Скачать

Защита водного объекта от загрязнения промышленными сточными водами

Обеспечение необходимого санитарного состояния водоёмов является важнейшим условием охраны окружающей природной среды.

Производственные сточные воды, подлежащие совместному отведению и очистки с бытовыми сточными водами населенного пункта не должны

-нарушать работу сетей и сооружений;

-содержать вещества, которые способны засорять трубы канализационной сети или отлагаться на стенках труб;

-оказывать разрушающиеся действия на материал труб и элементы сооружений канализации;

-содержать горючие примеси и растворённые вещества, способные образовывать взрывоопасные и токсичные газы в канализационных сетях и сооружениях;

-содержать вредные вещества в концентрациях нарушающих работу очистных сооружений или препятствующих использованию их в системах водоснабжения или сбросу в водные объекты.

Производственные сточные воды, не отвечающие указанным требованиям, должны подвергаться предварительной очистки. Степень их предварительной очистки должна быть согласована с организациями проектирующими очистные сооружения населенного пункта или другого водопользователя.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДПРИЯТИЯ ПО ПРОИЗВОДСТВУ ФОСФОРИТНОЙ МУКИ МЕТОДОМ ФЛОТАЦИИ

Горнохимическое производство. К горнохимическому производству относится добыча и обогащение фосфорных руд, а также получение серы.

1.1 Водоснабжение и требования к качеству воды

На рудниках при открытом способе разработки месторождений для орошения горной массы отвалов и карьерных дорог используется техническая вода. При подземной разработке месторождений для пылеподавления в забое, в местах скреперования, дробления руды и в перегрузочных узлах используется свежая питьевая вода. На поверхности шахт и на промышленных площадках рудников вода расходуется на охлаждение компрессоров, в ремонтно-механических и бурозаправочных мастерских, на питание котельных, мытье автотранспорта, полив зеленых насаждений, а также питьевые и бытовые нужды.

На обогатительных фабриках используется как среда в операциях измельчения, классификации, обогащения (промывка, флотация, мокрая магнитная сепарация и д.р.). Вода расходуется также на приготовление растворов реагентов (собирателей, регуляторов среды, депрессоров, активаторов, коагуляторов и флокулянтов), на очистку газов в скрубберах, на охлаждение оборудования и гидроуборку цехов, а также на бытовые нужды.

Система водоснабжения – оборотная и прямоточная. Используются одноконтурные схемы оборотного водоснабжения и схемы с локальным циклом водооборота (более перспективные). Полному обороту воды на обогатительных фабриках препятствует главным образом большая жесткость стоков, образующихся при обезвоживании флотационных концентратов. Такая жесткость обусловлена применением коагулянтов (железный купорос, хлористый кальций, серная кислота и тд.).

1.2 Канализация и характеристика сточных вод

Водоотведение рудников ряда предприятий больше водопотребления, так как при разработке обводных слоев рудных месторождений водоотлив составляет значительную величину (иногда до 4 м3 на 1 т добытой руды). Карьерные воды загрязнены механическими примесями и нитратными соединениями, которые образуются при взрывных работах. Очистка карьерных вод осуществляется механическим отстаиванием и хлорированием.

Основным загрязнениями производственных стоков обогатительных фабрик являются взвешенные вещества, ионы водорастворимых компонентов руды, остаточные концентрации реагентов и продукты реакции последних с отдельными минералами. Для очистки производственных стоков обогатительных фабрик от взвешенных веществ используются хвостохранилища как основные гидротехнические очистные сооружения. Для очистки сложных по ионному составу стоков сгустителей и фильтратов применяется механо-химическая очистка с применением коагулянтов и флокулянтов (известь, железный купорос, полиакриламид), иногда целесообразно направлять эти стоки в хвостохранилища для улучшения отстаивания взвешенных веществ. Стоки сгустителей могут также очищаться совместно с бытовыми сточными водами на сооружениях биологической очистки.

Характеристика среднегодового количества выпускаемых в водоемы сточных вод на единицу измерения, м3

Таблица 1.

Характеристика сточных вод, выпускаемых в водоёмы при производстве фосфорной муки, приведена в таблице 2.

Характеристика сточных вод, выпускаемых в водоём

Таблица 2.

2. РАСЧЕТ СБРОСА СТОЧНЫХ ВОД

Вариант 7.

Предприятие: Предприятие по производству фосфоритной муки

Производительность: 3 млн. т. фосмуки/год

Месторасположения: Сумская область

Задание: Составить и рассчитать схему очистных сооружений предприятия.

2.1 Расход хозяйственно- бытовых и производственных сточных вод

При необходимости учета сосредоточенных расходов сточных вод расчётные расходы стоков от предприятия определяют:

Qср.сут. , м3/сут

где: П–производительность 3000000 т. фосмуки/год,

qпр. – расход производственных сточных вод подлежащий очистке м3;

qх/б – расход хозяйственно-бытовых сточных вод м3 (колонка 11, 12.);

N – количество рабочих дней в году 250.

Qср.сут.= 20400 м3/сут=0,236 м3/с

1. Класс опасности предприятия –II.

- СЗЗ – 500 м

- предприятие располагается вне черты города.

2. Река Ивотка.

Таблица 3.

Средние многолетние величины – показатели качества воды реки.

Таблица 4.

Рассчитываем расход реки

Qр = Q K =0,68·1,05=0,714 м3/с

К – переводной коэффициент (95% обеспеченности) табл. 2.18 стр 109=1,05;

2.2 Находим концентрацию загрязняющих веществ в смеси производственных и хозяйственно – бытовых сточных вод

, мг/м3

Ссм – концентрация смешанных сточных вод мг/м3.

Qпр – расход сточных вод от предприятия м3/сут.

Qх/б – расход хозяйственно-бытовых сточных вод от предприятия м3/сут.

Спр – концентрация сточной воды от предприятия мг/м3.

Сх/б – концентрация бытовых сточных вод предприятия мг/м3.

Qпр.=П∙qпр.=3600000

Qх/б.=П∙qпр.=1500000

Взвешенные вещества:

Свзв. в-ва=17691,18 мг/м3

Эфирорастворимые:

Сэфир-е=3,53 мг/м3

Минерализация:

Сминер.= 2711,54 мг/м3

Хлориды:

СCl=370,59 мг/м3

Сульфаты:

СSO42-.=594,12 мг/м3

ХПК:

СХПК.= 426,47 мгО/м3

БПКп:

СБПКп.= 238,82 мгО2/м3

Фосфор (в пересчете на Р2О5):

СФосфор.=15,04 мг/м3

Азот общий (в пересчете на N-NН4):

СN-NH4.=17,76 мг/м3

2.3 Расчёт кратности общего разбавления

Рассчитываем кратность разбавления для рассеивающего водовыпуска n по формуле:

N=n0+nн;

2.4 Расчёт начального разбавления

Для расчета нам понадобятся следующие данные:

hср=1м (глубина воды в реке);

bср=10м (ширина реки);

nш=0,05 (коэффициент шероховатости, сравнительно разработанное, нормально поросшие травой);

 (коэффициент извилистости реки, русло прямоточное, широкое);

 (коэффициент, учитывающий место и тип выпуска сточных вод);

L=500 м (расстояние от места выпуска до створа);

Qф=0,714м3/с;

Qст для расчетов принимаем как Qст х/б+ Qст пр. и переводим эту величину из м3/сут в м3/сек;

Qст=0,236 м3/с,

Vф= Vф=

Vст2м/с

Vст· Vф 4·0,0714=0,2856;

Max=2м/с  Vст = 2м/с

Qр=0,0714 м3/с,

Vф=0,2856 м/с,

Выпуск сосредоточенный русловой.

Vст=0,0714·4=0,2856 м/с (Vст≥2 м/с, т.к. есть начальное разбавление), принимаем Vст=2 м/с

Рассчитываем диаметр оголовки:

d0= d0=0,4

Vст=

m= m=

ð=

ð== 14,62;

d=ð; d=>1;

(так как d>1, то f считаем по следующей формуле:

0,285345;

nн=ð2

nн=14,622 = 16,59

2.5 Расчет основного разбавления

R=h=1м (гидравлический радиус для широкого водотока);

;

Определяем коэффициент Шези по формуле:

 √м/с

Рассчитаем коэффициент турбулентной диффузии (свойство основного потока) по формуле Караушева:

 м/с

где: g=9,81;

vф - скорость водотока

ζ – коэффициент, который учитывает место и тип выпуска сточных вод (русловой) ζ=1,5;

φ – коэффициент, который учитывает извилистость реки (прямоточная φ=1);

L – расстояние от места выпуска до рассматриваемого створа.

Найдем коэффициент разбавления (он изменяется от 0 до 1):

Найдем кратность основного разбавления:

n0= n0=

Рассчитаем кратность общего разбавления:

nобщ=nн·nо; n=

2.6 Расчёт концентрации ПДС вне черты населённого пункта

Так как выпуск располагается вне черты населённого пункта, то нормы качества воды должны соответствовать рыбохозяйственной категории водопользования. Эти нормы должны соблюдаться в контрольном створе (ниже по течению 500м от места водовыпуска).

Необходимо оценить состояние водного объекта в соответствии с категорией водопользования, то есть определить наличие резерва ассимилирующей способности (способность водного объекта принимать дополнительную массу примесей без нарушения норм качества воды в контрольном створе).

В расчёте могут быть две ситуации: или эта способность есть, или её нет.

РАС – существует, если Сфi/ПДКi<1

Для веществ 1-2 класса опасности и единственные в своём ЛПВ.

Для веществ, которые принадлежат к одному ЛПВ должен выполнятся эффект суммации Σ Сi/ПДКi≤1.

Результаты расчета Сст заносим в таблицу 5. заполняем графы таблицы ПДК и ЛПВ используя рыб-хоз. или Санпин, определяем, существует ли РАС.

Рассчитываем Сф веществ по формуле:

Сф=0,7ПДК

Сводная таблица расчёта допустимого сброса в водный объект

Таблица 5.

Рассчитываем Спдс для каждого вещества по формуле:

1. Взвешенные вещества:

СПДС=Сф+Δ∙n=5,6+0,75∙46,78=40,69;

2. ХПК:

СПДС=min(ПДКi; Сст)=15

3. БПКп:

СПДС=min(ПДКi; Сст)=3

4. Минерализация

СПДС=min(СПДС; Сст)

СПДС=Сф+(ПДК- Сф)∙n=886,1+(1000-886,1)∙46,78=6214;

СПДС=min(6214; 2711,54);

5. Эфирорастворимые:

СПДС=min(СПДС; Сст)

СПДС=Сф+(ПДК- Сф)∙n=0,03+(0,05-0,03)∙46,78=1,42;

СПДС=min(1,42; 3,53);

6. Фосфор:

СПДС=min(СПДС; Сст)

СПДС=Сф+(ПДК- Сф)∙n=2,58+(3,12-2,58)∙46,78=27,84;

СПДС=min(27,84;15,04);

7. N-NH4:

СПДС=min(СПДС; Сст)

СПДС=Сф+(ПДК- Сф)∙n=1,4+(2-1,4)∙46,78=29,5;

СПДС=min(29,5;17,76 );

Вещества с одинаковым ЛПВ РАС”+” “c-т”:

К=Сст/ ПДК

КCl=370,59/300=1,24;

КSO4=594.12/100=5.94;

ΣК=7.18>1;

Кi≥Сф/ПДК;

0,7≤КCl≤1,24 КCl=0,2;

0,7≤КSO4≤4,82 К SO4=0,8;

СПДС=К·ПДК,

СПДССl=0,2·300=60,

СПДСSO4=0,8·100=80

Сравниваем начальную концентрацию загрязняющих веществ в сточной воде с концентрациями предельно допустимого сброса.

Таблица 6.