Wнпт = 10×hгт×Ѱт×Fнп                                                                             (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 =0,5÷0,7.

Wнпм = Qтп (моек)×Ѱм                                                                              (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 (×10n):

                                                                                (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 м×qм×Км×10                                                                (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/га×сут, для зоны лиственных лесов – 8м3/га×сут,  для тайги – 6м3/га×сут.;

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.

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).

Фоновые концентрации – это концентрации тех же химических загрязнений, которые есть в очищенных стоках, в воде водоема. При попадании в водоем концентрации химических загрязнений сточных вод накладываются на фоновые концентрации загрязняющих веществ водоема.

Снижение концентрации химических загрязнений возможно только за счет смешения.

Цель расчетного задания:

1.                 определить по каким видам загрязнений есть запас по сбросу, а для каких требуется доочистка;

2.                 установить нормативы платежей при превышении норм ПДС и при соответствии нормам ПДК;

3.                 рассчитать экономический эффект, полученный в результате природоохранного мероприятия.

4                   Определение допустимых концентраций химических загрязнений при сбросе стоков в водоем

Расчет ведется при одинаковых лимитирующих показателях вредности и комбинированном действии веществ, в соответствии с расчетной схемой (приложение И).

Результаты расчета заносятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1. Расчет концентраций химических загрязнений.