Moskovski državni univerzitet za štampanje. Proračun standarda ispuštanja otpadnih voda Koeficijent stepena potpunosti otpadnih voda u rezervoaru

Tehnološki ciklus jednog od preduzeća zahteva potrošnju značajnih količina vode. Izvor je rijeka koja se nalazi u blizini preduzeća. Nakon što je prošao tehnološki ciklus, voda se gotovo u potpunosti vraća u rijeku u obliku otpadnih voda iz industrijskog preduzeća. U zavisnosti od profila preduzeća, otpadne vode mogu sadržati različite hemijske komponente koje su štetne po sanitarnim i toksikološkim karakteristikama. Njihova koncentracija je, po pravilu, višestruko veća od koncentracije ovih komponenti u rijeci. Na određenoj udaljenosti od mjesta ispuštanja otpadnih voda, riječna voda se uzima za potrebe lokalnog korištenja vode vrlo različite prirode (na primjer, kućne, poljoprivredne). Problem zahteva izračunavanje koncentracije najštetnije komponente nakon razblaživanja otpadnih voda preduzeća rečnom vodom na mestu korišćenja vode i praćenje promene ove koncentracije duž rečnog plovnog puta. I također odrediti maksimalno dozvoljeno otjecanje (MAF) za datu komponentu u oticanju.

Karakteristike rijeke: brzina toka - V, prosječna dubina u području - H, udaljenost do mjesta korištenja vode - L, protok vodotoka na mjestu vodozahvata - Q, korak kojim je potrebno pratiti promjena koncentracije toksične komponente duž riječnog plovnog puta - LS. Karakteristike protoka: štetna komponenta, potrošnja vode od strane preduzeća (volumen otpadne vode) - q, koncentracija štetne komponente - C, maksimalno dozvoljena koncentracija - MPC.

Metoda kalkulacije

Mnogi faktori: stanje rijeke, obala i otpadne vode utiču na brzinu kretanja vodenih masa i određuju udaljenost od tačke ispuštanja otpadnih voda (WW) do tačke potpunog miješanja. Ispuštanje otpadnih voda u rezervoare u pravilu treba vršiti na način da se osigura mogućnost potpunog miješanja otpadnih voda sa vodom rezervoara na mjestu ispuštanja (posebna ispuštanja, načini, projekti). Međutim, moramo uzeti u obzir činjenicu da će na nekoj udaljenosti ispod SI spuštanja miješanje biti nepotpuno. S tim u vezi, stvarni faktor razrjeđenja u općem slučaju treba odrediti formulom:

gdje je γ koeficijent, stepen razrijeđenosti otpadne vode u rezervoaru.

Uslovi za ispuštanje otpadnih voda u rezervoar obično se procjenjuju uzimajući u obzir njihov utjecaj na najbližem mjestu korištenja vode, gdje treba odrediti faktor razrjeđivanja. Izračun se vrši pomoću formula:

gdje je α koeficijent koji uzima u obzir hidrološke faktore miješanja. L je udaljenost do mjesta zahvatanja vode.

gdje je ε koeficijent koji zavisi od mjesta dotoka vode u rijeku: kada se ispusti blizu obale ε = 1, kada se ispusti u jezgro rijeke (mjesto najveće brzine) ε = 1,5; Lf/L r - koeficijent krivudavosti rijeke, jednak omjeru udaljenosti duž plovnog puta pune dužine kanala od izliva u SI do mjesta najbližeg vodozahvata do udaljenosti između ove dvije tačke u duž; D - koeficijent turbulentne difuzije,

gdje je V prosječna brzina protoka, m/s; H - prosječna dubina, m; g - ubrzanje slobodnog pada, m/s 2 ; m - Bussinsky koeficijent jednak 24; c je Chezy koeficijent, koji se bira iz tabela. Međutim, u ovom problemu se pretpostavlja da su rijeke koje se proučavaju ravničarske, pa je aproksimacija važeća

Stvarna koncentracija štetne komponente u rezervoaru na lokaciji najbližeg vodozahvata izračunava se pomoću formule:

Ova vrijednost ne bi trebala prelaziti MPC (maksimalno dozvoljenu koncentraciju).

Takođe je potrebno utvrditi koliko zagađujućih materija može da ispusti preduzeće da ne bi došlo do prekoračenja standarda. Proračuni se vrše samo za konzervativne tvari čija se koncentracija u vodi mijenja samo razrjeđivanjem, prema sanitarno-toksikološkom pokazatelju štetnosti. Obračun se vrši prema formuli:

gdje je C st.pred. - maksimalnu (graničnu) koncentraciju koja se može dozvoliti u otpadnim vodama ili nivo prečišćavanja otpadnih voda pri kojem, nakon miješanja s vodom na prvom (proračunskom) mjestu korištenja vode, stepen zagađenja ne prelazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju.

Maksimalni dozvoljeni protok izračunava se pomoću formule:

Kao rezultat proračuna treba dobiti sljedeće karakteristike SV

Faktor razblaženja K;

Koncentracija na mjestu zahvata vode – St, mg/l;

Maksimalna koncentracija u efluentu – C st. , mg/l;·

Maksimalni dozvoljeni protok – MAP, mg/s;

Grafikon funkcije F=C(L).

Tabela 3.1

Opcije za završetak zadatka

Zadatak br. 1

Cilj rada: izračunati karakteristike otpadnih voda, odnosno faktor razrjeđenja, koncentraciju na mjestu zahvata vode, maksimalnu koncentraciju u oticanju, maksimalni dozvoljeni protok. Izraditi grafikon koncentracije štetne komponente u zavisnosti od udaljenosti do mjesta zahvata vode.

Tablica 1. Ulazni parametri

Oznaka parametra	Naziv parametra	Jedinice	Fizičko značenje
V	Brzina toka rijeke	gospođa	Brzina kretanja vode u rijeci
H	Prosječna dubina na lokaciji	m	Prosječna dubina rijeke na području koje se razmatra
L	Udaljenost od mjesta korištenja vode	m	Udaljenost duž plovnog puta rijeke od mjesta ispuštanja otpadnih voda do mjesta zahvata vode
L pr	Udaljenost do mjesta korištenja vode u pravoj liniji	m	Udaljenost u pravoj liniji od tačke ispuštanja otpadne vode do tačke unosa vode
P 1	Protok vode u rijeci	m 3 /s	Količina vode koja protiče kroz poprečni presjek toka u jedinici vremena
P 2	Protok vode u odvodu	m 3 /s	Količina vode koja teče kroz poprečni presjek cijevi koja ispušta otpadnu vodu u rijeku u jedinici vremena
WITH	Koncentracija štetne komponente	mg/l	Količina štetne komponente sadržana u jedinici zapremine vode
S f	Pozadinska koncentracija štetne komponente	mg/l	Količina štetne komponente sadržana u jedinici zapremine vode u prirodnim uslovima
C in	Prava koncentracija štetne komponente	mg/l	Stvarna koncentracija štetne komponente na mjestu unosa vode
C Art. prev	Maksimalna koncentracija štetne komponente u efluentu	mg/l	Maksimalna koncentracija koja se može dozvoliti u otpadnim vodama tako da stepen zagađenja na mestu korišćenja vode ne prelazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju
MPC	Maksimalna dozvoljena koncentracija štetne komponente	mg/l	Maksimalna dozvoljena količina štetne komponente sadržana u jedinici zapremine vode na mestu zahvata vode
PDS	Maksimalni dozvoljeni protok	m 3 *mg/(s*l)	Maksimalna dozvoljena količina otpadnih voda koja se može ispustiti u korito rijeke
K	Faktor razblaženja	-	Pokazuje koliko će otpadne vode biti razrijeđeno u rezervoaru do trenutka kada dođe do tačke unosa vode
γ	Stepen potpunosti razblaženja otpadnih voda u rezervoaru	-	Označava koliko je otpadne vode imalo vremena da se razrijedi u vodama rezervoara do trenutka kada je stigla do određene tačke
β	Faktor uticaja otpadnih voda	-	Uzima u obzir uticaj hidroloških faktora miješanja i udaljenost do točke zahvata vode
α	Koeficijent koji uzima u obzir hidrološke faktore miješanja	-	Uzima u obzir utjecaj lokacije ispuštanja otpadnih voda u rijeku, koeficijent krivudavosti rijeke i koeficijent turbulentne difuzije
ε	Koeficijent u zavisnosti od lokacije ispuštanja u rijeku	-	Uzima u obzir uticaj lokacije ispuštanja otpadnih voda u rijeku
Lph/Lpr	Koeficijent krivudavosti rijeke	-	Pokazuje koliko je rijeka vijugava u datom području
D	Koeficijent turbulentne difuzije	-	Uzima u obzir uticaj haotičnog kretanja vode u rijeci zbog različitih faktora
m	Bussinsky koeficijent	-	Zavisi od zakona raspodjele brzine po poprečnom presjeku strujanja
c	Chezy koeficijent	-	Pokazuje otpor trenja duž korita rijeke

Algoritam rješenja:

Da biste riješili problem, prvo morate izračunati koeficijent turbulentne difuzije:

Uslovi za ispuštanje otpadnih voda u rezervoar se obično procjenjuju uzimajući u obzir njihov utjecaj na najbližem mjestu korištenja vode, gdje treba odrediti faktor razrjeđivanja. Obračun se vrši prema formuli:

Dakle, mnogi faktori, kao što su stanje rijeke, obala i otpadnih voda, utiču na brzinu kretanja vodenih masa i određuju udaljenost od tačke ispuštanja otpadne vode do tačke potpunog miješanja. Ispuštanje otpadnih voda u rezervoare, po pravilu, treba da se vrši na način da je moguće mešati otpadnu vodu sa vodom iz rezervoara na mestu ispuštanja.

Zatim je potrebno utvrditi koliko zagađujućih materija može da ispusti preduzeće da ne bi došlo do prekoračenja standarda. Proračuni se vrše samo za konzervativne supstance prema sanitarno-toksikološkom pokazatelju sadržaja vode. Obračun se vrši prema formuli:

Gdje C st.pred. – maksimalnu koncentraciju koja se može dozvoliti u otpadnim vodama, odnosno nivo prečišćavanja otpadnih voda pri kojem, nakon miješanja sa vodom u rezervoaru na mjestu obračuna korištenja vode, stepen zagađenja ne prelazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju; MPC – maksimalno dozvoljena koncentracija.

Sljedeći korak je izračunavanje maksimalnog dozvoljenog protoka (MAF) koristeći formulu:

Zamenimo formulu (10) u formulu (15):

Zamjenjujemo formulu (16) u funkciju i dobivamo:

Tabela 4. Konačne vrijednosti koncentracije fenola

	Kerozin	Bakar	Chromium	fenol	Olovo	Cink	Hlor	Soda	Merkur	F. kompanija
L,m	C 1 (L) mg/l	C 2 (L) mg/l	C 3 (L) mg/l	C 4 (L) mg/l	C 5 (L) mg/l	C 6 (L) mg/l	C 7 (L) mg/l	C 8 (L) mg/l	C 9 (L) mg/l	C 10 (L) mg/l
	8,383	6,983	7,295	7,953	7,59	7,106	7,388	7,003	6,605	7,338
	7,943	6,119	6,501	7,353	6,864	6,241	6,627	6,22	5,684	6,607
	7,634	5,543	5,962	6,932	6,364	5,659	6,104	5,705	5,088	6,11
	7,388	5,111	5,551	6,602	5,976	5,218	5,701	5,318	4,65	5,73
	7,182	4,767	5,219	6,327	5,658	4,864	5,372	5,009	4,306	5,422
	7,004	4,482	4,941	6,092	5,389	4,57	5,095	4,754	4,026	5,162
	6,846	4,24	4,703	5,886	5,156	4,32	4,857	4,536	3,79	4,939
	6,704	4,031	4,495	5,703	4,952	4,103	4,648	4,347	3,589	4,744
	6,575	3,847	4,311	5,537	4,769	3,912	4,462	4,18	3,414	4,57
	6,456	3,684	4,146	5,387	4,604	3,743	4,295	4,032	3,26	4,415

Tabela 5. Konačne vrijednosti koncentracija za različite tvari

Zaključci:

Dobijeni rezultati pokazuju da je na udaljenosti od mjesta zahvata vode od L = 200 m faktor razrjeđenja 2,0067, a koncentracija fenola u vodi C B = 9,95 mg/l, što je desetine puta više od MPC-a. = 0,35 mg/l. Koncentraciju štetne tvari treba smanjiti, na primjer, boljim tretmanom otpadnih voda ili smanjenjem njihove potrošnje.

Da bi koncentracija fenola na mjestu zahvatanja vode bila unutar MPC, njegova koncentracija u otpadnoj vodi ne bi trebala prelaziti C standardnu ​​granicu. = 0,9821 mg/l. Maksimalni dozvoljeni protok MDS = 1,1785 mg/s.

Na osnovu rezultata izračunatih podataka konstruisan je graf distribucije koncentracije fenola u zavisnosti od udaljenosti između tačke ispuštanja otpadne vode i tačke zahvata vode. Grafikon pokazuje da se na udaljenosti od preko 200 km koncentracija fenola praktički ne mijenja - to je zbog činjenice da se na tako velikim udaljenostima fenol maksimalno otopio i ne može se otopiti još više. Najbolji rezultat tokom aproksimacije pokazuje polinom 6. stepena.

Takođe, analiza dobijenih podataka pokazala je da koncentracija fenola u akumulaciji nikada neće dostići maksimalno dozvoljenu koncentraciju, jer je koncentracija štetnih materija u otpadnim vodama previsoka, a protok vode u reci premali u odnosu na protok otpadnih voda. To je također zbog činjenice da je fenol slabo rastvorljiv i lakši od vode.

Konstruisani graf rastvorljivosti raznih štetnih materija pokazuje da su najrastvorljivije soli žive, a najmanje rastvorljive kerozin. To je vjerovatno zbog gustine tvari (za kerozin je 800 kg/m³, za živu 13.500 kg/m3), kao i konstante rastvorljivosti (za živine soli je oko 10 -15, za kerozin je oko 10 -20).

Za rješavanje zadatka i konstruiranje grafova korišteni su sljedeći programi: Microsoft Word, Microsoft Excel, MathCAD.

Odgovori na sigurnosna pitanja:

1. Izvori zagađenja vode:

a) Industrija – celuloza i papir, prerada nafte, crna metalurgija itd.

b) Poljoprivreda - navodnjavanje njiva, otpadne vode su zasićene solima i hemijskim ostacima. supstance, organski ostaci sa farme.

c) Kućni otpad – skoro sva voda koja se koristi u naseljenim mjestima odlazi u kanalizaciju.

2. Opasnosti od neobrađene kanalizacije:

b) Otpadne vode mogu sadržavati hemikalije koje loše utiču na žive organizme, što šteti biosferi;

c) U otpadnim vodama se smanjuje sadržaj kiseonika rastvorenog u vodi, što smanjuje aktivnost truležnih bakterija i dovodi do zalivanja prostora.

3. Uslovi za ispuštanje otpadnih voda iz industrijskih preduzeća u vodna tijela:

Nakon ispuštanja otpadnih voda, dozvoljeno je određeno pogoršanje kvaliteta vode u akumulacijama, ali to ne bi trebalo bitno uticati na njen životni vijek i mogućnost daljeg korištenja akumulacije kao izvora vodosnabdijevanja, za kulturne i sportske događaje, ribolov i druge svrhe.

4. Kontrola sedimentacije i nivoa nutrijenata:

U procesu prečišćavanja otpadnih voda, tokom cijele godine na moskovskim aeracionim stanicama se preradi 9000 m3 padavina. Svi sedimenti su dezinfikovani. Od ukupnih padavina, oko 3500 m3 odlazi u ležišta mulja. Do sada je glavni način dezinfekcije mulja bilo prirodno sušenje na muljnim podlogama, gdje se sušio do vlažnosti od oko 80%, uz smanjenje zapremine za 7 puta.

5. Sakupljanje i tretman otpadnih voda:

Sanitarna kanalizacija objedinjuje sve otpadne cijevi iz lavaboa, kada i sl. koje se nalaze u zgradama, kao što stablo objedinjuje sve svoje grane. Iz podnožja ovog „debla“ teče mješavina svega što je ušlo u sistem – izvorne otpadne vode, ili originalne otpadne vode.

6. Zagađenje hidrosfere pesticidima:

Utvrđeno je da više od 400 vrsta supstanci može uzrokovati zagađenje vode. Postoje hemijski, biološki i fizički zagađivači. Među hemijskim zagađivačima najčešći su nafta i naftni derivati, pesticidi, teški metali, dioksidi i drugi patogeni, te fizičke radioaktivne tvari, toplina itd. Biološki zagađivači, poput virusa i drugih patogena, te fizičke radioaktivne tvari, zagađuju vodu veoma opasno toplota itd. Hemijsko zagađenje je najčešće, uporno i dalekosežno. Može biti organski (fenoli, pesticidi itd.) i neorganski (soli, kiseline, alkalije), otrovan (arsen, jedinjenja žive, olovo itd.) i netoksičan.

Svrha ovog kursa je da se napravi i izračuna šema za postrojenja za tretman preduzeća.

Prečišćavanje otpadnih voda je neophodno kako bi se osiguralo da koncentracija supstanci u vodi koja se ispušta u vodno tijelo iz datog preduzeća ne prelazi maksimalno dozvoljene standarde ispuštanja (MPD).

Otpadne vode iz preduzeća ne mogu se ispuštati kontaminirane, jer kao rezultat toga, živi organizmi u rijeci mogu umrijeti, a riječna voda, podzemne vode, tlo i atmosfera su zagađene; ovo dovodi do štetnih posljedica po ljudsko zdravlje i okoliš u cjelini.

Odjeljak 1. Karakteristike preduzeća

Polietilen niskog pritiska (visoke gustine) proizvodi se u fabrikama plastike.

Polietilen se proizvodi polimerizacijom etilena u benzinu na temperaturi od 80 0 C i tlaku od 3 kg * s / cm 2 u prisustvu katalizatora kompleksa dietil-aluminij hlorida sa titanijum tetrahloridom.

U proizvodnji polietilena voda se koristi za hlađenje opreme i kondenzata. Sistem vodosnabdijevanja je recirkulacijski sa hlađenjem vodom pomoću rashladnog tornja. Snabdijevanje vodom obezbjeđuju tri sistema: reciklirana, svježa tehnička i voda za piće.

Za tehničke potrebe (pranje polimera aparata i komunikacija pogona za polimerizaciju, priprema inicijatora i aditiva za polimerizaciju) koristi se kondenzat pare.

Karakteristike otpadnih voda date su u tabeli 1.

Tabela 1. Karakteristike otpadnih voda koje se ispuštaju u vodna tijela iz proizvodnje polietilena.

Jedinica	Otpadne vode
	prije čišćenja	nakon čišćenja
Temperatura	0 C	-	23-28
Suspendirane čvrste materije	mg/l	40-180	20
Rastvorljiv u eteru	mg/l	Otisci prstiju	-
pH	-	6,5-8,5	6,5-8,5
Suvi ostatak	Mg	do 2700	do 2700
Cl2	Mg	do 800	do 800
SO 4	Mg	do 1000	do 1000
COD	MgO/l	1200	80-100
BOD g	mgO 2 /l	700	15-20
Al 3+	mg/l	do 1	do 1
Ti 4+	mg/l	Otisci prstiju	Otisci prstiju
Ugljovodonici	mg/l	do 10	Otisci prstiju
izopropanol	mg/l	do 300	-

Ovo preduzeće ima klasu opasnosti I B. Zona sanitarne zaštite je 1000 m. Nalazi se u Kijevskoj oblasti.

Za dalje proračune biramo rijeku u ovom području - r. Desna, iz ove rijeke saznajemo podatke za 97% sigurnosti, koristeći faktor konverzije te podatke prevodimo za 95% sigurnosti. Vrijednosti q industrijskog i q domaćinstva (potrošnja vode po jedinici proizvedene vode u industrijskim i kućnim otpadnim vodama, respektivno) jednake su: q industrijski = 21 m 3, q ​​domaćinstvo = 2,2 m 3. Tada iz referenci knjiga o vodnim resursima Ukrajine saznajemo C f, ako nije naznačeno, onda je C f =0,4 MPC.

Proračun protoka otpadnih voda.

Q=Pq, m 3 /god

P. - produktivnost, 7500 m 3 /god.

Q – potrošnja vode po jedinici proizvodnje.

Q prom =7500 21=1575000 m 3 /god

Q vijek =7500 2,2=165000 m 3 /god

O industriji, svakodnevnom životu - potrošnji industrijskih i kućnih otpadnih voda.

Q cm =4.315+452=4767 m 3 /dan.

Proračun koncentracije tvari u otpadnim vodama.

C i cm =(q x /b C pamuk +Q pr C i pr)/Q cm

C i pamuk, pr - koncentracija supstanci u pamučnim i industrijskim otpadnim vodama, mg/dm 3.

Od cm do 19. stoljeća. =(452 120+4315 40)/4764=46,6 mg/dm 3

C cm min. =(452 500+4315 2700)/4767=2491,4 mg/dm 3

C cm Cl = (452 ​​300 + 4315 800)/4764 = 752,6 mg/dm 3

C cm SO 4 = (452 ​​500 + 4315 1000)/4767 = 952,6 mg/dm 3

C cm COD = (452 ​​300 + 4315 1200)/4767 = 1115 mg/dm 3

C cm BODp = (452 ​​150 + 4315 700)/4767 = 677,85 mg/dm 3

C cm Al =(452 0+4315 1)/4767=0,9 mg/dm 3

C cm isopr-l = (452 ​​0 + 4315 300)/4767 = 271,55 mg/dm 3

C cm az.am = (452 ​​18 + 4315 0)/4767 = 1,7 mg/dm 3

Odjeljak 2. Proračun standardnog ispuštanja otpadnih voda

Proračun glavnog faktora razrjeđivanja n o .

Y=2,5∙√n w -0,13-0,75√R(√n w -0,1)=2,5∙√0,05-0,13-0,75√3(0,05- 0,1)=0,26

p w je koeficijent hrapavosti korita rijeke.

R-hidraulički radijus.

S n =R y /n w =3 0,26 /0,05=26,6

S n - Chezy koeficijent.

D=g∙V f ∙h f /(37 n w ∙Sh 2)=9,81∙0,02∙3/(37∙0,05∙26,6)=0,012 m/s 2

g-ubrzanje gravitacije, m/s 2.

D-koeficijent potrebne difuzije.

V f - prosječna brzina na poprečnom presjeku vodotoka.

h f - prosječna dubina rijeke, m.

α=ζ∙φ∙√D/O st =1,5∙1,2∙√0,012/0,03=1,3

ζ-koeficijent koji karakteriše vrstu ispuštanja otpadnih voda.

φ-koeficijent koji karakterizira vijugavost riječnog korita.

Q st - protok otpadnih voda.

β= -α√ L =2,75 -1,3∙√500=0,00003

L je udaljenost od tačke oslobađanja do kontrolne tačke.

γ=(1-β)/(1+(O f / O st)β)=(1-0,00003)/(1+(0,476/0,0)∙0,00003)=0,99

γ-vrijednost koeficijenta pomaka.n o =(Q st +γ∙Q f)/Q st =(0,03+0,99∙0,476)/0,03=16,86

Proračun početnog faktora razrjeđivanja n n.

l=0,9B=0,9∙17,6=15,84

l je dužina cijevi difuzora, m.

B je širina rijeke tokom perioda niske vode, m.

B=Q f /(H f V f)=1,056/(3∙0,02)=17,6 m

l 1 =h+0,5=3+0,5=3,5 m

l 1 - rastojanje između glava

0,5-tehnološka rezerva

N=l/l 1 =15,84/3,5=4,5≈5-broj glavad 0 =√4Q st /(πV st N)=√ (4∙0,05)/(3,14∙2∙5)=0,08≥0,1N= 4Q st /(πV st d 0 2)=0,2/(3,14∙3∙0,1 2)=3,2≈3

V st =4Q st /(πNd 0 2)=0,2/(3,14∙3∙0,1 2)=2,1

d 0 =√4Q st /(πV st N)= √0.2/(3.14∙2.1∙3)=0.1

d 0 - prečnik glave,

V st - brzina izduvavanja,

L 1 =L/n=15,84/3=5,2

Δv m =0,15/(V st -V f)=0,15/(2,1-0,02)=0,072

m=V f /V st =0,02/2,1=0,009-odnos pritiska.

7,465/√(Δv m [Δv(1-m)+1,92m])=√7,465/(0,072)=20,86-relativni prečnik cevi.

d=d 0 ∙ =0,1∙20,86=2,086

n n =0,2481/(1-m)∙ 2 =[√0,009 2 +8,1∙(1-0,009)/20,86-0,009]=13,83

Ukupni omjer razrjeđenja:

n=n 0 ∙n n =16,86∙1383=233,2

Tabela 2 Proračun C pds

Ime	S op	Od ul.1	MPC	HDL	Sa pds 1	ASD
Suspendirane čvrste materije	30	46,6	30,75	-	46,66	+
Min-tion	331	2491,4	1000	-	505,9	+
Cl-	17.9	752.6	300	S.-t.	75	-
SO 4 -	25	952.6	100	S.-t.	40	-
COD	29,9	1119	15	-	15	-
BOD G	1,2	677,9	3	-	117,8	+
Al	0.2	0.9	0.5	S.-t.	0.175	-
IZ OPR-L	0,004	271,6	0,01	T.	0,008	-
AZ AM.	0,2	1,7	0,5	T.	0,1	-
Ulje	0,04	0	0,1	S.-t.	0	-
surfaktant	0,04	0	0,1	T.	0	-

Da bismo izvršili proračune, utvrđujemo da li RAS odgovara.

Za OT supstance, jedinice. LPV

S f i / MPC i<1

za supstance sa od. LPV

∑ S f i / MPC i<1

I. Obračun sa PDS-om kada postoji RAS.

1.Suspendirane čvrste materije

Koncentracija na granici opće zone razrjeđivanja tokom stvarnog ispuštanja otpadnih voda:

S F i k.s. =S f i +∑(S st i -S F i)/n

C činjenica c. in-in k.s. =30+(46,6-30)/233,2=30,0 7

Sa MAP =30+0,75 ∙233,2=204,9

Sa MAP = min (sa MAP izračunatim sa st) = min Sa st

2. Supstance iz OT i jedinice. LPV

Mineralizacija

C činjenica =331+(2491,4-331)/233,2=340,3

0,75 =Δ 1 ≤σ 1 =9,2

Sa PDS =331+0,75 ∙233,2=505,9

Sa MAP =min (sa MAP izračunatim sa st)

C činjenica =1,2+(677,9-1,2)/233,2+(238,9-1,2)/200=5,3

0,75=Δ 1 ≤σ 1 =2,9

Sa PDS =1,2+0,75∙233,2=176,1

II. Obračun sa PDS-om kada postoji RAS.

1. Supstance iz OT i jedinice. u vašem LPV-u

C MPC =min (C st; MPC)

2. Supstance sa istim LPV

2a -Cl - , SO 4 2- , Al 3+ , naftni derivati

∑K i =C st i /MPC i =752,6/300+952,6/100+0,9/0,5+0/0,1=13,8>1

S f /MPC≤K i ≤S st /MPC

Sa MPC =K i ∙MPC

0,25≤K Cl ≤2,5C pds =0,06·300=18

0,4≤K SO 4 ≤9,5C pds =0,3·100=40

0,35≤K Al ≤1,8C pds =0,14·0,5=0,175

0≤K n-ty ≤0C pds =0,-0,1=0

2b Izopropanol, amonijum azot, surfaktant

∑K i =271,6/0,01+1,7/0,5+0/0,1=27163,4>1

0,8≤K iz-l ≤271160C pds =0,6·0,01=0,008

0.2≤K a.am. ≤3,4C pds =0,3·0,5=0,1

0≤K surfaktant ≤0C pds =0

Odjeljak 3. Proračun postrojenja za mehaničku obradu

Za uklanjanje suspendiranih tvari koriste se uređaji za mehaničku obradu.

Za prečišćavanje otpadnih voda od ovih supstanci potrebno je postaviti rešetke i pjeskolovke za ovo preduzeće.

Za izračunavanje postrojenja za mehaničko prečišćavanje potrebno je protok mješavine, koji se mjeri u m 3 /god., pretvoriti u m 3 /dan

Proračun rešetki.

q avg.sec.= 4764/86400=0,055(m 3 /sec) 1000=55 l/s

Koristeći tabelu iz SNiPA, određujemo K dep. max

x=-(45·0,1)/50=-0,09

Za dep. max =1,6-(-0,09)=1,69

q max sec =g avg.sec · K dep. max =0,055·1,69=0,093(m 3 /sec)

n=(q max sec K 3)/b h V p =(0,093 1,05)/(0,016 0,5 1)=12,21≈13 kom

B p =0,016·13+14·0,006=0,292 m

Prihvatamo rešetku RMU-1 veličine 600 mm × 800 mm, širina između šipki je 0,016 m, debljina šipki je 0,006 m. Broj razmaka između šipki je 21.

V p ==(q max sec ·K 3)/b·h·n=(0,093·1,05)/(0,016·0,5·21)=0,58 m/s

N pr =Q prosječan dan /q vode od =4767/0,4=11918 ljudi

V dan =(N pr ·W)/(1000·35)=0,26 m 3 /dan =·V dan =750·0,26=195 kg/dan

Svrha rada: upoznavanje sa regulativom djelatnosti industrijskih preduzeća koja se odnose na ispuštanje otpadnih voda u površinska vodna tijela.

Zagađenje vode u vodnim tijelima

Glavni regulatorni zahtjev za kvalitet vode u vodnim tijelima je usklađenost sa utvrđenim ekološkim standardima koji ocjenjuju stanje životne sredine. Ekološki standardi koji ocjenjuju sanitarno stanje vodnih tijela su maksimalno dozvoljene koncentracije nečistoća (MPC) u vodi. MPC je koncentracija iznad koje voda postaje neprikladna za jednu ili više vrsta korištenja vode.

Praćenje i upravljanje kvalitetom vode u vodnim tijelima uključuje rješavanje sljedećih zadataka:

• · provjera da li je otpadna voda dovoljno razrijeđena kako bi se osiguralo da su nečistoće raspršene do neopasnih koncentracija na mjestu korištenja vode;
• · određivanje potrebnog stepena prečišćavanja otpadnih voda (dezinfekcija);
• · predviđanje kvaliteta vode za datu budućnost.

Zagađenje rezervoara otpadnim vodama može negativno uticati na:

• § kršenje opšteg sanitarnog režima rezervoara;
• § promjena organoleptičkih svojstava rezervoara.

Glavni početni podaci za proračun su:

PODACI ZA PRORAČUN: PROTOK I SASTAV VODE U RIJECI

otpadne vode površinskih voda

PODACI ZA IZRAČUN: POTROŠNJA I SASTAV INDUSTRIJSKIH OTPADNIH VODA

MAKSIMALNO DOZVOLJENE KONCENTRACIJE ŠTETNIH SUPSTANCI U VODI VODENIH TIJEKA ZA DOMAĆINU, PIĆE I KULTURNU I LJUDSKA UPOTREBA

Projektuje se hemijska fabrika u gradu K. Planirano je da se otpadne vode iz ovog preduzeća ispuštaju u rijeku N ispod granice grada. Sanitarnim pregledom akumulacije utvrđeno je da se ispod planiranog ispuštanja otpadnih voda, na udaljenosti od 5 km, nalazi naselje I, koje vodu rijeke N koristi za piće i kulturno-stambene svrhe.

• 1. Ispuštanje otpadnih voda se projektuje u jezgro rijeke, stoga se vrijednost koeficijenta za sve opcije proračuna uzima jednakom = 1,5.
• 2. Vrijednost koeficijenta vijugavosti rijeke za sve opcije proračuna uzima se jednakom = 1,0.
• 3. Konstante potrošnje kiseonika organskim supstancama u otpadnoj i rečnoj vodi za sve opcije proračuna uzimaju se jednakim Kst = Kr = 0,1.
• 4. Dozvoljena količina suspendovanih čvrstih materija koja se može dodati u svaki litar vode u rezervoaru uzima se kao = 0,75 mg/l za sve opcije proračuna.
• 1. Proračun koeficijenta pomaka

Koeficijent turbulentne difuzije za ravničarske rijeke određuje se formulom:

gdje je Vav prosječna brzina protoka u području između izlaza otpadne vode i mjesta korištenja vode;

Nsr je prosječna dubina rezervoara na istom području.

Vrijednost koeficijenta vjerovatnoće miješanja za protočne (neregulisane) akumulacije određuje se metodom Frolov-Rodziller:

Koeficijent u jednadžbi je određen formulom:

gdje je L udaljenost duž plovnog puta od mjesta ispuštanja otpadnih voda do najbližeg mjesta korištenja vode;

Koeficijent koji uzima u obzir hidrauličke uvjete miješanja, koji se zauzvrat određuje formulom:

gdje je E koeficijent turbulentne difuzije;

Koeficijent u zavisnosti od lokacije ispuštanja otpadnih voda u rezervoar; kada se ispusti u jezgro rijeke iznosi 1,5;

Koeficijent zavojitosti rijeke jednak je 1.

2. Proračun koncentracije nečistoća u riječnoj vodi

gdje je Q protok vode u rijeci, m3/s;

q je protok otpadne vode koja ulazi u rijeku, m3/s;

Cst - koncentracija zagađenja (ove štetne supstance) u odvodu, mg/l;

Cp je koncentracija zagađenja (ove štetne supstance) u rijeci iznad ispuštanja otpadnih voda u nju (pozadinska koncentracija), mg/l;

Cn.voda - koncentracija zagađenja (ove štetne materije) u rijeci ispred mjesta naseljavanja vodoprivrede (općenito 1 km uzvodno od rijeke), mg/l;

Koeficijent miješanja, koji pokazuje koji je dio protoka vode u rezervoaru pomiješan sa otpadnom vodom na projektiranom mjestu.

3. Proračun potrebnog stepena prečišćavanja

gdje je Spdk najveća dozvoljena koncentracija hemijske supstance u riječnoj vodi.

Potreban stepen prečišćavanja otpadne vode od date hemikalije, %, određuje se formulom:

4. Određivanje potrebnog stepena prečišćavanja otpadnih voda od suspendovanih čvrstih materija

Stepen prečišćavanja je:

5. Određivanje potrebnog stepena prečišćavanja otpadnih voda od organskih materija podložnih biohemijskoj oksidaciji

6. Određivanje potrebnog stepena prečišćavanja otpadnih voda od supstanci koje daju boju i miris vodi

Izračunati omjer razrjeđivanja otpadne vode n određuje se formulom:

Tehnološki ciklus jednog od industrijskih preduzeća u Moskovskoj regiji zahtijeva potrošnju značajnih količina vode. Izvor je rijeka koja se nalazi u blizini preduzeća. Nakon što je prošao tehnološki ciklus, voda se gotovo u potpunosti vraća u rijeku u obliku otpadnih voda iz industrijskog preduzeća. U zavisnosti od profila preduzeća, otpadne vode mogu sadržati različite hemijske komponente koje su štetne po sanitarnim i toksikološkim karakteristikama. Njihova koncentracija je, po pravilu, višestruko veća od koncentracije ovih komponenti u rijeci. Na određenoj udaljenosti od mjesta ispuštanja otpadnih voda, riječna voda se uzima za potrebe lokalnog korištenja vode vrlo različite prirode (na primjer, kućne, poljoprivredne). Problem zahteva izračunavanje koncentracije najštetnije komponente nakon razblaživanja otpadnih voda preduzeća rečnom vodom na mestu korišćenja vode i praćenje promene ove koncentracije duž rečnog plovnog puta. I također odrediti maksimalno dozvoljeno otjecanje (MAF) za datu komponentu u oticanju.

Karakteristike rijeke: brzina toka - V, prosječna dubina u području - H, udaljenost do mjesta korištenja vode - L, protok vode u rijeci - Q1; korak kojim je potrebno pratiti promjenu koncentracije toksične komponente duž riječnog plovnog puta - LS.

Karakteristike toka: štetna komponenta, protok vode -Q2, koncentracija štetne komponente - C, pozadinska koncentracija - Sf, maksimalno dozvoljena koncentracija - MAK.

Opcije za izračunavanje karakteristika ispuštanja otpadnih voda iz preduzeća u vodna tijela:

ε=1; Lph/Lpr=1

RJEŠENJE:

Mnogi faktori: stanje rijeke, obala i otpadne vode utiču na brzinu kretanja vodenih masa i određuju udaljenost od tačke ispuštanja otpadnih voda (WW) do tačke potpunog miješanja.

Gdje γ - koeficijent, stepen potpunosti otpadnih voda u rezervoaru.

Uslovi za ispuštanje otpadnih voda u rezervoar se obično procjenjuju uzimajući u obzir njihov utjecaj na najbližem mjestu korištenja vode, gdje treba odrediti faktor razrjeđivanja.

Izračun se vrši pomoću formula:

gdje je koeficijent koji uzima u obzir hidrološke faktore miješanja.

L je udaljenost do mjesta zahvatanja vode.

gdje je koeficijent u zavisnosti od lokacije ispuštanja u rijeku. =1, kada se pusti blizu obale.

Lf/Lpr je koeficijent krivudavosti rijeke, jednak omjeru udaljenosti duž plovnog puta pune dužine kanala od izlaza vodovoda do mjesta najbližeg vodozahvata do udaljenosti između ove dvije tačke u prava linija.

Na osnovu činjenice da se u ovom zadatku pretpostavlja da su rijeke ravne, naći ćemo D-koeficijent turbulentne difuzije,

gdje je V prosječna trenutna brzina, m/s;

H-prosječna dubina, m.

Znajući D, nalazimo:

0,26 > 0,01, to znači da ova vrijednost prelazi maksimalno dozvoljenu koncentraciju

Također je potrebno utvrditi kolika je količina zagađivača
Preduzeće može ispuštati supstance kako ne bi prelazilo standarde. Proračuni se vrše samo za konzervativne supstance prema sanitarno-toksikološkom pokazatelju štetnosti. Obračun se vrši prema
formula:

Zaključci: Riješeći ovaj problem, dobili smo stvarnu koncentraciju štetne komponente u akumulaciji na mjestu najbližeg vodozahvata, C in = 0,26, ispostavilo se da je veća od maksimalno dozvoljene koncentracije štetnih tvari u rezervoaru, što znači da je rezervoar veoma zagađen i zahteva hitno čišćenje, a preduzeće koje ispušta otpadne vode u njega mora biti provereno u pogledu sanitarnih standarda.

Odgovori na pitanja:

1) Izvori zagađenja.

Glavni uzrok zagađenja vodnih sliva je ispuštanje neprečišćenih ili nedovoljno tretiranih otpadnih voda u vodna tijela od strane industrijskih, komunalnih i poljoprivrednih preduzeća. Ostaci đubriva i pesticida koji se ispiru iz tla završavaju u vodenim tijelima i zagađuju ih. Za neutralizaciju, čak i nakon temeljnog biološkog tretmana, ove vode se moraju razrijediti čistom vodom. Stope razblaženja su ponekad veoma visoke. Tako je za otpadne vode iz proizvodnje sintetičkih vlakana faktor razblaženja 1:185, za polietilen ili polistiren - 1:29. U cijelom svijetu godišnje se za odvođenje otpadnih voda potroši 5.500 km 3 čiste vode, što je tri puta više nego za sve ostale potrebe čovječanstva. Ova vrijednost već iznosi 30% održivog toka svih rijeka na svijetu. Posljedično, glavna prijetnja nestašice vode nije uzrokovana nepovratnom industrijskom potrošnjom, već zagađenjem prirodnih voda industrijskim otpadom i potrebom za njihovo razrjeđivanje. . Zagađivači koji ulaze u otpadne vode mogu se uvjetno podijeliti u nekoliko skupina, tako da se prema njihovom fizičkom stanju razlikuju nerastvorljive, koloidne i otopljene nečistoće i glinene čestice, čestice rude, šljake, mineralne soli, rastvori kiselina, lužina i drugih materija , itd. Zagađivači životinjskog porijekla - to su fiziološki sekreti ljudi i životinja, ostaci životinjskog tkiva, ljepljive materije i dr , kožare, fabrike za primarnu preradu vune, proizvodnje krzna, biofabrike i dr. preduzeća mikrobiološke industrije itd. U kućne otpadne vode spadaju vode iz kuhinja, toaleta, tuševa, kupatila, praonica, menza, bolnica, voda za domaćinstvo koja nastaje pri pranju prostorija, itd. Dolaze iz stambenih i javnih zgrada, iz domaćih objekata industrijskih preduzeća itd. U kućnim otpadnim vodama organske materije u zagađenju su 58%, mineralne materije 42% (tab. 1).

Tabela 1. Karakteristike kućnih i industrijskih otpadnih voda (S. N. Cherkinsky, 1971)
Indikatori	Kućne otpadne vode	Industrijske otpadne vode
Porijeklo	Nastaje kao rezultat kućnih aktivnosti i fizioloških izlučevina ljudi	Nastaje kao rezultat tehnoloških procesa u proizvodnji, praćenih uklanjanjem otpada, gubitkom sirovina i reagensa ili gotovih proizvoda
Količina	Ograničeno granicama potrošnje vode stanovništva za fiziološke i kulturne potrebe	Određeno potrebama tehnoloških procesa i karakterizirano značajnim fluktuacijama
Izgled	Monotono	Ekstremno drugačije
Režim zatvarača	Ograničeni stepen neravnomjernosti, određen životnim uslovima stanovništva	Razno - prema tehnološkom procesu; može biti veoma neujednačeno
Suspendirane čvrste materije	Otkrijte dosljednost u kvantitetu i kvaliteti	Izuzetno raznolik po količini i kvalitetu
Reakcija	Neutralno ili blago alkalno	Od oštro alkalne do oštro kristalne, često se mijenja tokom vremena
Hemijski sastav	Preovlađuju monotoni, organski spojevi životinjskog ili biljnog porijekla	Mogu prevladavati razne, organske sintetičke supstance ili mineralna jedinjenja
Toksičnost i baktericid	Nije tipično	Može se otkriti u različitom stepenu
Tipičan sastav i svojstva	Primjetno izražene fluktuacije koncentracije zavise od nivoa potrošnje vode	Izraženo samo za identične proizvodnje
Higijenska vrijednost	Uglavnom epidemiološkog značaja, uvijek opšte sanitarne	Uglavnom od opšteg sanitarnog značaja, ponekad epidemiološkog, često toksikološkog
Metode neutralizacije	Biološki u standardnim objektima sa dezinfekcijom	Najraznovrsnija, često hemijsko-mehanička, dezinfekcija kao izuzetak

2) Opasnosti od neprečišćene kanalizacije

Opasnost od zaraznih bolesti.