close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

393. Комплексное использование водных ресурсов

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
КОМПЛЕКСНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ВОДНЫХ РЕСУРСОВ
Методические указания
к выполнению курсовой работы
для студентов 4-го курса, обучающихся по профилю 270800. 62
«Водоснабжение и водоотведение» направления «Строительство»
Воронеж 2014
УДК 628.1/2
ББК 38.761я73
Составитель В.В. Помогаева
Комплексное использование водных ресурсов: метод. указания к выполнению курсовой работы для студ. спец. 270800. 62 / Воронежский ГАСУ;
сост.: В.В. Помогаева. – Воронеж, 2014. - 49 с.
Приводятся основные положения комплексного использования водных
ресурсов для водоснабжения населенного пункта и промышленного предприятия. Дана оценка состояния водных объектов при использовании их как
источников водоснабжения, так и для приема сточных вод. Изложены принципы составления водохозяйственного баланса для населенного пункта и
промышленного предприятия с учетом количественных и качественных показателей воды. Приведены принципы определения пригодности водоемов
для различных целей водопользования, демографической емкости района з астройки по водным ресурсам. Даются в полном объеме сведения нормативного характера, необходимые для выполнения курсовой работы по дисциплине «Комплексное использование водных ресурсов».
Предназначены для студентов 4-го курса, обучающихся по профилю
270800. 62 «Водоснабжение и водоотведение» направления подготовки дипломированных специалистов 270800 «Строительство».
Ил. 3. Табл. 9. Библиогр.: 13 назв.
УДК 628.1/2
ББК 38.761я73
Печатается по решению научно-методического совета
Воронежского ГАСУ
Рецензент - В.Я. Манохин, д.т.н., проф. кафедры пожарной
и промышленной безопасности Воронежского ГАСУ
2
ВВЕДЕНИЕ
Развитие общества в современных условиях при развитии научнотехнического прогресса, роста числа промышленных и гражданских объектов привело к увеличению объемов использованной воды. Забор воды из источников и возвращение условно чистых вод приводит к экологическим
проблемам, влияющим не только на здоровье человека, но и наносит ощутимый вред окружающей среде. Создание совершенных систем водоснабжения
и водоотведения должно выполнять задачи по улучшению экологической
ситуации водных объектов и окружающей территории. Применение высокоэффективных сооружений водоподготовки является более выгодным и технологически совершенным методом очистки воды, что в значительной степени улучшает здоровье жителей городов и поселков. Проектирование ко мплексных систем водоснабжения и водоотведения позволяет учитывать мероприятия по повышению эффективности принимаемых мер по охране природы, последовательному улучшению охраны водных ресурсов района застройки, повышению эффективности работы очистных сооружений, улучшению благоустройства населенных пунктов совместно с промышленными
предприятиями.
Цель курсовой работы «Комплексное использование водных ресурсов»
- научить будущих специалистов-строителей самостоятельно учитывать требования по охране природы, рациональному использованию водных ресурсов
при проектировании, строительстве и эксплуатации водного хозяйства. Р ешать водохозяйственные задачи промышленности, городов и населенных
пунктов с учетом наиболее выгодных экономических и технических решений, учитывающих экологические и социальные стороны решения проблем
комплексного использования водных ресурсов. Рассчитывать емкость района
по водным ресурсам, оценивать рациональность использования водных р есурсов.
Понятие «комплексное использование и охрана водных ресурсов»
предусматривает следующие основные мероприятия:
всестороннюю оценку природных вод с учетом антропогенной деятельности в современных условиях и на перспективу;
выявление потребностей в воде всех отраслей промышленности и
сельского хозяйства, обоснование норм водопотребления с учетом
повторного или последовательного использования воды, определение объема безвозвратных потерь;
установление мер по охране природных вод от истощения и загрязнения, а также разработку мер и предложений по очистке, обезвр еживанию и использованию промышленных, коммунальных и сельскохозяйственных стоков;
подсчет экономического эффекта от реализации запроектированных
мер.
3
Задача курсовой работы - закрепление теоретических знаний и применение их на стадии проектирования.
На основании исходных данных необходимо произвести расчет баланса
водопотребления и водоотведения в населенном пункте (НП) и на промышленном предприятии (ПП), оценить рациональность использования водных
ресурсов, определить потенциал развития района, учитывая количество и качество воды.
1. Исходные данные для выполнения курсовой работы.
Оформление курсового проекта
1. Ситуационный план, М 1:500 000: прил. 1.
2. Исходные данные по населенному пункту и промышленному предприятию: табл. П.2.1.
3. Исходные данные по поверхностным источникам: табл. П.2.2.
4. Исходные данные по качеству воды в источниках водоснабжения:
табл. П.2.3.
5. В пояснительной записке должны быть обоснованы конструктивные решения на следующих этапах:
6. Выбор и обоснование мест расположения водозаборных, водоочистных
сооружений и очистных сооружений канализации.
7. Определение расходов воды и количества сточных вод в населенном
пункте.
8. Определение расходов воды и количества сточных вод на промышленном
предприятии.
9. Расчет водохозяйственного баланса.
10. Оценка рациональности использования водных ресурсов в НП и ПП.
В графической части выполняется генплан населенного пункта, промышленного предприятия, схема водоснабжения и водоотведения.
Курсовой проект должен состоять из пояснительной записки с расчетами,
схемами, соответствующими обоснованиями – 25-30 листов машинописного
текста 14 шрифт Time New Roman и одного листа чертежей формата А1.
2. Физико-географические и инженерно-геологические условия
расположения места строительства
На стадии проектирования населенного пункта необходимо оценить
район застройки по основным географическим, геологическим и гидрологическим условиям.
4
2.1. Место положения и физико-географические условия
района строительства
Физико-географические условия района строительства оцениваются с
учетом заданной области строительства по географическим картам.
Необходимо указать:
физико-географическое положение (возвышенность, низменность и т.д.
с абсолютными отметками над уровнем моря);
климат в районе застройки;
среднегодовую температуру наружного воздуха;
температуру наиболее холодной пятидневки;
глубину промерзания грунтов в районе строительства;
количество атмосферных осадков за год:
слой осадков за теплый период года,
слой осадков за холодный период года;
повторяемость направлений ветров, с построением розы ветров.
2.2.
Гидрологические и инженерно-геологические условия
Водообеспеченность территории оценивается по заданию. Необходимо
указать имеющиеся источники водоснабжения, качество воды, уровни воды
(средний, минимальный).
По имеющимся показателям выбираем наиболее приемлемый вариант
водоснабжения и возможность водоотведения стоков. С учетом розы ветров
и рельефа местности планируем место расположения промышленного предприятия, населенного пункта, водозаборных сооружений, водопроводных и
канализационных очистных сооружений.
На ситуационном плане выбирается место под строительство населенного пункта с числом жителей 40-60тыс и промышленное предприятие.
Выбор мест расположения водозабора и водоочистных сооружений
производится в соответствии с рекомендациями [1] с учетом зон санитарной
охраны.
Выбор мест расположения площадки канализационных очистных сооружений относительно населенного пункта производится в соответствии с
рекомендациями [2] с учетом санитарно-защитных зон.
5
3. Водоснабжение населенного пункта
3.1. Определение хозяйственно-питьевых расходов воды
в населенном пункте
Определение расчетных расходов воды на хозяйственно-питьевые
нужды в населенном пункте производится на основании исходных данных
(Прил. 1,2) в соответствии с [1].
Расчетное число жителей в НП определяется с учетом площади жилой
застройки и плотности населения по формуле
N=Fнп .n0 , чел,
(1)
где Fнп -расчетная площадь населенного пункта (НП), га;
n0 - плотность населения, чел/га, (табл.П.2.1).
Среднесуточный хозяйственно-питьевой расход, м3/сут.:
qж N 3
Q ср.сут
м /сут.,
(2)
1000
где qж - норма водопотребления, л/(сут.×чел.) (табл.П.2.1).
Расход воды на нужды коммунально-бытовых предприятий (КБП) и административных зданий (АЗ) определяется согласно [2; прил. 3].
Общее количество воды, расходуемое КБП, определяется по формуле
3
(3)
Qср.сут t N q , м /сут.,
где N-количество водопотребителей или производительность КБП;
q - норма водопотребления в л на единицу измерения [3, прил. 3];
t - время работы предприятия, ч.
Результаты вычислений заносят в табл. 1.
Таблица 1
Общее количество воды, расходуемое коммунально-бытовыми предприятиями
Кол-во
Норма водопот- Суточный
Время
Наименование
водоребления на еди- объем водоработы,
Ед. изм.
КБП и АЗ
потр. или
ницу измерения, потребления
ч/сут.
произв.
м3/(сут.-место)
м3/сут.
Баня
16
N/150
чел/час
N/20
Детский сад
16
мест
N/60
Больница
24
коек
N/10
Школа
16
учеников
N/160
Гостиница
24
мест
N/80
Общежитие
24
чел
Суммарный расход водопотребления QКБП
Расход воды на полив зеленых насаждений и мойку асфальтовых покрытий определяется с учетом площади населенного пункта по [1, п. 2.3].
6
Минимальная площадь зеленых насаждений должна составлять 10 %. Площадь
определяется по генплану. Расчет проводится в табличной форме (табл. 2).
Таблица 2
Определение годовых поливочных расходов воды в населенном пункте
Виды
Твердые
поливаемой территории
покрытия
Поливаемая площадь,
мин. 15 %
% от Fнп: Р
Поливаемая площадь, га:
Fпол=Fнп×Р/100
Норма на мойку, л/м2: qм
Количество моек в год: Км 60
Норма на поливку, л/м2: qп
Количество поливок в год: 100
Кп
Поливочный расход в НП по Qнп тп (моек)
видам покрытий, м3/год:
Qнп тп (поливок)
Qпол=Fпол×qм(п)×Км(п)×10
Общий поливочный расход в НП, м 3/год:
Qнп пол=∑Qнп тп + Qнп зн + Qнп г
Зеленые
Газоны,
насаждения цветники
мин. 10 % мин. 10 %
-
-
60
60
Qнп зн
Qнп г
Определение годовых хозяйственно питьевых расходов воды в нас еленном пункте.
Максимальный годовой расход, м 3/год:
Qг од.мax=(Qср. сут..kсут. мax+ QКБП)×365,
(4)
где kсут. мax – коэффициент суточной неравномерности, определяется по [1].
Общий максимальный расход хозяйственно-питьевой воды в населенный пункт (QНП.г од.max) поступает от водозабора и водопроводных очистных
сооружений.
Неучтенные расходы (10-15 % от максимального расхода) компенсируют безвозвратные потери воды с утечками в трубопроводах и водоразборной арматуре.
Таким образом, из максимального расхода какая-то часть безвозвратно
теряется (QНП бп), часть поступает на нужды населения (QНП max), часть – на
полив в летнее время улиц, зеленых насаждений, газонов и цветников (QНПпол).
Неучтенные расходы или безвозвратные потери воды в НП определяются по формуле
QНП неучт =QНП бп= (Qг од. max + Q НПпол) . (0,1÷0,15) , м3/год.
7
(5)
Общий годовой максимальный расход в НП, м 3/год:
QНП г од. max = Qг од max + QНП пол + QНП бп .
(6)
3.2. Определение класса качества воды в источниках водоснабжения
Класс качества воды – уровень качества воды, устанавливаемый в интервале числовых значений свойств и состава, характеризующий её приго дность для конкретного вида водопользования. Для централизованного хозяйственно-питьевого водоснабжения из подземных и поверхностных источников выделены три класса, показатели которых приведены в табл. П.3.1.
Для каждого класса вод рекомендует следующие методы обработки вод.
Подземные источники водоснабжения:
1-й класс – качество воды по всем показателям удовлетворяет требованиям [5] –не требуется очистка;
2-й класс – качество воды имеет отклонения по отдельным показателям,
которые могут быть устранены: аэрированием, фильтрованием, обеззараживанием;
3-й класс – доведение качества воды до необходимых требований, методами обработки, предусмотренными во 2-ом классе, с применением дополнительных методов − фильтрование с предварительным отстаиванием,
использование реагентов и т.д.
Поверхностные источники водоснабжения:
1-й класс – для получения воды, требуется обеззараживание, фильтрование с коагулированием или без него;
2-й класс – для получения воды, требуется коагулирование, отстаивание,
фильтрование, обеззараживание; при наличии фитопланктона – микрофильтрование;
3-й класс – доведение качества воды методами обработки, предусмотренными во 2-м классе, с применением дополнительной ступени осветления, окислительных и сорбционных методов, обеззараживания и т.д.
По показателям качества воды (табл. П.3.1) определяется класс качества воды для всех источников водоснабжения и выбирается наиболее
приемлемый вариант.
3.3. Водозаборные сооружения
Для водоснабжения населенных мест и промышленных предприятий используются поверхностные и подземные источники. Забор воды из источника
водоснабжения и подача ее на очистные сооружения или непос редственно в
8
сеть потребителя осуществляется с помощью водозаборных сооружений, с остоящих из водоприемных устройств и насосной станции. От правильности
принятых при этом решений зависит бесперебойность водоснабжения потр ебителей.
Производительность водозаборных сооружений для населенного пункта это QНПг од.мах (м3/сут). Необходимо описать принятые водозаборные сооружения по приведенной классификации.
Водозаборные сооружения могут различаться по следующим основным
признакам:
по виду источника – речные, водохранилищные, озерные, канальные,
морские;
по назначению – хозяйственно – питьевые и производственные;
по требуемой категории надежности подачи воды. Все категории
надежности водозаборов (1, 2, 3) соответствуют категориям надежности подачи воды, систем водоснабжения объектов и принимаются по
[1, табл. 9 п. 4.4.];
по производительности: малой - меньше 1 м3/с, средней – от 1 до 6 м3/с,
большой – больше 6 м3/с;
по взаимному расположению водозаборных устройств и насосных
станций – раздельные и совмещенные;
по месту расположения водоприемника – русловые и береговые;
по способу приема воды – открытый, поверхностный, глубинный (донный);
по конструктивным особенностям водоприемника – трубчатый, ряжевый, бетонный (железобетонный), затопленный и незатопленный, с водоотводящим каналом или ковшом;
по подвижности – стационарные, плавучие или фуникулерные;
по длительности эксплуатации – постоянные и временные.
3.4. Очистные водопроводные сооружения
Очистка воды предназначена для доведения всех ее параметров, характеризующих ее качество, до нормативных показателей. Изучение качества
воды природного источника позволяет установить характер необходимых
операций по ее обработке. Все разнообразные задачи, возлагаемые на очис тные сооружения, могут быть сведены к следующим основным группам:
Механическая очистка: процеживание, отстаивание, инерционное разделение, фильтрование.
Физико-химическая очистка: экстракция, флотация, нейтрализация,
окисление, сорбция, коагуляция, ионный обмен, обратноосмотическая
очистка.
Биологическая очистка.
9
Выбор состава объектов станций очистки воды и типов очистных соор ужений зависит от метода ее обработки и может быть произведен с учетом
расчетной производительности QНПг од.мах. (м3/сут.) станции на основании данных [1, табл.15] и табл. П.3.2-3.3.
Необходимо кратко описать расчетную схему очистки воды и обосновать ее выбор.
3.5. Зоны санитарной охраны
Зоны санитарной охраны предусматриваются на всех проектируемых и
реконструируемых водопроводных сооружениях хозяйственно-питьевого
назначения в целях обеспечения их санитарно-эпидемиологической надежности по [4].
При организации зон санитарной охраны учитывается вид загрязнений
(микробное, химическое) определяющий их устойчивость и в связи с этим
возможную длину пути продвижения в водоносном горизонте. В состав зоны
санитаркой охраны входят три пояса:
первый - строгого режима, который включает территорию расположения водозаборов, площадок расположения всех водопроводных соор ужений;
второй – ограничений, предназначен для защиты водоносного горизонта от микробных и химических загрязнении;
третий – ограничений, предназначен для защиты водоносного горизонта от химических загрязнений.
Граница первого пояса устанавливается в зависимости от защищенности
подземных вод в пределах первого и второго поясов: на расстоянии не менее
30 м от водозабора - при использовании защищенных подземных вод, и на
расстоянии не менее 50 м - при использовании недостаточно защищенных
вод. При использовании группы подземных водозаборов граница первого пояса должна быть удалена на расстояние не менее 30 или 50 м от крайних
скважин (шахтных колодцев водозаборных групп).
Граница второго пояса определяется гидродинамическими расчетами, исходя из условий, что если за ее пределами через зону аэрации или непосредственно в водоносный горизонт поступят микробные загрязнения, то они не достигнут водозабора. Основным параметром, определяющим расстояние от границы второго пояса до водозабора, является расчетное время Т м продвижения
микробного загрязнения с потоком подземных вод к водозабору, которое должно быть достаточным для утраты жизнеспособности и вирулентности патогенных микроорганизмов для эффективного самоочищения воды.
Расположение границ третьего пояса определяется гидродинамическими
расчетами, исходя из условия, что, если за ее пределами в водоносный пласт
10
поступят химические загрязнения, они или не достигнут водозабора, пер емещаясь с подземными водами вне области питания, или достигнут водоз абора, но не ранее расчетного времени Т х. Время продвижения загрязненной
воды от границы третьего пояса до водозабора должно быть больше проектного срока эксплуатации водозабора (25-50 лет). Если запасы подземных вод,
обеспечивают неограниченный срок эксплуатации водозабора, третий пояс
должен обеспечить соответственно сохранение качества подземных вод.
Зоны водовода должны включать зону источника водоснабжения в месте
забора воды (включая водозаборные сооружения), зону и санитарно защитную полосу водопроводных сооружений (насосных станций, станций подготовки воды, емкостей) и санитарно-защитную полосу водоводов.
Ширина санитарно-защитной полосы водоводов, проходящих по незастроенной территории, принимается от крайних водоводов:
при прокладке в сухих грунтах – не менее 10 м при диаметре до 1000 мм и не
менее 20 м при больших диаметрах;
в мокрых грунтах – не менее 50 м независимо от диаметра.
При прокладке водоводов по застроенной территории ширину полосы
по согласованию с органами санитарно-эпидемиологической службы допускается уменьшать.
4. Водоотведение населенного пункта
вод:
На рассматриваемой территории образуются следующие виды сточных
хозяйственно-бытовые сточные воды;
производственные сточные воды;
поверхностные сточные воды.
Необходимо запроектировать систему водоотведения, отвечающую следующим требованиям:
создание благоприятных условий гидравлического режима работы сети, благодаря равномерному наполнению труб самотечной системы хозяйственно-бытовыми сточными водами в течение суток;
централизованное очищение дождевых стоков. После очистки такие
воды можно использовать на технические нужды (полив улиц, техническое водоснабжение промышленных предприятий);
уменьшение первоначальных затрат на строительство за счёт возможности разделения сроков начала и окончания строительства разных с етей по времени.
11
4.1. Определение количества стоков от населенного пункта
Из поступающих в населенный пункт расходов воды в систему канализации населенного пункта и на очистные канализационные сооружения поступает расход Qг од.мax уже в виде хозяйственно-бытовых стоков:
QНП.ст = Qг од.мax, м3/год.
Кроме хозяйственно-бытовых стоков, необходимо учитывать дождевые, моечные и талые стоки, поступающие в систему канализации с территории населенного пункта.
Годовой объем поверхностного стока – WНП пов.стока, м3/год, дождевых,
талых и моечных вод от населенного пункта определяется по формулам:
WНП пов.стока = WНП Д + WНП Т + WНП М ,
(7)
где WНП Д , WНП Т , WНП М - годовые объемы дождевых, талых и поливомоечных вод соответственно, м3/год,
WНП Д =10 .hГ.Д .ѰД .FНП ,
(8)
где hГ.Д - слой осадков за теплый период года, мм, определяется по климато
логическим справочникам;
ѰД – коэффициент стока, зависит от рода поверхности, интенсивности и
продолжительности дождя, определяется по [2, табл. 7]
или по табл. П.4.1;
FНП – площадь водосбора, га.
WНП Т =10 .hГ.Т .Ѱ Т .FНП ,
(9)
где .hГ.Т - слой осадков за холодный период года, мм, определяется по климатологическим справочникам.
Ѱт =0,5÷0,7.
WНП М =∑Qнп тп .Ѱ М ,
(10)
где ∑Qнп тп - сумма поливочного и моечного расхода воды для твердых покрытий (табл. 3);
ѰМ – коэффициент стока, моечных вод, ѰМ =0,5.
Расход сточных хозяйственно-бытовых вод от населенного пункта с
учетом поверхностного стока, поступающий на очистные сооружения канализации (КОС) при общесплавной системе канализации составит
QНП.ст г од = QНП.ст + WНП пов.стока м3/год.
(11)
Общая схема водопотребления и водоотведения населенного пункта
представлена на рис. 1.
12
Рис. 1. Схема водопотребления и водоотведения населенного пункта:
ВОС – очистные сооружения водоподготовки; НС – насосная станция;
ЛОС – локальные очистные сооружения; КОС – канализационные очистные сооружения
4.2. Очистные канализационные сооружения
Учитывая норму загрязнения на одного человека, необходимо определить концентрацию загрязнений бытовых сточных вод Сб, по формуле
1000 а
Сб
, мг/л ,
(12)
qж
где а – норма загрязнений г/(чел.сут.), определяется по табл. П.4.2 для всех
показателей;
qж – норма водоснабжения - водоотведения л/(чел..сут.).
Результаты расчетов вписывают в табл. 3.
При очистке сточных вод происходит их обработка различными методами с целью разрушения или извлечения содержащихся в них минеральных и
органических веществ до степени, позволяющей сбрасывать эти воды в водоемы и водотоки или повторно использовать их для производственных целей.
К очистке воды относятся также обезвреживание и обеззараживание, удаление вредных для человека, животных или растений веществ и устранение из
воды болезнетворных микроорганизмов и вирусов.
При выпуске очищенных производственных и бытовых сточных вод с одержание загрязняющих веществ в воде водоемов и водотоков не должно
превышать ПДК применительно к расчетным створам пунктов хозяйственно
питьевого и рыбохозяйственного значения.
На основании необходимой степени очистки сточных вод для определения метода очистки можно пользоваться данными табл. П.4.3.
13
Проанализировав данные по расчету необходимой степени очистки и количеству сточных вод, принимаются методы очистки и схемы очистных сооружений для населенного пункта по табл. П.4.4.
Принятую схему очистных сооружений необходимо описать и обосновать. При вычерчивании ориентировочные размеры площадей канализационных очистных сооружений (КОС) можно принять по табл. П.4.5.
Таблица 3
Концентрация загрязнений бытовых сточных вод
Норма
загрязнений,
г/(чел..сут.)
Показатель
Концентрация
загрязнений,
мг/л
Взвешенные вещества
БПКполн. неосветл. жидкости
Азот аммонийных солей
Фосфаты Р 2О5
Фосфаты от моющих средств
Хлориды Сl
СПАВ
4.3. Зоны санитарной охраны
В целях обеспечения безопасности населения вокруг объектов, являющихся источниками воздействия на окружающую среду и здоровье человека,
устанавливается специальная территория с особым режимом использования санитарно-защитная зона (СЗЗ), размер которой обеспечивает уменьшение
воздействия загрязнения на атмосферный воздух и водные объекты.
Санитарно-защитные зоны для КОС зависят от производительности и
вида сооружений для очистки сточных вод, определяются по [4, табл. 7.1.2]
или табл. П.4.6.
СЗЗ для насосных станций и аварийно-регулирующих резервуаров, локальных очистных сооружений - от 15 до 30 м.
СЗЗ для сооружений механической и биологической очистки с иловыми площадками для сброженных осадков - 150-500 м.
СЗЗ для иловых площадок - 150-500м.
СЗЗ для сооружений механической и биологической очистки с термомеханической обработкой осадка в закрытых помещениях – 100-400 м.
СЗЗ биологических прудов - 200-300 м.
Для полей фильтрации, полей орошения коммунального типа СЗЗ следует принимать размером 150-1000 м.
Для полей фильтрации площадью до 0,5 га, для полей орошения коммунального типа площадью до 1,0 га, для сооружений механической и био14
логической очистки сточных вод производительностью до 50 м 3/сут. СЗЗ
следует принимать размером 100 м.
Для полей подземной фильтрации пропускной способностью до
3
15 м /сут. СЗЗ следует принимать размером 50 м.
При отсутствии иловых площадок на территории очистных сооружений производительностью более 0,2 м 3/сут. размер зоны следует сокращать
на 30 %.
Размер СЗЗ от сливных станций принимается 300 м, от очистных сооружений поверхностного стока открытого типа до жилой территории –
100м, закрытого типа – 50 м.
5. Промышленное предприятие
5.1. Состав цехов промышленного предприятия, их расположение
При проектировании генерального плана промышленного предприятия
необходимо учитывать:
характер производства (технологические требования) – условия производственного процесса, производственная мощность предприятия и его
грузооборот;
природные условия: топографические, геологические и климатические;
архитектурно-строительные требования;
условия осуществления строительства, его очередность и перспективы
развития предприятия;
соблюдение требований пожарной охраны предприятия;
транспортные требования;
условия водо-, газо-, тепло-, энергоснабжения;
количество выделенных вредных веществ;
Комплекс сооружений и устройств, располагаемых на промышленных
площадках, разделен на следующие группы:
1) основные производственные цеха;
2) вспомогательные цехи;
3) складское хозяйство;
4) объекты административно-хозяйственного назначения и бытового обслуживания, столовая, котельная, контрольно пропускные пункты;
5) транспортные устройства, гаражи и стоянки;
6) инженерно-технические коммуникации;
7) энергетические устройства;
8) локальные очистные сооружения;
9) элементы благоустройства промышленной площадки.
К основным производственным цехам относятся цехи, выпускающие полуфабрикаты и готовую продукцию или заготовляющие основные материалы
для производства. К вспомогательным относится большая группа цехов, о б15
служивающих различные нужды производственного процесса: ремонтно литейные, ремонтно-механические, электроремонтные, инструментальные и
другие подсобные цеха.
Существенным элементом заводских устройств являются склады материалов, занимающие значительные территории на площадке предприятия. По
своему назначению и по характеру операций склады могут быть основные
для хранения основных запасов материалов или готовой продукции; цеховые
или оперативные, содержащие необходимы запас материалов для текущего
производства. Кроме перечисленных видов складов могут существовать еще
склады промежуточные – для хранения межоперационных запасов деталей и
полуфабрикатов, и резервные – для создания некоторого необходимого запаса отдельных материалов.
Объектами административно-хозяйственного назначения и бытового обслуживания являются здания непроизводственного характера, предназначенные для размещения аппарата управления, охраны, обслуживания бытовых
нужд трудящихся и т.д. К этим объектам относятся: заводоуправление, пр оходные конторы, здания охраны, столовые, пожарные депо, медицинские
пункты и т.д.
Транспортные устройства предприятия служат для доставки на территорию сырья и вспомогательных материалов, вывоза готовой продукции и о тходов, а также для внутризаводского перемещения материалов в процессе
производства. На промышленных площадках транспортные устройства могут
быть в виде железнодорожных путей нормальной и узкой колеи, безрельсовых дорог, а также различных устройств подвесного и стационарного механического транспорта (конвейеры, элеваторы и т.д.).
Современные предприятия обладают развитой сетью инженернотехнической коммуникации: линии электроснабжения и связи, водопровод,
канализация, отопление, технологические линии и т.д. Инженернотехнические коммуникации могут иметь как надземную, так и подземную
прокладку.
Энергетические устройства обеспечивают снабжение предприятия электроэнергией, теплом, паром, газом, сжатым воздухом и т.д.
Локальные очистные сооружения предназначены для подготовки для
разных технологических циклов воды и очистки сточной жидкости от специфических примесей.
Элементы благоустройства промышленной площадки, предназначенные
для создания наиболее благоприятных условий производства и работы трудящихся, включают озеленение площадки, тротуары, ограждения.
Блокировка производственных помещений обеспечивает технические и
экономические преимущества. Вместо нескольких корпусов, как правило,
проектируют один корпус – завод, занимающий центральное место на генеральном плане. Кооперирование позволяет централизовать изготовление та-
16
ры, транспортное обслуживание, энергетику; отказаться от строительства
сравнительно мелких зданий и служб на территории каждого завода.
С учетом количества выпускаемой продукции по табл. П.5.1 определяем площадь основных и вспомогательных цехов.
Пример: Для переработки 1т мяса (по укрупненным показателям) требуется 1,5 га площади основных цехов и 1 га вспомогательных. Определить
площадь цехов, если количество выпускаемой продукции 2400 кг/сут.
S осн.цех = 1,5х2,4=3,6 га;
S всп.цех = 1,0х2,4=2,4 га;
По полученным результатам принимаем минимальную площадь цехов.
Окончательная площадь будет увеличена с учетом остальных промышленных комплексов.
По генплану предприятия вычисляем площади:
общую - S общ га;
застройки - S застройки га;
асфальтовых покрытий - S покрытий га;
озеленения - S озеленения га.
5.2. Водоснабжение и водоотведение промышленного предприятия
Вода используется в производстве на различные нужды. Большая часть
воды (70 – 90 %) расходуется на охлаждение полупродуктов или продуктов
производства, а также силовых агрегатов, при этом она не получает специфических загрязнений, а только нагревается, хотя могут быть случаи попадания охлаждаемого продукта в воду через неплотности в теплообменных аппаратах. Вода используется для транспортирования механических примесей,
для очистки газов, для промывки готовой продукции; при этом она загрязняется продуктами, с которыми соприкасается.
Количество людей работающих на промышленном предприятии в различных цехах и количество людей пользующихся душем определяется по
табл. П. 5.2.
Расчетный расход воды для хозяйственно бытовых нужд рабочих во
время их пребывания на ПП определяется по формуле
QПП. х - б
QСтол. х -б
QЦ. х -б
QАдм. х -б , м3/сут.
(13)
Расчетный расход воды для столовой промышленного предприятия,
определяется по формуле
QСтол. х -б
Nобщ qстол , м3/сут.,
где qстол, - норма расхода воды в столовой [3];
17
(14)
Nобщ, – общее количество работающих на промышленном предприятии.
определяется по табл. П.5.2.
Расчетный расход на хозяйственно-бытовые нужды рабочих в горячих и
холодных цехах определяется по формуле
QЦ. х-б
N г qг
N х qх
Qдуш.г
3
Qдуш.х , м /сут.,
(15)
где qг , qx - норма расхода воды в горячих и холодных цехах на 1 рабочего:
45 л и 25 л соответственно [3, п. 2.4];
Nг , Nх – количество рабочих в горячих и холодных цехах, определяется по
табл. П.5.2, в зависимости от промышленного предприятия;
Q душ – расход душевых вод, в смену с максимальным числом работающих на ПП:
Qдуш
500 mд 45
0,375mд ,
1000 60
(16)
где mд – число душевых сеток определяется по табл. П.5.2, в зависимости от
количества рабочих на 1 душевую сетку (от 3 до 15) и количества
смен на предприятии (I, II или III смены).
Расчетный расход воды на хозяйственно-бытовые нужды работающих в
административных зданиях определяется по формуле
Qадм. х -б N адм qадм , м3/сут.,
(17)
где qадм, - норма расхода воды на нужды работающих в административных
зданиях [3, п. 2. 4];
Nадм, – количество работающих в административных зданиях, определяется по табл. П. 5.2.
Расчетный расход свежей воды, необходимый на производственные
нужды, поступает из источника или городской сети равномерно и определяется по формуле
Qсвеж. N пр qсвеж , м3/сут.,
(18)
где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;
qсвеж - норма расхода свежей воды на единицу выпускаемой продукции, м 3
(табл. П. П. 5.1).
Расчетный расход воды находящейся в обороте, определяется по формуле
Qоб.
N пр qоб , м3/сут.,
(19)
где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;
qоб – норма расхода оборотной воды на единицу выпускаемой продукции,
м3 (табл. П.5.1).
Безвозвратные потери воды в процессе определяются по формуле
Qбезв. N пр qбезв , м3/сут,
где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;
18
(20)
qбезв – норма расхода безвозвратных потерь воды на единицу выпускаемой продукции, м3 (табл. П.5.1).
Расход воды на хозяйственно бытовые и производственные нужды предприятия заносятся в табл. 4.
Таблица 4
Расход воды на хозяйственно бытовые
и производственные нужды предприятия
Наименование цеха
Горячие цеха
Холодные цеха
Административные
Столовая
сумма
Х-б нужды
Qх-б ГЦ +Qдуш ГЦ
Qх-б ХЦ +Qдуш ХЦ
Qадм
Qстол
QПП.х-б=
м3/сут.
QПП.х-б=
м3/год
Технологические нужды
Qоборотная
Qсвежая
QПП.тех=
QПП.тех=
м3/сут.
м3/год
На промышленных предприятиях образуется три вида сточных вод:
- бытовые - от санитарных узлов административных и производственных
корпусов, от мытья полов в этих корпусах, а также от душевых установок,
расположенных в производственных цехах или специальных павильонах;
- производственные, представляющие собой воды, отработавшие в технологическом процессе производства:
нагретые;
условно-чистые;
загрязненные маслом, окалиной;
содержащие кислоты, щелочи, ядовитые химические соединения,
фенолы и т.п.;
образовавшиеся при добыче полезных ископаемых, например воды
угольных шахт, родников, пластовые воды нефтяных промыслов и
т.д.);
- атмосферные – дождевые или от таяния снега.
Количество, режим поступления и состав производственных сточных
вод находится в зависимости от вида перерабатывающего сырья, технологического процесса производства, качества воды, потребляемой для произво дственных целей, местных условий и ряда других факторов.
Вид перерабатывающего сырья оказывает значительное влияние на с остав производственных стоков; нередко составные части сырья являются
компонентом загрязнения сточных вод.
Значительное влияние на количество и качество сточных вод имеет с истема водоснабжения – чем полнее развито оборотное водоснабжение, то
есть повторное использование отработанной воды на те же технологические
нужды или использование ее на другие нужды данного или соседнего пред19
приятия, тем меньше абсолютное количество сточных вод и, как правило,
больше содержание в них загрязнений.
Одной из основных задач при проектировании канализации промышленных предприятий является правильное определение расчетных расходов
сточных вод, их состава, свойств и режима притока. Количество сточных вод
на промышленных предприятиях, как правило, меньше количества поданной
на них водопроводной воды и находится в зависимости от системы водоснабжения.
Расчетный расход хозяйственно бытовых сточных вод: QПП.ст.х-б= QПП.х-б ,
3
м /сут.
Расчетный расход сточной воды, от технологических циклов, определяется по формуле
(21)
3
3
Qст.тех N пр qст , м /сут., м /год,
где Nпр - количество выпускаемой продукции предприятием;
qст – норма сточной воды от технологических циклов, м 3 (табл. П.5.1).
Годовой расход сточной воды от технологических циклов:
QПП ст.тех
365 Qст.тех , м3/год.
(22)
Годовой расход хозяйственно-бытовых сточных вод ПП:
QПП ст.х-б
365 QПП .х -б , м3/год
(23)
Всего воды в технологическом цикле:
QПП.тех
Qсвеж. Qоб. , м3/сут.,
Qсвеж. Qбезв. Qст. , м3/сут.
(24)
(25)
Кроме воды, образующейся на ПП от соответствующих систем, необходимо учитывать поверхностный сток с территории промышленного предприятия – дождевые, моечные и талые воды.
Годовой объем поверхностного стока WПП пов.стока рассчитывается по
формулам (7-10) с учетом площади водосбора, в данном случае – площади
ПП (FПП).
В зависимости от характеров стоков, метода их очистки, рельефа площадки, места расположения очистных сооружений и характеристики места сброса
выбирается та или иная система канализации промышленных площадок.
Система канализации, на промышленных предприятиях может быть:
полная раздельная. Комбинированная или общесплавная.
Общая схема водопотребления и водоотведения ПП для оборотной с истемы представлена на рис. 2, для комбинированной - на рис. 3.
20
Рис. 2. Оборотная схема водопотребления и водоотведения
промышленного предприятия: ВОС – очистные сооружения водоподготовки;
ЛОС – локальные очистные сооружения;
КОС – канализационные очистные сооружения
Рис. 3. Комбинированная схема водопотребления и водоотведения
промышленного предприятия:
ВОС – очистные сооружения водоподготовки;
ЛОС – локальные очистные сооружения;
КОС – канализационные очистные сооружения
21
5.3. Оценка эффективности использования водных ресурсов
на промышленном предприятии
Техническое совершенство оборотной системы водоснабжения пр омышленного предприятия оценивается количеством использованной оборо тной воды, и характеризуется величиной Роб, %, чем выше значение процента,
тем совершеннее система:
Роб
Qоб
Qоб Qсвеж Qбезв.пот
(26)
100 %.
Рациональность использования воды предприятием, забираемое из источника оценивается коэффициентом использования, который не должен
превышать 1 и чем больше значение, тем эффективнее использование воды:
Ки
Qсвеж Qбезв.пот Qст.тех
Qсвеж Qбезв.пот
1,
(27)
Ки→≤1.
Безвозвратное потребление воды и потери воды оцениваются процентом безвозвратных потерь, чем меньше значение процента, тем эффективнее
использование водных ресурсов предприятием:
Рпот
Qсвеж Qбезв.пот Qст.т ех
100 Я %.
Qсвеж Qбезв.пот Qоб
(28)
5.4. Очистные сооружения промышленного предприятия
Очистные сооружения промышленного предприятия принимаются в
зависимости от необходимости дополнительной очистки воды на технологические нужды и от качества воды в выбранном источнике. При использовании воды из водопровода населенного пункта локальные очистные сооружения могут отсутствовать. Возможность использования воды из городского
водопровода оценивается по количеству воды, необходимому городу и предприятию:
если расход воды предприятию больше расхода воды городу, то необходимо предусматривать очистные сооружения ПП;
если расход воды предприятию значительно меньше расхода воды городу, то можно использовать воду из городского водопровода;
если расход воды предприятию значительно больше расхода воды городу, то город может использовать воду предприятия для хозяйственно-питьевых целей.
Необходимость КОС оценивается по химическому составу загрязненной воды. Для предприятий с небольшим расходом воды достаточно пред усмотреть локальные очистные сооружения для очистки технических стоков
перед сбросом их в городскую канализацию.
22
5.5. Зоны санитарной охраны промышленного предприятия
Обязательным условием современного промышленного проектирования
является внедрение передовых ресурсосберегающих, безотходных и мало отходных технологических решений, позволяющих максимально сократить или
избежать поступления вредных химических или биологических компонентов
выбросов в атмосферу, почву и водоемы, предотвратить или снизить воздействие физических факторов до гигиенических нормативов и ниже.
Предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими
процессами, необходимо отделять от жилой застройки санитарно-защитными
зонами, так как они являются источниками выделения в окружающую среду
вредных веществ, шума, вибрации, инфразвука, электромагнитных волн радиочастот, статического электричества.
Для объектов, их отдельных зданий и сооружений с технологическими
процессами, являющимися источниками формирования производственных
вредных веществ в зависимости от мощности, условий эксплуатации, концентрации объектов на ограниченной территории, характера и количества
выделяемых в окружающую среду токсических и пахучих веществ, создаваемого шума, вибрации и других вредных физических факторов, а также с
учетом предусматриваемых мер по уменьшению неблагоприятного влияния
их на окружающую среду и здоровье человека при обеспечении соблюдения
требований гигиенических нормативов в соответствии с санитарной класс ификацией предприятий, производств и объектов, устанавливаются следующие минимальные размеры санитарно-защитных зон [4]:
предприятия первого класса — 2000 м;
предприятия второго класса — 1000 м;
предприятия третьего класса — 500 м;
предприятия четвертого класса — 300 м;
предприятия пятого класса — 100 м.
Для промышленных предприятий в зависимости от характера производства следует предусматривать указанные выше санитарно-защитные зоны.
6. Комплексное использование водных ресурсов
6.1.
Водохозяйственный баланс
Для оценки объемов водоснабжения и водоотведения составляется
сводная таблица (табл. 5), по результатам предыдущих расчетов, где определяются годовые расходы воды, за исключение технической. Предусматривается, что для полива и мойки территории ПП используются очищенные на
ЛОС атмосферные осадки, что сокращает водопотребление.
23
Объемы водоснабжения и водоотведения
Виды водопотребления и водоотведения
1. Водопотребление из источника:
Хозяйственно бытовое
Техническое
Техническое оборотное
Техническое свежее
Поливомоечные расходы воды
Безвозвратные потери воды
Общий расход
2. Обязующиеся стоки:
Хозяйственно бытовые
Технические
Поверхностный сток
Общее поступление
НП
Q г од мах ,м3/год
Таблица 5
ПП
QПП.х-б,м3/год
QПП.тех,м3/год
Qоб, м3/сут.
Qсеж, м3/сут.
QНП.пол, м3/год
Qбп., м3/год
Qбезв , м3/сут.
Q НП г од мах ,м3/год
QНП.ст ,м3/год
QПП.ст х-б,м3/год
QПП.ст тех,м3/год
WНП.пов.сток,м3/год WПП.пов.сток,м3/год
QНП.ст г од,м3/год QПП.ст г од,м3/год
Для комплексной оценки систем водоснабжения и водоотведения рассчитываются три схемы: прямоточная, оборотная и с повторным использованием (комбинированная).
1 схема. Прямоточная. Весь необходимый расход (Qист) для НП, ПП
(включая оборотный расход) забирается из источника водозаборными сооружениями и после очистки подается в водопроводную сеть:
Qист = QНП г од. max + QПП.г од , м3/год,
(29)
где QПП.г од годовой расход воды для промышленного предприятия:
QПП.г од= QПП.х-б +QПП.тех+365(Qсвеж.+Qоб.+Qбезв. .), м3/год.
(30)
Количество сточных вод, сбрасываемых в водоем после КОС (Qсброс):
Qсброс= Qист - QНП.бп - 365Qбезв+QНП.ст г од +QПП.ст г од., м3/год.
(31)
2 схема. Оборотная схема водоснабжения с локальными водооборотными циклами на предприятии. Оборотная вода замкнута в производственном цикле (см. рис. 2), а потери воды при обработке оборотной воды (охлаждение или очистка), перед возвратом в систему, учитываются в расходе на
безвозвратное потребление - Qбезв:
QПП.г од= QПП.х-б +QПП.тех+365(Qсвеж.+Qбезв.)+Qоб м3/год.
Qист , Qсброс определяются по формулам (29), (31).
24
(32)
3 схема. Оборотная схема водоснабжения с повторным использованием.
Для повторного использования подходят стоки QПП.ст тех, прошедшие очистку
на КОС в качестве технической воды на предприятии (см. рис. 3).
Qсброс= Qист - QНП.бп - 365Qбезв+QНП.ст г од +QПП.ст х-б+ WПП пов.стока, м3/год.
(33)
Qист , QПП.г од определяются по формулам (29), (32).
Количество сточных вод – QПП.ст тех., определяется в зависимости от
принятой схемы повторного использования очищенных сточных вод.
Водохозяйственный баланс (ВХБ) закладывается в основу разработки
водохозяйственных систем, позволяет оценивать эффективность систем водоснабжения и водоотведения, увязывать и корректировать принятые схемы
для достижения оптимального использования водных ресурсов. Составляющие водохозяйственного баланса сводятся в табл.6.
Таблица 6
Водохозяйственный баланс для трех схем водопользования
Составляющие водохозяйственного баланса,
м3/год
Схемы водопользования
1
2
3
1. Расходная часть:
Общий потребляемый расход – Qист
Общий расход, поступающий обратно в реку - Qсброс
Часть возвратного расхода, используемого повторно
Qповт.исп
Безвозвратные потери воды – Qбп
Потребление воды на участке, QП
2. Приходная часть (табл. П.2.2):
Расход воды в реке, поступающий на данную территорию – С
Расход воды от притоков с данной территории, ∆С
Расход воды в реке, в замыкающем створе после НП
и ПП - Сτ.
3. Водохозяйственный баланс: В
Qоб
Qоб+
+QПП.ст.тех
Водохозяйственный баланс для поверхностных вод:
В=С+∆С - QП - Сτ, м3/год,
(34)
где В – итог водохозяйственного баланса;
С – расход воды в реке, поступающий на данную территорию, м3/год;
∆С – расход воды от притоков воды на участке, м3/год;
QП -потребление воды на участке, м3/год,
25
QП=Qист - Qсброс;
Qист – суммарный отбор воды из реки для водопотребления, м3/год;
Qсброс - сточные воды, которые поступают в реку на участке, м3/год;
Сτ – требуемый транзитный сток в замыкающем участке створа по санитарным нормам, нормам судоходства, отдыха, рыбоводства и разбавления
сточных вод, м3/год, определяются по табл. П.2.2.
В результате водохозяйственного баланса:
при В>0 дефицита воды нет и, соответственно, есть потенциал для развития района;
при В<0 отмечается дефицит ресурсов воды.
Для дефицитных водохозяйственных участков рассматриваются различные варианты повышения водообеспеченности участников водохозяйственного комплекса путем реализации комплексных мер рационального водопользования:
оборотные и комбинированные системы промышленного водоснабжения,
внедрение маловодных и безводных технологий,
повторное использование городских стоков,
сокращение объемов отраслевого водопотребления,
экономию водных ресурсов и улучшение качества воды в водоприемниках сточных вод,
создания дополнительных регулирующих емкостей сезонного и многолетнего регулирования,
строительства или развития систем территориального перераспределения стока
6.2. Определение допустимых концентраций
химических загрязнений при сбросе стоков в водоемы
Водоемы обладают самоочищающейся способностью, благодаря которой происходят процессы, приводящие к снижению концентраций химич еских и органических загрязнений вносимых сточными водами. Процессы с амоочищения зависят от быстроты и полноты смешения очищенных сточных
вод с водой водоема.
Расчет допустимых концентраций химических загрязнений при сбросе
стоков в водоемы ведется при одинаковых лимитирующих показателях вредности и комбинированном действии веществ, в соответствии с выбранной
схемой п. 6.1.
Концентрация химических загрязнений после очистки на локальных
сооружениях:
Сисх (100 А)
Сочищ
, мг / л,
(35)
100
26
где Сисх– концентрации химических загрязнений поступающих на ЛОС, мг/л
(табл. П.6.1);
А - эффективность удаления загрязняющих веществ на ЛОС, %
(табл. П.6.1).
Предельно допустимая концентрация химического загрязнения для
сброса стоков в расчетном створе, мг/л:
Qр
С ПДС
С ПДК Сфон С ПДК , мг / л,
(36)
qст
где СПДК – предельно допустимые концентрации химических загрязнений в
расчетном створе, мг/л;
Qр– расход воды в реке в маловодный период, м 3/с (табл. П.2.2);
qст– средний расход сточных вод , м 3/с;
qст= Qсброс : (365 .24.3600) м3/с;
Сфон– фоновые концентрации химических загрязнений в водоеме, мг/л,
(табл. П. 2.3), не указанные химические вещества принимать в 10 раз
меньше СПДК (табл. П.6.1);
γ - коэффициент смешения сбрасываемых сточных вод с водой водоема
рассчитывается на самый неблагоприятный маловодный период:
1
3
1 e
Qp
L
e
qст
3
L
,
(37)
где е – основание натурального логарифма;
L– расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа,
L=500м;
- коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения,
определяемый как
(38)
E
,
qст
где
- коэффициент, характеризующий тип выпуска, для руслового =1,5;
- коэффициент извилистости русла (табл. П.2.2);
Е – коэффициент турбулентной диффузии, для равнинных рек определяется по формуле
Vp H p
(39)
,
E
200
где Vp - средняя скорость течения воды в водоеме, м/с (табл. П.2.2);
Нр – средняя глубина водоема в маловодный период, м (табл. П.2.2).
Фактическая концентрация загрязнений в расчетном створе, мг/л:
Сочищ
Сфакт
γ Qр
q ст
γ Qр
q ст
Сфон
.
1
Превышение по загрязнениям в расчетном створе,
27
(40)
С , мг/л:
С СПДК Сфакт
(41)
.
(1)
Если С≥0, то доочистка по этому загрязнению не требуется и С ПДС =Сочищ .
Если С<0, то по этому загрязнению идет превышение сбрасываемых концентраций и требуется доочистка до величины предельно допустимого сбр оса СПДС(1)=СПДС.
В расчетах ПДС необходимо учитывать одновременность поступления
в речную воду со стоками всех химических загрязняющих веществ. В связи с
этим создаются условия комбинированного действия веществ при одинаковых лимитирующих показателях вредности (табл. П. 6.1), поэтому сумма отношений концентраций каждого вещества в расчетном створе к соответствующим ПДК не должна превышать единицы:
СПДC (1)
СПДК
1
,
(42)
i
где i – загрязнение из одной категории.
Расчет проводится по всем лимитирующим показателям: органолептическим, токсикологическим, рыбохозяйственным.
Если неравенство не выполняется, необходимо ужесточить требования
по концентрациям загрязняющих веществ в стоках, сбрасываемых в водоем.
При этом необходимо снижать концентрацию загрязнений, по которым пр оводятся мероприятия по доочистке. Необходимо снизить фактическую ко нцентрацию сброса загрязняющего вещества до величины СПДС(2), при котором
условие комбинированного действия будет выполняться. Результаты расчета
заносятся в табл. 7.
Таблица 7
Расчет концентраций химических загрязнений
Концентрация, поступающая на городские очистные
сооружения, мг/л, С исх
Концентрация после очистки, мг/л, С очищ
Допустимая концентрация в расчетном створе, мг/л,
СПДК
Концентрация для расчета сброса стоков, мг/л, СПДС
Фактическая концентрация в расчетном створе, мг/л,
Сфакт
Превышение по загрязнениям, ΔС, мг/л
Принятая концентрация сброса стоков из условия
непревышения ПДК в своре, мг/л, С ПДС(1),
Принятая концентрация сброса стоков из условия
комбинированного действия загрязн., мг/л, С ПДС(2),
28
СПАВ
фенолы
марганец
нефтепрод.
железо
хром
цинк
медь
Параметры
никель
Наименование загрязнения
6.3. Определение предотвращенного ущерба
при сбросе сточных вод в поверхностные водоемы
Для расчета взимаемой платы принимаются концентрации загрязняющих веществ после ОС. Масса сброса i-го загрязняющего вещества, т/год,
определяется по формуле [7]
(43)
m баз, i Qсброс Сочищ 10 6 ,
3
где Qсброс – объем сточных вод, м /год;
Сочищ – концентрация химических загрязнений после очистки на очистных
сооружениях, мг/л.
Приведенная масса базового сброса, усл. т/год:
Мбаз,i mбаз,i ki ,
(44)
где Мбаз,i – базовая приведенная масса сброса, усл. т/год;
ki – коэффициент приведения, усл. т/т (Табл. П. 6.1).
По результатам расчетов необходимо определить, по каким веществам
существует запас по сбросу загрязняющих веществ с учетом самоочищающей способности водоемов, а по каким требуется доочистка стоков. Привести рекомендации по доочистки сточных вод от загрязняющих веществ с
учетом комплекса или отдельных очистных сооружений до предельно допустимых концентраций сброса загрязняющих веществ СПДС(1) или принятой
концентрации сброса стоков из условия комбинированного действия загрязнений СПДС(2) (табл.8).
Масса сброса i-го загрязняющего вещества, т/год, определяется по
формуле
m баз, i
Qсброс С ПДСi
( 2)
10 6.
Приведенная масса нормативного сброса, усл. т/год:
Мнорм,i mнорм,i ki ,
(45)
(46)
где Мнорм,i – нормативная приведенная масса сброса, усл. т/год.
Приведенная масса сброса М сверх норм ПДК, определяется по формуле,
усл. т/год:
М Мбаз,i - М норм,i .
(47)
Результаты расчетов заносятся в табл. 8.
Норматив платы за сброс загрязняющих веществ устанавливается по
каждому загрязняющему веществу. Плата за сброс при соответствии нормам
ПДК, руб.:
П норм,i mнорм,i Ц i .
(48)
Плата за сброс при превышении норм ПДК, руб.:
Пбаз,i mнорм,i Ц i 2 Ц i (mбаз,i mнорм,i ).
29
(49)
Результаты расчета заносятся в табл. 9.
Укрупненная величина годового экономического ущерба, предотвр ащаемого в результате снижения выброса вредных веществ в окружающую
среду по каждому источнику загрязнения, определяется по формуле:
П
f
М,
(50)
где γ- константа, численное значение которой для водной среды равно 400
р./усл. т;
σ - безразмерный показатель относительной опасности загрязнения; для водной среды, σ =0,35;
f - коэффициент, учитывающий характер рассеивания загрязняющих выбросов; для водной среды f =1,02.
Расчет экономической эффективности затрат на водоохранные мер оприятия проводится в табличной форме (табл.9).
Таблица 8
Масса загрязняющих веществ от сброса сточных вод в водоем
Масса сброса
Приведенная
масса сброса
Принятая конц.
сбросов
mбаз,
т/год
4
Мбаз,
усл.т/год
5
СПДС(2), mнорм,
мг/л
т/год
6
7
∑ Мбаз,
Приведенная масса
сброса сверх норм
Конц. веществ
после очистки
Сочищ,
мг/л
3
Масса сброса
Коэффициент
приведения
Наименование
загрязнения
1
k,
усл.т/т
2
Приведенная
масса сброса
После
усовершенствованных ОС
После стандартных ЛОС
М норм,
усл. т/год
8
ΔМ,
усл.т/год
9
∑ М норм,
∑ ΔМ
Таблица 9
Предотвращенный экономический ущерб от сброса сточных вод в водоем
Наименование
загрязнения
1
Стоимость
сброса 1 тонны
вещества
Ц, руб/т
2
Плата за сброс
загрязняющих веществ
нормативная
базовая
Пнорм
Пбаз
3
4
∑ Пнорм
30
∑ Пбаз
Величина
предотвращенного
ущерба
ΔП, руб/год
5
∑ΔП
По результатам расчетов сравниваются суммы платежей за сброс и
следует вывод: если предприятие будет принимать меры по доочистке стоков, то взимаемая плата за сброс составит ∑Пнорм руб., а если доочистки не
будет, то ∑Пбаз руб.
Экономия за счет снижения массы сброса по загрязняющим веществам
составит, руб.:
Э руб
Пбаз -
Пнорм.
(51)
По результатам расчетов определить величину предотвращенного
ущерба. Указать сумму прибыли или убытков от проведения мероприятий по
очистке сточной воды.
6.4. Определение пригодности водоемов принимающих сточную воду для различных видов водопользования
Рекреационный потенциал объекта определяется по комплексному показателю качества, с помощью индекса качества воды Iпр , характеризующего
совокупность основных показателей в зависимости от видов водопользования. Для определения возможности использования водоемов для различных
целей применяются общесанитарный индекс Iо.с и индекс специфических загрязнений Iз
Для оценки индексов используется комплексный показатель качества:
n
I
(52)
ki Ti ,
i 1
где ki – показатель i-го свойства объекта, баллы;
Тi – коэффициент весомости показателей ki, доли единицы
n - количество показателей.
Ti
1;
Индекс качества воды Iпр , характеризующего совокупность основных
показателей, определяется по формуле (42) с учетом данных табл. П.6.2.
Общесанитарный индекс качества воды Iо.с определяется в зависимости от качества воды в водоеме, принимается по табл. П.2.2.
Индекс специфических загрязнений Iз определяются также на основе
экспертных оценок по пятибалльной системе, принимается по табл. П.2.2.
Численные значения индексов, соответствующих качественному состоянию водоема, при использовании воды для разных целей показаны в табл.
П.6.3. Анализируя значение всех индексов, определяется пригодность водного объекта для различных целей водопользования.
31
6.5. Определение демографической емкости района
по водным ресурсам
При развитии промышленного и гражданского строительства необходимо определить демографическую емкость района. Частичная демографическая емкость по наличию территорий определяется по формуле
E
А1
,
А0
(53)
где А1 – территория получившая наивысшую оценку, га, определяется по генплану района застройки;
А0 – потребность жителей в территории в зависимости от количества
промышленных предприятий, А0 =20…30 га.
Демографическая емкость района определяется с учетом экологической
характеристики водных ресурсов. Экологическая характеристика представляет собой сопротивление антропогенной нагрузки с мощностью водных р есурсов. К антропогенной нагрузке относится плотность населения, уровень
развития промышленных и сельскохозяйственных предприятий, степень токсичности промышленных и сельскохозяйственных стоков.
Демографическая емкость района по экологической характеристике поверхностных вод определяется по формуле
Q k
E1
,
(54)
Внорм
где Q - сумма расходов воды на входе в территорию, м 3/сут., определяется
по прил. 3;
k - коэффициент, учитывающий степень загрязнения водотока сточными
водами, k=0,1…0,25;
Внорм – нормативная водообеспеченность одного жителя поверхностными
водами, Внорм=1…2 м3/(сут.. чел).
Демографическая емкость района по экологической характеристике
подземных вод, определяется по формуле
Э А
(55)
E2
,
В0
где Э - эксплуатационный модуль стока, м 3/(сут.. га), определяется с учетом расходов воды в населенном пункте и на промышленном
предприятии;
А – площадь территории, га;
В0 – нормативная водообеспеченность одного жителя, В0=0,2-0,4 м3/(сут.. чел).
Демографическая емкость района по условиям рекреации на воде:
L с
E3
,
(56)
0,5 M
32
где L – длина водотоков, пригодных для купания, м, определяется по плану
населенного пункта;
с – коэффициент, учитывающий возможность организации пляжей:
в районах лесной и лесостепной зон с =0,5;
в районах степной зоны с =0,3;
0,5 – ориентировочный норматив потребности одного жителя в пляжах, м;
М – коэффициент, учитывающий распределение отдыхающих у воды:
для районов с умеренным климатом М=0,1-0,15;
для районов с жарким сухим климатом М=0,3-0,4.
Частичные демографические емкости района сравниваются, и в качестве окончательной демографической емкости территории принимается
наименьшее значение.
Репродуктивная способность водных ресурсов по поверхностным водам определяется на основе модуля поверхностного стока и коэффициента,
учитывающего неравномерность стока в зависимости от рельефа местности
растительности по формуле
П
n
АВ
(57)
kн ,
i 1
где АВ – площадь территории, занимаемая участками с одинаковым модулем
стока, га;
– модуль поверхностного стока л/м2;
kн – коэффициент неравномерности, в зависимости от конкретных условий kн=0,1…1,0.
Заключение
Сделать выводы о потенциале развития района с учетом количества и
качества воды. Оценить рациональность использования водных ресурсов.
33
Библиографический список
1. СП 31.1333.2012* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения. Нормы
проектирования. Актуализированная версия СНиП 2.04.02-84*. - М.:
Стройиздат, 1985г. - 131с.
2. СП 32.1333.2012* Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы
проектирования. Актуализированная версия. СНиП 2.04.03-85. - М.: ГУП
ЦПП, 1996. - 141с.
3. СП 30.1333.2012 Внутренний водопровод и канализация зданий. Актуализированная СНиП 2.04.01-85*. - М.: ГУП ЦПП, 1996. – 60 с.
4. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов. – М.: ГУП ЦПП,
2008., 23с.
5. СанПиН 2.1.4.1074-01 Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль
качества . – М.: Минздрав России, 2001.- 67 с.
6. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных
отраслей промышленности, ВНИИ ВОДГЕО. - М.: Стройиздат, 1978,
590с.
7. Яковлев, С.В. Комплексное использование водных ресурсов: учеб. пособие / С.В. Яковлев, И.Г. Губий, И.И. Павлинова, В.Н. Родин. – М.: изд-во
Высшая школа, 2005. – 384 с.
8. Яковлев, С.В. Водоотведение и очистка сточных вод: учеб. для вузов /
С.В. Яковлев, Ю.В. Воронов. – М.: изд-во АСВ, 2002. – 704 с.
9. ГОСТ 17.1.3.07–82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков. - М.: Изд-во стандартов, 1982.- 158 с.
10. ГН 2.1.5.1315-03. Гигиенические нормативы. Предельно допустимые
концентрации (ПДК) химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования. – М.: Минздрав России, 2003.- 94 с.
11. ГОСТ 27065-86. Межгосударственный стандарт. Качество вод. - М.: Издво стандартов, 1987.- 11 с.
12. ГОСТ 2761–84 Источники централизованного хозяйственно-питьевого
водоснабжения. - М.: Изд-во стандартов, 1986.- 8 с.
13. Шитиков, В.К. Количественная гидроэкология: методы системной идентификации / В.К. Шитиков, Г.С. Розенберг, Т.Д. Зинченко. - Тольятти:
ИЭВБ РАН, 2003. – 463 с.
34
Приложение 1
Рельеф застраиваемого района. М 1:500 000
35
Плотность населения,
чел./га
2
1а
1б
1в
1г
1д
1е
1ж
1з
2а
2б
2в
2г
2д
2е
2ж
2з
1а,б
1в,г
1д,е
1ж,з
2а,б
2в,г
2д,е
2ж,з
2а,б
2б
2в
2г
2д
2е
3
100
105
110
115
120
125
130
135
140
150
145
101
106
111
116
121
126
131
136
102
155
145
130
125
120
150
145
101
106
111
4
250
251
252
310
254
255
256
340
355
259
260
261
262
263
264
265
266
400
268
335
252
254
256
210
258
259
260
261
262
263
Район застройки (область)
№ варианта карты
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
Норма водопотребления,
л/сут.
Вариант
Приложение 2
Исходные данные для курсового проектирования
Таблица П.2.1
Исходные данные по населенному пункту и промышленному предприятию
5
Воронеж
Липецк
Орел
Курск
Белгород
Тула
Рязань
Москва
Волгоград
Саратов
Воронеж
Липецк
Орел
Курск
Белгород
Тула
Рязань
Москва
Волгоград
Саратов
Воронеж
Липецк
Орел
Курск
Белгород
Саратов
Воронеж
Липецк
Орел
Курск
Промышленное
предприятие выпускает
Объем
производства
6
Мясо
Колбасные изделия
Молочная продукция
Растительное масло
Консервы рыбные
Макаронные изделия
Хлебопекарное произв-во
Ликероводочная прод.
Металлургическое оборуд.
Станкостроение
Приборостроение
Автомобили грузовые
Автомобили легковые
Автобусы
Комбайны
Зерноуборочные
Лесопильная
Целлюлозная
Производство бумаги
Производство картона
Ткани льняные
Хлопчатобумажные
Ткани шерстяные
Ткани шелковые
Трикотаж верхний
Станкостроение
Приборостроение
Автомобили грузовые
Автомобили легковые
Автобусы
7
4500 кг
8500 кг
6000 кг
5000 кг
4800 кг
15000 кг
6000 кг
150 м3
2000 кг
15 шт. усл.
20 шт. усл.
80 шт.
200 шт.
150 шт.
70 шт.
100 шт.
500 м3 .
5000 кг
600 кг
780 кг
1500 кг
2500 кг
16000 м2
15000 м2
2800 кг
15 шт. усл.
20 шт. усл
80 шт.
200 шт.
150 шт.
36
Таблица П.2.2
Исходные данные по поверхностным источникам
Номер
участка
реки на
карте /
номер
карты
Минималь- Требуемый
ный расход транзитный
воды в ис- сток в замыточнике
кающем уча(реке)
стке створа
3
С, м /с
Сτ, м3 /с
Скорость
движения
воды в
реке
Коэф.
извилистости
русла
1
1/1
2/1
3/1
4/1
5/1
6/1
7/1
2
5,70
7,20
11,80
9,80
19,60
11,00
28,00
3
5,30
6,50
11,20
8,40
19,00
9,00
26,20
4
1,2
1,1
1,0
1,25
0,9
0,6
0,8
5
1,08
1,25
1,10
1,06
1,20
1,05
1,01
Средняя
глубина
водоема
в маловодный
период
Нр , м
6
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
3,0
1/2
2/2
3/2
4/2
5/2
6/2
7/2
6,30
7,50
12,95
5,20
15,80
9,50
23,30
6,05
6,90
11,0
4,80
14,20
9,10
22,10
1,1
1,15
1,05
1,30
0,95
0,88
0,82
1,08
1,25
1,10
1,06
1,20
1,05
1,01
1,9
2,2
2,4
2,3
2,6
2,7
3,1
Vр , м/с
Индексы
Iос
Iз
7
4,2
3,5
4,5
4,1
3,6
4,3
4,9
8
4,5
3,0
4,7
4,2
4,8
4,4
4,0
4,1
4,2
3,1
4,3
3,3
3,8
4,5
3,1
4,1
4,0
4,0
4,4
3,9
4,6
Таблица П.2.3
Показатели качества воды в поверхностных источниках
Наименование
веществ
1а
река
Мутность, мг/л 120
Цветность, град. 120
Запах, балл
2
рН, ед. рН
7
Fe общ, мг/л
1
2+
Mn , мг/л
0,8
Нитраты
45
1б
1в
река
250
135
3
7
3
1
70
река
500
180
3
8
4,5
1,5
50
Номер карты
1г
1д
1е
1ж
Концентрация веществ
река озеро озеро река река
800 60
50
20 450
200 225 180
35 160
4
5
5
2
3
8,5
8
8
6,5
8
5
5
1
4
2
0,5
1,7
52
80
70
20
40
37
1з
река
300
120
3
7
3
2
40
озеро
100
100
5
8
100
Окончание табл.П. 2.3
Наименование
веществ
2а
2б
2в
озеро река река
Мутность, мг/л 30
50 450
Цветность, град. 30
70
220
Запах, балл
2
3 7
рН, ед. рН
7
7
9
Fe общ, мг/л
3
3
5
2+
Mn , мг/л
3
1
5
Нитраты
100
Номер карты
2г
2д
2е 2ж
Концентрация веществ
река река/пр река река река
500 60
20
80 480
270 180
20
90 250
8
5
2
3
7
9
8
6,5
7
9
8
1
2
5
7
1
1
5
150
40
20
110
2з
река
520
300
7
9
10
10
190
озеро
50
50
3
7
4
4
-
Таблица П.2.4
Показатели качества воды в подземных источниках
Наименование
веществ
Мутность, мг/л
Цветность, градус
рН, ед. рН
Fe общ., мг/л
Mn2+, мг/л
H2 S, мг/л
F-, мг/л
Номер карты
1г
1д
1е
1а
1б
1в
Концентрация веществ
5
8
10
2
20
25
50
25
6
6
7
6,5
0,3
10
20
0,5
0,1
1
2
0,5
3
10
1
1,5
1,5
5
0,7
18
45
7,5
15
13
4
1,5
15
60
7,8
7
1,5
2
0,9
1ж
1з
20
55
9,0
12
2,5
10
5
10
70
9
25
10
20
5
Окончание табл.П.2.4
Наименование
веществ
Мутность, мг/л
Цветность, градус
рН, ед. рН
Fe общ., мг/л
Mn2+, мг/л
H2 S, мг/л
F-, мг/л
Медь, мг/л
2а
5
20
6
0,3
0,1
1,5
5
2б
18
45
6
20
5
13
1,5
7
Номер карты
2в
2г 2д
2е
Концентрация веществ
10
70
18
95
50
65
45
60
7
6,5 7,5
7,8
22
5
15
7
2
3
13
1,5
10
3
4
2
5
0,7 1,5
0,9
7
6
38
2ж
2з
25
75
8,0
18
4
12
0,7
5
5
2
80
50
8
20
17
7
Приложение 3
Методы водоподготовки
Нормативы показателей классов качества вод
№
п/п
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Показатели
Таблица П.3.1
Классы
2
1
Подземные воды
Мутность, мг/л (не более)
1,5
Цветность, градусы (не более)
20
рН, ед. рН
6,0–9,0
Fe общ., мг/л
0,3
2+
Mn , мг/л
0,1
H2 S, мг/л
Отсутствие
F-, мг/л
1,5–0,7
Поверхностные воды
Мутность, мг/л (не более)
20
Цветность, градусы (не более)
35
Запах, (балл)
2
рН, ед. рН
6,5–8,5
Fe общ, мг/л
1
2+
Mn , мг/л
0,1
Фитопланктон, мг/л
1
БПК, мг О 2 /л
3
Число лактоположительных кишечных
1 000
палочек в литре
3
1,5
20
6,0–9,0
10
1
3
1,5–0,7
10
50
6,0–9,0
20
2
10
5
1 500
120
3
6,5–8,5
3
1
5
5
10 000
200
4
6,5–8,5
5
2
50
7
10 000
50 000
Таблица П.3.2
озонирование
хлорирование
углевание
6
+
дезодорирование
5
+
аэрирование
4
+
контактное
осветление
фильтрование
3
+
флотация
отстаивание
1
2
мутность
град>20
мутность
цветность
град>20-80
цветность
град>20-80
маломутные цветные воды
привкус
балл 2-5
запах
балл 2-5
удаление некоторых бактерий
полная бактерицидн. обработка
органические химические вещ-ва
избыточное содержание железа
флокулирование
Показатели качества,
требующие улучшения
коагулирование
Методы улучшения органолептических показателей воды
7
8
9
10
11
12
13
*
+
+
+
+
+
+
+
+
*
+
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
+
+
*
+
39
*
+
*
*
+
*
+
ПДК мг/л
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11
12
Алюминий
0,5
*/
*
Железо
0,3
*
*
*
*
Марганец
0,1
+
*
+
*щ *щ
Мышьяк
0,05
+
+
+
*
Органические соединения
+
+
+
+
Медь
1
*
*
*
*
Молибден
0,05
*
Нитраты,
45
*
нитриты
Ртуть
Свинец
0,1
Селен
0,001
*
Стронций
2
*
Фенолы
0,001
*
*
Фтор
0,7-1,5
*
Цинк
5
+
+
*
*
ОХВ хлороформ
0,06
*/
*
*
Нефтепродукты
0,3
*/
*
*
Примечания:
* полная очистка при данном методе не требующая дополнительных процессов,
+ предусматривается использование комплекса сооружений,
*щ – полная очистка с подщелачиванием.
Очистка сточных вод
сорбция на активном
угле
хлорирование
озонирование
аэрирование
сорбция Fe(ОН)3
обратный осмос
ионный обмен
фильтрование
продувка воздухом
подщелачивание
Показатели качества,
требующие улучшения
осаждение Fe(ОН)3
Таблица П.3.3
Методы улучшения химических показателей воды
13
*
*
*
*
Приложение 4
Таблица П.4.1
Значение коэффициента стока ѰД для разного вида поверхностей
Общий
Вид поверхности или площади стока
коэффициент стока
ѰД
Кровли и асфальтобетонные покрытия
Кварталы города без дорожных покрытий, небольшие
скверы, бульвары
Газоны
Кварталы с современной застройкой
40
0,6-0,7
0,2-0,3
0,1
0,3-0,4
Средние города
Небольшие города и поселки
0,3-0,4
0,25-0,3
Таблица П.4.2
Норма загрязнений бытовых сточных вод
Показатель
Взвешенные вещества
БПКполн. неосветленной жидкости
Азот аммонийных солей
Фосфаты Р2 О5
Фосфаты от моющих средств
Хлориды Сl
СПАВ
Норма загрязнений
65,0 г/(чел..сут.)
75,0 г/(чел..сут.)
8,0 г/(чел..сут.)
3,3 г/(чел..сут.)
1,6 г/(чел..сут.)
9,0 г/(чел..сут.)
2,5 г/(чел..сут.)
Таблица П. 4.3
Определение методов очистки сточной воды
Требуемая степень очистки
по взвешенным
по БПК, мг/л
веществам, мг/л
Механическая
до 80
Механическая и частично биологическая
до 25-80
25-80
Механическая и полная биологическая
до 15-25
до 15-25
Механическая, полная биологическая и доочистка меньше 15
меньше 15
(в буферных прудах, на кварцевых фильтрах)
Наименование методов очистки
Таблица П. 4.4
Примерный состав сооружений станции очистки сточной воды
Наименование сооружений
1
Решетки
Песколовки:
вертикальные
горизонтальные
с круговым движением
Отстойники:
двухъярусные
вертикальные
горизонтальные
радиальные
Метантенки
Иловые площадки
Вакуум фильтры
Производительность очистной станции, м 3 /сут.
до 5 до 10 до 30 до 50 более
до 50 до 300
тыс. тыс.
тыс.
тыс.
50 тыс.
2
3
4
5
6
7
8
при механической очистке
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
41
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Центрифуги
Хлораторные установки
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Окончание табл. П. 4.4
Примерный состав сооружений станции очистки сточной воды
Наименование сооружений
1
Поля подзем. фильтрации
Поля орошения
Поля фильтрации
Башенные биофильтры
Биофильтры
Биологические пруды
Аэротенки
Аэрофильтры
Илоуплотнители
Производительность очистной станции, м 3 /сут.
до 5 до 10 до 30 до 50 более
до 50 до 300
тыс. тыс.
тыс.
тыс.
50 тыс.
2
3
4
5
6
7
8
при биологической очистке
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
Таблица П. 4.5
Размеры площадей очистных сооружений
Производительность очистной
станции, м3 /сут.
5 000
10 000
15 000
20 000
30 000
40 000
50 000
75 000
100 000
Размеры площадей канализационных очистных сооружений, га
механическая биологическая очистка с
поля орошения
очистка
биофильтрами аэротенками
05-07
2-3
1-1,25
100-150
0,8-1,2
4-6
1,5-2,0
200-300
1,0-1,5
6-9
1,85-2,5
300-450
1,2-1,8
8-12
2,2-3,0
400-600
1,6-1,5
12-18
3,0-4,5
600-900
2,0-2,3
16-24
4,0-6,0
800-1200
2,5-3,8
20-30
5,0-7,5
1000-1500
3,75-5,0
30-45
7,5-10
1500-2250
5,0-6,25
40-60
10-12,5
2000-3000
Таблица П. 4.6
Санитарно-защитные зоны канализационных очистных сооружений
Расстояние, м, при расчетной
производительности очистных
сооружений, тыс. м3 /сут.
Сооружения для очистки
сточных вод
до 0,2 0,2...5,0
Насосные станции и аварийно-регулирующие резервуары, локальные очистные сооружения
42
15
20
5…50 20-280
20
30
Сооружения для механической и биологической
очистки с иловыми площадками для сброженных
осадков, а также иловые площадки
150
200
400
500
Окончание табл. П. 4.6
Санитарно-защитные зоны канализационных очистных сооружений
Расстояние, м, при расчетной
производительности очистных
сооружений, тыс. м3 /сут.
до 0,2 0,2...5,0 5…50 20-280
Сооружения для очистки сточных вод
Сооружения для механической и биологической
очистки с термомеханической обработкой осадка
в закрытых помещениях
Поля: а) фильтрации
б) орошения
Биологические пруды
100
200
150
200
150
300
200
200
300
500
400
300
400
1000
1000
300
Площадь основных
цехов
Площадь
вспомогательных цехов
га
9
12,3
62
23
3,0
2
2
0,5
1
1
88
80
0,1
0,1
0,05
0,05
Безвозвратные потери
га
8
Всего воды
1
2
Добывающая промышленность
Добыча нефти
т
Добыча газа
1000 м3
Добыча угля в шахтах
т
Добыча железной руды в шахтах
т
Машиностроение
Металлургическое оборуд.
т
Станкостроение
шт.усл
Приборостроение
шт.усл
Автомобилестроение
грузовые
шт.
легковые
шт.
м3
7
Свежая вода
Ед. изм.
Оборотная и последовательная вода
Вид производства
Сточная вода
Приложение 5
Основные показатели промышленного предприятия
Таблица П. 5.1
Укрупненные нормы водоснабжения и водоотведения
для различных отраслей промышленности
м3
3
м3
4
м3
5
м3
6
3,6
600
0,9
2,1
3,6
15
0,5
0,3
7,2
615
1,4
2,4
3,2 0,4
12
3
0,2 0,3
0,15 0,15
160
367
150
18,9 178,9
83
450
28
178
6,6
21
5
970
390
228
237
140
157
43
1198
627
автобусы
комбайны
зерноуборочные
шт.
шт.
шт.
390
440
150
237
92
28
627
53
178
157
19
5
80
73
23
0,1
0,1
0,1
0,06
0,08
0,07
Безвозвратные потери
Сточная вода
Площадь основных цехов
Площадь вспомогательных цехов
1
2
Лесная промышленность
Лесопильная
м3
Целлюлозная
т
Производство бумаги
т
Производство картона
т
Деревоперерабатывающая
т
Мебельная
т
Черная металлургия
Чугун
т
Сталь
т
Прокат (чугун, сталь)
т
Трубы стальные
т
Химическая промышленность
Сложные удобрения
т
Азотные удобрения
т
Средства защиты растений
т
Сода кальцинированная
т
Синтетическое волокно
т
Смолы поликарбонатные
т
Строительная индустрия
Цемент (мокрый способ)
т
Асбестоцемент
т
Сборный железобетон
м3
Кирпич силикатный
1000 шт.
Кровельные материалы
т
Изол
1000 м2
Стекло листовое
1000 м2
Керамические изделия
т
Легкая промышленность
Ткани льняные
т
Хлопчатобумажные
1000 м2
Ткани шерстяные
1000 м2
Всего воды
Ед. изм.
Свежая вода
Вид производства
Оборотная и последовательная вода
Продолжение табл. П.5.1
м3
3
м3
4
м3
5
м3
6
м3
7
га
8
га
9
3,2
1050
290
230
1060
3,1
3,2
220
40
25
220
3,1
6,4
1270
330
255
1280
6,2
0,4
22
6
1
22
0,3
2,8
198
34
24
198
2,7
0,1
0,8
1
1
0,1
2
0,01
0,3
0,5
0,5
0,1
1
223
194
223
62,1
7,3
6,2
7,3
1,9
230,3
200,2
230,3
64
7,2
5,1
7,2
1,8
0,1
1,1
0,1
0,1
1
1
1
1
0,5
0,5
0,5
0,5
46,5
57,3
209
120
2000
1028
5,2
4,3
24
14,5
160
50
51,7
61,6
233
134,5
2160
1078
1,3
3,4
13
4,5
40
39
3,9
0,9
11
9,9
120
11
1
1
1
1
5
5
0,5
0,5
0,5
0,5
3
2
11
16
2,4
3,8
190
50
530
500
1,9
3,9
2
1,6
50
8,9
47
41
12,9
19,9
4,4
5,4
240
58,9
577
541
1,8
3,2
1,1
0,6
1,1
3
36
31
0,1
0,7
0,9
1,0
48,9
5,9
11
10
1
1
1
1
1
1
1
2
0,5
0,5
0,5
1
1
1
1
0,5
418
790
2604
344
66
390
762
856
2994
27
24
54
317
42
336
0,5
0,5
0,5
0,2
0,5
0,5
44
Ткани шелковые
т
215
45
44
259
7
37
0,5
0,2
Безвозвратные потери
Сточная вода
Площадь основных цехов
Площадь вспомогательных
цехов
1
2
Трикотаж бельевой
т
Трикотаж верхний
т
Обувь кожаная
1000пар
Пищевая промышленность
Мясо
т
Колбасные изделия
т
Молочная продукция
т
Растительное масло
т
Консервы рыбные
т
Макаронные изделия
т
Хлебопекарное пр-во
т
Ликероводочная прод.
м3
Кондитерские изделия
т
Всего воды
Ед. изм.
Свежая вода
Вид производства
Оборотная и последовательная вода
Окончание табл. П.5.1
м3
3
50
50
2,5
м3
4
327
320
15
м3
5
377
370
17,5
м3
6
162
133
2,5
м3
7
165
187
12,5
га
8
0,5
0,5
0,5
га
9
0,2
0,2
0,2
84
88
25
26
50
50
20
10
27
15,5
6
2
31,6
250
700
1,5
400
111
103,5
31
28
31,6
300
750
21,5
410
3
2,9
1
1,3
0,4
210
660
1
191
24
12,6
5
0,7
31,2
40
40
0,5
209
1
1
1
1
1
1
1
0,05
1
1
1
1
1
1
1
1
0,03
1
Таблица П.5.2
Количество людей, работающих на промышленном предприятии
в различных цехах
Вид производства
% людей работающих
общ. на пп* хол.цех** гор. цех админ. душ***
Машиностроение
50
60
25
15
45
Лесная промышленность
55
65
15
20
30
Черная металлургия
60
45
35
20
40
Химическая промышленность 40
55
20
25
40
Строительная индустрия
50
65
15
25
70-80
Легкая промышленность
52
70
10
25
10
Пищевая промышленность
40
65
20
15
70-80
Бумажная
35
65
15
20
40
Кожевенная
20
70
15
15
70
Примечание.
Общ. на пп*- % людей работающих на ПП от общего числа жителей;
хол. цех** - % работающих в холодных цехах от общего числа работающих на ПП;
душ*** – число рабочих пользующихся душем.
46
Оценка качества воды в водоемах
Приложение 6
Таблица П.6.1
3
4
токсикологиче- 0,001
ский
0,010
0,010
органолептиче- 0,500
ский
0,500
0,100
рыбохозяй0,050
ственный
0,001
0,001
2
Медь Cисх
Никель
Цинк
Хром(3)
Железо общ.
Марганец
Нефтепродукты
Фенолы
СПАВ
0,23
0,40
0,58
1,29
1,3
0,23
1,25
0,12
0,02
5
6
1 580 000
160 000
150 000
25 000
15 000
145 000
30 000
1 600 000
35 000
85
60
77
86
85
82
83
95
75
Коэффициент приведения, k,
усл.т/т
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Норматив платы за сброс
1 тонны загрязняющих веществ, руб.
Лимитирующий признак вредности
Эффект удаления на ЛОС,
А, %
Наименования
№ химических
веществ
Концентрация химических загрязнений в промстоках, Cисх ,
мг/л
ПДК в расчетном створе реки
(для всех водоемов), , мг/л
ПДК по загрязняющим веществам, эффект очистки на ЛОС,
нормативы платежей за сброс, коэффициент приведения
7
25
25
25
25
3
3
15
20
15
Таблица П.6.2
Дифференциальная оценка качества воды по показателям
Показатель
1
Коли-индекс
Весомость
Т
2
Числовые значения показателей для баллов
5
4
3
4
100…
…1000
1…2
1…2
6,5-8,5
8…6
20…30
10…20
500…
…1000
250-350
250-500
5
1030…
…1050
3
2…4
5-9,5
6…4
30…40
20…50
1000…
…1500
350-500
500-700
Запах, баллы
БПК5, мг/л
рН
Растворенный О2 ,
Цветность, град
Взв. вещества, мг/л
Общ. минерализ., мг/л
0,13
0,12
0,1
0,09
0,09
0,08
0,08
3
0…
…100
0
1
6,5-8
8
20
10
500
Хлориды, мг/л
Сульфаты, мг/л
0,07
0,06
200
250
0,18
47
2
1
6
7
1050…
>1080
…1070
4
5
4…10
>10
4-10
>10
4…2
2
40…50
50
50…100
100
1500…… 2000
2000
500-700
700
700-1000 1000
Таблица П.6.3
Состояние воды водоемов в зависимости от их качества
Качественное
состояние воды
Индекс
качества воды
Iпр
Iос
Iз
1
Очень
чистая
2
3
Пригодность воды для водопользования
4
5
5
5
4
4...5
4..5
3
2,5…4
3,5…4
2
1,5…2
2…3,5
1
1,5
2
Чистая
Умеренно
загрязненная
Загрязненная
Хозяйственно питьевая
5
Пригодна с
обеззараживанием
Пригодна с
хлорированием
Пригодна
со
стандартной
очисткой
Пригодна
только
со
специальной очисткой в случае техн.экон. целесообразности
Не
пригодна
Купание,
спорт
6
Вполне
пригодна
Рыбное хозяйство
7
Вполне
пригодна
Промыш- Транспорт порленность товые устр-ва
8
9
ПригодВполне прина
годна
Сельское
хозяйство
10
Вполне пригодна
Вполне
пригодна
Пригодна
Вполне
пригодна
Вполне пригодна
Вполне пригодна
Пригодна
Пригодна
Вполне
пригодна
Вполне пригодна
Вполне пригодна
Использование
сомнительно
Пригодна
(за исключением
ценных
видов
рыб)
Пригодна не для
всех видов
Пригодна
Пригодна
Не
пригодна
Не
пригодна
Пригодна
для
специальных
целей
после
очистки
Использование нежелательно
Пригодна
с ограничением
Грязная
48
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Введение………………………………………………………………..
Исходные данные для выполнения курсовой работы. Оформление курсовой работы
3
4
Физико-географические и инженерно-геологические условия расположения места
строительства………………………………………………………………………………
2.1. Место положения и физико-географические условия района строительства…….
2.2. Гидрологические и инженерно-геологические условия……………………………
Водоснабжение населенного пункта……………………………………………………..
3.1. Определение хозяйственно-питьевых расходов воды в населенном пункте……..
3.2. Определение класса качества воды в источниках водоснабжения………………….
3.3. Водозаборные сооружения…………………………………………………………...
3.4. Очистные водопроводные сооружения……………………………………………..
3.5. Зоны санитарной охраны……………………………………………………………..
Водоотведение населенного пункта……………………………………………………...
4.1. Определение количества стоков в населенном пункте…………………………….
4.2. Очистные канализационные сооружения …………………………………………..
4.3. Зоны санитарной охраны…………………………………………............................
Промышленное предприятие……………….………………………................................
5.1.Состав цехов промышленного предприятия, их расположение…………………...
5.2. Водоснабжение и водоотведение промышленного предприятия…………………
5.3 Оценка эффективности использования водных ресурсов
на промышленном предприятии……………………………………………………
5
5
5
5
8
9
9
10
11
12
13
14
15
15
17
5.4. Очистные сооружения промышленного предприятия……..………………………
5.5. Зоны санитарной охраны промышленного предприятия…..………………………
Комплексное использование водных ресурсов…………………...…………………….
6.1. Водохозяйственный баланс…………………………………….................................
6.2. Определение допустимых концентраций химических загрязнений
при сбросе стоков в водоемы………………………………………………………...
6.3. Определение предотвращенного ущерба при сбросе сточных вод
в поверхностные водоемы…………………………………………………………....
6.4. Определение пригодности водоемов принимающих сточную воду
для различных видов водопользования …………………………………………….
6.5. Определение демографической емкости района по водным ресурсам………...…
26
Библиографический список……………………………………………………………………
Приложение 1. Рельеф застраиваемого района……………………..…………………..
Приложение 2. Исходные данные для курсового проектирования ...............................
Приложение 3 Методы водоподготовки…………………………………………………
Приложение 4 Очистка сточных вод…………………………………………………….
Приложение 5 Основные показатели промышленного предприятия
Приложение 6 Оценка качества воды в водоемах………………………………………
49
4
22
22
23
23
23
29
31
32
34
35
36
39
40
43
46
Комплексное использование водных ресурсов
Методические указания
к выполнению курсовой работы
для студентов 4-го курса, обучающихся по профилю 270800. 62
«Водоснабжение и водоотведение» направления «Строительство»
Составитель: Помогаева Валентина Васильевна
Редактор Аграновская Н.Н.
Подписано в печать 16.05. 2014 . Формат 60х84 1/16. Уч.-изд. л. 3,0. Усл.-печ. л.3,1.
Бумага писчая. Тираж 70 экз. Заказ № 228.
__________________________________________________________________
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной литературы
и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ
394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября,84
50
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
21
Размер файла
1 781 Кб
Теги
водных, 393, использование, комплексная, ресурсов
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа