Химический анализ воды. Баланс водопотребления. Требования, предъявляемые к качеству воды

Расхождение в 48% можно объяснить неточностью анализа и частично содержанием в виде органических веществ не вошедших в расчетный минеральный остаток

.

Таблица 1

Показатели	Размерность	Качество воды	Данные по проекту
Температура	С0	-	4-16
Вкус	Балл	-	2
Запах	Балл	-	2
Мутность	мг/л	-	400
Цветность	Град.	-	80
Водородный показатель	-	7,5	6,9
Сухой остаток	мг/л	500	197
Хлориды	мг/л	50	60
Сульфаты	мг/л	130	96
Железо общее	мг/л	-	0,2
Жесткость общая	мг-экв/л	5,8	10,72
Жесткость бикорбанатная	мг-экв/л	2,5	1,3
Кальций	мг/л	65	25
Калий	мг/л	-	200
Магний	мг/л	-	91
Натрий	мг/л	-	142
NO3	мг/л	-	5
Фтор	мг/л	-	-
Цинк	мг/л	-	-
Медь	мг/л		0,7
Марганец	мг/л	-	-

Вывод :  Исходя из того, что по нормативным требованиям  к качеству свежей воды, общая жесткость составляет 5,8 мг/л, а по исходным данным 10,72, то мы используем  метод умягчения.

3.2 Баланс водопотребления

1)Баланс водопотребления

∑Q_пост=∑Q_уб

2)Количество воды, добавляемой в систему

Q_доб=Q_техн+ Q_{пит. произв+} Q_{пит. хоз}

Q_доб=68+0,8+2=71 м3/сут

3)Количество сточных вод 

Q_ст=Q_{пр. ст}+ Q_{быт. ст}  + Q_прод+ Q_ф

Q_ст=22+2+0+0м3/сут=24 м3/сут

5)Требуемое количество воды из источника

Q_ист=Q_доб - Q_п.исп.

Q_ист= 71-24=47м3/сут

 

3.3   Требования, предъявляемые к качеству воды

Таблица 2      

Нормативные требования к качеству свежей и оборотной воды, используемой в системах водоснабжения каких-то заводов

Показатели	Единица измерения	Свежая вода	Оборотная вода при полном возврате стоков 1 системы канализации
Взвешенные вещ-ва	мг/л	25	25
Нефтепродукты	-	-	25
pH	мг/л-экв/л	7-8,5	7-8,5
Жесткость:	-
общая	мг/л-экв/л	5,8	20
карбонатная	-	2,5	5
Сухой остаток	мг/л	500	До 2000
SO4	-	130	500
CL	-	50	300
БПК полн		10	25

Таблица  3               Требования к качеству воды, потребляемой на НПЗ 

Загрязнения	Единица измерения	Свежая вода	Циркуляционная (оборотная) вода		Биохим. Очищенные стоки	Вода для пожаротушения
			1 система	2 система
Взвешенные вещества	мг/л	15	25	15	25	Свежая вода или биохимически очищенные стоки 1 системы
Взвешенные вещества в паводок	мг/л	100	-	-	-
Сульфаты	мг/л	130	500	500	250
Хлориды	мг/л	50	300	300	150
Общее содержание солей(прокаленый остаток)	мг/л	500	2000	2000	1000
Временная жесткость	мг-экв/л	2,5	5	5	5
Постоянная жесткость	мг-экв/л	3,3	15	15	15
БПК полное	мг-л	10	25	15	15
Содержание нефтепродуктов	мг-л	-	25	5	5
Вещества, экстрагируемые эфиром, в том числе углеводороды	мг-л	-	-	-	10-15
Водородный показатель		7-8,5	7-8,5	7-8,5	7-8,5

4. Схемы систем оборотного водоснабжения

Повторное использование сточных вод после их очистки получило широкое распространение. В ряде отраслей промышленности 90 – 95 %  сточных вод используется в системах оборотного водоснабжения и лишь 5 – 10 % сбрасывается в водоем.

Если в системах оборотного водообеспечения промпредприятия вода является теплоносителем и в процессе использования лишь  нагревается,    то перед повторным применением ее предварительно охлаждают в пруду, в бассейне, градирне (рис.2.2.а), если вода служит средой, поглощающей и транспортирующей механические и растворенные примеси, и в процессе использования загрязняется ими, то перед повторным применением сточная вода проходит обработку на очистных сооружениях (рис.2.2.б), при комплексном использовании сточные воды перед повторным применением подвергаются очистке и охлаждению (рис.2.2.в).

При таких системах оборотного водообеспечения для конпенсации безвозвратных потерь воды в производстве, на охладительных установках, на очистных сооружениях, а также потерь воды, сбрасываемых в водоотводящую сеть, осуществляется подпитка из водоема и других источников водоснабжения.

Количество подпиточной воды определяется по формуле:

Подпитка систем оборотного водообеспечения может осуществляться постоянно и периодически. Общее количество добавляемой воды составляет 5 – 10 %  общего количества воды, циркулирующей в системе.

Схемы оборотного водообеспечения промышленных предприятий

Рисунок 2.2

а – с охлаждением сточных вод

б – с очисткой сточных вод

в – с очисткой и охлаждением сточных вод

1 – вода свежая чистая, ненагретая

2 – сточная вода, нагретая

3 – то же, ненагретая и загрязненная

4 –  то же, очищенная

5 – сточная вода, загрязненная

6 – оборотная вода

ОУ – охладительные установки

Q – вода подаваемая на производственные нужды

ПП – промышленные предприятия

ОС – очистные сооружения

Q_об – оборотная вода

Q_ун – вода, теряемая на испарение и унос из охладительных установок

Q_ист – вода, подаваемая из источника на производственные нужды

Q_пот – вода, безвозвратно потребляемая на промышленных предприятиях

Q_шл – вода, удаляемая со шлаком

Q_сбр – вода, сбрасываемая в водоем

5.Расчёт установки для реагентного умягчения воды

В состав установки для умягчения воды входят следующие сооружения:

1) устройства для приготовления и дозирования растворов реагентов (извести и соды для устранения жёсткости воды, коагулянта FeCl₃ или FeSO₄ для ускорения осаждения взвеси);2) смесители; 3) камеры хлопьеобразования; 4) осветлители со взвешенным осадком; 5) фильтры.

В данном курсовом проекте приводится расчёт сооружений, которые специфичны для водоумягчительных установок.

Производительность установки Q_сут = 2400 м³/сут или Q_сут = 100 м³/ч.

Общая жесткость исходной воды определяется по содержанию в ней ионов Са²⁺ и Mg²⁺ или по содержанию окиси кальция и магния СаО и MgО.

Определяем общее солесодержание

Р = ∑К +∑А

=60+96+0,2+80+65+91+142+200+5=739 мг/л=0,739 г/л

P=739 мг/л < 1000 мг/л 

Определение общей жесткости

Ж_о=+= 3,24 +7,48 =10,72 мг/∙экв/л

Карбонатная жесткость воды при содержании в ней 80 мг/л НСО₃ (анион угольная кислота) сотавляет:

Жк. = HCO₃^- /61,02  = 80/61,02 = 1,31 мг∙экв/л

Определяем некарбонатную (постоянную) жесткость

Ж_н = Ж_о – Ж_к = 10,72-1,31 = 9,41 мг - экв/л

Содержание в исходной воде свободной углекислоты СО₂ определяем согласно СНиП 2.04.02-84*.

Доза извести (для ускорения карбонатной жесткости воды) в пересчёте на СаО:

             где Д_к – доза коагулянта FeCl₃   или FeSO₄ в пересчёте на безводное вещество в мг/л;

е – эквивалентный вес активного вещества коагулянта, равный для FeСl₃ 54 мг/мг-экв, для  FeSO₄ 76 мг/мг-экв, Al₂(SO₄)₃  57 мг/мг-экв;

0,5 – избыток извести, вводимый для полноты реакции, в мг/л.

Так как коагулянт и известь вводятся одновременно, следовательно,  член Д_к/е принимается со знаком плюс.

Определяем дозу коагулянта по формуле:

где С – количество образующейся при умягчении воды взвеси в пересчёте