Состав и свойства сточных вод

Экология техногенных объектов

 

Часть I

Системы водоотведения промышленных предприятий, портов и судов

 

 

Учебное пособие

 

Санкт-Петербург

2006

УДК 628.218

ББК

Рецензенты:

Растрыгин Н.В. Экология техногенных объектов. Ч. 1. Системы водоотведения промышленных предприятий, портов и судов: Учебное пособие. – СПб.: СПГУВК, 2006. – 67 с.

 

 

Предназначено для студентов гидротехнического факультета, обучающихся по специальности: 320600 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов».

Может быть использовано студентами других факультетов в рамках дисциплин природоохранного направления.

 

 

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского государственного университета водных коммуникаций.

 

УДК 628.218

ББК

Санкт-Петербургский государственный

Университет водных коммуникаций, 2006.

СОДЕРЖАНИЕ

1.Системы водоотведения промышленных предприятий......................... 5

1.1. Состав и свойства производственных сточных вод......................... 5

1.1.1.Классификация сточных вод........................................................ 5

1.1.2. Состав и свойства сточных вод................................................... 6

1.1.3. Количество сточных вод на предприятии.................................. 8

1.2. Режим водоотведения...................................................................... 11

1.3. Схемы водообеспечения и водоотведения промышленных предприятий  11

1.3.1. Схемы водообеспечения............................................................ 11

1.3.2. Балансовые схемы водообеспечения........................................ 15

1.3.3 Оценка эффективности использования воды на промышленных предприятиях....................................................................................... 16

1.3.4. Особенности водоотводящих систем промышленных предприятий    18

Системы водоотведения.................................................................... 18

Схемы водоотведения промышленных предприятий..................... 19

Основные требования к системам водоотведения промышленных предприятий........................................................................................................... 21

1.4. Условия выпуска производственных сточных вод в водные объекты и водоотводящую сеть населенных пунктов............................................ 23

1.4.1. Условия выпуска производственных сточных вод в водные объекты  23

1.4.2. Условия выпуска сточных вод в водоотводящую сеть населенного пункта.............................................................................................................. 23

2. Системы водоотведения портов........................................................... 26

2.1. Хозяйственно-бытовая канализационная сеть............................... 26

2.2. Производственная канализация..................................................... 28

2.3. Ливневая канализация..................................................................... 28

3. Системы водоотведения судов............................................................. 29

3.1. Состав судовых сточных вод.......................................................... 30

3.1.1. Хозяйственно-бытовые сточные вод........................................ 30

3.1.2. Нормы водопотребления.......................................................... 33

3.1.2. Подсланевые воды..................................................................... 34

3.2. Источники загрязнения................................................................... 37

3.2.1. Хозяйственно-бытовая сточная вода........................................ 37

3.2.2. Подсланевые воды..................................................................... 37

3.3. Выбор технологических схем очистки судовых сточных вод...... 38

3.3.1. Подсланевые воды..................................................................... 38

3.3.2 Хозяйственно-бытовые сточные воды....................................... 39

3.4. Испытания судовых установок очистки сточных вод................... 41

3.4.1. Подсланевые воды..................................................................... 41

3.4.2. Хозяйственно-бытовые сточные воды...................................... 45

4. Повторное использование сточных вод.............................................. 47

Рис.4.3. Малоотходная технология – аналог трофической цепи... 49

4.1. Современный производственно-технологический цикл................ 50

4.2. Малоотходная и безотходная технологии..................................... 51

4.3. Основные методы очистки сточных вод при их повторном использовании 53

4.4. Борьба с биологическим обрастанием, коррозией и отложениями в системах оборотного водообеспечения................................................................ 55

4.5. Применение городских сточных вод на промышленных предприятиях   56

4.6. Системы водообеспечения предприятий с минимальным сбросом сточных вод................................................................................................................. 57

4.7. Основные природоохранные цели повторного использования очищенных сточных вод............................................................................................ 59

4.8. Совместная очистка производственных и бытовых сточных вод. 60

4.9. Блокированные очистные сооружения.......................................... 61

4.10. Схема использования сточных вод территориально-производственных комплексов.............................................................................................. 62

Контрольные вопросы........................................................................... 65

Список литературы................................................................................ 67

 

Системы водоотведения промышленных предприятий

Состав и свойства производственных сточных вод

Классификация сточных вод

Сточные воды от промышленных предприятий, в зависимости от условий образования, подразделяют на три основные группы:

 - Производственные сточные воды. Их наличие непосредственно связано с выпуском продукции или обеспечением работы технологического оборудования. Эти воды, в свою очередь следует разделить на технические и технологические.

Технические сточные воды являются следствием использования воды для обеспечения нормальной работы технологического оборудования (например, охлаждение).

Технологические сточные воды образуются в результате использования воды в технологических процессах (например: гидротранспорт, растворы реактивов и т.д.)

 - Бытовые сточные воды. Образуются в результате использования воды для бытовых целей (т.е. воды от санитарных узлов, душевых и т.д.)

 - Атмосферные (поверхностные) сточные воды. Являются результатом выпадения осадков (дождевые и талые). К этой группе следует отнести воду, используемую для полива газонов, проездов, а также, для мытья зданий и т.п.

По степени загрязненности сточные воды могут быть двух категорий:

 - загрязненные, т.е. сброс которых в водный объект или водоотводящую сеть населенного пункта без предварительной обработки запрещен;

 - незагрязненные (условно-чистые), т.е. сброс которых в водный объект или водоотводящую сеть населенного пункта, в данных условиях, разрешен без предварительной обработки.

В зависимости от назначения, воду в системах производственного водоснабжения разделяют на 4 категории:

I категория - вода используется для охлаждения жидких и конденсации газообразных продуктов в теплообменных аппаратах без соприкосновения с продуктом, а также вода, используемая для охлаждения технологического оборудования; вода нагревается, но практически не загрязняется (загрязнение химическими веществами такой воды наблюдается в результате аварий или неисправности теплообменных аппаратов и технологического оборудования);

II категория - вода используется в качестве среды, поглощающей различные нерастворимые (механические) и растворенные примеси; при этом не нагревается, но загрязняется механическими и растворенными примесями (например: обогащение полезных ископаемых, гидротранспорт);

III категория - вода используется также, как и вода II категории; при этом загрязняется и нагревается (например: улавливание и очистка газов в скрубберах, гашение кокса и т.д.)

IV категория - вода используется в качестве растворителя реагентов или экстрагента (например: при флотационном обогащении природных ископаемых) и др.

 

 

Состав и свойства сточных вод

 

Загрязненные производственные сточные воды (как правило, технологические воды) содержат различные примеси и могут быть разделены в связи с этим на три группы:

- загрязненные преимущественно минеральными примесями (предприятия металлургической, машиностроительной, горнодобывающей промышленностей; заводы по производству минеральных удобрений, кислот, стройматериалов и др.)

- загрязненные преимущественно органическими примесями (предприятия пищевой, целлюлозно-бумажной, микробиологической промышленности; заводы по производству пластмасс, каучука и др.);

- загрязненные минеральными и органическими примесями (предприятия нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, фармацевтической промышленностей; заводы по производству консервов, сахара, продуктов органического синтеза, бумаги, витаминов и др.)

В зависимости от концентрации загрязняющих веществ производственные сточные воды можно представить 4 группами: 1 - 500; 500 - 5000; 5000 - 30000; и более 30000мг/л.

По степени агрессивности выделяют:

- слабоагрессивные (слабокислые с рН=6,0¸6,5 и слабощелочные с рН=8¸9);

- сильноагрессивные (сильнокислые с рН<6 и сильнощелочные с рН>9);

- неагрессивные (с рН=6,5 ¸8,0).

Кроме того, загрязненные производственные сточные воды классифицируют по содержанию токсичных и опасных в эпидемиологическом отношении веществ и примесей; по наличию концентрированных отходов производства, не подлежащих выпуску в водоотводящую сеть; по физическим свойствам загрязняющих их органических примесей.

Состав и свойства производственных сточных вод определяются конкретными условиями их образования. Даже на предприятиях с одинаковыми технологическими процессами эти характеристики будут различными. Кроме того, различаться будут режимы водоотведения и удельный расход воды на единицу выпускаемой продукции.

Основное значение в формировании состава производственных сточных вод имеет вид перерабатываемого сырья, а также технологические процессы, промежуточные продукты, выпускаемая продукция, состав и свойства свежей воды и др.

При разработке схем водоотведения, а также при оценке возможности повторного использования воды или при создании оборотных систем водообеспечения, необходимо знать состав и режим отведения сточных вод. Для этого необходимо производить анализ физико-химических показателей и режимов поступления различных видов сточных вод, образующихся на предприятии по отдельным производствам и цехам, а в некоторых случаях - по отдельным технологическим процессам и аппаратам. В сточных водах должны определяться:

- содержание компонентов, специфичных для данного производства;

- общее количество органических веществ, выражаемое через БПК_полн(БПК₅) и ХПК;

- активная реакция (рН);

- степень минерализации;

- наличие биогенных элементов.

В зависимости от специфики производства и технологических процессов анализ состава и свойств сточных вод может производиться по разовым часовым, среднесменным и среднесуточным пропорциональным пробам. Следует также составлять графики колебания концентраций загрязнений по часам смен, суток, дням недели. Необходимо устанавливать такие параметры, как кинетика осаждения и всплытия механических примесей и их объем; возможность коагулирования примесей и т.д. с целью определения наиболее целесообразных и экономически обоснованных системы водоотведения и технологии очистки сточных вод на данном предприятии.

Значительное влияние на качество и состав производственных сточных вод оказывают особенности системы водообеспечения. Чем больше используется воды в оборотных циклах или повторно (на этом же предприятии либо на соседнем), тем меньше абсолютное количество сточных вод и тем выше содержание в них загрязняющих веществ.