Курсовая работа «Комплексное использование водных ресурсов»

Скачать: p.z.zip [1,13 Mb] (cкачиваний: 4)  

 

 

 

Содержание

Введение

         Исходные данные для проектирования

  1. Определение расчетных расходов города 

  1.1. Водоснабжение

  1.2. Водоотведение

  2. Расчет водобалансовых схем промышленных предприятий

3. Оценка эффективности использования водных ресурсов

4. Расчет водопроводных очистных сооружений 21 

4.1. Расчет горизонтальных отстойников 22 

4.2. Процесс удаления осадка из отстойников 23 

4.3. Расчет скорых фильтров 24 

4.4. Промывка фильтров 25 

4.5. Обработка осадка 26 

4.6. Определение суммарных расходов воды 27 

5. Расчет предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в водоем 29 

5.1. Расчет концентраций загрязняющих веществ в городских стоках 32 

5.2. Определение норматива допустимого сброса 33 

6. Зона рекреации 36 

7. Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водоем 38

                                          Исходные данные

Водохозяйственный район -  Чувашская республика;

Количество жителей в населенном пункте – 650000 чел.;

Норма водоотведения – 210л/чел•сут;

Промышленные предприятия:

1.Сталелитейный завод, производительностью 510000 т/сут;

2.Завод по производству аммиака, производительностью 2000 т/сут;

3.Фармацевтический завод, производительностью 500 т/сут;

      Характеристика водоёма в месте возможного выпуска очищенных        сточных вод:

     Максимальный расход в реке – 5,4 м3/с;

     Средняя скорость течения речного потока – 0,6 м/c;

     Средняя глубина потока – 1,2 м;

     Содержание растворенного кислорода речной воды – 6,5 мгО2/л;

     БПК речной воды – 2,89 мгО2/л;

     Фоновое загрязнение в воде водоёма:

     Нефтепродукты – 0,53 мг/л;

     Взвешенные вещества – 6,11 мг/л;

     Коэффициент извилистости русла – 1,3;

     Длина участка реки до расчетного створа – 500 м;

     Дополнительные данные:

     Площадь полей орошения – 1100 га;

     Дно водоёма – илистое;

     Ширина мелководья – 55 м;

     Площадь прибрежной культурной зоны – 10 м2/чел;

     Прибрежная растительность – лиственные леса;

     Уровень благоустройства – дополнительное благоустройство пляжей;

     Мутность – 160 мг/л;

     Цветность - 60º. 

 

          

1.Определение расчетных расходов.

1.1.Водоснабжение.

Определяем расчетный суточный расход воды Qсут, м3/сут, на хозяйственно-питьевые нужды: (1)

Qсут=  = =136000 м3/сут;                                           (1)

где qж – удельная норма водопотребленеия;  qж=210 л/(чел.  сут); 

N – число жителей;

Определяем расчетные расходы воды в сутки наибольшего и наименьшего водопотребления: (2)

Qсут.max.= kсут.max.   Qсут = 1,2 136500 = 163800 м3/сут;                       (2)

Qсут.min.= kсут.min.   Qсут = 0,8 136500 = 109200 с

где  kсут.max. и kсут.min – коэффициенты суточной неравномерности водопотребления;  kсут.max.= 1,2,  kсут.min=0,8;

Определяем расходы воды на поливомоечные работы: (3)

Qсут.пол.=  =  =24041 м3/сут;                             (3)

где qпол – удельная норма потребления воды на поливку в расчете на одного жителя;  qпол = 90 л/сут;

1.2.Водоотведение

Определяем среднегодовой объем поверхностных сточных вод           Wг  м3/год, образующийся в период выпадения дождей, таяния снега и мойки дорожных покрытий:  (4)

Wг= Wд+ Wт+ Wм=3264800+1232000+93500=4590300 м3/год  (4)                            

Определяем среднегодовой объем дождевых Wд и талых Wт вод :  (5), (6).

Wд=10  hд  ᴪд  F= 10  371  0,8  1100 = 3264800 м3/год;         (5)

Wт=10  hт  ᴪт  F= 10  160  0,7  1100 = 1232000 м3/год;          (6)

где  hд – слой осадков, мм, за теплый период года, определяем по табл.4.1. [1];

hт – слой осадков, мм, за холодный период года, определяем по табл.3.1. [1];

ᴪд  и ᴪт – общий коэффициент стока дождевых и талых вод, ᴪд=0,8

и ᴪт=0,7.

Определяем общий годовой объём поливомоечных вод Wм,  м3, стекающих с площади стока: (7)

Wм=10 m k ᴪм Fм=10 1 170 0,5 110=93500 м3 ,             (7)

где m – удельный расход воды на мойку дорожных покрытий,  m=1л/м2;

k – среднее количество моек в году для южных регионов, k= 170;

ᴪм – коэффициент стока для поливомоечных вод, ᴪм=0,5;

Таблица 1.2  Значения концентраций в дождевом и талом стоке для населенного пункта:

Тип участкаДождевой стокТалый сток

Взвешенные вещества мг/лБПК5, мгО2/лНефте-продукты,

мг/лВзвешен-ные вещества мг/лБПК5, мгО2/лНефте-продукты,

мг/л

Современ-ная жилая застрой-

ка.

650

   40

      12

       2500   

   70

         20

2.Расчет водобалансовых схем промышленных предприятий

2.1.Расчет водобалансовой схемы завода по производству конвертерной стали производительностью 510000 т/сут:

Qпп.об = 510000 365 22 1=4095300000 м3/год;

расход оборотной воды     Qпп.об – 22 м3;  

Qпп.тех = 510000 365 2 1=372300000 м3/год;

расход технической воды     Qпп.тех - 2 м3; 

Qпп.пр.п = 510000 365 0,07 1=13030500 м3/год;

расход свежей воды для производственных целей    Qпп.пр.п – 0,07 м3;

Qпп.х/б = 510000 365 0,03 1=5584500 м3/год;

расход питьевой воды для хозяйственно-бытовых целей   Qпп.х/б – 0,03 м3;

Qпп.пр.ст = 510000 365 0,8 1=148920000 м3/год;

расход производственных сточных вод   Qпп.пр.ст – 0,8 м3;

Qпп. х/б.ст. = 510000 365 0,03 1=5584500 м3/год;

расход бытовых сточных вод  Qпп. х/б.ст. – 0,03 м3;

Qпп.ст.б/о = 510000 365 0,62 1=115413000 м3/год;

расход сточных вод, не требующих специальной очистки   Qпп.ст.б/о – 0,62 м3;

Qпп.бп = 510000 365 0,65 1=120997500 м3/год;

расход воды на безвозвратные потери  Qпп.бп – 0,65 м3;

Wн.д.п = 10 371 0.8 (1100 0,1)=326480 м3/год;

Wн.п.т = 10 160 0.7 (1100 0,1)=123200 м3/год;

 

Рис 2.1 Водобалансовая схема завода по производству конвертерной стали.

Требования к качеству воды:

Из воды, используемой в системах оборотного водоснабжения, не должны выделяться карбонатные и сульфатные отложения в трубопроводах и газоочистных аппаратах. Для предотвращения указанного явления разрабатываются соответствующие методы стабилизационной обработки воды. Содержание взвешенных веществ в очищенной воде допускается не более 300мг/л.  

Характеристика сточных вод:

Состав отработавших вод «грязного»  цикла  агломерационных фабрик зависти от состава шихты и типа применяемой очистки агломерационных газов (сухой или мокрый). Отработавшие воды агломерационных фабрик являются щелочными, поскольку при гидротранспорте пыли происходит выщелачивание извести. Величина pH осветленной воды «грязного» цикла находится в пределах 9 – 12, содержание взвешенных веществ до 15г/л.

 

2.2.Расчёт водобалансовой схемы завода по производству аммиака при частичном сгорании метана в ПНР, производительностью 2000т/сут:

Qпп.об = 2000 365 160 1=116800000 м3/год;

расход оборотной воды     Qпп.об – 160 м3;  

Qпп.тех = 2000 365 17,7 1=12921000 м3/год;

расход технической воды     Qпп.тех – 17,7 м3; 

Qпп.пр.п = 0 м3/год;

расход свежей воды для производственных целей    Qпп.пр.п – 0 м3;

Qпп.х/б = 2000 365 0,2 1=146000 м3/год;

расход питьевой воды для хозяйственно-бытовых целей   Qпп.х/б – 0,2 м3;

Qпп.пр.ст = 2000 365 0,21 1=153300 м3/год;

расход производственных сточных вод   Qпп.пр.ст – 0,21 м3;

Qпп. х/б.ст. = 2000 365 0,2 1=146000 м3/год;

расход бытовых сточных вод  Qпп. х/б.ст. – 0,2 м3;

Qпп.ст.б/о = 2000 365 9,8 1=7154000 м3/год;

расход сточных вод, не требующих специальной очистки   Qпп.ст.б/о – 9,8м3;

Qпп.бп = 2000 365 7,7 1=5621000 м3/год;

расход воды на безвозвратные потери  Qпп.бп – 7,7 м3;

Wн.д.п = 10 371 0.8 (1100 0,05)=163240 м3/год;

Wн.п.т = 10 160 0.7 (1100 0,05)=61600 м3/год;

 

Рис 2.2 Водобалансовая схема завода по производству аммиака при частичном сгорании метана в ПНР.

 

 

 

2.3.Расчет водобалансовой схемы фармацевтического завода по производству синтетических антибиотиков, производительностью 500 т/сут:

Qпп.об = 500 365 4400 1=803000000 м3/год;

расход оборотной воды     Qпп.об – 4400 м3;  

Qпп.тех = 0м3/год;

расход технической воды     Qпп.тех – 0 м3; 

Qпп.пр.п = 500 365 4600 1=839500000 м3/год;

расход свежей воды для производственных целей    Qпп.пр.п – 4600 м3;

Qпп.х/б = 500 365 100 1=18250000 м3/год;

расход питьевой воды для хозяйственно-бытовых целей   Qпп.х/б – 100 м3;

Qпп.пр.ст = 500 365 3896 1=711020000 м3/год;

расход производственных сточных вод   Qпп.пр.ст – 3896 м3;

Qпп. х/б.ст. = 500 365 100 1=18250000 м3/год;

расход бытовых сточных вод  Qпп. х/б.ст. – 100 м3;

Qпп.ст.б/о = 500 365 444 1=81030000 м3/год;

расход сточных вод, не требующих специальной очистки   Qпп.ст.б/о – 444м3;

Qпп.бп = 500 365 260 1=47450000 м3/год;

расход воды на безвозвратные потери  Qпп.бп – 260 м3;

Wн.д.п = 10 371 0.8 (1100 0,03)=97944 м3/год;

                     Wн.п.т = 10 160 0.7 (1100 0,03)=36960 м3/год;

 

Рис 2.3. Водобалансовая схема фармацевтического завода по производству синтетических антибиотиков.

 

 

Состав и концентрация загрязнений в сточных водах, направляемых на локальные очистные сооружения предприятиями медицинской промышленности, выпускающих синтетические антибиотики:

Взвешенных веществ 240-39740 мг/л;

БПК5  815-2054 мг/л;

3.Оценка эффективности использования водных ресурсов

Определяем коэффициент использования оборотной воды :

Pоб= ;

где  Qоб – расход воды, используемой в обороте и последовательно, м3/сут; 

Qист – расход свежей воды, забираемой из источника, м3/сут; 

Qсыр – расход воды, поступающий совместно с сырьем, м3/сут.

Коэффициент использования оборотной воды для завода по производству конвертерной стали:

Pоб= ;

Коэффициент использования оборотной воды для завода по производству аммиака:

Pоб= ;

Коэффициент использования оборотной воды для фармацевтического завода по производству синтетических антибиотиков:

Pоб= ;

 Рациональность использования воды промпредприятием, забираемой из источника оценивается коэффициентом использования Кu, который не должен превышать 1 и чем выше, тем эффективнее использование воды:

Ku= ;

Определяем рациональность использования воды для завода по производству конвертерной стали:

Ku= ;

Определяем рациональность использования воды для завода по производству аммиака:

Ku= ;

Определяем рациональность использования воды для фармацевтического завода по производству синтетических антибиотиков:

Ku= ;

Безвозвратное потребление и потери воды оценивается процентом безвозвратных потерь:

Pпот= ;

Чем меньше значение процента безвозвратных потерь, тем эффективнее использование водных ресурсов промышленным предприятием.

Определяем процент безвозвратных потерь завода по производству конвертерной стали:

Pпот= ;

Определяем процент безвозвратных потерь завода по производству аммиака:

Pпот= ;

Определяем процент безвозвратных потерь фармацевтического завода по производству синтетических антибиотиков:

Pпот= ;

4.Расчет водопроводных очистных сооружений.

Количество воды , подаваемой ВОС в город и на три предприятия определяем по формуле:

QВОСсут = Qгорсут+∑(Qсв.всут – Qтехсут)

QВОСсут= 136000+((13030500 – 372300000)+(0 – 12921000)+(839500000-0) =     467445500 м3/год = 1280672,6 м3/сут;

Выбор технологической схемы подготовки воды для хозяйственно-питьевых целей:

По заданию  мутность - 160мг/л,  цветность - 60º.

Согласно п.9.9 [1] к водам средней мутности и цветности относятся воды с мутностью 50- 250 мг/л и цветностью 35- 120 град.

             Согласно таблицы 10 [1] для очистки вод с данными показателями следует применять схему с горизонтальными отстойниками и скорыми фильтрами.

             Доза коагулянта по мутности: Дкм=36мг/л   табл.16 [2];

            Доза коагулянта по цветности: Дкц =4* = 31 мг/л

            Принимаем большую дозу:  Дкм=36мг/л.

4.1.Расчет горизонтальных отстойников

Определяем площадь отстойников в плане:

F= ;

где  =1,3 коэффициент объемного использования отстойников               п. 6.67 [2];

 - коэффициент, учитывающий расход станции водоподготовки на собственные нужды, принимается 10-14%  п.9.6 [1];

  - 0,45 – 0,5 мм/c – скорость выпадения взвеси  табл. 11 [1];

F= = 5001,9 м2;

Определяем длину отстойников:

L= ;

где  =3,5 м – средняя высота зоны осаждения п.9.54 [1];

 = 8мм/с – расчетная скорость горизонтального движения воды в начале отстойника п.9.54 [1];

L= =62,2м;

Принимаем L=60м.

Отстойники разделяются на продольные секции шириной не более 6м.

Принимаем трёхсекционный отстойник с шириной секций В=4м. 

Определяем количество отстойников:

N= ;

n – число секций.

N= =6,9;

Принимаем 7 отстойников.

4.2.Процесс удаления осадка из отстойников 

Определяем объем осадка, образующийся в отстойниках:

Wос= ;

где М0 – мутность воды, выходящей из отстойника, М0=8-12 мг/л;

 - средняя концентрация осадка после уплотнения , г/м3, зависит от мутности поступающей воды и времени уплотнения  по табл.12 [1];

Сср – средняя концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник:

Сср=М+Кк  Дк+0,25 Ц+И;

где М – мутность исходной воды, мг/л;

Ц – цветность исходной воды, град;

Кк = 0,55 – коэффициент для неочищенного сернокислого алюминия п.6.65 [2]; 

И – количество нерастворимых взвешенных веществ , вводимых с известью, И=0;

Сср=160+0,55  36+0,25 60+0=194,8мг/л;

Wос= = 8135,5м3;

Определяем расход воды, сбрасываемой с осадком с учетом коэффициента разбавления осадка Кр п.9.60 [1];

Qос.осут=Кр  Wос

Qос.осут=1,5  8135,5= 12203,2 м3/сут;

То же в процентах от суточного расхода:

Pос.о= 

Определяем расход воды, сбрасываемой с осадком в течение всего года:

 = м3/год

4.3.Расчет скорых фильтров

Принимаем однослойные скорые фильтры с загрузкой из кварцевого песка с диаметром зерен 0,8-1,0 мм, высота слоя загрузки 1,3м, скорость фильтрования при нормальном режиме vн = 6 м/ч, при форсированном      vф = 7 м/ч таблица 15 [1];

Определяем площадь фильтров:

Fф= ;

Тст = 24 ч – продолжительность работы станции в течение суток; 

nпр = 2 – число промывок фильтра в сутки; 

qпр – удельный расход на промывку фильтра:

qпр=3,6  w  tпром

w = 14 л/(с∙м2) – интенсивность промывки таблица 16 [1];

tпром = 6 мин = 0,1 ч – продолжительность промывки фильтра табл. 16 [1];

tпр = 0,33 ч – время простоя фильтра в связи с промывкой.

Fф = 136000 / (24 * 6 – 2 * 3,6 * 14 * 0,1 – 2 * 0,33 * 6) = 1046 м2.

Количество фильтров должно быть не менее четырех. Ориентировочно количество фильтров определяется как:

Nф= 

Nф= 

Площадь одного фильтра:

F= Fф/ Nф

F= 1046/ 23= 45,5=46 м2.

Проверка скорости при форсированном режиме:

 =  

 = 6 23/ (23-1) = 6,27 м/ч < 7 м/ч 

   

4.4.Промывка фильтров

Объем воды для промывки одного фильтра:

Wпр = F qпр

Wпр=46 * 3,6 * 14 * 0,1 = 231,8 м3

Суточный промывной расход:

Qпрсут = Nф Wпр nпр

Qпрсут = 23 231,8 2=10664,6  м3/сут;

Процент, который составляет расход воды от промывки фильтров от суточного расхода:

Pпр = (Qпрсут/Qсут) * 100

Pпр = (10664,6/1280672,6) * 100 = 0,83%

Расход воды на промывку в течение всего года:

Qпргод = Qпрсут  365 = 10664,6   365 = 3 892 579 м3/год.

При повторном использовании воды от промывки фильтров 98% воды возвращается в голову очистных сооружений, а 2% – сбрасывается с осадком. 

Расход воды, сбрасываемой с осадком от всех фильтров:

Qос.фсут = Qпрсут 0,02

Qос.фсут = 10664,6 0,02 = 213 м3/сут;

Qос.фгод = 213 365 = 77745 м3/год;

Процент, который составляет расход промывной воды, сбрасываемой с осадком, от суточного расхода: 

Pос.ф = (Qос.фсут / Qсут) * 100 

Pос.ф = (213 / 1280672,6) * 100 = 0,016%.

Расход промывной воды, используемой повторно:

Qповт.фсут = Qпрсут 0,98

Qповт.фсут = 10664,6 0,98 = 10451 м3/сут;

Qповт.фгод = 10451 365 = 3 814 615 м3/год;

Процент, который составляет расход промывной воды, используемой повторно, от суточного расхода:

pповт.ф = pпр – pос.ф = 0,83 – 0,016 = 0,814%.

4.5.Обработка осадка

Общий расход осадка, образующийся на очистных сооружениях:

Qоссут = Qос.осут + Qос.фсут

Qоссут =  + 213 = 12416,2 м3/сут;

Qосгод = 4454168 + 77745 = 4531913 м3/год;

Pос =  (Qоссут / Qсут)*100 = (12416,2 / 1280672,6) * 100 = 0,96 %

Для уменьшения объема утилизируемого осадка применяют уплотнение на сгустителях и последующее фильтр-прессование, что позволяет снизить влажность осадка до 70%. Исходная влажность осадка из отстойника ρос – около 98%. Иловая вода, образующаяся при сгущении и уплотнении осадка, содержит в себе большое количество загрязнений и поэтому ее сбрасывают в канализацию 

Расход воды, сбрасываемой с уплотненным осадком в течение всего года:

Qупл.год =  

Qупл.год = 4531913 * (100 – 98) / (100 – 70) = 302127 м3/год

 Qупл.сут =302127 / 365 = 827  м3/сут

В процентах:

Pупл =  *100

Pупл =  * 100 = 0,06%

Расход воды, сбрасываемой в канализацию в течение года:

Qст.осгод = Qосгод - Qупл.год = 4531913 – 302127 = 4229786 м3/ год

Qст.оссут = Qст.осгод / 365 =  4229786 / 365 = 11588 м3/ сут

Процент воды, сбрасываемой в канализацию при применении сгустителей и фильтр-прессов:

Pст.ос = pос – pупл = 0,96 – 0,06 = 0,9%

4.6.Определение суммарных расходов воды

Процент, который составляет расход воды на собственные нужды станции с учетом повторного использования воды:

Pповт = pос = 0,96%

Расход воды на собственные нужды при повторном использовании:

Qсн.IIсут = Qоссут = 12416,2 м3/ сут

Qсн.IIгод = 12416,2 * 365 = 4531913  м3/ год

Процент, составляющий расход воды, возвращающийся в голову очистных сооружений: робор = pповт ф = 0,814%. 

Расход воды, возвращающийся в голову очистных сооружений:

Qоборсут = Qповт.сут =  11588 м3/сут 

Qоборгод =  11588 * 365 = 4229620 м3/год

Расход воды, забираемый водозаборными сооружениями и подаваемый на ВОС:

Qвод IIсут = Qcн IIсут + QВОСсут = 12416,2  +   = 1293088,8 м3/сут

Qвод IIгод = Qcн IIгод + QВОСгод = 4531913 +467445499 = 471977412 м3/год

Расход сточной воды, поступающей на городские очистные сооружения (уплотненный и обезвоженный осадок вывозится для размещения на специальных площадках):

Qст ВОС IIсут = Qос.фсут = 11588 м3/сут

Qст ВОС IIгoд = Qос.фгод = 4229620 м3/год

Количество воды, теряющееся с уплотненным осадком (безвозвратные потери):

Qуплсут = 827 м3/сут

Qуплгoд = 301855 м3/год

5.Расчет предельно допустимых сбросов загрязняющих веществ в водоём

5.1.Расчет концентраций загрязняющих веществ в городских стоках.

Сх-б= 

где ас – количество загрязняющих взвешенных веществ на 1 жителя, г/сут. Согласно таблице 19 [3] "СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения", ас=65г/чел*сут. 

Сх-б= =260мг/л

Определяем концентрацию БПК5 хозяйственно- бытового стока от жилых массивов:

Lх-б= 

где аL – количество БПК5 неосветленной жидкости на 1 жителя, г/сут таблица 19[3] , аL=75г/чел*сут.

Lх-б= =300 мг/л

При расчете концентраций загрязняющих веществ в смеси стоков от жилых массивов и промышленных предприятий, необходимо провести оценку возможности очистки сточных вод от этих объектов на одних сооружениях. Для этого необходимо определить нехарактерные загрязнения или повышенные концентрации от промышленных предприятий и запланировать их удаление на локальных очистных сооружениях.

Определение концентрации взвешенных веществ в смеси стоков от жилых массивов, поверхностного стока и промышленных предприятий производится по формуле:

Cсмеси= 

где Сi – i-ая концентрация взвешенных веществ в Qj объеме сточных вод от j-го источника.

Cсмеси=  14716,8

По такому же принципу проводится расчет концентрации БПК5 в смеси стоков от жилых массивов и промышленных предприятий:

Lсмеси= 

Lсмеси= 

 668,9

5.2 Определение норматива допустимого сброса

Коэффициент смешения сбрасываемых сточных вод с водой водоема рассчитывается по формуле:

 

Qр – средний месячный расход воды в реке, Qр = 5,4   м3/с; 

qст – максимальный расход сточных вод, подлежащих сбросу в водоток, м3/с; 

е – основание натурального логарифма; 

L, м – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа; 

  0,0099

  - коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения, определяемый по формуле:

 

  - коэффициент извилистости русла водотока;

 =0,0002

- коэффициент, зависящий от расположения выпуска сточных вод, для берегового выпуска  =1; 

D – коэффициент турбулентной диффузии, определяется по формуле:

D= 

Vср – средняя скорость течения воды в водоеме, м/с;

Нср – средняя глубина водоема, м.

D= =0,0036

Кратность разбавления сточных вод определяется по формуле:

n= 

Qр – средний месячный расход воды в реке, м3/с; 

qст – максимальный расход сточных вод, подлежащих сбросу в водоток, м3/с; 

γ – коэффициент смешения.

n= 

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ производится по формуле:

Соч=P  

где Соч – концентрация взвешенных веществ в очищенной сточной воде; 

Р – разрешенное санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в воде водного объекта после сброса сточных вод. Правила охраны поверхностных вод; Р=0,75мг/дм3

Сф – концентрация взвешенных веществ в воде водотока до сброса в него сточных вод.

Соч=0,75  =6,86

Эффективность очистки сточных вод по взвешенным веществам определяется по формуле:

Эвв= %

где Сст – концентрация взвешенных веществ до очистки.

Эвв= = 99%

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн. учитывает самоочищение сточных вод в водоеме за счет биохимических процессов, а  также разбавления сточных вод водами водоема.

 Допустимую концентрацию БПКполн. сточной жидкости при выпуске ее в водоем определяют по формуле:

Lст.доп= 

где Lпд – предельно допустимая БПКполн. смеси речной и сточной воды в расчетном створе, мг/л;  Lпд= 4,8мгО2/л;

Lр – БПКполн. речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л. Lр=2,89мгО2/л;

Lст.доп= 4,8

Необходимая степень очистки определяется по формуле:

ЭL= %

ЭL= 

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по растворенному кислороду в воде определяют по формуле:

Lст.доп= 

где Ор – содержание растворенного кислорода в водном объекте до выпуска; Ор=6,5 мгО2/л;

Lp – БПКполн. речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л; Lр=2,89мгО2/л;

R – коэффициент пересчета БПКполн. в БПК5; 

О – минимальное содержание кислорода в воде.

Lст.доп= =3,6

6.Зона рекреации

Зоны рекреации предназначаются для отдыха населения и располагаются или непосредственно на берегах водных объектов, или вблизи них. При использовании водных объектов для отдыха должны выполняться высокие требования к качеству воды и определенные требования к режиму водных объектов. Также это желательно соблюдать в бассейнах и водоемах, предназначенных для спортивного рыболовства и купания. 

Зона рекреации располагается между местом водозабора и местом сброса очищенных сточных вод в водоем. Зону рекреации не следует располагать выше водозабора, так как это негативно повлияет на качество и состав воды, забираемой для водоснабжения. Если зону рекреации расположить ниже места спуска  сточных вод в водоем, качество воды в водном объекте может не отвечать требованиям, предъявляемым для зон рекреации. Рекреационные водные объекты характеризуются следующими свойствами: 

•  форма, глубина и площадь водоема; 

•  уклон берегов (условия подхода к воде); 

•  наличие пляжей; 

•  характер дна и ширина мелководья; 

•  скорость течения (для рек), уровень волнения (для крупных водоемов); 

•  богатство водной фауны, тип прибрежной растительности; 

•  температура  воды,  продолжительность  комфортных  дней  (купальный сезон  считается  возможным  для  широкого  круга  отдыхающих,  когда температура воды достигает +17 °С); 

•  качество воды и чистота прибрежной территории; 

•  наличие природных и исторических памятников; 

•  удаленность  от  крупных  городов,  обеспеченность  транспортными  и подъездными путями; 

•  благоустройство территории.  Рекреационный потенциал водных объектов оценивается по-факторно и интегрально. Оценка может рассчитываться дифференцировано в зависимости от характера рекреационной деятельности: пляжно-купальный отдых, спортивный туризм, рыболовство и т.д. В данном курсовом проекте мы будем проводить оценку водного объекта для пляжно-купального отдыха. Для оценки уровня  рекреационного  потенциала  объекта  используют  комплексный показатель качества, вычисленный с помощью средневзвешенного значения: 

  (6.1)

где  Ki – коэффициент i-го свойства объекта, баллы (определяется  по Приложению Д); 

αi – коэффициент весомости показателя Ki (Σαi=1).    Водный объект имеет следующие рекреационные свойства:

   - дно водоема –илисто-торфяное (  балл);

   - ширина мелководья – 55 м (К2=1 балл);

   - площадь прибрежной культурной зоны – 10 м2/чел. (К3=5 баллов);

   - прибрежная растительность – лиственные леса (К4=2 балл);

   - уровень благоустройства – доп.благоустройство пляжей (  балла);

   Комплексный показатель качества по первому варианту:

 

   Для улучшения свойств водного объекта предусматриваем следующие мероприятия:

   -  дно водоема - песчаное (  баллов);

   - уменьшение ширины мелководья до 10м (  баллов);

   - насаждение в прибрежной зоне светлых сосновых пород леса (  баллов);

   - уровень благоустройства- в прибрежной зоне устраиваем капитальные сооружения (  баллов);

   Комплексный показатель качества по второму варианту:

                  

   Таким образом в результате улучшения рекреационных свойств водного объекта его комплексный показатель качества увеличится в 2,02 раза.

7. Расчет платы за сброс загрязняющих веществ в водоем

Напряженная экологическая обстановка в России крайне отрицательно сказывается на экологической безопасности населения и требует значительных затрат общества на предотвращение и ликвидацию загрязнения окружающей природной среды. По данным Росприроднадзора, в настоящее время в водные объекты страны ежегодно сбрасывается 52 км3 сточных вод, из которых лишь 11% очищаются в соответствии с нормативами.

Пользование водными объектами осуществляется за плату, за исключением случаев, установленных законодательством РФ. В соответствии с действующим Водным кодексом РФ плата за пользование водными объектами вносится при осуществлении использования водных объектов на основании Договоров водопользования.

Загрязнение водных объектов – сброс или поступление иным способом в водные объекты, а также образование в них вредных веществ, которые ухудшают качество поверхностных и подземных вод, ограничивают использование либо негативно влияют на состояние дна и берегов водных объектов. 

Утверждение нормативов допустимого воздействия на водные объекты осуществляется в порядке, определяемом Постановлением Правительства РФ от 30.12.2006 № 881.

Разработка нормативов допустимых сбросов веществ и микроорганизмов в водные объекты для водопользователей осуществляется в соответствии с Методикой расчета, утвержденной Приказом МПР России от 17.12.2007 № 333. При этом масса загрязняющих веществ в составе сбрасываемых сточных или дренажных вод не должна превышать установленные нормативы допустимого воздействия на водный объект. При невозможности соблюдения нормативов допустимых сбросов веществ могут устанавливаться лимиты или временно согласованные сбросы (ВСС), действующих только в период проведения мероприятий по охране окружающей среды, внедрения наилучших существующих технологий и (или) реализации других природоохранных проектов  с  учетом  поэтапного достижения установленных нормативов допустимых сбросов веществ.

Плата за сбросы загрязняющих веществ в поверхностные водные объекты подразделяется на: 

•  плату в пределах установленных нормативов сбросов;  

•  плату в пределах установленных лимитов сбросов;  

•  плату за сверхлимитные сбросы (за превышение установленных нормативов сбросов или установленных лимитов сбросов, а также за сбросы при отсутствии разрешительной документации). 

Фактическая  масса  годового  сброса  загрязняющих  веществ подразделяется: 

•  на массу загрязняющих веществ сбрасываемых в пределах установленных нормативов сбросов и указанную в ежегодном разрешении на сброс загрязняющих веществ; 

•  на массу загрязняющих веществ сбрасываемых в пределах установленных лимитов по отдельным веществам на период достижения нормативов сбросов и указанную в ежегодном разрешении на сброс загрязняющих веществ в атмосферу; 

•  на сверхлимитную массу загрязняющих веществ. 

Особенности определения массы загрязнений, поступающих в водные объекты: 

•  в случае отсутствия метода определения вещества в сточной воде масса этого вещества рассчитывается по данным материального баланса вещества на объекте. Если сточные воды подвергаются биологической очистке, расчет массы вещества, поступившей в водный объект, должен учитывать возможность и степень их удаления в процессе этой очистки; 

•  масса загрязняющих веществ, сброшенных в период аварий и не удаленных в результате осуществления мер по ликвидации ее последствий, включенная в государственную отчетность, не учитывается при окончательном расчете платы по итогам года.

Для расчета взимаемой платы принимаются концентрации загрязняющих 

веществ после ЛОС.

Масса сброса i-того загрязняющего вещества, т/год, определяется по формуле (7.1): 

 (7.1)

где Qст – объем сточных вод предприятия, Qст =163800*365=59787000 м3/год; 

Сочищi – концентрация химических загрязнений после очисти на локальных сооружениях, мг/дм3; 

mбаз.вз.вещ= 59787000 6,86 10-6 = 410,14 т/год;

mбаз.БПК= 59787000 4,8 10-6 = 286,9 т/год;

Приведенная масса базового сброса, усл. т/год: 

  (7.2)

Мбазi – базовая приведенная масса сброса, усл. т/год; 

ki – коэффициент приведения усл. т/т 

Mбаз.вз.вещ=410,14 1,01=414,24 т/год;  

Мбаз.БПК=286,9 1,01=289,8 т/год; 

Для расчета взимаемой платы принимаются предельно допустимые концентрации сброса загрязняющих веществ или принятая концентрации сброса загрязняющих веществ или принятая концентрация сброса стоков из условия комбинированного действия загрязнений (СПДС(2)). 

Масса сброса i-того загрязняющего вещества, т/год, определяется по формуле (7.3): 

  (7.3)

где Qст – объем сточных вод предприятия за год,  Qст=163800*365=59787000 м3/год.

mнорм.вз.вещ=59787000 0,75 10-6 = 44,84 усл.т/год;

mбаз.БПК=59787000 4,8 10-6 = 286,9 усл.т/год; 

Приведенная масса нормативного сброса, усл.т/год : 

   (7.4)

Мнормi – нормативная приведенная масса сброса, усл. т/год. 

Mнорм.вз.вещ=44,84 1,01=45,28 усл.т/год;

Mнорм.БПК=286,9 1,01=289,8 усл.т/год; 

Норматив платы за сброс загрязняющих веществ устанавливается для первого и второго расчетных случаев по каждому загрязняющему веществу. 

Плата за сброс при соответствии нормам ПДК, руб.: 

  (7.5)

где Цi – норматив платы за сброс 1 т загрязняющих веществ, руб. 

Пнорм.вз.вещ=45,28 366=16572,48 руб;

Пнорм.БПК=289,8 91=26371,8 руб; 

Плата за сброс при превышении норма ПДК, руб: 

  (7.6)

Пбаз.вз.вещ=45,28 366+2 366 (414,24-45,28) =286651,2 руб 

Пбаз.БПК=45,28 91+2 91 (45,28-45,28) = 4120,48 руб; 

Экономия за счет снижения массы сброса по загрязняющим веществам составит, руб.: 

  (7.7)

Э=(286651,2+4120,48) – (16572,48+26371,8)=247827,4 руб;

Расчет предотвращенного экономического ущерба от сброса сточных вод осуществляется для случая, когда предприятие провело ряд мероприятий, в результате которых концентрации загрязняющих веществ в сточных водах находятся в пределах ПДК. 

Приведенная масса сброса сверх норм ПДК определяется по формуле: 

   (7.8)

где ∆М – приведенная масса сброса сверх норм ПДК, усл. т/год.  

∆Мвз.вещ=414,24-45,28=368,96 усл.т/год; 

∆М БПК=289,8-289,8=0 усл.т/год; 

Укрупненная величина годового экономического ущерба, предотвращаемого в результате прекращения (снижения) выброса вредных веществ в окружающую среду по каждому источнику загрязнения, определяется по формуле (7.9): 

   (7.9)

где γ – константа (для водной среды 400 р./усл. т);  

f– коэффициент, учитывающий характер рассеивания загрязняющих выбросов (для водной среды f = 1,02);

σ  –  безразмерный  показатель  относительной  опасности  загрязнения, 

0.34÷0,45. 

∆Пвз.вещ=400 0,45 1,02 368,96=67741,056

∆ПБПК=400 0,45 1,02 0= 0

 

Список литературы:

1. СП 31.13330.2012 Водоснабжение. Наружные сети и сооружения (актуализированная редакция СНиП 2.04.02-84*);

2. СП 131.13330.2012 Строительная климатология;

3. Методические рекомендации по расчету количества и качества принимаемых сточных вод и загрязняющих веществ в системы канализации населенных пунктов МДК 3-01.2001;

4. СНиП 2.04.02-84* Водоснабжение. Наружные сети и сооружения.  – М.: Госстрой, 2004;

5. СП  32.13330.2012 "СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения";

6. Водный кодекс РФ. – М.: Эксмо, 2013;

7. Сомов М.А., Журба  М.Г., Говорова Ж.М.  Водоснабжение.  Т.  2. Улучшение качества воды. – М.: Изд-во АСВ, 2008.;

8. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. – М.: Стройиздат. 1982.;

9. Фрог Б.Н., Первов А.Г. Водоподготовка. – М.: Изд-во АСВ, 2014. ;

10. Яковлев  С.В., Воронов Ю.В.  Водоотведение и очистка сточных вод. Учебник для вузов. – М.: Изд-во АСВ, 2006. ;

11. Яковлев  С.В.,  Губий  И.Г.,  Павлинова  И.И.,  Родин  В.Н.  Комплексное использование водных ресурсов: Учебн. пос. для вузов. – М.: Высш. шк., 2005.