Промышленные объекты №3 и №4

Сравнительный анализ (по табл. 6) качественного состава сточных вод промышленных объектов №3 и №4 показывает сходство по качественно-количественному составу (значения многих показателей отличаются незначительно: взвешенные вещества ПО№3 800 мг/л – ПО№4 1000 мг/л; БПК_полн 500 – 600; ХПК 1000 – 1200; хлориды 100 – 300; сульфаты 300 – 500; нефтепродукты 100 – 300). Сточные воды объектов №3 и №4 схожи по всем показателям: взвешенным веществам, азоту аммонийному, БПК_полн, ХПК, хлоридам, сульфатам, ионам металлов, нефтепродуктам и активной реакции среды(рН). Качественный состав сточных вод очень близкий, причем различие в количественном составе сточных вод не подразумевает изменения технологии их обработки. Это позволяет использовать смешение сточных вод.

Очищенные смешанные сточные воды целесообразно использовать для обеспечения (1500 м³/сут) объекта №4, т.к. в этом случае не потребуется применение дорогостоящих методов очистки сточных вод, поскольку концентрации ионов марганца, цинка и меди не меняются и по ним очистку производить не требуется (исходя из предварительного рассмотрения таблиц 5 и 6 исходных данных).

По сравнению с еще не распределенными сточными водами ПО№1 сточные воды ПО№3 и ПО№4 имеют большую загрязненность по качественно-количественному составу (у ПО№1 сточной воде полностью отсутствуют ионы марганца, цинка, меди и нефтепродукты); так же загрязнение по ионам железа ПО№1 более чем в 100 раз меньше чем у ПО№3 и ПО№4; по азоту аммонийному на ПО№1 загрязнение, наоборот, более, чем в 10 раз больше, чем у ПО№3 и ПО№4. Остальные показ атели отличаются в 2-6 раз), поэтому сточные воды ПО№1 нерационально смешивать со сточными водами ПО№3 и ПО№4, т.к. их смешение усложнит схему очистки воды за счет того, что более чистая вода объекта №1, получит дополнительную концентрацию загрязняющих веществ (ионы магния, цинка, меди и нефтепродукты), что в свою очередь приведет к усложнении схемы очистки сточных вод.

При сравнении сточных вод ПО№3 и ПО№4 с другими объектами видно, что отношение ХПК/БПК_полн на этих объектах 2>1,5 (1000+1200/500+600=2), поэтому биохимическая очистка нецелесообразна. (Биологическая очистка применяется при отношении ХПК/БПК_полн ≤ 1,5). Также в смешанной сточной воде содержатся нефтепродукты, которые являются токсичными для микроорганизмов и нарушают процесс биохимической очистки.

На ПО№3 требования к подаваемой воде по ионам металлов и нефтепродуктам достаточно высокие (ионы металлов – 0,01-0,3мг/л, нефтепродукты – 0,5мг/л) по сравнению с ПО№4 (ионы металлов – 1-10мг/л, нефтепродукты – 10мг/л).

Качество подаваемой воды на ПО№3 достаточно высокое (низкая концентрация ионов металлов и нефтепродуктов). До таких требований целесообразнее и проще всего очистить сточные воды с ПО№1 (пояснено в п. 3.3.).

Качество подаваемой воды на ПО№4 достаточно низкое по многим показателям: ионы металлов, хлоридов, сульфатов и нефтепродуктов. Исходя из этого, предлагается ввести оборотную систему водообеспечения на ПО№4 с использованием смешанных сточных вод объектов №3 и №4. Подавать сточную воду с ПО№3 и ПО№4 на другие объекты не целесообразно из за того, что на ПО№1 требование к качеству подаваемой воды по многим показателям (азот аммонийный, хлориды, сульфаты, ионы металлов и нефтепродукты) устанавливает полное их отсутствие, что, в свою очередь, значительно усложнит и увеличит стоимость технологии очистки сточных вод с ПО№3 и ПО№4. Требование к качеству подаваемой воды на ПО№2 значительно выше (отсутствие ионов магния, цинка, меди, а также низкое содержание ионов железа и нефтепродуктов), Это усложнит очистку сточных вод при их подаче с ПО№3 и ПО№4 на эти объекты. На объекте же №5 требование к качеству подаваемой воды значительно ниже (содержание хлоридов и сульфатов не нормируется, а содержание ионов металлов и нефтепродуктов в 2-10 раз больше, чем на всех других объектах) и его целесообразнее запитать от наиболее загрязненного потока (смешанный поток с ПО№2 и ПО№5 – пояснено в п. 3.1.).

Из всего вышесказанного, ввод оборотного водообеспечения на ПО№4 рационален. За счет оборотного водообеспечения ПО№4 будет полностью запитан на 1500 м³/ч.

Схема водообеспечения ПО№3 и №4 представлена на рис.4.

Рис 4. Схема системы водообеспечения промышленных объектов №3 и №4

Промышленный объект № 1

При анализе качественно-количественного состава отводимой воды ПО №1, наблюдается отсутствие ионов марганца, цинка, меди и нефтепродуктов, а также низкое содержание ионов железа. Следовательно, нецелесообразно будет смешивать сточные воды данного объекта со сточными водами других объектов, в которых присутствуют перечисленные примеси и концентрации ионов железа в более, чем 100 раз больше, т.к. при смешении сточных вод, более чистая вода этого объекта получит дополнительную концентрацию указанных загрязняющих веществ, что, в свою очередь, приведет к усложнению схемы очистки сточных вод, а также это может привести к нарушению соотношения ХПК/БПК_полн.

Сточные воды с ПО№1 направляются на ПО№3. Качество подаваемой воды на ПО№3 достаточно высокое (низкая концентрация ионов металлов и нефтепродуктов). До таких требований целесообразнее и проще всего очистить сточные воды с ПО№1 (поскольку в них отсутствуют ионы марганца, цинка, меди и нефтупродукты, а содержание ионов железа очень незначительно (0,03 мг/л) по сравнению с требованиями на ПО№3 (0,3мг/л) и по этим показателям очистку производить не придется, что упростит и удешевит процесс очистки. Но т.к. расхода очищенной воды с ПО№1 недостаточно (800 м³/ч, а требуется 1000), еще 200 м³/ч необходимо подвести с водопроводных очистных сооружений (ВОС) (т.к. на техногенном комплексе уже предусмотрена очистка воды до качества воды, подаваемой на ПО№1 и ПО№2 (исходя из требований таблицы 5), качество воды подойдет для объекта №3), а подводить очищенную воду с других объектов нецелесообразно, поскольку они в несколько раз загрязненнее и потребуется более трудоемкая и дорогостоящая очистка.

Для очистки воды предлагается использовать группу биохимических методов (группа методов обработки воды, в основе которых лежит способность живых организмов в процессе жизнедеятельности поглощать органические вещества), т.к. ХПК/БПК сточных вод ≤ 1,5. Биохимическая очистка воды является наиболее экономически выгодной для избавления от растворенных концентраций. Также этот метод целесообразно выбрать, поскольку в сточной воде объекта №1 отсутствуют нефтепродукты, являющиеся токсичными для микроорганизмами.

Для того чтобы обеспечить объект №1 свежей водой, используем воду с ВОС, поскольку на техногенном комплексе уже предусмотрена очистка воды до качества воды, подаваемой на ПО№1 (исходя из требований таблицы 5) и очищать воду от каких либо объектов до требуемого качества на ПО№1 не целесообразно.

Качество подаваемой воды на ПО№1 достаточно высокое (полное отсутствие хлоридов и сульфатов, азота аммонийного, ионов металлов и нефтепродуктов).

Предварительная схема водообеспечения ПО №1 представлена на рис.3.

Предлагаемая балансовая схема производственного водообеспечения техногенного комплекса представлена на рис. 6.

Рис.5 Схема системы водообеспечения промышленного объекта №1

Проектируемый вариант балансовой схемы производственного водообеспечения техногенного комплекса

Для решения поставленной задачи показатели качества сточных вод от промышленных объектов сравниваются с требованиями, предъявляемые к качеству воды, подаваемой на эти объекты. Исходя из принципа близости качественно-количественного состава и расходов сточных вод, был разработан проектный вариант схемы производственного водообеспечения техногенного комплекса.

Предлагаемая балансовая схема производственного водообеспечения техногенного комплекса представлена на рис. 6.

5. Разработка технологических схем очистки сточных вод,расчёт показателей качества совместно утилизируемых сточных вод

Расчёт показателей качества сточных вод, совместно направляемых на утилизацию, предшествует разработке технологических схем очистки сточных вод и расчёту основных характеристик этих процессов. Показатели качества смешанных сточных вод определяются по формуле:

Расчет показателей качества сточных вод представлен в таблицах 1, 2.

Таблица 1. Расчет показателей качества смешанных сточных вод объектов №3 и №4

Таблица 2. Расчет показателей качества смешанных сточных вод объектов №2 и №5