Основные требования к производственному водоснабжению участка цеха и сооружениям системы водоподготовки

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИНФОРМАТИКИ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ



Кафедра охраны труда























РЕФЕРАТ

на тему:

		«Основные требования к производственному водоснабжению участка (цеха) и сооружениям системы водоподготовки ОАО «Рогачевский МКК»»

















МИНСК, 2009


Требования технологического процесса и типа оборудования к 

качеству воды, водоснабжения участка (цеха)



Образующиеся на промышленных предприятиях сточные воды должны перед сбросом в водоемы или городскую канализацию очищаться до нормативного качества. Содержание вредных веществ в сточных водах определяются установленными для предприятия предельно допустимыми сбросами. 

Годовой отчет (Форма №2-ос (вода)) об использовании воды на Рогачевском молочноконсервном комбинате показан в трех разделах таблицы 1.





Таблица 1.

РАЗДЕЛ I

Забор, использование и передача воды за 2008-2009 года.

№

Наименование строки

Коды

Лимит забора или получения воды, тыс.м3

Использовано воды, тыс.м3









всего

на нужды





Типа источника

Водного объекта (источника водосн-я)

Категории качества воды

2008 год

2009 год



хоз. Питьевая

произ-ые















2008 год

2009 год

2008 год

2009 год

2008 год

2009 год

1

Река Днепр

20 Днепр

1360

т.н.

343

374

277

286

-

1

274

285

2

Чер. Днепр

60



п.о.

1114

103

899

966

22

24

786

942





РАЗДЕЛ II

Водоотведение за 2005-2006 года.

№ п/п

Наименование приемника

Отведено вод, тыс.м3





2008 год

2009 год

1.

Сброс в городскую канализацию

923

1001



РАЗДЕЛ III

Другие показатели за 2005-2006 года.

№ п/п

Наименование показателя

Единица измерения

Фактически







2008 год

2009 год

1.

Расход воды в системах оборотного водоснабжения

тыс.м3/год

2900

3499



Производственная лаборатория ведет учет исследований питьевой воды и анализирует количественные и качественные показатели, проводит контроль сточных вод в городскую канализацию.

Контролируемые показатели питьевой воды: 1. Артскважины: органолептические (запах, привкус, цветность, мутность) – 1 раз в квартал Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 3351-74; обобщенные (рН, сухой остаток, общая жесткость, окисляемость перманганантная) – 1 раз в квартал Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 18164-72, ГОСТ 4151-72; микробиологические (термотолерантные, общие колиформные бактерии, общее микробное число) - 1 раз в квартал Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 18963-73, МУК 4.2.671-97; неорганические (железо, медь, нитраты, ртуть и др.) – 1 раз в год; концентрация вредных веществ образующихся в процессе обработки (хлор остаточный свободный) – по мере обработки скважин Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 18190-72; радиологические (общая α радиоактивности, общая β радиоактивности, цезий-137) - 1раз в год, 1 раз в год, 2 раза в год соответственно. 2. Резервуары: органолептические – 1 раз в неделю Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 3351-74; обобщенные – 1 раз в квартал Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 18164-72, ГОСТ 4151-72; микробиологические - 1 раз в месяц Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 18963-73, МУК 4.2.671-97; неорганические – 1 раз в год; концентрация вредных веществ образующихся в процессе обработки – по мере обработки скважин Сан ПиН 10-124 РБ-99 ГОСТ 18190-72; радиологические (цезий-137, стронций-90) - 2 раза в год.

Допустимая концентрация хим. веществ в сточных водах должна быть не более сухой остаток – 1000 мг/л; взвешенные вещества – 400 мг/л; хлориды – 600 мг/л; азот аммонийный – 20 мг/л; БПК 5 – 400 мг/л; нефтепродукты – 1 мг/л; рН – 6,5-8,5 мг/л. Периодичность контроля - 1 раз в месяц, характер проверки - среднесменная.

Защита водной среды от вредных сбросов осуществляется применением следующих методов и средств: рациональным размещением источников сбросов и организацией водозабора и водоотвода; разбавлением вредных веществ в водоемах до допустимых концентраций путем организации специально организованных и рассредоточенных выпусков; применением средств очистки стоков.

Методы очистки сточных вод можно подразделить на механические, физико-химические и биологические.

Физико-химические методы очистки применяют для удаления из сточной воды растворимых примесей (солей тяжелых металлов, цианидов, фторидов и др. 

Биологическая очистка сточных вод основана на способности микроорганизмов использовать растворенные и коллоидные органические соединения в качестве источника питания в процессах своей жизнедеятельности. 

Трудовой коллектив предприятия, организации должен быть обеспечен качественной питьевой водой. Требования к качеству питьевой воды определяются СанПиН 2.1.4.1074—01. Качество питьевой воды зависит от источника водоснабжения — городской водопровод, открытый водоем, артезианская скважина. Качество водопроводной воды может быть неудовлетворительным по причине плохой водоподготовки, изношенности водопроводных труб. Подземные воды из артезианских скважин могут также не удовлетворять требованиям к питьевой воде, например содержать много железа и т. д.



Обоснование выбора системы производственного водоснабжения



На пищевых предприятиях воду используют не только в качестве сырья для изготовления продукции, но и для мойки сырья и тары, охлаждения оборудования и для других целей. Во многих случаях вода, находится в непосредственном контакте с сырьем или продукцией. Поэтому качество воды и организация снабжения предприятий водой влияют на окончательное качество и себестоимость продукции.

Для обеспечения промышленных предприятий водой строят водопроводы. Водопроводы, или система снабжения водой, - это комплекс инженерных сооружений и мероприятий, обеспечивающих получение воды из природных источников, ее очистку, транспортирование и подачу потребителям.

На Рогачевском молочноконсервном комбинате имеется восемь артезианских скважин. Из них шесть фильтровых и две коверных. Общий дебит скважин составляет 291 м3 воды в час.

Вода со скважин подается в резервуары чистой воды (два резервуара по 400 м3). Затем из резервуаров вода насосами подается в водопровод. Так же имеется водонапорная башня, которая компенсирует давление на магистрали (в водопроводе). Согласно графика ТПР резервуары и водонапорная башня 1 раз в квартал подвергается чистке, мойке и санитарной обработке. Для санитарной обработки используется осветленный раствор хлорной извести, который приготавливается хлораторщиком по распоряжению мастера. Распоряжение выдается согласно полученным заявкам. Количество хлорного раствора необходимого для дезинфекции рассчитывается согласно инструкции. Участки водовода обрабатываются методом гиперхлорированием 1 раз в квартал.


Выбор основных сооружений системы водоподготовки



Система водоснабжения промышленного предприятия состоит: водоприемных сооружений; водоподъемных сооружений, т.е. насосных станций, подающих воду к очистным сооружениям; очистных сооружений; башен и резервуаров, накапливающих запасы воды или регулирующих напоры и расходы; водоводов в сети трубопроводов, предназначенных для транспортирования воды от сооружения к сооружению или к потребителям.

На рисунке 1. показана схема водоснабжения предприятия с поверхностным источником.

Из источника вода забирается водоприемным сооружением и подается насосной станцией 2 I подъема на очистные сооружения. После очистки и обеззараживания вода собирается в резервуарах чистой воды. Затем насосами насосной станции 5 II подъема вода подается по водоводам в сеть трубопроводов, разводящих воду потребителям. Потребление воды в течение суток неравномерно.

На предприятии в начале и конце смен воды для производственных целей расходуется меньше, чем в середине смен. В часы минимального водопотребления излишки воды, поступающей от очистных сооружений, накапливаются в резервуарах чистой воды; в часы максимального водопотребления накопившийся излишек воды расходуется потребителями. Таким образом, резервуары чистой воды являются регулирующими емкостями. Кроме того, в резервуарах чистой воды хранят запас воды для пожаротушения и собственных нужд очистных станций. Для регулирования расхода воды потребителями служат водонапорные башни. Водонапорные башни представляют собой утепленные резервуары, поднятые над землей на специальных конструкциях, называемых стволами. Высота водонапорных башен определяется условиями обеспечения подачи воды с необходимыми напорами.




1

7

8

6

5

4

3

2

Рис. 1. Схема водоснабжения с поверхностным источником.

1 – водоприемное сооружение; 2 – насосная станция I подъема; 3 – очистные сооружения; 4 – резервуары чистой воды; 5 – насосная станция II подъема; 6 – водоводы; 7 – водонапорная башня; 8 – магистральная водопроводная сеть.



По назначению системы водоснабжения разделяют на хозяйственно-питьевые, подающие воду для хозяйственных, гигиенических и питьевых нужд работников предприятий; производственные, снабжающие водой технологические цехи предприятий; противопожарные, подающие воду для тушения пожаров.

На промышленных предприятиях имеются следующие системы водоснабжения: производственно-хозяйственно-противопожарная; отдельно производственно-пожарная и хозяйственно-питьевая, отдельно производственная и хозяйственно-противопожарная, отдельно производственная, хозяйственно-питьевая и противопожарная. Наиболее часто применяют системы отдельно производственную и отдельно хозяйственно-противопожарную.

		Для экономии воды на многих предприятиях пищевой промышленности используют оборотное водоснабжение с повторным использованием воды.

Значительным резервом экономии свежей воды является повторное использование биохимически очищенных сточных вод в системах производственного водоснабжения. Очищенные сточные воды целесообразно использовать в качестве технической воды при исключении ее контакта с сырьем, полуфабрикатами, изделиями и обслуживающим персоналом.

Во многих технологических процессах пищевых производств, а также в бытовых приборах используется горячая вода. В качестве водонагревателей чаще всего применяют бойлеры или скоростные противоточные водонагреватели (рис. 2).

	Бойлер (рис. 2, а) представляет собой стальной корпус - цилиндр, внутрь которого через отверстие, герметично закрываемое фланцем, введен змеевик. Теплоноситель поступает в змеевик и отдает тепло холодной воде, поступающей в нижнюю часть цилиндра. Нагретая вода выходит в систему горячего водоснабжения через верхний выходной патрубок.





Рис. 2. Водонагреватели:

а – емкий бойлер; 1 – выходной патрубок; 2 – входной патрубок; 3 – корпус; 4 – предохранительный клапан; 5 – манометр; 6 – термометр; 7 – фланец; 8 – змеевик; б – скоростной противоточный подогреватель: 1 – кожух секции; 2 – трубки.



Фланец герметично закрывает отверстие корпуса бойлера, через которое введен змеевик для подогрева воды. Змеевик через патрубки фланца соединен с системой, подающей теплоноситель. Материал – Сталь 20 ГОСТ 1050-74.


Расчет возможного экономического ущерба причиненного 

государству, нарушением водного законодательства



Для каждого действующего или проектируемого объекта, являющегося источником загрязнения гидросферы, устанавливаются предельно допустимые сбросы (ПДС). ПДС должен быть таким, чтобы в совокупности с другими источниками сбросов не создавать концентраций вредных веществ в воде водоема, превышающих соответствующие ПДК.

ПДС устанавливается для объектов, имеющих или проектирующих самостоятельные выпуски сточных вод в водные объекты. Норматив ПДС рассчитывается как для интегральных показателей загрязненности воды (взвешенные вещества, биохимическое потребление кислорода (БПК) и др.), так и для индивидуальных соединений в г/ч и т/год.

Основой для расчета ПДС является расчет кратности разбавления сточных вод в водоеме. При этом также учитываются гидрологические параметры водоема (расход или объем воды в водном объекте, скорость течения, глубина, извилистость, шероховатость дна и др.), состав и физические характеристики воды водоема выше выпуска сточных вод (фоновые значения). 

Согласно экологическому законодательству в водные объекты запрещено сбрасывать сточные воды, которые могут быть использованы в системах оборотного или повторного водоснабжения, а также в бессточных производствах; воды, содержащие ценные отходы, производственное сырье, реагенты, полуфабрикаты и конечные продукты производства в количествах, превышающих нормативы технологических потерь; сточные воды, содержащие вещества, для которых не установлены ПДК, и сбросные воды, пригодные для орошения в сельском хозяйстве при соблюдении санитарных требований.

Условия спуска сточных вод в водные объекты определяют с учетом степени возможного смешения и разбавления сточных вод водой водного объекта на пути от места выпуска сточных вод до расчетного (контрольного) створа ближайших пунктов хозяйственно-питьевого, культурно-бытового и рыбохозяйственного водопользования или водопотребления.

При определении условий спуска сточных вод в водные объекты должно учитываться качество воды водных объектов выше места сброса сточных вод (фоновая концентрация). Фоновая концентрация определяется применительно к расчетным условиям водности. Для незарегулированных рек данные качественной характеристики воды в расчетном (контрольном) створе должны быть пересчитаны на минимальный среднемесячный расход воды года 95% обеспеченности Q95% по формуле:



Сф.расч. = СфQ/ Q95% , (1)



где Сф – фоновая концентрация контролируемых веществ, определенная фактическими замерами при измеренном расходе Q.

Взаимосвязь между санитарными требованиями к условиям спуска сточных вод в водоемы и необходимой степенью очистки сточных вод перед спуском их в водоем в общем виде выражается формулой:



Сс.в.Qс.в. + СфQр ≤ (аQр + Qс.в.) Сп.д. , (2)



где Сс.в.,Сф – концентрация вещества в сточных водах и речной воде (фоновая) соответственно, мг/л; а – коэффициент смешения; QрQс.в. – расходы воды в реке и сточных вод соответственно, м3/с; Сп.д. – предельно допустимая концентрация загрязняющего вещества в воде водоема, мг/л (контролируется в расчетном створе).

Отсюда максимальная концентрация загрязняющего вещества в сбрасываемых в реку сточных водах не должна превышать:



Сс.в.≤ (аQр /Qс.в.) (Сп.д. - Сф)+ Сп.д. . (3)


Коэффициент смешения зависит от многих факторов: конструкции выпуска сточных вод, расстояния до расчетного створа, гидравлических и гидрологических характеристик водоема.

Коэффициент турбулентной диффузии для равнинных рек может быть определен по формуле Потапова:



	Д = (VрНср)/200, (4)

	

где Нср - средняя глубина реки.

Кратность разбавления перед расчетным створом п и концентрация вещества в расчетном створе Ср.с рассчитываются по формулам:



n = (аQр +Qс.в.)/ Qс.в., (5)



Ср.с = (Qс.в.- Сф)/ n+Сф. (6)



Все вещества относятся к различным группам по лимитирующему показателю вредности (ЛПВ), под которым понимается наиболее вероятное неблагоприятное воздействие каждого вещества. В водоемах питьевого и культурно-бытового назначения все вещества делятся на три группы по ЛПВ: санитарно-токсикологические, общесанитарные и органолептические.

При расчете требуемой степени очистки по веществам, относящимся к одной группе ЛПВ, требуется проверить условие:



	Ср.с1 /ПДК1 + Ср.с2 /ПДК2 + ... + Ссрi / ПДКi ≤ 1. (7)

	

Если приведенное условие выполняется, то очистка сточных вод от веществ, входящих в рассматриваемую группу ЛПВ, не требуется. В противном случае из группы рассматриваемых веществ выбирают вещество с наибольшим отношением Сср /ПДК и для него определяют допустимую концентрацию Сп.д в расчетном створе, при которой соблюдается вышеприведенное условие, по формуле:



	Сп.д = ПДКi [1-( Ср.с1 /ПДК1 + Ср.с2 /ПДК2 + Ссрi-1 / ПДКi-1 )]. (8)



Далее, подставив в формулу (3) полученное значение Спд, рассчитывают Ссв, которое будет соответствовать допустимой концентрации вещества в сточных водах, сбрасываемых в водный объект, и определяют требуемую эффективность очистки для веществ рассматриваемой группы ЛПВ по формуле:



	Э = (Сп-Сс.в}/Сn, (9)

	

где Сn - концентрация вещества в производственных сточных водах при их подаче на очистные сооружения, мг/л.

Расчет ПДС производится по наибольшим среднечасовым расходам фактического периода спуска сточных вод:



ПДС = Сс.в.Qс.в.. (10)




Литература



Куценко, Г.Ф. Охрана труда в электроэнергетике: практическое пособие / Г.Ф. Куценко. – Минск: Дизайн ПРО, 2005. – 784с.:ил.

Лазаренков, А.М. Охрана труда: учебник / А.М. Лазаренков. – Минск: БНТУ, 2004. – 497с.