Комплексное использование водных ресурсов (стр. 2 из 4)
Кроме хозяйственно-бытовых стоков, необходимо учитывать дождевые, моечные и талые стоки, поступающие в систему канализации с территории населенного пункта.
Годовой объем поверхностного стока – WнпП.С, м3, дождевых, талых и моечных вод от населенного пункта определяется:
WнпП.С = Wнпд + WнпТ + Wнпм (2.1)
где Wнпд, WнпТ , Wнпм - годовые объемы дождевых, талых и поливомоечных вод соответственно, м3/год.
Wнпд = 10ЧhгдЧѰдЧFнп (2.2)
где hГ д- слой осадков за теплый период года, мм, определяется по климатологическим справочникам. В данной работе, для всех вариантов, коэффициент принимается по Новосибирской области, hГд=370 мм.
Ѱд – коэффициент стока, зависит от рода поверхности, интенсивности и продолжительности дождя, для водонепроницаемых покрытий Ѱд =0,6ч0,8.
Fнп – площадь водосбора, га.
Wнпт = 10ЧhгтЧѰтЧFнп (2.3)
где hГ д- слой осадков за холодный период года, мм, определяется по климатологическим справочникам. В данной работе, для всех вариантов, принимается коэффициент по Новосибирской области, hГт=466 мм.
Ѱт =0,5ч0,7.
Wнпм = Qтп (моек)ЧѰм (2.4)
Qтп (моек) – таблица 2.4.1, Ѱм =0,5.
Расход сточных хозяйственно-бытовых вод от населенного пункта с учетом поверхностного стока, поступающий на очистные сооружения канализации (КОС) при общесплавной системе канализации составит:
QНП ст = Qнп max + WнпП.С (2.5)
Общая схема водопотребления и водоотведения населенного пункта представлена на рис. 2.1.
2.6 Определение расходов водопотребления и водоотведения для промышленного предприятия
Годовой расход воды рассчитывается отдельно по каждой категории водопотребления и водоотведения ПП, м3/год (Ч10n):
(2.6)W - годовой объем производства, ед./год (Приложение Г);
qi – среднегодовой расход воды или стоков на единицу продукции, м3/ед. продукции (Приложение Г).
· Qпп об – оборотной воды;
· Qпп тех – технической воды;
· Qпп пр - воды питьевого качества для производственных целей;
· Qпп хп - воды для хозяйственно-питьевых целей;
· Qпп пр.ст - производственных стоков, требующих очистки;
· Qпп хб.ст - хозяйственно-бытовых сточных вод;
· Qпп ст - стоков, не требующих очистки;
· Qпп б.п. - безвозвратного потребления.
к – коэффициент изменения среднегодовых расходов воды по сезонам года, принимается равным 1.
Кроме воды, поступающей на ПП от соответствующих систем, необходимо учитывать поверхностный сток с территории промышленного предприятия - дождевые, моечные и талые воды.
Годовой объем поверхностного стока ПП (WппП.С.) рассчитывается по формулам (2.1–2.4) аналогично населенному пункту с учетом площади водосбора, в данном случае – площади ПП (Fпп).
Расход на механизированную мойку покрытий, м3/год, определяется по формуле:
Qпп моек =Fпп мЧqмЧКмЧ10 (2.7)
Нормы на мойку твердых покрытий принимаются согласно п. 2.3 [1]. Площадь покрытий, подвергающейся мокрой уборке на ПП в данной курсовой работе принимается 10% от общей площади предприятия для всех вариантов.
Общая схема водопотребления и водоотведения на ПП для оборотной системы представлена на рис. 2.2.
2.7 Земледельческие поля орошения
ЗПО – мелиоративная система по использованию предварительно очищенных сточных вод, для орошения и удобрения сельхозугодий, а также для доочистки стоков в естественных условиях.
При использовании сточных вод для полей орошения следует учитывать продолжительность вегетационного периода выращиваемых на ЗПО культур.
Годовое количество сточных вод, м3/год, необходимых для поля орошения, рассчитывается по формуле:
(2.8)Fпо – площадь поля орошения, м2;
qуд - удельная нагрузка по сточным водам на площадь поля орошения принимается в зависимости от почвенно-мелиоративных условий. Для лесостепей – 12м3/гаЧсут, для зоны лиственных лесов – 8м3/гаЧсут, для тайги – 6м3/гаЧсут.;
nпол – количество дней поливок за вегетационный период (для всех вариантов в курсовой работе принимается 60 поливок).
2.8 Комплексное использование водных ресурсов
Для комплексной оценки различных систем водоснабжения рассчитываются 3 схемы водопотребления: прямоточная, оборотная и с повторным использованием (комбинированная).
1 схема. Прямоточная. Весь необходимый расход (Qист) для НП, поля орошения, ПП (включая оборотный расход) забирается из источника водозаборными сооружениями и после очистки подается на потребление насосами 2 подъема:
Qист = QНП год. max + ∑Qппгод +Qор (2.9)
∑Qппгод= Qпп хп+ Qпппр+Qпптех+Qнпоб+Qппбп (2.10)
Количество сточных вод, сбрасываемых в водоем после КОС (Qст):
Qст = Qист - Qнпбп - Qппбп + ∑Wнп+ппт. + ∑Wнп+ппд. (2.11)
Примечание: для более полного сравнения вариантов в данной схеме принимается допуск, что «оборотная» вода также каждый раз забирается из источника.
2 схема. Оборотная схема водоснабжения с локальными водооборотными циклами на предприятии. Оборотная вода замкнута в производственном цикле (рис. 2.2), а потери воды при обработке оборотной воды (охлаждение или очистка), перед возвратом в систему, учтитываются в расходе на безвозвратное потребление - Qппбп.
∑Qппгод= Qпп хп+ Qпппр+Qпптех+Qппбп (2.12)
Для поля орошения используется вода из поверхностного источника, поэтому для расчета Qист и Qст справедливы формулы соответственно 2.9 и 2.11.
3 схема. Оборотная схема водоснабжения с повторным использованием. Для повторного использования подходят стоки, прошедшие очистку на КОС в качестве технической воды на предприятии и земледельческих полях орошения.
Qист = QНП год. max+∑Qппгод (2.13)
∑Qппгод= Qпп хп+ Qпппр+Qппбп (2.14)
Количество сточных вод - Qст, определяется в зависимости от принятой схемы повторного использования очищенных сточных вод.
2.9 Водохозяйственный баланс
Водохозяйственный баланс (ВХБ) закладывается в основу разработки водохозяйственных систем, позволяет оценивать эффективность отдельных решений проблемы, увязывать и корректировать эти решения для достижения оптимального использования водных ресурсов.
Составляющие водохозяйственного баланса сводятся в таблицу 2.2.
Таблица 2.2. Водохозяйственный баланс для трех схем водопользования.
| Составляющие водохозяйственного баланса м3/год | Схема водопользования | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| 1. Расходная часть: · Общий потребляемый расход – Qист; · Общий расход, поступающий обратно в реку - Qст; · Часть возвратного расхода, используемого повторно – Qповт.исп; · Безвозвратные потери воды – Qбп. | |||
| 2. Приходная часть (приложение Д): · Расход воды в реке, поступающий на данную территорию – С; · Расход воды от притоков с данной территории, ∆С, · Расход воды в реке, в замыкающем створе после НП и ПП - Сτ. | |||
| 3. Водохозяйственный баланс: В | |||
Водохозяйственный баланс для поверхностных вод:
(2.15)В – итог водохозяйственного баланса;
С – расход воды в реке, поступающий на данную территорию, м3/год;
∆С – расход воды от притоков воды на участке, м3/год;
Qп -потребление воды на участке, м3/год;
(2.16)Qист - суммарный отбор воды из реки для водопотребления, м3/год;
Qст- сточные воды, которые поступают в реку на участке, м3/год;
Сτ-требуемый транзитный сток в замыкающем участке створа по санитарным нормам, нормам судоходства, отдыха, рыбоводства и разбавления сточных вод, м3/год.
При В>0 дефицита воды нет и, соответственно, есть потенциал для развития района.
При В<0 отмечается дефицит ресурсов воды.
2.10 Оценка рациональности использования водных ресурсов
1. Техническое совершенство оборотной системы водоснабжения промышленного предприятия оценивается количеством использованной оборотной воды, и характеризуется величиной Коб,%:
(2.17)Коб→100%.
2. Потери воды на ПП характеризуются величиной Кпот, %, которая определяется по формуле:
(2.18)Кпот→0
3. Рациональность использования воды в НП и ПП оценивается коэффициентом использования Ки:
(2.19)Кисп→≤1.
3 ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ
3.1 Исходные данные для выполнения задания
1. Исходные данные по поверхностному источнику водоснабжения; количеству и качеству сточных вод промышленного предприятия: приложение Ж.
2. Предельно допустимые концентрации по загрязняющим веществам, эффект очистки на локальные очистные сооружения (ЛОС), нормативы платежей за сброс: приложение З.
3.2 Цель расчета
Канализационные (или локальные) очистные сооружения, должны обеспечивать очистку сточных вод от химических загрязнений до норм ПДС – предельно допустимого сброса. Уровень ПДС рассчитывается из условия, что в контрольном створе концентрации химических загрязнений не будут превышать ПДК.
Контроль ПДК производится в расчетном створе, который определяется в зависимости от вида и назначения водотока с учетом фоновых концентраций загрязнений (Приложение И).