на:
	0, 25 мг/л	0, 75 мг/л
Плавающие примеси	На поверхности водоемов не должны обнаруживаться плавающие пленки, пятна минеральных масел и скопление других примесей
Ядовитые вещества	Не должны содержаться в концентрациях, которые могут оказать прямо или косвенно вредное действие на организм и здоровье людей
Запахи и привкусы	Вода не должна приобретать запахов и привкусов интенсивностью более 2 баллов
Температура	Летняя температура воды в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3 °С по сравнению с среднемесячной температурой самого жаркого месяца года за последние 10 лет
Активная реакция	Не должна выходить за пределы 6, 5¸ 8, 5 рН
Минеральный состав	Не должен превышать по полному остатку 1000 мг/л; в том числе хлоридов 350 мг/л и сульфатов 500 мг/л
Растворенный кислород	Не должен быть менее 4 мг/л в любой период года в пробе, отобранной до 12 часов дня
Биохимическая потребность в кислороде	Полная потребность воды в кислороде при 20 °С не должна превышать:
	3 мг/л	6 мг/л
Окраска	Не должна обнаруживаться в столбцах:
	20 см	10 см

 

 

Таблица 2. Общие требования к составу и свойствам воды водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей

 

Показатели состава и свойства воды	Категории водопользования
	Водоемы, используемые для сохранения и воспроизводства ценных видов рыб		Водоемы, используемые для всех других рыбохозяйственных целей
Взвешенные вещества	Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более чем на:
	0, 25 мг/л	0, 75мг/ л
Биохимическая потребность в кислороде	Полная потребность воды в кислороде (при 20 °С) не должна превышать:
	3 мг/ л	3 мг/ л
Растворенный кислород	В летний период во всех водоемах концентрация кислорода должна быть не ниже 6 мг/л в пробе, отобранной до 12 ч дня
Температура	Температура воды не должна повышаться в летний период больше чем на 3 °С, а в зимний – больше чем на 5 °С.
Активная реакция	Не должна выходить за пределы рН=6, 5¸ 8, 5
Плавающие примеси	На поверхности не должны обнаруживаться пленки нефтепродуктов, масел, жиров и др.
Окраска, запахи, привкусы	Вода не должна приобретать посторонних запахов, привкусов, окраски и сообщать их мясу рыб
Ядовитые вещества	Не должны содержаться в концентрациях, могущих оказать прямо или косвенно вредное воздействие на рыб и водные организмы

 

Таблица 3. Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воде водоемов и в сточной воде перед биологической очисткой

Наименование вещества	ПДКх/п, мг/л	ПДКр/х, мг/л	ПДКб. о. с, мг/л	Эб. о. с, мг/л
Железо (Fe2+; Fe3+)	0, 5	0, 5	0, 5	–
Медь	0, 1	0, 001	0, 2	80 %
Мышьяк	0, 05	0, 05	0, 2	50 %
Никель	0, 1	0, 01	0, 1	50 %
Свинец	0, 1	0, 1	0, 8	50 %
Кадмий	0, 1	0, 01	0, 005	50 %
Цинк	1, 0	0, 01	1, 0	70 %
Хлор свободный	Отсутс.	–	0, 3	–
Хром: Сr3+ Cr6+	0, 5 0, 1	– 0, 001	2, 7 0, 1	80 % –
Нефть и нефтепродукты	0, 3	0, 01		90 %

Примечание: в таблице приведены предельно допустимые концентрации по некоторым веществам; полный перечень – в правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: