Расчет водобалансовых схем промышленных предприятий. Выбор технологической схемы подготовки воды для хозяйственно-питьевых целей. Канализационные очистные сооружения. Определение ущерба, наносимого водному объекту сбросами сточных вод предприятия.
Водоснабжение объектов водохозяйственного комплекса осуществляется речной водой, забираемой тремя независимыми водозаборами: - забор воды для нужд жилой застройки города и промпредприятий, на цели хозяйственно-питьевого водоснабжения, с предварительной обработкой этой воды на водопроводных очистных сооружениях (ВОС), - забор речной неочищенной воды на ЗПО, - забор речной воды для подачи в качестве технической (без очистки) на промпредприятия. Часть воды теряется в производстве: входит в состав готового продукта, испаряется и уносится в атмосферу в градирнях, испаряется в процессе ее использования, выводится с осадком при очистке сточных вод и т.д. где Qполнгод - полный расход на производство продукции, Qобгoд - расход оборотной воды, Qсв.вгод - всего свежей воды из источника на технические и хозяйственно-бытовые нужды, Qтехнгoд - технической воды (свежей из источника), Qпр.пгод - для производственных целей (свежей из источника, питьевой), Qx/бгод - для хозяйственно-бытовых целей (свежей из источника, питьевой), Qct.пргод - производственные сточные воды, Qct.бытгод - бытовые сточные воды, Qct.б/огод - сточные воды, не требующие специальной очистки, Qct.шлгод - фильтрационные воды из шламонакопителя, Qстгoд - всего сточной воды, Qбпгoд - безвозвратные потери. а) Комбинат льняных тканей Количество сточных вод на предприятиях, как правило, меньше количества поданной для них воды и зависит от системы водоснабжения: - при прямоточной системе водоснабжения в канализационную сеть отводится вся отработанная вода в количестве Qk = Qи - q, где q - количество воды, безвозвратно потерянной в производстве, Qи - количество поданной воды; Расходы сточных вод, поступающих на канализационные очистные сооружения и сбрасываемых в реку после КОС: I вариант (сумма сточных вод города, предприятий и водопроводных очистных сооружений): QKOC Icyt = Qгор стсут ?Qctcyt Qct ВОС Ісут
Введение
Описание альтернативных схем водохозяйственного комплекса
Водохозяйственный комплекс (ВК) включает в себя сельскохозяйственные, жилые и промышленные объекты.
В этой связи ВК включает в себя следующие объекты водоснабжения и водоотведения: - город, - три промышленных предприятия, - земледельческие поля орошения (ЗПО).
В курсовом проекте рассматриваются два альтернативных варианта водоснабжения и водоотведения следующих объектов ВК: 1. жилая застройка города, 2. три промышленных предприятия, 3. ЗПО.
Варианты: Вариант 1.
Водоснабжение объектов водохозяйственного комплекса осуществляется речной водой, забираемой тремя независимыми водозаборами: - забор воды для нужд жилой застройки города и промпредприятий, на цели хозяйственно-питьевого водоснабжения, с предварительной обработкой этой воды на водопроводных очистных сооружениях (ВОС), - забор речной неочищенной воды на ЗПО, - забор речной воды для подачи в качестве технической (без очистки) на промпредприятия.
Отвод х/б сточных вод от города и промпредприятий осуществляется по общему коллектору на сооружения биологической очистки (КОС). Биологически очищенные стоки сбрасываются в водоем (реку).
Сброс сточных вод (дренажных) от ЗПО производится в водоем по самостоятельной водоотводящей сети.
На водопроводных ОС отсутствует оборот (повторное использование) производственных сточных вод.
Рекреационная зона развита слабо.
Вариант 2.
Водоснабжение на хозяйственно-питьевые нужды города и промпредприятий производится путем забора речной воды и последующей ее очисткой на водопроводных ОС. Водоснабжение промпредприятий технической водой, а также водообеспечение ЗПО производится на основе повторного использования глубоко очищенных городских сточных вод (ГСВ). ГСВ - совокупность или смесь хозяйственно-бытовых сточных вод от жилой застройки города и промышленных объектов, расположенных внутри городской застройки и промышленных сточных вод этих предприятий.
На городских водопроводных ОС предусмотрена оборотная система повторного использования промывных вод.
Дренажные воды от ЗПО сбрасываются по самостоятельному коллектору.
Зона рекреации усовершенствована.
Расчетные расходы
Суточный расход воды на хозяйственно бытовые нужды: Qгорсут = (qo•N)/1000, где qo = 270 л/(чел•сут) - удельная норма водопотребления в городе (из задания), N = 270 000 чел. - число жителей в городе.
Qгорсут = (270 * 270 000)/1000 = 72 900 м3/сут.
Годовой расход воды на хозяйственно-бытовые нужды в городе: Qгоргод = 72 900 * 365 = 26 608 500 м3/год.
Суточный расход сточных вод в городе: Qгор стсут = Qгорсут * 1,2 = 72 900 * 1,2 = 87 480 м3/сут
Годовой расход сточных вод в городе: Qгор стгод = Qгopсут * 365 = 87 480 * 365 = 31 930 200 м3/год.
Суточный расход воды на орошение сельскохозяйственных культур: Qopcyt = qop •F, где F = 3,5 тыс. га - площадь орошаемого земледелия (из задания).
Из общей площади орошаемого земледелия 60% составляют зерновые культуры, для которых qop = 10 м3/(га•сут) и 40% - пропашные культуры с qop = 8 м3/(га•сут).
Qop зерсут = 10 * 3 500 * 0,6 = 21 000 м3/сут
Qop прсут = 8 * 3 500 * 0,4 = 11 200 м3/сут
Qop1cyt = 21 000 11 200 = 32 200 м3/сут
Потери воды с земледельческих полей орошения на испарение и фильтрацию при транспортировке воды составляют 15%: Qop потсут = Qop1сут * 0,15 = 32 200 * 0,15 = 4 830 м3/сут
С учетом потерь расход воды на орошение составит: Qopcyt = Qop1сут Qop потсут = 32 200 4 830 = 37 030 м3/сут
Годовое потребление воды из расчета 90 дней в году: Qopгод = 37 030 * 90 = 3 332 700 м3/год
Расчет водобалансовых схем промышленных предприятий
Объем потребляемой воды на единицу измерения продукции (тонн, штук, метров и т.д.): Qп/п = qo •N, где qo - удельное потребление воды м3/ед.изм., N - мощность промышленного предприятия, ед.изм.
Вода на предприятии расходуется на технологические нужды в процессе производства продукта (в том числе, может входить в состав продукта), на охлаждение оборудования, на хозяйственно-бытовые нужды (питьевая вода, душ, уборные, столовые и т.д.).
На предприятии используется вода питьевого качества (на хоз/быт нужды и на те производственные нужды, где требуется вода питьевого качества) и техническая вода (без очистки или прошедшая частичную очистку, и специально обработанная вода - дегазированная, умягченная, обессоленная и т.п.).
При оборотной схеме часть слабозагрязненных сточных вод (как правило, после охлаждения оборудования) направляется на повторное использование (после очистки и/или охлаждения), при прямоточной схеме все стоки (с очисткой или без нее) сбрасываются в канализацию. Часть воды теряется в производстве: входит в состав готового продукта, испаряется и уносится в атмосферу в градирнях, испаряется в процессе ее использования, выводится с осадком при очистке сточных вод и т.д. - эти потери называются безвозвратными.
На предприятии образуются следующие сточные воды: хозяйственно-бытовые и производственные. Производственные сточные воды делятся на условно чистые (т.н., не требующие специальной очистки, которые можно сбрасывать в городскую канализацию без всякой очистки), загрязненные, которые очищаются на локальных очистных сооружениях и сбрасываются в канализацию и фильтрационные воды из шламонакопителя. Часть сточных вод (концентрированные или осадки с локальных очистных сооружений) утилизируются на предприятии - сжигаются или вывозятся на захоронение.
Полная водобалансовая схема промышленного предприятия
Балансовая схема промышленного предприятия выглядит следующим образом: Qсв.вгод = Qстгoд Qбпгoд;
всего воды свежей из источника: Qсв.вгод = Qтехнгoд Qпр.пгод Qx/бгод;
всего сточных вод: Qстгoд = Qct.пргод Qct.бытгод Qct.б/огод Qct.шлгод;
полный расход на производство продукции: - при оборотной системе: Qполнгoд = Qсв.вгод Qобгoд, - при прямоточной системе:
Qполнгoд = Qсв.вгод;
где Qполнгод - полный расход на производство продукции, Qобгoд - расход оборотной воды, Qсв.вгод - всего свежей воды из источника на технические и хозяйственно-бытовые нужды, Qтехнгoд - технической воды (свежей из источника), Qпр.пгод - для производственных целей (свежей из источника, питьевой), Qx/бгод - для хозяйственно-бытовых целей (свежей из источника, питьевой), Qct.пргод - производственные сточные воды, Qct.бытгод - бытовые сточные воды, Qct.б/огод - сточные воды, не требующие специальной очистки, Qct.шлгод - фильтрационные воды из шламонакопителя, Qстгoд - всего сточной воды, Qбпгoд - безвозвратные потери. а) Комбинат льняных тканей
Полный расход на производство продукции: Qполнгод = 3 828 000 143 400 000 = 147 228 000 м3/год, Qполнсут = 147 228 000 / 365 = 403 364,4 м3/сут.
Водобалансовая схема производства циклогексана.
IMG_1820baea-2adb-4194-9e28-75eb99db6c4e
Расчет водопроводных очистных сооружений
Исходные данные для выбора технологической схемы подготовки воды для хозяйственно-питьевых целей: мутность - 160 мг/л, цветность - 60 град.
Количество воды, подаваемой ВОС в город и на три промпредприятия, определяется как сумма питьевой воды, потребляемой городом и всеми промпредприятиями: QBOCCYT = Qгopсут ?(Qсв.всут - Qtexcyt)
Количество воды питьевого качества, потребляемой промпредприятием определяется как разница между общим расходом свежей воды и расходом технической воды. Техническая вода на промпредприятия подается из собственного водозабора технической воды.
Согласно п.6.9 [1] к водам средней мутности и цветности относятся воды с мутностью 50 - 250 мг/л и цветностью 35 - 120 град. Согласно табл. 15 [1] для очистки вод с данными показателями следует применять схему с горизонтальными отстойниками и скорыми фильтрами.
Доза коагулянта по мутности: Дкм = 36 мг/л (табл.16 [1]).
Площадь отстойников в плане: F = (?o6 * Qчас) / (3,6 * Uo), где ?o6 = 1,3 коэффициент объемного использования отстойников (п. 6.67 [1]), Uo = 0,45 - 0,5 мм/с - скорость выпадения взвеси (по табл. 18 [1]), F = (1,3 * 3057) / (3,6 * 0,45) = 2453 м2.
Длина отстойников: L = Hcp * vcp / Uo, где Нср = 3,5 м - средняя высота зоны осаждения (п. 6.68 [1]), vcp = 8 мм/с - расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника (п. 6.68 [1]).
L = 3,5 * 8 / 0,45 = 62,2 м. Принимаем L = 60 м.
Отстойники разделяются на продольные секции шириной не более 6 м. Принимаем трехсекционный отстойник с шириной секции B = 4 м. Количество отстойников: N = F / (L *B * n), где n - число секций.
N = 2453 / (60 * 4 * 3) = 3,4.
Принимаем 4 отстойника.
Процесс удаления осадка из отстойников.
Объем осадка, образующегося в отстойниках определяется как: Woc = QBOCCYT * (Ccp - Мо) / ?, Мо - мутность воды, выходящей из отстойника, М = 8 - 12 мг/л;
? - средняя концентрация осадка в после уплотнения, г/м3, зависит от мутности поступающей воды и времени уплотнения (по табл. 19 [1]);
Сср - средняя концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник: Сср = М Кк * Дк 0,25 * Ц И, где М - мутность исходной воды, мг/л;
И - количество нерастворимых взвешенных веществ, вводимых с известью (в данном проекте не учитывается: И = 0).
Сср = 160 0,55 * 36 0,25 * 60 0 = 194,8 мг/л.
Woc = 73368,5 * (195 - 10) / 32 000 = 424 м3
Расход воды, сбрасываемой с осадком с учетом коэффициента разбавления осадка Кр (п. 6.74 [1]): Qoccyt = Кр * Woc
Qoccyt = 1,5 * 424 = 636 м3/сут
То же в процентах от суточного расхода: рос = Qoccyt / QBOCCYT *100 = 636 / 73368,5 * 100 = 0,87%.
Расход воды, сбрасываемой с осадком в течение всего года: Qocгод = Qoccyt * 365
Qocгод = 636 * 365 = 232 140 м3/год
Для уменьшения объема утилизируемого осадка применяют уплотнение на сгустителях и последующее фильтр-прессование, что позволяет снизить влажность осадка до 70%. Исходная влажность осадка из отстойника - около 98%.
Расход воды, сбрасываемой с уплотненным осадком в течение всего года: Qyплгод = Qосгод * (100 - рос) / (100 - 70)
Процент воды, возвращающейся в голову очистных сооружений при применении сгустителей и фильтр-прессов: рвозв = рос - рупл = 0,87 - 0,06 = 0,81%.
Расчет скорых фильтров.
Принимаем однослойные скорые фильтры с загрузкой из кварцевого песка с диаметром зерен 0,8 - 1,0 мм, высота слоя загрузки 1,3 м, скорость фильтрования при нормальном режиме vн = 6 м/ч, при форсированном vф = 7 м/ч (табл. 21 [1]).
Площадь фильтров: Fф = Qcyt / (Тст * vн - nпр * qпр - nпр * тпр * vн), Тст = 24 ч - продолжительность работы станции в течение суток;
nпр = 2 - число промывок фильтра в сутки;
qпр - удельный расход на промывку фильтра: qпр = 3,6 * w * тпром, w = 14 л/(с•м2) - интенсивность промывки (табл. 23 [1]), тпром = 6 мин = 0,1 ч - продолжительность промывки фильтра (табл. 23 [1]), тпр = 0,33 ч - время простоя фильтра в связи с промывкой.
Процент, который составляет расход промывной воды, сбрасываемой с осадком, от суточного расхода: рос.ф = Qoc.фсут / Qcyt * 100 = 1161 / 73368,5 * 100 = 1,58%.
Расход промывной воды, используемой повторно: Qповт.фсут = Qпpсут * 0,8 = 5 806 * 0,8 = 4 645 м3/сут.
Процент, который составляет расход промывной воды, используемой повторно, от суточного расхода: рповт.ф = рпр - рос.ф = 7,91 - 1,58 = 6,33%.
Определение суммарных расходов воды
I вариант - прямоточная схема очистки без повторного использования промывных вод фильтров и уплотнения осадка.
Процент, который составляет расход воды на собственные нужды станции при прямоточной схеме: рпрям = рос рпр = 0,87 7,91 = 8,78%
Расход воды на собственные нужды при прямоточной схеме: Qcн Icyt = (рпрям * QBOCCYT) / 100 = (8,78 * 73368,5) / 100 = 6 442 м3/сут
Qcн Ігод = 6 442 * 365 = 2 351 330 м3/год
II вариант - оборотная схема: Процент, который составляет расход воды на собственные нужды станции с учетом повторного использования воды: рповт = рупл рос ф = 0,06 1,58 = 1,64%.
Расход воды на собственные нужды при повторном использовании: Qcн IICYT = (рповт * QBOCCYT) / 100 = (1,64 * 73368,5) / 100 = 1203 м3/сут
Qcн ІІГОД = 1203 * 365 = 439 095 м3/год
Процент, составляющий расход воды, возвращающийся в голову ОС: робор = рвозв рповт ф = 0,81 6,33 = 7,14%.
Расход воды, возвращающийся в голову ОС: Qоборсут = (робор * QBOCCYT) / 100 = (7,14 * 73368,5) / 100 = 5 239 м3/сут
Qоборгод = 5 239 * 365 = 1 912 235 м3/год.
Расход воды, забираемый водозаборными сооружениями и подаваемый на ВОС: I вариант: Qвод Icyt = Qcн Icyt QBOCCYT = 6 442 73368,5 = 79 811 м3/сут
Расход воды, поступающей на городские КОС: I вариант: Qct ВОС Ісут = Qcн Icyt = 6 442 м3/сут
Qct ВОС Ігод = Qcн Ігод = 2 351 330 м3/год
II вариант (уплотненный и обезвоженный осадок вывозится для размещения на специальных площадках): Qct ВОС ІІСУТ = Qoc.фсут = 1161 м3/сут
Qct ВОС ІІГОД = Qoc.фгод = 423 770 м3/год
Количество воды, теряющееся с уплотненным осадком: Qуплсут = 42,4 м3/сут
Qуплгoд = 15 476 м3/год
Вывод: Вторая схема наиболее рациональна, т.к. количество воды, забираемой из источника меньше, чем в первой.
IMG_3ebf75c1-3b33-49e2-a4c8-f02bfedb07e9
Водобалансовые схемы ВОС
I вариант.
IMG_1bcf4cbb-ecb1-4436-ad63-5543f6de9f47
II вариант.
Технологическая схема ВОС
IMG_a42c93f4-6564-4033-9ba0-678a0e86d6a0
Канализационные очистные сооружения
Загрязнение водоема происходит как естественным, так и искусственным путем. Искусственное загрязнение водоемов является главным образом результатом спуска в них сточных вод от промышленных предприятий и населенных мест. Для охраны водоема от загрязнения сточные воды перед спуском очищают на канализационных очистных сооружениях. Количество сточных вод на предприятиях, как правило, меньше количества поданной для них воды и зависит от системы водоснабжения: - при прямоточной системе водоснабжения в канализационную сеть отводится вся отработанная вода в количестве Qk = Qи - q, где q - количество воды, безвозвратно потерянной в производстве, Qи - количество поданной воды;
- при системе оборотного водоснабжения вся оборотная вода или часть ее вновь подается на производство после ее обработки.
Существует 2 варианта водохозяйственного баланса по бассейнам основных рек: 1 вариант - сточные воды от города и промпредприятий поступают на КОС и затем сбрасываются в реку;
2 вариант - предусматривается доочистка СВ, т.е. комплекс сооружений обеспечивающих достижение требуемого качества воды, прошедшей полную биологическую очистку.
Схема доочистки включает приемный резервуар и насосную станцию, решетки, фильтровальные сооружения, контактную камеру для обеззараживания, сооружения приема и обработки промывных вод решеток и фильтров. Резервуар для грязных промывных вод должен обеспечивать прием первых фильтратов из фильтров и промывных вод с промывных сеток. Резервуар для чистых промывных вод проектируется на 2 промывки фильтра - фильтрация 8 - 12 часов и хлорирование.
После такой очистки большая часть бытовых сточных вод идет на ЗПО.
Во втором варианте для глубокого обезвоживания осадков СВ применяют фильтр-прессы. Принимаем фильтрующий пресс ФПАКМ с показателями работы: исходная влажность 95,5%, влажность обезвоженного осадка 47%. Далее происходит сушка и утилизация осадка.
Расходы сточных вод, поступающих на канализационные очистные сооружения и сбрасываемых в реку после КОС: I вариант (сумма сточных вод города, предприятий и водопроводных очистных сооружений): QKOC Icyt = Qгор стсут ?Qctcyt Qct ВОС Ісут
Расход сбрасываемых стоков во втором варианте определяется как сумма всех сточных вод минус потребление технической воды промышленными предприятиями и расход воды на ЗПО: QKOC сбр ІІСУТ = QKOC IICYT - ?Qtexcyt - Qopcyt
К земледельческим полям орошения относится мелиоративная система для приема предварительно очищенных СВ, используемых для орошения и удобрения сельскохозяйственных угодий, а так же для доочистки СВ в естественных условиях. При использовании ЗПО достигается: - освобождения стоков от патогенных бактерий, вирусов путем поглощения и их отмирания под влиянием естественных факторов самоочищения в фильтрующем слое почвы, - разрушение органических веществ в стоках путем минерализации и унификации.
В I варианте вода для орошения сельскохозяйственных культур забирается из реки.
В II варианте на ЗПО направляются городские СВ, прошедшие доочистку.
Схема ЗПО. а) компоновка сооружений.
IMG_8a28690e-b070-43b4-905c-64900235066d
1 - объект канализации, 2 - очистные сооружения, 3 - подача сточных вод другим потребителям
4 - основные севооборотные участки, 5 - буферные площадки для ливневых и паводковых вод. б) график водопользования.
IMG_4714eed8-c6e8-4190-9f55-26e34d70cbaf
А - подача воды на ЗПО, Б - подача воды другим потребителям.
Зоны санитарной охраны
Санитарная охрана источников питьевого водоснабжения осуществляется путем организации на водосборных бассейнах водоисточника зон санитарной охраны (ЗСО).
ЗСО поверхностного источника водоснабжения представляет собой специально выделенную территорию, охватывающую используемый водоем и частично бассейн его питания. На этой территории устанавливается режим, обеспечивающий надежную защиту источника водоснабжения от загрязнения и сохранение требуемых санитарных качеств воды. Зона санитарной охраны включает в себя 3 пояса: - первый пояс (строгого режима) охватывает часть используемого водоема в месте забора воды из него и территорию расположения головных водопроводных сооружений. Граница пояса должна быть вверх по течению от водозабора не менее 200 м, вниз по течению - не менее 100 м, по прилегающему к водозабору берегу - не менее 100 м от уреза воды при летней осенней межени, по противоположному берегу - при ширине водотока менее 100 м - вся акватория и противоположный берег шириной 50 м от уреза воды, при ширине водотока более 100 м - полоса акватории шириной не менее 100 м;
- второй и третий пояса ЗСО (режима ограничения) включают источник водоснабжения и бассейн его питания, т.е. все территории и акватории, которые могут оказать влияние на качество водоисточника, используемого для водоснабжения. Вверх по течению - исходя из скорости течения воды по времени протекания - 3 - 5 суток, вниз по течению - не менее 250 м, боковые границы - 500 - 1000 м.
Территория третьего пояса определяется соответствующими водоразделами (но не более 3 - 5 км от водотока), вверх и вниз по течению - также, как и для второго пояса.
Зона рекреации
Зоны рекреации предназначаются для отдыха населения и располагаются либо непосредственно на берегах водных объектов или вблизи них. При использовании водных объектов для отдыха должны выполняться высокие требования к качеству воды и определенные требования к режиму водных объектов. Также это желательно соблюдать в бассейнах и водоемах, предназначенных для спортивного рыболовства и купания.
Зона рекреации располагается между местом водозабора и местом сброса очищенных сточных вод в водоем. Зону рекреации не следует располагать выше водозабора, т.к. это негативно повлияет на качество и состав воды, забираемой для водоснабжения. Если зону рекреации расположить ниже места спуска СВ в водоем, качество воды в водном объекте может не отвечать требованиям, предъявляемым для зон рекреации. Рекреационные водные объекты характеризуются следующими свойствами: форма, глубина и площадь водоема, уклон берегов, наличие пляжей, богатство водной фауны, тип прибрежной растительности, температура воды, продолжительность комфортных дней, качество воды, чистота прибрежной территории, наличие природных и исторических памятников, удаленность от крупных городов, обеспеченность транспортными и подъездными путями.
Для оценки уровня рекреационного потенциала объекта используют комплексный показатель качества, вычисленный с помощью средневзвешенного значения: К =
IMG_c902ac68-c084-4eaa-8fdf-7ca264d92153 , где Ki - коэффициент i-го свойства объекта, баллы;
?i - коэффициент весомости показателя Ki (?? = 1).
Оценка рекреационного потенциала.
Таблица 1.
СвойстваI вариант ?аiII вариант
KiKi * ?iKiKi * ?i
1. Дно водоема10,120,1240,48
2. Ширина мелководья10,080,0840,32
3. Качество воды10,150,1540,6
4. Площадь прибрежной культурной зоны10,150,1540,6
5. Водная фауна10,10,140,4
6. Прибрежная растительность10,120,1240,48
7. Эстетика ландшафтов10,080,0840,32
8. Площадь акватории10,10,140,4
9. Историко-культурные памятники10,050,0540,2
10. Уровень благоустройства10,050,0540,2
? = 1? = 4
Вывод: КІІ / KI = 4 / 1 = 4 ресурс вода сброс хозяйственный
Определение ущерба, наносимого водному объекту сбросами сточных вод
Ущерб от сброса содержащихся в сточных водах (предприятия, населенного пункта) загрязняющих примесей рассчитывается как: У = ? * ?k * М, где ? = 400 руб/усл.т, ?k - константа, зависящая от санитарно-экологического состояния водоема, М - приведенная масса годового сброса загрязняющих веществ усл.т/год:
M =
IMG_7030811e-1d73-47e1-b119-689439599dcd , ai - показатель относительной опасности сброса i-го вещества в водоем, mi - общая масса годового сброса i-го загрязняющего вещества: mi = Ci * Vi * 10-6, Ci - концентрация загрязняющего вещества, мг/л, г/м3, Vi - объем годового сброса сточных вод, м3.
Таблица 2.
Наименование загрязненияСіmiaimi * ai
Взвешенные вещества18692,50,0534,6
БПК15577,10,33190,4
СПАВ5192,42,0384,8
нефтепродукты3,5134,60,113,5
аммонийный азот20769,40,0538,5
сульфаты1204616,50,0146,2
хлориды903462,30,0134,6
МІ = 742,6
Суммарный сброс сточных вод (Vi) равен QKOC сбргод: I вариант: QKOC сбр Ігод = 38 470 530 м3/год
Величина ущерба по первому варианту: УІ = 400 * 1,25 * 742,6 = 371 300 руб/год
II вариант: QKOC сбр ІІГОД = 22 180 270 м3/год
Величину ущерба по второму варианту можно рассчитать как: УІІ = УІ * (QII / QI)
Приведенная масса годового сброса загрязнений во 2 варианте составит: МІІ = 742,6 / 1,73 = 429,2 усл.т/год.
Технико-экономические показатели
Водохозяйственные мероприятия по использованию водных ресурсов оценивают с технической, экономической и социологической стороны. Такой анализ называется технико-экономический. Этот анализ необходим для проектирования, реконструкции и эксплуатации водохозяйственных систем. При проектировании выявляют экономически наиболее выгодный вариант проектного решения.
Основными технико-экономическими характеристиками при анализе проектных решений являются: капитальные вложения, эксплуатационные расходы, себестоимость.
Капитальные вложения определяют по удельным капитальным вложениям. В этом случае полная стоимость возведения объектов определяются умножением значений удельных капитальных вложений на производительность сооружения (мощность водозабора, длину водоводов, площадь полей орошения и т.п.): К = Куд * N, Куд - удельные капитальные вложения, N - производительность системы.
Удельные капитальные вложения по ряду показателей (очистные сооружения, водозаборы, водоводы и т.д.) зависят от производительности системы: чем выше производительность, тем ниже удельные затраты на 1 м3 суточной производительности.
Себестоимость - отношение ожидаемых расходов (издержки эксплуатации - производства продукции, руб/год) к годовому объему производства (производительности системы, м3/год).
Издержки эксплуатации определяют путем сложения затрат связанных с амортизацией основных фондов, текущим ремонтом, расходом электроэнергии, заработной платой и т.п.
Производительность сооружений доочистки определяется как сумма суточных расходов воды на орошение ЗПО и расходов технической воды на трех промпредприятиях: Qдоочсут = Qopcyt ?Qтехнсут
Производительность локальных сооружений очистки (ЛОС) сточных вод на промпредприятиях равна сумме расходов производственных сточных вод на промпредприятиях, требующих очистки (без учета бытовых сточных вод; сточных вод, не требующих очистки; вод из шламонакопителя и стоков, отправляемых «на сжигание»): QЛОСГОД = ?Qct.пргод
Канализационная сеть города*, км130,7130,710500010500013 723,513 723,5
Общий сбросной коллектор, км2,52,510500071000262,5177,5
КОС103 60498 32378,078,08 081,17 669,2
Сооружения доочистки-67 249-9,8-659,0
ЛОС п/п7 0057 00545,045,0315,2315,2
? 22 522,322 684,4
ЗПО
Водозабор37 030-25,0-925,8-
Оборудование ЗПО, га 3 5003 5007000700024 500,024 500,0
Водоводы (2 шт.), км336200062000186,0186,0
Сбросной коллектор, км227100071000142,0142,0
? 25 753,824 828,0
Всего 69 615,268 012,2
* протяженных городских сетей определяется исходя из водопотребления города по норме на 1 тыс. м3/сут, ** удельные капитальные вложения на 1 км водоводов определяются по производительности систем в целом или по производительности водоводов.
Определение капитальных затрат (расчетные формулы)
2. Из системы хозяйственно-бытового водоотведения: Сх/б I = Их/б I / Qx/б Ігод Сх/б II = Их/б II / Qx/б ІІГОД
Их/б I, Их/б II - складывается из капитальных затрат на строительство городских канализационных сетей, КОС, общего сбросного коллектора и сооружений доочистки.
Оптимизация параметров замкнутой системы водохозяйства.Определение экономического эффекта
В основу методики оптимизации положен количественный критерий, учитывающий комплексный показатель качества функционирования слагаемых, которые учитывают технологические, экологические, социологические параметры, а так же затраты на возведение и эксплуатацию сооружений.
Комплексный показатель качества функционирования определяется как: Ф = ѓ(
IMG_54191916-d43d-4fbb-be9f-92bf188f070d ), где Ai - параметр, характеризующий качество функционирования i-го элемента, ?i - коэффициент весомости i-го элемента, выраженный в долях единицы: ??i = 1; Bj - параметр, характеризующий влияние j-ого фактора внешней среды; ?j - коэффициент весомости j-го фактора внешней среды; Cl - параметр l-й составляющей приведенных затрат.
Полезный результат и затраты оценивают в виде технических единиц измерения, денежных единиц и условных единиц (баллы, отношение величин, индексы, шкалы полезности).
Экономический эффект:
IMG_1261a245-07fe-4bc0-b5e0-b00e4e59d157 , где
IMG_b42a5b48-78a1-4058-952a-1e3262e5a45d - выражение, учитывающее изменение срока службы, РІ и РІІ - доли отчислений от стоимости на полное восстановление или реновацию оборудования,
IMG_2ea87bf4-89e9-48c9-9615-cecae0140150 - экономия текущих издержек эксплуатации и отчислений от капитальных вложений за весь срок службы.
IMG_b7e81747-b711-4d79-9e60-4d8f08ed3511
IMG_dbd93318-68bd-4628-84c6-00a76d3a0e01
= 31 162,8 тыс. руб.
Определение комплексного показателя качества функционирования системы
Таблица 4.
Цель (эффект)НаименованиеПараметр АіКоэффициент весомости ?iAi * ?iВесомость
ЭкологияЗащитные меры по охране: 1. земли и леса0,80,20,160,10,1232
2. воздуха10,20,2
3. воды0,90,20,18
4. Предотвращение ущебра1,730,40,692
? = 1,232
Социология1. Урожайность1,10,20,220,10,1620
2. Продуктивность10,20,2
3. Рекреация40,20,8
4. Перевозка10,20,2
5. Производительность10,20,2
? = 1,62
Комплексный показатель Ф ? = 1,2774
ЭкономикаПриведенные затраты0,97
Таблица 4а.
Цель (эффект)НаименованиеПараметр Аі, Bj
Водоснабжение1. Обеспеченность водой, Qсв / QфОтношение суммарного расхода свежей воды для всех потребителей (Qсв = Qводсут ?Qтехнсут) к гарантированному расходу воды в водоисточнике QфQвод Icyt ?Qтехнсут Qвод IICYT
2. Качество водоочистки, М / МфОтношение интегрального показателя качества воды, требуемой для объекта, и исходной воды в источникемутность требуемая I мутность требуемая II
3. Техническое совершенство, Qоб / QсвДля промышленных предприятий и ВОС: ?Qобсут / ?Qсвсут?Qоб сут Qоборсут ?Qобсут
4. Надежность, Р, ?, ТР, ?, Т - показатель надежности, учитывающий вероятность безотказной работы, время восстановления, срок службы(Р, ?, Т)I / (Р, ?, Т)II = 1
Водоотведение1. Самоочищающая способность, QKOC сбр / QфОтношение расхода сбрасываемых сточных вод к гарантированному расходу воды в водоисточникеQKOC сбр Ігод QKOC сбр ІІГОД
2. Степень загрязнения СВ, Сф / ПДКОтношение фактической концентрации загрязнений в сточных водах Сф к предельно допустимым их концентрациям ПДКСф I / Сф II = 1
3. Эффективность очистки, Мк / МоОтношение суммарного годового сброса загрязнений Мк к допустимой массе сброса МоМІ / MII
4. Извлечение ценных продуктов, ? / ?оОтношение общей массы извлеченной ценной продукции ? к массе обязательного извлечения продукции при очистке ?о?I / ?II = 1
ЭкологияЗащитные меры по охране: 1. земли (леса) А / АоОтношение площади земли (леса), вовлеченной в комплекс при отсутствии защитных мер А и при их реализации Ао0,8
2. воздуха, V / VoОтношение объема воздушного пространства, вовлеченного в комплекс при отсутствии защитных мер V и при их реализации Vo1,0
3. воды, ? / ?оОтношение площади акватории, вовлеченной в комплекс при отсутствии защитных мер ? и при их реализации ?о0,9
4. предотвращение ущебра, У / УоОтношение ущерба от загрязнения водоема при отсутствии защитных мер У и при их реализации УоУІ / УІІ
Социология1. Урожайность, Пс / ПсоОтношение урожайности сельскохозяйственных угодий при отсутствии водохозяйственных мероприятий Пс к урожайности при их реализации Псо1,1
2. Продуктивность, Пп /
Список литературы
1.СНИП 2.04.02-84*. Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.
2. Укрупненные нормы водоотведения и водопотребления для различных отраслей промышленности (СЭВ ВНИИ ВОДГЕО). М, Стройиздат 1982.
3. Канализация. А.И. Жуков.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
