Обоснование характеристики сточных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Основная деятельность молокоперерабатывающего комбината - переработка молока, выпуск молочной продукции. Данная работа выполнена с целью определения методов и способов очистки сточных вод до концентрации загрязняющих веществ допустимого сброса в городскую канализацию.

В работе также:

- Дана характеристика предприятия как источника образования загрязненных сточных вод;

- Определена качественная и количественная характеристика сточных вод, поступающих на очистные сооружения и в городскую канализацию.

- Произведен расчет водопотребления и водоотведения по структурным подразделениям предприятия, рассчитаны концентрации загрязняющих веществ по основным показателям (ХПК, БПК, взвешенные вещества) до и после очистки;

- Составлена балансовая схема водопользования предприятия с предложениями по очистке сточных вод предприятия.

- Произведен подбор методов очистки сточных вод предприятия.

1. Характеристика предприятия как источника образования загрязнённых сточных вод

Структурные подразделения предприятия:

1. Основное производство:

- Цех производства кисломолочной продукции;

- Цех производства цельного молока;

- Маслодельный цех.

2. Вспомогательное производство:

- Административное здание

_ Автотранспортное предприятие (АТП).

1. Основное производство.

Цех производства кисломолочной продукции

Данный цех предназначен для производства жёстких кож для низа обуви. Сырьём для данного производства служат шкуры крупного рогатого скота, которые поступают на предприятие от кожсырьевых заводов в подготовленном и обработанном виде - шкуры животных после предварительной обработки, которая заключается в удалении эпидермиса и подкожной жировой ткани, превращаются в кожу дублением различными веществами. Первичная обработка шкур охватывает следующие ступени рабочего процесса: замочка и промывка, золение, обеззоливание голья, бучение и мягчение, дубление, промывка и обработка в барабане именно на эти процессы расходуется вода в данном цехе. Система водоснабжения прямоточная, производственные сточные воды подвергаются предварительной очистке на локальных очистных сооружениях. Хозяйственно-бытовые сточные воды образуются в результате жизнедеятельности рабочего персонала. Предприятие работает в 2 смены 360 дней в году. Количество персонала в данном цехе составляет 350 человек в смену. После локальной очистки производственные сточные воды смешиваются с хозяйственно-бытовыми сточными водами и поступают на центральные очистные сооружения. Производительность предприятия по жесткой коже составляет 150 т/год. Расчет водопотребления и водоотведения произведен с использованием удельных показателей водопотребления и водоотведения в соответствии со справочной литературой [1]. Характеристика водопотребления и водоотведения на предприятии приведена в табл. 1.

Таблица 1

	Обозначения	ед. измерения	кол-во
Производительность предприятия:	N	т/сут	96
Количество смен в сутки:	k	шт.	2
Количество рабочих дней в году:	l	шт.	365
Среднегодовой расход воды на единицу продукции:
- На технологические нужды	q1	м3	7,3
- На хозяйственно-бытовые нужды	q2	м3	0,2
- Технологические потери	с	м3	0,8
Концентрация ЗВ сточных вод цеха:
- ХПК	Схпк	мгО/л	1200
- БПК	Сбпк	мгО2/л	1000
- Взвешенные вещества	Свв	мг/л	350
Количество персонала	n	чел.	350
Удельный расход воды на 1 человека в смену	q	л/чел.*смену	25
Нормативы ЗВ сточных вод при сбросе в горколлектор:
- БПК		мгО2/л	700
- Взвешенные вещества		мг/л	300

Расчет водопотребления и водоотведения цеха:

1. Расчет водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды сотрудников предприятия:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки

где:

n	-	Количество персонала в данном цехе, чел.
q	-	Удельный расход воды на 1 человека в смену, л/чел.*смену.
k	-	Количество смен в сутки, шт.
l	-	Количество рабочих дней в году, шт. ддЗ

Безвозвратные потери принимаются 10%.

Q_б = = 1825 м³/год = 5 м³/сутки

2. Расчет водопотребления и водоотведения производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, образующихся в результате производственной деятельности и от обслуживания оборудования и помещений:

, м³/сутки,

, м³/год,

, м³/год, м³/сутки,

Q_оборуд = q₂

где:

N	-	Производительность предприятия, т/год.
q1 q2	- -	среднегодовой расход воды на ед. продукции для технологических нужд, м3/т. среднегодовой расход воды на ед. продукции для хозяйственно-бытовых нужд, м3/т.
с	-	Технологические потери воды на ед. продукции, м3/т
l	-	Количество рабочих дней в году, шт.

Q_пр. =96= 255792 м³/год = 700,8 м³/сутки

Q_пр.ст. = 255792 - 96 = 227760 м³/год

Q_оборуд = 96 = 7008 м³/год

Сводная таблица водопотребления и водоотведения по цеху производства кисломолочной продукции.

Таблица 2

	Расход
	м3/год	м3/сутки
Водопотребление на хоз-бытовые нужды работников предприятия	1825	5
Водопотребление на производственные нужды	255792	700,8
Водопотребление на обслуживание оборудования и помещений	7008	19,2
Всего	264625	725
Всего отведение хоз-бытовых сточных вод	8833	24,2
Всего отведение производственных сточных вод	227760	624

Концентрации загрязнений в сточных водах, выпускаемых в водоемы кисломолочным цехом, превышают нормативы сброса сточных вод в горколлектор и поэтому их необходимо очистить, т.е. довести до нужной концентрации. Необходимая очистка описана в пункте 4.

Цех производства цельного молока.

Данный цех предназначен для производства следующих видов питьевого молока:

- молоко цельное, нормализованное, содержащее 3,2% жира;

- молоко, содержащее 6% жира, полученное с добавлением сливок и последующей гомогенизацией (измельчение жировых шариков);

- молоко топленное, содержащее 6% жира, гомогенизированное, подвергшееся длительной выдержке при высокой температуре;

- молоко витаминизированное цельное и нежирное, обогащенное витамином С;

- молоко нежирное (обезжиренное), полученное в результате сепарирования цельного молока.

Предприятие работает в 2 смены 365 дней в году. Количество персонала в данном цехе составляет 400 человек в смену. Производительность предприятия по производству цельного молока составляет 488 т/сут. Расчет водопотребления и водоотведения произведен с использованием удельных показателей водопотребления и водоотведения на единицу продукции в соответствии со справочной литературой [4]. Характеристика сточных вод цеха производства цельного молока приведена в табл. 3.

Таблица 3

	Обозначения	ед. измерения	кол-во
Производительность предприятия:	N	т/сут	488
Количество смен в сутки:	k	шт.	2
Количество рабочих дней в году:	l	шт.	365
Среднегодовой расход воды на единицу продукции:
- На технологические нужды	q1	м3	5,4
- На хозяйственно-бытовые нужды	q2	м3	0,1
- Технологические потери	с	м3	0,6
Концентрация ЗВ сточных вод цеха:
- ХПК	Схпк	мгО/л	1400
- БПК	Сбпк	мгО2/л	1200
- Взвешенные вещества	Свв	мг/л	350
Количество персонала	n	чел.	400
Удельный расход воды на 1 человека в смену	q	л/чел.*смену	25
Нормативы к качеству воды
- БПК		мгО2/л	700
- Взвешенные вещества		мг/л	300

Расчет водопотребления и водоотведения цеха:

1. Расчет водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды сотрудников предприятия:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки

где:

n	-	Количество персонала в данном цехе, чел.
q	-	Удельный норматив водопотребления на 1 человека, л/чел.*смену.
k	-	Количество смен в сутки, шт.
l	-	Количество рабочих дней в году, шт.

Безвозвратные потери принимаются 10%.

Q_б = 400= 7300 м³/год = 20 м³/сутки

2. Расчет водопотребления и водоотведения производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, образующихся в результате производственной деятельности и от обслуживания оборудования и помещений:

, м³/сут,

, м³/год,

, м³/год, м³/сутки,

Q_оборуд =q₂

где:

N	-	Производительность предприятия, т/сут.
q1 q2	- -	среднегодовой расход воды на ед. продукции для технологических нужд, м3/т. среднегодовой расход воды на ед. продукции для хозяйственно-бытовых нужд, м3/т.
с	-	Технологические потери воды на ед. продукции, м3/т
l	-	Количество рабочих дней в году, шт.

Q_пр. = 488 = 961848 м³/год = 2635 м³/сутки

Q_пр.ст. = 961848 - 488 = 854976 м³/год

Q_оборуд = 488 = 17812 м³/год

Результаты расчета приведены в табл. 4.

Сводная таблица водопотребления и водоотведения по цеху производства цельного молока.

Таблица 4

	Расход
	м3/год	м3/сутки
Водопотребление на хоз-бытовые нужды работников предприятия	7300	20
Водопотребление на производственные нужды	961848	2635
Водопотребление на обслуживание оборудования и помещений	17812	49
Всего	986960	2704
Всего отведение хоз-бытовых сточных вод	25112	68,8
Всего отведение производственных сточных вод	854976	2342

Концентрации загрязнений в сточных водах, выпускаемых цехом производства цельного молока, превышают нормативы сброса сточных вод в горколлектор и поэтому их необходимо очистить, т.е. довести до нужной концентрации. Для этого используется ЛОС и ЦОС, расчёт которых произведён в пункте 5. Предварительно воды от цехов производства жёсткой и мягкой кож направляют в усреднитель, т.к. значения концентраций ЗВ не отличаются друг от друга.

Маслоделательный цех

Масло - пищевой продукт, представляющий собой концентрат молочного жира. Высокая калорийность сравнительная легкость усвоения организмом сливочного масла делают его ценным пищевым продуктом для человека. Численность персонала составляет 250 чел./смену. Характеристика водопотребления и водоотведения сточных вод данного цеха приведена в табл. 5.

Таблица 5

	Обозначения	ед. измерения	кол-во
Производительность предприятия:	N	т/сут	216
Количество смен в сутки:	k	шт.	2
Количество рабочих дней в году:	l	шт.	365
Среднегодовой расход воды на единицу продукции:
- На технологические нужды	q1	м3	1,9
- На хозяйственно-бытовые нужды	q2	м3	0,1
- Технологические потери	с	м3	0,2
Концентрация ЗВ сточных вод цеха:
- ХПК	Схпк	мгО/л	3000
- БПК	Сбпк	мгО2/л	2400
- Взвешенные вещества	Свв	мг/л	600
Количество персонала	n	чел.	250
Удельный расход воды на 1 человека в смену	q	л/чел.*смену	25
Нормативы ЗВ сточных вод при сбросе в горколлектор:
- БПК		мгО2/л	700
- Взвешенные вещества		мг/л	300

Расчет водопотребления и водоотведения цеха:

1. Расчет водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды сотрудников предприятия:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки

где:

n	-	Количество персонала в данном цехе, чел.
q	-	Удельный норматив водопотребления на 1 человека, л/чел.*смену.
k	-	Количество смен в сутки, шт.
l	-	Количество рабочих дней в году, шт.

Безвозвратные потери принимаются 10%.

Q_б = 250 = 4562, 5 м³/год = 12,5 м³/сутки

2. Расчет водопотребления и водоотведения производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, образующихся в результате производственной деятельности и от обслуживания оборудования и помещений:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки,

где:

N	-	Производительность предприятия, т/год.
q1 q2 q3	- - -	среднегодовой расход воды на ед. продукции для технологических нужд, м3/т. среднегодовой расход воды на ед. продукции для хозяйственно-бытовых нужд, м3/т. Среднегодовой расход воды на ед. продукции для оборотной воды м3/т.
у	-	Технологические потери воды на ед. продукции, м3/т
l	-	Количество рабочих дней в году, шт.

Значения N, q_1,2,3, у, l приведены в табл. 5.

Q_пр. = 120 8,5 = 1020 м³/год = 2,8 м³/сутки

Q_пр.ст. = 1020 - 120 7,5= 120 м³/год =0,33 м³/сутки

Q_{оборотная вода} =q₃N= 320,5 120 = 38460 м³/год

Q_оборуд =q₂N= 2 120 = 240 м³/год

Сводная таблица водопотребления и водоотведения по цеху производства искусственной кожи.

Таблица 6

	Расход
	м3/год	м3/сутки
Водопотребление на хоз-бытовые нужды работников предприятия	6480	18
Оборотная вода	38460	106,8
Водопотребление на производственные нужды	1020	2,8
Водопотребление на обслуживание оборудования и помещений	240	0,67
Всего водопотребление из ист.	7560	21,0
Всего отведение хоз-бытовых сточных вод	6720	18,67
Всего отведение производственных сточных вод	120	0,33

В этом цехе концентрации ЗВ не превышают допустимых норм сброса в горколлектор и поэтому ЛОС устанавливаем только для повторного использования производственной воды.

Цех производства обуви.

Полученная в предыдущих цехах мягкая, жесткая и искусственная кожа далее поступает в цех производства обуви. Технологический процесс производства обуви сухой, вода в данном цехе расходуется на охлаждение оборудования. Сточные воды образуются и от жизнедеятельности сотрудников цеха. Количество работников составляет 400 человек в смену. Режим работы в 2 смены 360 дней в год. Система водоснабжения оборотная для воды, использующейся на охлаждение. Сточные воды сбрасываются в канализацию и возвращаются в производство после предварительной очистки. Характеристика водопотребления и водоотведения сточных вод данного цеха приведена в табл. 7.

Таблица 7

	Обозначения	ед. измерения	кол-во
Производительность предприятия:	N	тыс. пар/год	380
Количество смен в сутки:	k	шт.	2
Количество рабочих дней в году:	l	шт.	360
Среднегодовой расход воды на единицу продукции:
3. Оборотная вода	q3	м3	2,5
4. На технологические нужды	q1	м3	6,0
5. На хозяйственно-бытовые нужды	q2	м3	9,0
6. Технологические потери	у	м3	2,5
Концентрация ЗВ сточных вод цеха:
- ХПК	Схпк	мгО/л	100
- БПК	Сбпк	мгО2/л	20
- Взвешенные вещества	Свв	мг/л	40
Количество персонала	n	чел.	400
Удельный расход воды на 1 человека в смену	q	л/чел.*смену	25
Нормативы ЗВ сточных вод при сбросе в горколлектор:
- БПК		мгО2/л	700
- Взвешенные вещества		мг/л	300

Расчет водопотребления и водоотведения цеха:

7. Расчет водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды сотрудников предприятия:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки

где:

n	-	Количество персонала в данном цехе, чел.
q	-	Удельный норматив водопотребления на 1 человека, л/чел.*смену.
k	-	Количество смен в сутки, шт.
l	-	Количество рабочих дней в году, шт. Значения n, q, k, l приведены в табл. 7.

Безвозвратные потери принимаются 10%.

Q_б =400 1000 = 7200 м³/год = 20 м³/сутки

8. Расчет водопотребления и водоотведения производственных и хозяйственно-бытовых сточных вод, образующихся в результате производственной деятельности и от обслуживания оборудования и помещений:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки,

где:

N	-	Производительность предприятия, т/год.
q1 q2 q3	- - -	среднегодовой расход воды на ед. продукции для технологических нужд, м3/т. среднегодовой расход воды на ед. продукции для хозяйственно-бытовых нужд, м3/т. Среднегодовой расход воды на ед. продукции для оборотной воды м3/т.
у	-	Технологические потери воды на ед. продукции, м3/т
l	-	Количество рабочих дней в году, шт.

Значения N, q_1,2,3, у, l приведены в табл. 7.

Q_пр. = 380 6 = 2280 м³/год = 6,33 м³/сутки

Q_пр.ст. = 2280 - 380 2,5= 1330 м³/год =3,7 м³/сутки

Q_{оборотная вода} = q₃N= 2,5 380 = 950 м³/год

Q_оборуд =q₂ N= 9,0 380 = 3420 м³/год

Сводная таблица водопотребления и водоотведения по цеху производства обуви.

Таблица 8

	Расход
	м3/год	м3/сутки
Водопотребление на хоз-бытовые нужды работников предприятия	7200	20,0
Оборотная вода	950	2,63
Водопотребление на производственные нужды	2280	6,33
Водопотребление на обслуживание оборудования и помещений	3420	9,5
Всего водопотребление из ист.	13850	38,47
Всего отведение хоз-бытовых сточных вод	10620	29,5
Всего отведение производственных сточных вод	1330	3,7

В цехе производства обуви концентрации ЗВ также не превышают допустимых норм сброса в горколлектор и поэтому ЛОС устанавливаем только для повторного использования производственной воды.

Цех производства кожгалантерейной продукции.

Производство кожгалантерейной продукции считается безводным. Вода в данном цехе расходуется только на нужды сотрудников цеха. Количество персонала составляет 360 чел./смену, 360 дней/год. Образующиеся бытовые сточные воды сбрасываются в городскую канализацию. Характеристика водопотребления и водоотведения на предприятии приведена в табл. 9.

Таблица 9

	Обозначения	ед. измерения	кол-во
Количество смен в сутки:	k	шт.	2
Количество рабочих дней в году:	l	шт.	360
Количество персонала	n	чел.	360
Удельный расход воды на 1 человека в смену	q	л/чел.*смену	25
Нормативы ЗВ сточных вод при сбросе в горколлектор:
- БПК		мгО2/л	700
- Взвешенные вещества		мг/л	300

Расчет водопотребления и водоотведения цеха:

9. Расчет водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды сотрудников предприятия:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки

где:



n	-	Количество персонала в данном цехе, чел.
q	-	Удельный норматив водопотребления на 1 человека, л/чел.*смену.
k	-	Количество смен в сутки, шт.
l	-	Количество рабочих дней в году, шт. Значения n, q, k, l приведены в табл. 9.

Безвозвратные потери принимаются 10%.

Q_б =360 1000 = 6480 м³/год = 18 м³/сутки

Q_{б ст.} = 6480 - 6480 0,1 = 5832 м³/год

Результаты расчета приведены в табл. 10.

Сводная таблица водопотребления и водоотведения по цеху производства кожгалантерейной продукции.

Таблица 10

	Расход
	м3/год	м3/сутки
Водопотребление на хоз-бытовые нужды работников предприятия	6480	18,0
Всего отведение хоз-бытовых сточных вод	5832	16,2

2. Вспомогательное производство

2.1 Административное здание

Данный участок предназначен для административного и экономического управления предприятием. Вода расходуется только на нужды сотрудников администрации. Количество персонала составляет 100 чел./смену, режим работы односменный 252 дня в год. Образующиеся бытовые сточные воды сбрасываются в городскую канализацию. Характеристика водопотребления и водоотведения на предприятии приведена в табл. 11

Таблица 11

	Обозначения	ед. измерения	кол-во
Количество смен в сутки:	k	шт.	2
Количество рабочих дней в году:	l	шт.	360
Количество персонала	n	чел.	100
Удельный расход воды на 1 человека в смену	q	л/чел.*смену	12
Нормативы ЗВ сточных вод при сбросе в горколлектор:
- БПК		мгО2/л	700
- Взвешенные вещества		мг/л	300

Расчет водопотребления и водоотведения цеха:

10. Расчет водопотребления на хозяйственно-бытовые нужды сотрудников предприятия:

, м³/год,

, м³/сутки,

, м³/год, м³/сутки

где:



n	-	Количество персонала в данном цехе, чел.
q	-	Удельный норматив водопотребления на 1 человека, л/чел.*смену.
k	-	Количество смен в сутки, шт.
l	-	Количество рабочих дней в году, шт. Значения n, q, k, l приведены в табл. 11.

Безвозвратные потери принимаются 10%.

Q_б =100 1000 = 302,4 м³/год = 1,2 м³/сутки

Q_{б ст.} = 302,4 - 302,4 0,1 = 272,16 м³/год

Результаты расчета приведены в табл. 12.

Сводная таблица водопотребления и водоотведения по административному зданию.

Таблица 12

	Расход
	м3/год	м3/сутки
Водопотребление на хоз-бытовые нужды работников предприятия	302,4	1,2
Всего отведение хоз-бытовых сточных вод	272,16	1,08

3. Характеристика сточных вод, поступающих на ЛОС от цехов производства мягкой и жесткой кожи

Расчет концентраций загрязняющих веществ сточных вод, поступающих на очистку от цехов производства жёстких и мягких кож, после усреднителя рассчитывается по формуле:

, мгО₂/л,

, мгО₂/л,

, мг/л,

Результаты расчета приведены в табл. 13.

Сводная таблица характеристики сточных вод, поступающих на ЛОС от цехов производства мягкой и жесткой кожи.

Таблица 13

	С1	Q1	С2	Q2	Собщ	Qобщ
ХПК	3200	48,2	3200	36,11	3200	84,31
БПК	1500	48,2	1500	36,11	1500	84,31
Взвешенные вещества	2870	48,2	2870	36,11	2870	84,31

4. Характеристика сточных вод, поступающих на ЦОС

Расчет концентраций загрязняющих веществ сточных вод, поступающих на очистку от всех цехов производства, после усреднителя рассчитывается по формуле:

, мгО/л,

, мгО₂/л,

, мг/л,

Результаты расчета приведены в табл. 14.

Сводная таблица характеристики сточных вод, поступающих на ЦОС.

Таблица 14

	С11	Q11	С21	Q21	С31	Q31	Собщ	Qобщ
ХПК	3200	84,31	100	0,33	100	3,7	3358,6	88,34
БПК	1500	84,31	20	0,33	20	3,7	1432,5	88,34
Взвешенные вещества	143,5	84,31	40	0,33	40	3,7	138,8	88,34

5. Предложения по системам очистки сточных вод

На кожевенно-обувном предприятии образуются загрязнённые сточные воды от цехов производства мягкой и жёсткой кожи, а условно-чистые сточные воды образуются от цеха производства обуви и от цеха производства искусственной кожи. Предприятие имеет раздельную канализацию бытовых и промышленных вод, обеспеченную локальными системами очистки. После ЛОС сточные воды направляются на централизованную очистную станцию. Условно-чистые сточные воды образуются от охлаждения оборудования, затем направляются на локальную систему очистки, которая представляет собой теплообменный аппарат. После локальной очистки часть охлаждённых сточных вод направляется обратно в производство, а часть направляется на ЦОС для разбавления загрязнённых сточных вод и для поддержания температурного режима благоприятного для развития микроорганизмов.

В результате деятельности цеха производства мягкой кожи и цеха производства жёсткой кожи образуются загрязнённые сточные воды, которые потом поступают на усреднитель, а затем на механическую очистку. Рекомендуется использовать метод флотации, т.к. эффективность данного метода составляет более 95%.

Концентрация взвешенных веществ до очистки	Метод очистки	Эффективность очистки	Концентрация взвешенных веществ после очистки
2870 млг	флотация	95%	143,5 мг/л

Для очистки объединённого потока сточных вод используется биологический метод очистки: аэротенк и вторичный отстойник.

Данный вид очистки обеспечивает 85% очистки. После ЦОС очищенные сточные воды поступают в городскую канализацию.



Вещество	Концентрация вещества до очистки	Метод очистки	Эффективность очистки	Концентрация вещества после очистки
ХПК	3358,6 мгО2/л	Биологическая очистка	85%	503,8 мгО2/л
БПК	1432,5 мгО2/л			214,9 мгО2/л

Хозяйственно-бытовые сточные воды не требуют специальной очистки. Концентрация загрязняющих веществ является допустимой для сброса в городскую канализацию.

Список литературы

сточный вода цех загрязнённый

1. Укрупнённые нормы расхода воды и количества сточных вод на единицу продукции для различных отраслей. Стройиздат М. 1973 г.

2. Волков В.А. и др. «Технология кожи» М. Лёгкая промышленность 1976 г.

3. Павлов С.А. и др. «Технология искусственной кожи» М. Лёгкая промышленность 1958 г.

4. Андрианова Г.П. «Химия и технология полимерных плёночных материалов и искусственной кожи» М. Легпромиздат 1990 г.

5. Мейнк Ф. «Очистка промышленных сточных вод» Л. Гостоптехиздат 1963 г.

Размещено на Allbest.ru