Cистема водоотведения промышленных предприятий

Комбинированная система водоотведения обычно возникает исторически, в результате разной технической политики, реализуемой на различных этапах развития степени благоустройства города. При этом часть обслуживаемого объекта имеет общесплавную систему, а часть – полную раздельную. В силу происхождения комбинированные системы водоотведения занимают по санитарно-технической эффективности промежуточное положение.

Системы водоотведения промышленных предприятий также подразделяются на общесплавные и раздельные. Выбор системы водоотведения для предприятий весьма важен, так как на отдельных из них могут образовываться до 5 – 10 различных видов сточных вод, отличающихся по расходу, составу и свойствам содержащихся в них загрязнений.

При выборе системы водоотведения необходимо учитывать следующие возможности: – совместной и раздельной очистки отдельных видов (от отдельных цехов) сточных вод; – извлечения и использования ценных веществ, содержащихся в сточных водах; – повторного использования производственных сточных вод без очистки или после частичной очистки в системе оборотного водоснабжения или для технических нужд другого цеха или производства; – использования для производственных целей очищенных бытовых и дождевых вод; – использования производственных вод для орошения сельскохозяйственных и технических культур.

Кроме того, необходимо учитывать мощность водоема, в который предполагается сброс очищенных сточных вод, количество воды в нем, вид водопользования и его самоочищающуюся способность.

Общесплавную систему водоотведения (рис. 1.7, а) целесообразно применять для небольших промышленных предприятий (с малым расходом воды), если производственные сточные воды близки по составу к бытовым сточным водам и возможно попадание в дождевые воды загрязнений, характерных для производственных вод. Общесплавная система водоотведе-ния имеет одну водоотводящую сеть. Производственные воды от всех цехов совместно с бытовыми и дождевыми водами по этой сети отводятся на единые очистные сооружения.

Раздельные системы водоотведения могут быть различными. Особенности их зависят от вида сточных вод, образующихся на предприятии.

Раздельные системы водоотведения могут иметь несколько водо-отводящих сетей для отвода производственных сточных вод от отдельных цехов. Такие сети называются производственными. Их наименование дополняется словом, характеризующим основное загрязнение воды (например, производственные кислотосодержащие; производственные нефтесо-держащие и т.д.). Бытовые и дождевые воды также отводятся по самостоятельным сетям, называемым бытовая сеть и дождевая сеть. При этом возможен совместный отвод нескольких видов сточных вод. Производственные сточные воды всего промышленного предприятия или отдельного цеха совместно с бытовыми водами отводятся производственно-бытовой сетью. Сеть, предназначенная для совместного отвода производственных и дождевых вод, называется производственно-дождевой. Возможные раздельные системы водоотведения представлены на рис. 1.7.

Раздельную систему водоотведения с локальными очистными сооружениями (рис. 1.7, б) целесообразно применять при различном характере загрязнений бытовых и производственных вод. В сточных водах отдельных цехов могут содержаться специфические загрязнения. Для очистки воды от них целесообразно устройство локальных очистных сооружений. Например, в сточных водах фабрик первичной обработки шерсти содержится много жира и волокна, которые обычно удаляются на локальных сооружениях и утилизируются. Последующая очистка этих сточных вод может производиться с очисткой общего стока фабрик. Раздельную систему водоотведения с частичным оборотом производственных вод (рис. 1.7, в) целесообразно применять при возможности оборотного использования некоторых производственных сточных вод с частичной очисткой или для водоснабжения (после охлаждения) некоторых цехов и производств. Раздельную систему водоотведения с полным оборотом производственных вод (рис. 1.7, г) целесообразно применять при большом расходе производственных сточных вод и небольшом расходе воды в реке. Раздельные системы водоотведения с полным оборотом производственных и бытовых вод (рис. 1.7, д), а также всех сточных вод (рис. 1.7, е) целесообразно применять при нехватке воды в реке для целей водоснабжения.Раздельная система водоотведения с полным оборотом всех сточных вод (см. рис. 1.7, ё) называется бессточной системой водопользования, или замкнутой системой водного хозяйства промышленного предприятия. Создание таких систем водопользования должно обеспечить рациональное использование воды во всех технологических процессах, максимальную утилизацию компонентов сточных вод, нормальные санитарно-гигиенические условия работы обслуживающего персонала, исключение загрязнения окружающей природной среды, сокращение капитальных и эксплуатационных затрат. Рациональные системы использования воды должны разрабатываться на основе научно обоснованных требований к качеству воды, используемой в каждом технологическом процессе.

Рис. 1.7. Системы водоотведения промышленных предприятий:

а– общесплавная система; б – раздельная система с локальными очистными сооружениями; в и г – соответственно с частичным и полным оборотом производственных вод; д – с полным оборотом производственных и бытовых вод; е – 1 с полным оборотом всех сточных вод; I, II, III – цеха промышленных предприятий; ЛОС – локальные очистные сооружения; ОСПВ – очистные сооружения производственных вод; ОСБВ – очистные сооружения бытовых вод; УОВ – установка охлаждения воды; 1 и 2 – дождевые и бытовые сточные вод от промышленного предприятия; 3 – производственные воды от отдельных цехов; 4 – возврат воды в производство

Названные системы водоотведения следует рассматривать как приближенные. В зависимости от конкретных условий на предприятиях возможно создание нескольких систем очистки с вариантами объединения различных видов сточных вод (в том числе бытовых и дождевых). Возможно создание и нескольких оборотных централизованных систем.

В общем виде замкнутая система водопользования промышленного предприятия включает: – локальные оборотные (замкнутые) системы; – централизованные замкнутые системы; – охлаждающие локальные (централизованные) оборотные (замкнутые) системы, а также системы последовательного использования воды в двух или нескольких технологических операциях с передачей воды из одной системы в другую.

При разработке раздельных систем водоотведения выбор схемы отведения и очистки поверхностного стока представляет собой сложную задачу, которая должна решаться на основе оценки технической возможности и экономической целесообразности следующих мер: – локализации отдельных участков производственных территорий, где возможно попадание на поверхность специфических загрязнений, с отводом стока в производственную сеть; – раздельного отведения стока с водосбросных площадок, отличающихся по характеру и количеству загрязнений территорий; – самостоятельной очистки поверхностного стока; – подачи поверхностного стока на общезаводские сооружения для совместной очистки с производственными сточными водами (см. рис. 1.7, ё).

При очистке и использовании дождевых вод необходимо усреднять их по расходу (периодическое накопление в емкостях и последующее равномерное использование воды).

Расчеты показывают, что поверхностный сток (дождевые воды) и бытовые сточные воды после соответствующей очистки в ближайшие годы смогут удовлетворить более 50% потребности промышленности в воде. Радикальным решением проблемы охраны водных источников от загрязнения сточными водами являются разработка и внедрение бессточных систем водопользования.В последние годы наблюдается заметное увеличение оборота воды в промышленности. Коэффициент использования оборотной воды составляет: в черной и цветной металлургии – 0,8, на предприятиях химической промышленности – 0,83, на предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности – около 0,65.Выбор наиболее эффективной системы водоотведения зависит от технологических показателей желательности, предъявляемой в конкретной ситуации.
Обоснование применения определенной системы водоотведения должно быть комплексным, так как она характеризуется определенными показателями.
Экономическому обоснованию должен предшествовать технологический анализ выбора оптимального варианта или при наличии многих вариантов – двух-трех, удовлетворяющих основным требованиям.

Для систематизации и обобщения научно-технической информации рекомендуется составить граф, в котором находятся вероятные и перспективные системы, а также возможный уровень их использования.

График возможных вариантов водоотведения для общесплавной системы

При наличии мощного водоема и многократном разбавлении сточных вод в целом санитарная обстановка может быть удовлетворительной, если концентрации лимитирующих загрязнений не превысят значений ПДК. Однако следует отметить, что достижение санитарного благополучия путем разбавления не всегда оправдано.

Большинство токсичных веществ, находясь в начальный момент времени в состоянии равномерного распределения по объему воды, через определенный промежуток времени в естественных условиях перераспределяется неравномерно, сорбируюсь на твердой фазе в концентрациях на 3-5 порядков выше, чем при равномерном распределении.

Токсичные вещества в открытых водоемах сорбируются как на инертном материале, так и на живых объектах. К недостаткам общесплавной системы следует отнести сложнейшие проблемы утилизации осадков, так как их образование связано с присутствием в смеси сточных вод загрязнений различного происхождения, например, затрудняющих использование осадка в качестве удобрения.

Не технологичность общесплавной системы водоотведения еще и в том, что на каждом объекте смесь сточных вод будет разной по составу и свойствам, поэтому эффект действия очистных сооружений будет различным.

 

Для улучшения санитарного состояния водоема, являющегося приемником всех очищенных сточных вод, следует предусматривать очистные сооружения для дождевых сточных вод города и промпредприятий отдельно на локальных очистных сооружениях или совместно с бытовыми стоками города на городских очистных сооружениях.

Поскольку дождевые стоки образуются периодически и более чем на порядок превышают по расходу бытовые сточные воды, в целях экономии средств предусматривают лишь очистку наиболее загрязненных масс воды, приближающихся по составу загрязнений к бытовым стокам, что реализуется с помощью специальных разделительных камер-ливнесбросов.

В этом случае полная раздельная система превращается в полу раздельную. С технологической точки зрения она наиболее совершенна, так как все виды сточных вод подвергаются очистке, в водоем без обработки сбрасываются лишь низко концентрированные дождевые воды во время значительных ливней.

Комбинированные системы по технологическим признакам занимают промежуточное положение между общесплавной и полной раздельной системами.

Неполная раздельная система по экологическим требованиям идентична полной раздельной системе, при которой обычно не предусматривают очистку дождевых вод города.

При повышении степени благоустройства города неполная раздельная система трансформируется в полную раздельную, при которой качество дождевых вод несколько улучшается за счет уменьшения в стоках частиц почвы, вследствие увеличения площадей асфальтовых покрытий и зеленых насаждений. Выбор системы водоотведения определяется конечной технологической целью и основными требованиями охраны водных ресурсов от загрязнения и их рационального использования.

Технологически оптимальный вариант системы водоотведения можно обосновать, учитывая показатели желательности и степень совершенства технологии.

К показателям желательности относят: – безопасность; – санитарный эффект; – надежность; – мало энергоемкость; – возможность возврата воды в производство или по другому назначению; – возможность эффективной утилизации отходов; – степень благоустройства обслуживаемого объекта.

Степень удовлетворения анализируемой технологии каждому показателю желательности D оценивают по коэффициентам, изменяющимся от 0 до 1:
D = 0 — система полностью не удовлетворяет данному показателю;
D = 0,2 — мало удовлетворяющая система;
D = 0,5 — удовлетворяющая;
D = 0,8 — хорошо удовлетворяющая;
D = 1 — полностью удовлетворяющая

Оптимальная будет cчитаться системы имеющие технологический показатель оптимального OD максимально. Значение находит OD по формуле OD= * …* где n - число учитывающий показатель желательности   В этом случае анализ систем в порядке предпочтения располагаются по порядку убывании.. Необходимо отдавать предпочтение предпочтение системам с минимальной энергоемкостью на единицу отводимых и очищенных до требуемого качества стоков.