5. Определение систем водообеспеч. И водоотв. Прямоточное и оборотное вс.

Воду в системах производственного водообеспечения обычно подразделяют на четыре категории:

вода I категории используется для охлаждения жидких и конденсации газообразных продуктов в теплообменных аппаратах без соприкосновения с продуктом; при проведении технологических процессов вода только нагревается и практически не загрязняется;

вода II категории служит в качестве среды, поглощающей различные нерастворимые (механические) и растворенные примеси; вода не нагревается (обогащение полезных ископаемых, гидротранспорт), но загрязняется механическими и растворенными примесями;

вода III категории используется так же, как и вода второй категории, но с нагревом (улавливание и очистка газов в скрубберах, гашение кокса и др.);

вода IV категории служит в качестве экстрагента и растворителя реагентов (например, при флотационном обогащении природных ископаемых).

Количество образующихся производственных сточных вод можно определить по укрупненным нормам водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. Общее количество стоков зависит от производительности предприятия.

Нормой водопотребления называется целесообразное количество воды, необходимое для производственного процесса, установленное (или рекомендуемое) на основании передового опыта или научно обоснованного расчета. Нормой водоотведения является установленное среднее количество сточных вод, отводимых от производства в водоем при целесообразной норме водопотребления. Эти показатели выражаются в м3 воды на единицу готовой продукции или используемого сырья.

При создании системы водообеспечения промышленных предприятий используют две схемы подачи воды: последовательную, или прямоточную, и замкнутую, или оборотную. Последняя схема наиболее предпочтительна для создания на промышленных предприятиях. Прямоточная система водообеспечения допускается только при невозможности или нецелесообразности применения системы оборотного водоснабжения. Образующиеся сточные воды перед сбросом в водоем должны быть подвержены очистке.

6. Системы канализации пп. Условия выпуска ст.Вод пп в гор.Канализацию.

В зависимости от того, как отводятся бытовые, производственные и атмосферные сточные воды – совместно или раздельно, системы канализации принято подразделять на: общесплавные, раздельные и полураздельные.

При общесплавной канализации сточные воды всех видов отводятся к очистным сооружениям или в водоем по единой канализационной сети. При раздельной системе канализации отдельные виды вод отводятся по самостоятельным сетям. При полураздельной системе канализации в местах пересечения самостоятельных канализационных сетей имеются водосбросные камеры для отвода различных видов сточных вод.

На промышленных предприятиях применяют общесплавные или раздельные системы канализации. Для предварительной очистки сточных вод в систему канализации промышленных предприятий включают локальные (местные) очистные сооружения. Эти очистные сооружения, как правило, размещаются на территории канализуемых предприятий.

В ряде случаев производственные сточные воды сбрасывают в городскую канализацию, в которой происходит их смешивание с бытовыми сточными водами. Полученную смесь бытовых и производственных стачных вод очищают на единых очистных сооружениях.

К выпускаемым в канализацию производственным сточным водам предъявляется ряд требований. Они не должны:

1) нарушать работу сетей и сооружений;

2) содержать более 500 мг/л взвешенных и всплывающих веществ;

3) содержать вещества, которые способны засорять трубы канализационных сетей или отлагаться на стенках труб;

4) оказывать разрушающее действие на материал труб и элементы сооружений канализации;

5) содержать горючие примеси и растворенные газообразные вещества, способные образовывать взрывоопасные смеси в канализационных сетях и сооружениях;

6) содержать вредные вещества в концентрациях, препятствующих биологической очистке сточных вод или сбросу их в водоем (с учетом эффективности очистки);

7) иметь температуру выше 40 °С.

Если производственные сточные воды не удовлетворяют вышеперечисленным требованиям, то они должны подвергаться предварительной очистке.

Не допускаются залповые сбросы концентрированных производственных сточных вод в канализацию, а также сточных вод, содержащих в своем составе радиоактивные, токсичные и бактериальные загрязнения. Такие сточные воды должны быть предварительно очищены.

Ряд условий предъявляются и к смеси бытовых и производственных сточных вод, направляемых на совместную очистку.

Температура смеси этих вод должна лежать в пределах 6 – 30 °С, а рН = 6,5 – 8,5. Общая концентрация растворенных солей в смеси этих вод не должна превышать 10 г/л, а величина БПКполн – составлять 500 – 1000 мг/л (в зависимости от типа применяемых сооружений биологической очистки). В смеси бытовых и производственных сточных вод не должно содержаться нерастворенных масел, смол, мазута и биологически жестких синтетических ПАВ. Ограничивается также концентрация вредных веществ, содержащихся в воде, которые могут оказать негативное влияние на процессы, протекающие в сооружениях биологической очистки.

Допустимая концентрация тяжелых металлов в сточных водах, поступающих на биологическую очистку, (мг/л): кадмий – 0,1; медь – 0,5; никель – 0,5; ртуть – 0,005; свинец – 0,1; цинк – 1.

Необходимо указать, что состав очистных сооружений должен выбираться в зависимости от характеристики и количества поступающих на очистку сточных вод, требуемой степени их очистки, метода использования осадка и местных условий.

7. Схема механической очистки. Решетки, песколовки, усреднители.

Механическая очистка применяется для выделения из сточных вод нерастворимых минеральных и органических примесей. Обычно механическая очистка предшествует биологическому, физико-химическому или другому методу глубокой очистки. Чаще всего механическая очистка является предварительным, реже – окончательным этапом для очистки производственных сточных вод. Она обеспечивает выделение взвешенных веществ до 90–95 % и снижение органических загрязнений (по показателю БПКполн) до 20–25%. Стандартная схема очистки на современных очистных станциях состоит из процеживания через решетки, пескоулавливания, отстаивания и фильтрования.

С целью обеспечения надежной работы сооружений механической очистки производственных сточных вод рекомендуется применять не менее двух рабочих единиц основного технологического оборудования – решеток, песколовок, усреднителей, отстойников или фильтров.

Схема механической очистки производственных сточных вод со следующим составом основных сооружений: решетки 2 для задержания крупных загрязнений органического и минерального происхождения, песколовки 3 для выделения тяжелых минеральных примесей (главным образом, песка), лоток вентури 4, усреднители 5 расхода сточных вод и концентрации загрязняющих их веществ, отстойники или отстойники-осветлители 6 для выделения нерастворимых примесей, фильтры 7 для более полного осветления воды и сооружения для обработки осадка. При необходимости предусматривается охлаждение механически очищенной сточной воды в градирнях.

Решетки. Процеживание сточных вод осуществляют путем их пропускания через решетки с целью извлечения из них крупных примесей, которые могут засорить трубы и каналы. Решетки представляют собой металлическую раму, внутри которой установлен ряд параллельных стержней, поставленных на пути движения сточных вод. Расстояние между стержнями обычно составляет 16 мм. Очистка решеток от задержанных ими отбросов производится с помощью механизмов. Снятые отбросы по транспортеру отправляются в дробилку. Измельченные отбросы сбрасывают в поток сточной воды за решеткой или направляют на переработку.

Песколовки обычно используют для отделения от сточных вод минеральных частиц крупностью более 200 мкм. Их устанавливают при пропускной способности станции очистки сточных вод более 100 м3/сут.

Песколовки рассчитывают на максимальный расход сточных вод и проверяют на минимальный приток. К основным типам песколовок, используемых в отечественной практике, относятся следующие: горизонтальные песколовки с круговым движением сточной воды, горизонтальные песколовки с прямолинейным движением сточной воды, аэрируемые песколовки, тангенциальные песколовки со шнековым пескопромывателем.

Горизонтальные песколовки с круговым движением сточной воды предназначены для удаления песка из производственных сточных вод, имеющих нейтральную или слабощелочную реакцию. Они рассчитана на производительность 1400–70000 м3/сут (типы I–VIII). Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением сточной воды обладают пропускной способностью 70–280 тыс. м3/сут. Скорость движения сточных вод составляет при максимальном расходе 0,3 м/с и при минимальном 0,15 м/с.

Горизонтальная песколовка работает следующим образом. Поток сточной воды поступает в нее через патрубок 1. Осаждающиеся в процессе движения воды твердые частицы скапливаются в шламосборнике 3 и на дне песколовки. Очищенная сточная вода удаляется через патрубок 4 и направляется на дальнейшую переработку. Время пребывания сточных вод в песколовке обычно составляет 0,5–2 мин.

Аэрируемые песколовки применяются для выделения содержащихся в сточной воде минеральных частиц гидравлической крупностью 13–18 мм/с. Скорость движения сточных вод составляет 0,08–0,12 м/с при максимальном притоке. Пропускная способность типовых аэрируемых песколовок, тыс. м3/сут: 70, 100, 140, 200, 280.

В последнее время получили распространение тангенциальные песколовки со шнековым пескопромывателем. Сточная вода подается в песколовку тангенциально, в результате чего возникает ее вращательное движение. Песок, содержащийся в сточной воде, прижимается к стенкам сооружения за счет центробежной силы и отделяется от воды в результате нисходящего течения. При скорости движения сточной воды в подающем лотке 0,7–1,1 м/с задерживается 92–98 % содержащегося в сточной воде песка с гидравлической крупностью 18–24 мм/с.

Усреднители применяются для регулирования состава и расхода сточных вод, поступающих на очистные сооружения.

Поступление на очистные сооружения производственных сточных вод с постоянным расходом и усредненной концентрацией загрязнений позволяет повысить эффективность и надежность работы устройств механической, биологической и физико-химической очистки, в результате чего достигаются более высокие качественные показатели очищенной воды. Экономический эффект достигается в связи с выравниванием пиковых концентраций и расходов сточных вод, поступающих на очистку.

Конструктивно усреднители представляют собой прямоугольные резервуары, изготовленные из железобетона. В отечественной практике применяют усреднители, действующие по принципу дифференцирования потока, и усреднители с перемешиванием поступающей сточной воды.

Принцип работы этого усреднителя заключается в следующем: сточная вода попадает в распределительный колодец 8, из которого по желобам направляется в коридоры усреднителя 3 и собирается затем в диагональные лотки 4, из них сточная вода поступает в выпускную камеру 5. Эффективность усреднения по концентрации достигается за счет разного времени добегания отдельных порций сточной воды к сборному лотку. Типовой усреднитель состоит из 4–6 параллельно расположенных коридоров.

Кроме того, при очистке производственных сточных вод применяют усреднители барботажного типа суммарной вместимостью 600, 900, 1200, 1500, 1800 м3, а также радиальные отстойники-усреднители, в которых совмещены процессы отстаивания и усреднения производственной сточной воды по концентрации загрязнений. Разработаны также конструкции усреднителей, обеспечивающих поддержание расчетной величины усредненного расхода выпускаемой воды.