Визначення параметрів водовідведення виробничої ділянки

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Производство и технологии


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Вступ

водоспоживання гальванічний водовідведення

Протягом тривалого періоду людина використовувала водні ресурси і не відчувала нестачу води. Проте, у зв’язку із швидким зростанням населення Землі та його виробничої діяльності, потреби людини у воді значно зросли. Сьогодні в багатьох місцях земної кулі відчувається нестача прісної води для життєвих потреб, потреб промисловості та сільського господарства. Із року в рік, кількість води, що використовується одним жителем планети зростає, причому основним джерелом водокористування і водоспоживання є річки.

Отже, те що необхідність води як ресурсу у житті людського суспільства — є незаперечним фактом. Але, нажаль, однобічне, споживче відношення людини до водних ресурсів призвело до їх виснаження, що у свою чергу спричинило ряд екологічних і соціально-економічних проблем. Вирішення такого роду проблем може полягати у розробці й впровадженні системи раціонального, комплексного використання, охорони водних ресурсів, а також зміни характеру водозабезпечення в результаті цілеспрямованого впливу на структуру глобального водообігу.

Необхідно зазначити, що водні ресурси є національним капіталом, яким користується сучасне й буде користуватись майбутнє покоління. Це вимагає й відповідного ставлення до їхнього використання, охорони та відтворення. Аналіз водокористування в Україні дав можливість виділити низку таких загроз, що умовно поділені на 3 групи: економічного, екологічного та міжнародного характеру.

До загроз економічного та екологічного характеру можна віднести: кризу неплатежів за спеціальне водокористування; дефіцит води у промислових і сільськогосподарських районах, який покривається тільки шляхом її інженерного відтворення; значні втрати води: 10−20% - при транспортуванні, 20% - у житлово-комунальному господарстві, 20−30% - у промисловості; значне техногенне навантаження на річкові системи.

Для поліпшення економічних та екологічних умов водокористування в Україні доцільно: прискорити створення правової бази водокористування, в першу чергу, Програми розвитку водного господарства, законів «Про питну воду і безпечне водопостачання» та «Про безпеку гідроспоруд», регіональних і галузевих програм використання та охорони вод і відтворення водних ресурсів; змінити нормативи та збільшити розміри збору за спеціальне водокористування та платежів за скид забруднюючих речовин у водні об'єкти; забезпечити фінансування будівництва групових, розвідних і локальних сільських водопроводів, водозабірних свердловин, каналізаційних систем і споруд у сільській місцевості; припиняти дію права на спеціальне водокористування у випадку систематичної несплати зборів водокористувачами в необхідні строки; посилити контроль за обсягами водокористування, вчасною сплатою зборів за спеціальне водокористування та штрафів за забруднення водних об'єктів, а також розробити заходи, що дали б змогу ліквідувати заборгованість водокористувачів за спеціальне водокористування. При організації заходів по охороні природних вод в перше чергу слід розрізняти два основних аспекти використання води: водокористування та водоспоживання, які по-різному впливають на екологічний стан природних водойм.

Метою курсового проекту є визначення розрахунковим методом норм водоспоживання і водовідведення підприємства, яке спеціалізується на випуску металовиробів.

1. Методичні основи розрахунку водоспоживання і водовідведення підприємства

1.1 Розрахунок норм водоспоживання і водовідведення господарсько-побутових споживачів

Вода, яка використовується підприємством на господарсько-побутові потреби, витрачається на:

— санітарно-побутові потреби працюючих (пиття і туалети) — W1;

— роботу душових — W2;

— готування їжі в їдальні - W3;

— обслуговування хворих у медпункті - W4;

— прання робочого одягу і білизни — W5;

— полив зелених насаджень — W6;

— полив удосконалених покрить тротуарів і проїздів — W7;

— миття підлоги — W8;

На території підприємства можуть знаходитися сторонні організації, водоспоживання яких входить у ліміт підприємства [1].

Річні витрати води, безповоротні втрати та водовідведення за напрямами господарсько-побутового споживання визначаються наступним чином [4]:

Річна витрата води на санітарно-побутові потреби (W1, м3/рік) розраховується за формулою:

W1 = 10-3 Т (К1 ІС + К2 Р + К3 В), (1. 1)

де Т — річна кількість робочих днів на підприємстві;

К1, К2, К3 — норма витрати води відповідного споживача, л/людину;

ІС — кількість службовців (інженерно-технічних працівників);

Р — кількість робочих;

В — кількість водіїв.

Безповоротні втрати води для санітарно-побутових потреб працюючих (W1втр, м3/рік) розраховуються за формулою:

W1втр = 10-3 К4 Т N, (1. 2)

де N — загальна кількість працюючих;

К4 — норма безповоротних втрат на одного працюючого на підприємстві, л/людину. Приймається К4 = 1 л/людину.

Водовідведення від санітарно-побутових потреб (W1відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W1відв = W1 — W1втр, (1. 3)

Річна витрата води на миття в душових (W2, м3/рік) розраховується за формулою:

W2 = 10-3 К5 Nд.с. m Т, (1. 4)

де К5 — норма витрати води на одну душову сітку у годину, л/год. ;

Nд. с — кількість душових сіток, шт. ;

m — кількість змін на підприємстві;

— тривалість користування душем, год. Приймається = 0,75 годин після закінчення зміни на одну душову сітку.

Безповоротні втрати води в душової (W2втр, м3/рік) дорівнюють нулю.

Водовідведення для душових (W2відв, м3/рік) дорівнює річній витраті води на миття в душових.

Річна витрата води на готування їжі у їдальні (W3, м3/рік) розраховується за формулою:

W3 = 10-3 К6 М Т, (1. 5)

де К6 — норма витрати води на одне умовне блюдо, л/блюдо;

М — кількість умовних блюд, які готуються в їдальні протягом доби, шт.

Безповоротні втрати води в їдальні (W3втр, м3/рік) розраховуються за формулою:

W3втр = К7 W3, (1. 6)

де К7 — коефіцієнт безповоротних втрат їдальні. К7 приймається від 0,1 до 0,15.

Водовідведення для їдальні (W3відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W3відв = W3 — W3втр, (1. 7)

Річна витрата води на обслуговування пацієнтів у медпункті (W4, м3/рік) визначається за формулою:

W4 = 10-3 К8 А Т, (1. 8)

де К8 — норма витрати води на обслуговування одного пацієнта, л/людину;

А — середня кількість пацієнтів, що відвідують медпункт за день, чол.

Безповоротні втрати води медпункту (W4втр, м3/рік) визначається за формулою:

W4втр = К9 W4, (1. 9)

де К9 — коефіцієнт безповоротних втрат у медпункті. К9 = 0,1.

Водовідведення для медпункту (W4відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W4відв = W4 — W4втр, (1. 10)

Річна витрата води на прання робочого одягу і білизни (W5, м3/рік) розраховується за формулою:

W5 = 10-3 К10 Р Т, (1. 11)

де К10 — норма витрати води на прання одного кг робочого одягу і білизни, л/кг;

Р — середня кількість робочого одягу і білизни, яка підлягає пранню впродовж доби, кг.

При роботі пральні безповоротні втрати води (W5втр, м3/рік) розраховуються за формулою:

W5втр = К11 W5, (1. 12)

де К11 — коефіцієнт безповоротних втрат у пральні. К11 = 0,1.

Водовідведення для пральні (W5відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W5відв = W5 — W5втр, (1. 13)

Величина витрати на полив зелених насаджень (W6, м3/рік) визначається за формулою:

W6 = 10-3 К12 F1 nn, (1. 14)

де К12 — норма витрати води на один полив зелених насаджень, л/м2;

F1 — площа зелених насаджень, м2;

nn — кількість поливів за рік.

Безповоротні втрати води при поливі зелених насаджень (W6втр, м3/рік) розраховуються за формулою:

W6втр = К13 W6, (1. 15)

де К13 — коефіцієнт безповоротних втрат при поливі зелених насаджень. К13 = 0,95.

Водовідведення при поливі зелених насаджень (W6відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W6відв = W6 — W6втр, (1. 16)

Річна витрата води на полив удосконалених покрить тротуарів і проїздів (W7, м3/рік) розраховується за формулою:

W7 = 10-3 К14 F2 nn, (1. 17)

де К14 — норма витрати води на один полив удосконаленого покриття, л/м2;

F2 — площа удосконалених покрить тротуарів і проїздів, м2.

Безповоротні втрати води при поливі удосконалених покрить тротуарів і проїздів (W7втр, м3/рік) розраховуються за формулою:

W7втр = К15 W7, (1. 18)

де К15 — коефіцієнт безповоротних втрат при поливі тротуарів і проїздів. К15 = 0,5.

Водовідведення при поливі удосконалених покрить тротуарів і проїздів (W7відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W7відв = W7 — W7втр, (1. 19)

Річна витрата води на миття підлоги невиробничих приміщень (W8, м3/рік) розраховується за формулою:

W8 = 10-3 К16 F3 Т, (1. 20)

де К16 — норма витрати води на миття підлоги, л/м2;

F3 — площа підлоги невиробничих приміщень, м2;

Т — річна кількість робочих днів на підприємстві.

Безповоротні втрати води при митті підлоги (W8втр, м3/рік) розраховуються за формулою:

W8втр = К17 W8, (1. 21)

де К17 — коефіцієнт безповоротних втрат при митті підлоги. К17 = 0,1.

Водовідведення при митті підлоги (W8відв, м3/рік) розраховується за формулою:

W8відв = W8 — W8втр, (1. 22)

Річна витрата води сторонньої організації, яка використовує воду у межах ліміту підприємства, розраховується за формулою:

= 10-3 Кi Ri Т, (1. 23)

де — річне водоспоживання сторонньої організації, м3/рік;

Кі — норма витрати води на одного споживача і-тої організації, л/споживача;

Rі — кількість споживачів, що працюють у організації, чол. ;

Т — річна кількість робочих днів на підприємстві.

Безповоротні втрати води для кожної сторонньої організації (, м3/рік) розраховуються за формулою:

= Квi, (1. 24)

де Квi — коефіцієнт безповоротних втрат води стороннього споживання. Кві = 0,1.

Водовідведення для кожної сторонньої організації (, м3/рік) розраховується за формулою:

= -, (1. 25)

Розрахунок витрати води на санітарне прибирання приміщень та прилеглої території кожної сторонньої організації визначається за формулами (1. 14 — 1. 22).

1.2 Розрахунок водоспоживання і водовідведення на охолодження устаткування за оборотною схемою водопостачання

Для охолодження устаткування виробничих об'єктів використовуються оборотні системи водопостачання двох видів: замкнуті і відкриті.

До складу замкнутої системи охолодження входять: бак, насоси для відводу води від охолоджуваного устаткування і подачі її на виробництво.

Відкриті системи охолодження бувають двох типів:

— перший тип — до складу входять бак, насоси;

— другий тип — до складу входять градирня і насоси.

Відкрита система відрізняється від замкнутої тим, що в першій відбувається втрата теплоносія за рахунок випарування, віднесення рідини вітром чи з іншої причини [2].

Відкрита оборотна система, до складу якої входить градирня, застосовується на підприємстві в теплообмінних циклах. У цьому випадку технологічна вода використається для відведення залишків тепла від працюючих агрегатів, після чого подається на охолодження. Охолодження води відбувається у градирнях. Потужність відкритої оборотної системи у цьому випадку характеризується кількістю оборотної води (W2об, м3/рік) яка визначається за формулою [4]:

W2об = qохол Т + W2св, (1. 26)

де qохол — потужність насосу, м3/год;

— тривалість роботи системи охолодження протягом доби, годин;

Т — кількість робочих днів підприємства.

У відкритій оборотній системі охолодження вода використовується для компенсації втрат за рахунок випарування і краплинного віднесення.

Витрата свіжої води (W2св, м3/рік), необхідної для компенсації втрат води відкритої системи охолодження, до складу якої входить градирня, розраховується за формулою:

W2св = qвип + qвин, (1. 27)

де qвип — втрата води за рахунок випарування, м3/рік;

qвин — втрата води за рахунок виносу вітром, м3/рік.

Втрати води за рахунок випарування розраховуються за формулою:

qвип = Квип qохол ?t Т, (1. 28)

де Квип — коефіцієнт, що враховує частку тепловіддачі за рахунок випарування у загальній тепловіддачі, Квип = 0,0013;

qохол — потужність насосу, м3/год;

?t — різниця температури води до і після градирні;

— тривалість роботи системи охолодження протягом доби, годин;

Т — кількість робочих днів підприємства.

Втрати води, пов’язані з виносом крапель вітром, розраховуються за формулою:

qвин = Квин qохол Т, (1. 29)

де Квин — коефіцієнт, що характеризує віднесення крапель води вітром. Визначається у залежності від типу градирні: для бризкальної градирні Квин = 0,015; для вентиляторної градирні Квин = 0,025.

При охолодженні устаткування за допомогою градирні об'єм водовідведення (W2відв, м3/рік) дорівнює нулю, а безповоротні втрати (W2втр, м3/рік) дорівнюють об'єму свіжої води (W2св).

Відкрита система охолодження до складу якої входить бак використається для охолодження устаткування верстатів, мийки автотранспорту та інш. Потужність відкритої оборотної системи у цьому випадку характеризується кількістю оборотної води (W3об, м3/рік) яка визначається за формулою:

W3об = qохол Т + W3св, (1. 30)

Витрата свіжої води (W3св, м3/рік) необхідної для роботи відкритої системи охолодження розраховується за формулою:

W3св = n V + qвин Т, (1. 31)

де n — частота заміни води в баці;

V — об'єм бака, м3;

qвин — втрати води за рахунок виносу крапель вітром, м3/добу;

Т — кількість робочих днів за рік.

При роботі відкритих систем охолодження у випадку використання бака об'єм водовідведення (W3відв, м3/рік) залежить від об'єму бака та частоти зміни води у баці і розраховується за формулою:

W3відв = n V, (1. 32)

Безповоротні втрати (W3втр, м3/рік) складають:

W3втр = qвин Т, (1. 33)

1.3 Розрахунок водоспоживання і водовідведення гальванічного виробництва

Вода в гальванічному виробництві витрачається на:

— промивання виробів після різних технологічних операцій;

— охолодження устаткування (технологічних ванн);

— складання електролітів і технологічних розчинів і заповнення їхніх утрат;

— промивання устаткування (ванн, баків, фільтрів і т.д.) і змив підлог.

Найбільша кількість води витрачається безупинно на промивні операції.

Витрата води на готування і заповнення електролітів і розчинів, а також на промивання устаткування, є періодичною і складає невелику частину від загальної витрати води.

У виробництві металопокриттів використовують три методи промивання:

— заглибний — зануренням деталей у ванни, заповнені водою;

— струминний — струменями води з душируючих пристроїв;

— комбінований — послідовним зануренням і струменями води в одній і тій же ванні.

Промивання поверхонь деталей заглибним методом проводять за двома основними схемами: одноступінчатій — в одній ванні з проточною чи непроточною водою; багатоступінчастій — у декількох послідовно установлених ваннах (ступенях) із проточною водою.

Багатоступінчасту схему підрозділяють на прямоструминну і противоструминну. При прямострумнному способі промивання кожна промивна ванна забезпечується самостійною системою подачі і стоку води. Протиструминний спосіб передбачає подачу води у ванну кінцевого промивання, з якої вона самопливом проходить через інші ступені промивання і приділяється в стік з першої промивної ванни [3].

Для будь-якої схеми проточного промивання витрата свіжої води (Wр, м3/рік) розраховується за формулою [4]:

Wр = n V q F (1. 34)

де n — коефіцієнт, що враховує спосіб промивання: при заглибленому способі n = 1,0; при струменому n = 0,7; при комбінованому n = 0,5; при можливому спаданні напору у водогінній мережі коефіцієнт збільшується в 1,5 рази;

V — коефіцієнт, що враховує число ступенів промивання з рівнобіжним рухом води;

q — питомий винос розчину з ванни на поверхні деталей, визначений розрахунковим шляхом, л/м2. Значення коефіцієнта наведені в табл. 4. 1;

F — площа покриття, м2;

— коефіцієнт, що враховує наявність ванн уловлювання: при одній ванні = 0,7, при двох = 0,15, при трьох = 0,06;

N — загальне число ступенів промивання;

kо — критерій остаточного промивання, показує в скільки разів варто знизити концентрацію основного компонента електроліту (розчину), що виноситься поверхнею деталей з технологічної ванни, до його гранично припустимих значень у воді останньої ванни промивання;

kо =, (1. 35)

де Со — концентрація основного компонента в електроліті (розчині), застосовуваному для операції, після якої виконується промивання, г/л;

Сn — гранично допустима концентрація основного компонента у воді після операції промивання, г/л.

Основним компонентом (іоном) даного розчину (електроліту) вважається той, для якого критерій промивання найбільший.

При обчисленні критерію промивання величину Со беруть рівною фактичній концентрації основного компонента в електроліті (розчині) чи відповідно до рецептури відповідного розчину.

У випадку, коли основним компонентом в електроліті (розчині) є лужний агент, загальна лужність визначається в перерахуванні на їдкий натр; якщо кислота — у перерахуванні на сірчану кислоту.

Водовідведення в цеху нанесення гальванічних покрить (Wвідв, м3/рік) визначаються за формулою:

Wвідв = W — Wвтр (1. 36)

де W — водоспоживання по цеху нанесення гальванічних покрить, м3/рік;

Wвтр — безповоротні втрати води по цеху нанесення гальванічних покрить, м3/рік.

1.4 Розрахунок водоспоживання і водовідведення автотранспортного цеху

В автотранспортному цеху свіжа вода витрачається на мийку, заправлення систем охолодження, ремонт і технічне обслуговування рухомого складу.

Весь автотранспорт, у залежності від призначення, підрозділяється на три групи:

— перша група — вантажні машини загального призначення, крани і навантажувачі на базі вантажних машин;

— друга група — автобуси, легкові автомобілі, вантажні машини, які призначені для перевезення продовольчих товарів;

— третя група — автомобілі спеціального призначення, які призначені для перевезення отрутохімікатів, фекальних рідин.

Для спрощення розрахунків водоспоживання автотранспорт перераховують в умовні автомобілі за формулою [4]:

Аі = ко Аф, (1. 37)

де Аі — кількість умовних автомобілів і-ої групи, умов. авт. ;

ко — коефіцієнт перерахування в умовні автомобілі;

Аф — кількість автомобілів однієї марки, шт.

Мийка рухомого складу в залежності від його призначення здійснюється такими засобами [2]:

— перша група і механізми — оборотна вода;

— друга група — оборотна і свіжа вода;

— третя група — свіжа вода.

Скидання стоків після мийки автомобілів третьої групи в оборотну систему заборонено.

Свіжа вода використовується для мийки кузовів (салонів), до миття зовнішньої поверхні автомобілів другої групи.

Річна потреба в оборотній і свіжій воді розраховується наступним чином. Для автомобілів першої групи (оборотна вода) (W1об, м3/рік):

W1об = 1,4 А1 (nс с + nг г + nз з), (1. 38)

Для автомобілів другої групи — оборотна вода (W2об, м3/рік):

W2об = 0,9 А2 (nс с + nг г + nз з), (1. 39)

Для автомобілів другої групи свіжа вода (W2св, м3/рік):

W2св = 0,25 А2 nс (1+с) + nг (1+г) + nз (1+з) (1. 40)

де 1,4 — норма витрати оборотної води на мийку автомобілів першої групи, м3;

0,9 — норма витрати оборотної води на мийки автомобілів другої групи, м3;

0,25 — норма витрати свіжої води на мийку автомобіля другої групи у середині салону і до миття зовнішньої поверхні рухомого складу, м3;

А1, А2 — кількість умовних автомобілів відповідно першої і другої групи;

— коефіцієнт який характеризує частоту використання автотранспорту;

nс, nг, nз — середня кількість днів у році відповідно з сухою погодою, опадами і відлигами, з температурою нижче 0оС (за даними Гідрометцентру);

с, г, з — коефіцієнт який характеризує періодичність мийки рухомого складу:

для першої групи с = 0,14; г = 1,0; з = 0,1;

для другої групи с = 0,28; г = 1,0; з = 0,1.

Для автомобілів третьої групи (свіжа вода) (W3св, м3/рік) знаходиться за формулою:

W3св = 1,4 А3 nр, (1. 41)

де 1,4 — норма витрати свіжої води для автомобіля третьої групи, м3;

А3 — кількість умовних автомобілів третьої групи;

— коефіцієнт використання автопарку;

nр — кількість мийок за рік автомобілів третьої групи.

Для механізмів (оборотна вода) (W4об, м3/рік) знаходиться за формулою:

W4об = 0,4 N n, (1. 42)

де 0,4 — норма витрати оборотної води на мийку механізму, м3;

N — кількість механізмів;

n — кількість мийок механізмів у році.

Загальна потреба в оборотній воді (Wоб, м3/рік) визначається за формулою:

Wоб = W1об + W2об + W4об, (1. 43)

Підживлення оборотної системи свіжою водою (Wn, м3/рік) розраховуються за формулою:

Wn = 0,1 Wоб + m V, (1. 44)

де 0,1 — коефіцієнт, що характеризує безповоротні втрати води в системі оборотного водопостачання;

m — кількість разів заміни води у баці за рік;

V — об'єм бака оборотної води.

Потужність оборотної системи (W5, м3/рік) визначається за формулою:

W5 =Wоб + Wn, (1. 45)

Річний об'єм стічних вод (W6ст, м3/рік), що утворюються при мийці рухомого складу, в залежності від схеми водопостачання розраховується за формулами:

— за оборотною схемою:

W6ст = W2св + W3св — 0,1 (W2св + W3св) + m V, (1. 46)

де 0,1 — коефіцієнт, що характеризує величину безповоротних втрат свіжої води, яка використається при мийці за прямоструминною схемою автомобілів другої і третьої групи;

— за прямоструминною схемою:

W6ст = W1св + W2св + W3св + W4 — 0,1(W1св + W2св + W3св + W4), (1. 47)

Безповоротні втрати води (W7втр, м3/рік) визначаються за формулами:

— за оборотною схемою:

W7втр = 0,1 Wоб + 0,1 (W2св + W3св), (1. 48)

— за прямоструминною схемою:

W7втр = 0,1 (W1св + W2св + W3св + W4), (1. 49)

Якщо транспорт зберігається на відкритому майданчику, то при температурі повітря нижче 0оС щоденно здійснюється заправка системи охолодження двигунів. У цьому випадку річна потреба у свіжій воді (W8, м3/рік) для заправки системи охолодження двигунів розраховується за формулою:

W8 = nз, (1. 50)

де N — кількість марок автомобілів, які зберігаються на відкритому майданчику;

Аі — кількість автомашин, механізмів і-тої марки;

Vi — об'єм системи охолодження двигуна і-тої марки;

nз — середня кількість днів у році з температурою нижче 0оС (за даними Гідрометцентру).

Безповоротні втрати води при заправленні системи охолодження двигунів (W9втр, м3/рік) складають:

W9втр = 0,1 W8, (1. 51)

Річний об'єм стічних вод, що утворюються при зливанні води із систем охолодження двигунів (W9ст, м3/рік), розраховується за формулою:

W9ст = W8 — W9втр, (1. 52)

При виконанні ремонтних робіт в автотранспортному цеху свіжа вода витрачається на: приготування дистильованої води, мийку деталей, котрі ремонтуються, мийку двигунів та інш. Річна потреба у свіжій воді на ремонтні роботи і технічне обслуговування автомобілів (W10, м3/рік) розраховується за формулою [4]:

W10 = nn (Wв Ав + Wа Аа + Wл Ал), (1. 53)

де Wв, Wа, Wл — норма витрати свіжої води на ремонтні роботи умовного автомобіля, м3.

Ав, Аа, Ал — кількість умовних автомобілів відповідно вантажних, автобусів та легкових.

nn — кількість днів технічного обслуговування автомобілів за рік.

Річна витрата свіжої води на ремонт механізмів (W11, м3/рік) розраховується за формулою:

W11 = k2 N nn (1. 54)

де k2 — норма витрати води на ремонт механізму, м3 (k2 = 1 м3/мех.).

Загальна річна витрата свіжої води на ремонт по автотранспортному цеху (W12, м3/рік) складає:

W12 = W10 + W11 (1. 55)

Безповоротні втрати при ремонті автомобілів та механізмів (W12втр, м3/рік) складають:

W12втр = 0,1 W12 (1. 56)

Річний об'єм стічних вод, що утворюються при ремонті і технічному обслуговуванні автотранспорту (W12відв, м3/рік), розраховується за формулою:

W12відв = W12 — W12втр (1. 57)

2. Методичні основи оцінки діяльності підприємства з урахуванням раціонального використання водних ресурсів

Ефективність використання водних ресурсів у виробництві визначається наступними показниками [4]:

Технічна досконалість системи водопостачання (Рзв) розраховується за формулою:

Рзв = (2. 1)

де Wзв — об'єм зворотної води, м3/рік;

Wсв — об'єм свіжої води, яка забирається з системи водопостачання підприємства, м3/рік.

Коефіцієнт раціональності використання свіжої води (Кр) розраховується за формулою:

Кр = (2. 2)

де Wвідв — об'єм стічних вод, м3/рік.

Свіжа вода використовується раціонально якщо Кр > 60%. У випадку коли Кр < 60% необхідно впроваджувати заходи щодо оптимізації параметрів водного господарства підприємства.

Коефіцієнт безповоротних втрат (Рвтр) розраховується за формулою:

Рвтр = (2. 3)

де Wбп — об'єм безповоротних втрат, м3/рік.

Норма коефіцієнту безповоротних втрат має бути менше за 40%.

3. Розрахунок норм водоспоживання і водовідведення для підприємства

3.1 Вихідні данні

Підприємство спеціалізується на випуску металовиробів обсягом 50 000 т/рік, працює 256 днів/рік у 2 зміни.

Кількість днів поливу зелених насаджень і доріг — 120.

Кількість днів ремонту автотранспорту — 15.

Кількість днів з температурою нижче 00С — 50.

Кількість днів з сухою погодою — 250.

Кількість днів з опадами і відлигами — 65.

Господарсько-побутові споживачі

На підприємстві працює:

— Інженерно-технічні працівники — 54;

— Робочі - 127;

— Водії - 40.

В цехах влаштовано 42 од. душових сіток.

На території підприємства працює:

— Їдальня, яка розрахована на приготування 37 умовних блюд на добу;

— Поліклініка, яка розрахована на 27 відвідувань на добу;

— Пральня, яка розрахована на прання 43 кг білизни на добу.

Площа поливу на території підприємства складає:

— Зелених насаджень 350 м2;

— Вдосконаленого покриття 1200 м2.

Крім того, на території підприємства функціонують сторонні організації:

— Аптека — 2 чол. ;

— Продовольчий магазин — 1 чол. ;

— Промтоварний магазин — 1 чол.

Ливарний цех

Для охолодження устаткування встановлена зворотна система водопостачання з використанням вентиляторної градирні. Виробництво насосу складає 60 м3/год. Необхідний перепад температур складає - 7оС. Час роботи градирні - 18 год. Коефіцієнт, що характеризує вднесення води вітром — 0,025.

Автотранспортний цех

В автотранспортному цеху є наступні автомобілі і механізми:

— Автомобілі 1-ї групи:

КАМАЗ — 3 од.; коефіцієнт перерахунку — 1,25; ємність системи охолодження — 30 л;

МАЗ — 7 од.; коефіцієнт перерахунку — 1,75; ємність системи охолодження — 60 л;

Коефіцієнт використання автомобілів 1-ї групи дорівнює 0,7.

— Автомобілі 2-ї групи:

Волга — 2 од.; коефіцієнт перерахунку — 0,5; ємність системи охолодження — 12 л;

Москвич — 3 од.; коефіцієнт перерахунку — 0,5; ємність системи охолодження — 11,5 л;

ВАЗ-2121 — 2 од.; коефіцієнт перерахунку — 0,5; ємність системи охолодження — 11,0 л;

ГАЗ-69 — 2 од.; коефіцієнт перерахунку — 0,75; ємність системи охолодження — 10,5 л;

Ікарус 280 — 3 од.; коефіцієнт перерахунку — 1,25; ємність системи охолодження — 30 л;

Ікарус 556 — 2 од.; коефіцієнт перерахунку — 1,75; ємність системи охолодження — 50 л;

Коефіцієнт використання автомобілів 2-ї групи дорівнює 0,6.

— Автомобілі 3-ї групи:

АТЗ — 2 од.; коефіцієнт перерахунку — 1. 75;

Коефіцієнт використання автомобілів 3-ї групи дорівнює 0,4. Кількість робочих днів у році, у які здійснюється мийка автомобілів 3-ї групи — 35 днів.

— Механізми:

Трактор МТЗ-80 — 5 од. ;

Автонавантажувач-4045 — 3 од. ;

Кількість робочих днів у році, у які здійснюється мийка механізмів — 35 днів.

Для мийки автомобілів використовується оборотна система водопостачання з використанням баку. Частота заповнення бака оборотною водою впродовж року — 12 разів. Об'єм баку — 5 м3.

Автомобілі 1-ї групи та автобуси (Ікарус 280, Ікарус 556) зберігаються на відкритому майданчику.

Гальванічний цех

Площа поверхні, яка обробляється в гальванічному цеху складає 75 000 м2/рік. В склад гальванічного виробництва входять наступні процеси:

— процес знежирення:

Об'єм ванни знежирювання — 400 л. Частота зміни розчину складає 6 разів на рік. Підживлення ванни складає 9% від об'єму ванни 24 рази на рік. Склад знежирюючого розчину — NaOH — 80 г. /л, Na3PO4*12H2O — 50 г. /л. Для промивки деталей застосовується двоступінчата прямоструминна промивка. Деталі кріпляться на підвісках. Спосіб промивання деталей — об'ємний.

— процес травлення:

Об'єм ванни травлення — 400 л. Частота зміни розчину складає 6 разів на рік. Підживлення ванни складає 4% від об'єму ванни 12 раз на рік. Склад розчину — HCl — 210 г. /л. Для промивки деталей застосовується одноступінчата прямоструминна промивка. Деталі кріпляться на підвісках. Спосіб промивання деталей — об'ємний.

— процес нанесення захисного покриття:

Об'єм ванни нанесення захисного покриття — 400 л. Частота зміни розчину складає 12 разів на рік. Підживлення ванни складає 5% від об'єму ванни 9 раз на рік. Склад розчину — CuSO4*5H2O — 260 г. /л, H2SO4 — 60 г. /л. Для промивки деталей застосовується двоступінчата прямоструминна промивка. Деталі кріпляться на підвісках. Спосіб промивання деталей — об'ємний. Після ванни нанесення захисного покриття встановлена ванна уловлювання, об'єм якої 400 л. Частота зміни розчину — 5 разів на рік.

3.2 Розрахунок водоспоживання і водовідведення господарсько-побутових споживачів

Річна витрата води на санітарно-побутові потреби працюючих:

W1 = 10-3 *256*(12*54+25*127+15*40) = 1132. 29 м3/рік

Безповоротні втрати води на санітарно-побутові потреби:

W1втр = 10-3*1*256*(54+127+40) = 56,58 м3/рік

Водовідведення від санітарно-побутових потреб:

W1відв = 1132,29−56,58 = 1075,71 м3/рік

Річна витрата води на миття в душових:

W2= 10-3*500*42*2*0,75*256 = 8064,00 м3/рік

Безповоротні втрати води на миття в душових

W2втр = 0,00 м3/рік

Водовідведення від миття в душових

W2відв = 8064,00 м3/рік

Річна витрата води на готування їжі у їдальні:

W3 = 10-3*16*37*256 = 151. 55 м3/рік

Безповоротні втрати води на готування їжі у їдальні:

W3втр = 0,125*151,55 = 18,94 м3/рік

Водовідведення від готування їжі у їдальні:

W3відв = 151,55−18,94 = 132,61 м3/рік

Річна витрата води на обслуговування хворих у медпункті:

W4 = 10-3*13*27*256 = 89,86 м3/рік

Безповоротні втрати води на обслуговування хворих у медпункті:

W4втр = 0,1*89,86 = 8,99 м3/рік

Водовідведення від обслуговування хворих у медпункті:

W4відв = 89,86−8,99 = 80,87 м3/рік

Річна витрата води на прання білизни:

W5 = 10-3*75*43*256 = 825. 60 м3/рік

Безповоротні втрати води на прання білизни:

W5втр = 0,1*825,60 = 82,56 м3/рік

Водовідведення від прання білизни:

W5відв = 825,60−82,56 = 743,04 м3/рік

Річна величина витрати води на полив зелених насаджень:

W6 = 10-3*4,5*350*120 = 189,00 м3/рік

Безповоротні втрати води на полив зелених насаджень:

W6втр = 0,95*189,00 = 179,55 м3/рік

Водовідведення від поливу зелених насаджень:

W6відв = 189−179,55 = 9,45 м3/рік

Річна витрата води на помив вдосконалених покриттів:

W7 = 10-3*0,45*1200*120 = 64,80 м3/рік

Безповоротні втрати води на помив вдосконалених покриттів:

W7втр = 0,5*64,80 = 32,4 м3/рік

Водовідведення від помиву вдосконалених покриттів:

W7відв = 64,80−32,4 = 32,4 м3/рік

Визначаємо річну витрату води на сторонні підприємства:

Wапт = 10-3*12*2*256 = 6,14 м3/рік

Wпром = 10-3*12*1*256 = 3,07 м3/рік

Wпрод = 10-3*250*1*256 = 64,00 м3/рік

Безповоротні втрати води на сторонні підприємства:

Wвтрапт = 0,1*6,14 = 0,61 м3/рік

Wвтрпром. = 0,1*3,07 = 0,31 м3/рік

Wвтрпрод = 0,1*64,00 = 6,40 м3/рік

Водовідведення води від сторонніх підприємств:

Wвідвапт = 6,14−0,61 = 5,53 м3/рік

Wвідвпром. = 3,07−0,31 = 2,76 м3/рік

Wвідвпрод = 64,00−6,40 = 57,6 м3/рік

3.3 Розрахунок водоспоживання і водовідведення на охолодження устаткування за оборотною схемою водопостачання

Розраховуємо втрати води, пов’язані з виносом крапель вітром:

qвин = 0. 025*60*18*256 = 6912

Розраховуємо втрати води за рахунок випарування:

qвип = 0,0013*60*7*18*256 = 2515,97

Розраховуємо витрату свіжої води, необхідної для компенсації втрат води відкритої системи охолодження, до складу якої входить градирня:

W2св = 6912+2515,97 = 9427,97 м3/рік

Розраховуємо кількість оборотної води:

W2об = 60*18*256+9427,97 = 285 907,97 м3/рік

3.4 Розрахунок водоспоживання і водовідведення автотранспортного цеху

Для спрощення розрахунків водоспоживання автотранспорт перераховують в умовні автомобілі.

Перша група:

А1 = (3*1,25)+(7*1,75) = 16

Друга група:

А2 =(7*0,5)+(2*0,75)+(1,75*2)+(1,25*3) = 12,25

Третя група:

А3 = 1,75*2 = 3,5

Розраховуємо річну потребу в оборотній і свіжій воді:

— Для автомобілів першої групи (оборотна вода):

W1 об = 1,4*16*0,7*(250*0,14+65*1,0+50*0,1) = 1646,4 м3/рік

— Для автомобілів другої групи (оборотна вода):

W2 об = 0,9*12,25*0,6*(250*0,28+65*1,0+50*0,1) = 926,1 м3/рік

— Для автомобілів другої групи (свіжа вода):

W2 св = 0,25*12,25*0,6*[(250*(1+0,28)+65*(1+1)+50*(1+0,1)] = 927,94 м3/рік

— Для автомобілів третьої групи (свіжа вода):

W3 св = 1,4*3,5*0,4*36 = 68,6 м3/рік

— Для механізмів (оборотна вода):

W4 об = 0,4*8*35 = 112 м3/рік

Визначаємо загальну потребу в оборотній воді:

Wоб = 1646,4+926,1+112 = 2684,5 м3/рік

Розраховуємо підживлення оборотної системи свіжою водою:

Wпідж = 0,1*2684,5+12*5 = 328,45 м3/рік

Визначаємо потужність оборотної системи:

W5= 328,45+2684,5 = 3012,95 м3/рік

Розраховуємо річний об'єм стічних вод, що утворюються при мийці рухомого складу, за оборотною схемою:

W6 ст = 927,94+68,6−0,1*(927,94+68,6)+12*5 = 956,89 м3/рік

Визначаємо безповоротні втрати води за оборотною схемою:

W7 втр = 0,1*2684,5+0,1*(927,94+68,6) = 368,1 м3/рік

Розраховуємо річну потребу у свіжій воді для заправки системи охолодження двигунів:

W8 = 50*((3*30)+(7*60)+(3*30)+(2*50))*10-3 = 35 м3/рік

Безповоротні втрати води при заправленні системи охолодження двигунів складають:

W9 втр = 0,1*35 = 3,5 м3/рік

Розраховуємо річний об'єм стічних вод, що утворюються при зливанні води із систем охолодження двигунів:

W9 ст = 35−3,5 = 31,5 м3/рік

Розраховуємо річну потребу у свіжій воді на ремонтні роботи і технічне обслуговування автомобілів:

W10 = 15*(0. 133*16+0. 193*7. 25+0. 132*5) = 62. 85 м3/рік

Розраховуємо річна витрата свіжої води на ремонт механізмів:

W11 = 1*8*15 =120 м3/рік

Загальна річна витрата свіжої води на ремонт по автотранспортному цеху складає:

W12 = 62. 85+120 = 185. 85 м3/рік

Безповоротні втрати при ремонті автомобілів та механізмів складають:

W12 втр = 0,1*182,85 = 18,29 м3/рік

Розраховуємо річний об'єм стічних вод, що утворюються при ремонті і технічному обслуговуванні автотранспорту:

W12 відв = 182,85−18,29 = 164,56 м3/рік

3.5 Розрахунок водоспоживання і водовідведення гальванічного виробництва

Розрахунок води на процес знежирення:

W розч = 400*6*10-3 = 2,4 м3/рік

W підж = 400*24*0,09*10-3 = 0,864 м3/рік

Na3PO4*12H2O > Na3PO4

х=(50*164)/380 = 21,58

Na3PO4 > NaOH

х = (21,58*120)/164 = 15,79

Визначаємо загальну щільність розчину:

Со = 15,79+80 = 95,79 г. /л.

Розраховуємо витрату свіжої води:

Wp = 1,5*1*2*0,2*75 000**10-3 = 1392,75 м3/рік

Розраховуємо витрати води на процес знежирення:

W св. = 2,4+1392,75+0,864 = 1396,01 м3/рік

Wвтр = 0,864 м3/рік

W відв = 2,4+1392,75 = 1395,15 м3/рік

Розрахунок води на процес травлення:

W розч = 400*6*10-3 = 2,4 м3/рік

W підж = 400*12*0,04*10-3 = 0,192 м3/рік

HCl > H+

х = 210/36,5 = 5,75

HCl > H2SO4

х = (210*98)/(2*36,5) = 281,92

Розраховуємо витрату свіжої води:

Wp = 1,5*1*1*0,2*75 000*1*(281,92/0,1)*10-3 = 63 432 м3/рік

Розраховуємо витрату води на процес травлення:

W св. = 2,4+63 432+0,192 = 63 434,59 м3/рік

Wвтр = 0,192 м3/рік

W відв = 2,4+63 432 = 63 434,4 м3/рік

Розрахунок води на процес нанесення захисного покриття:

W розч = 400*12*10-3 = 4,8 м3/рік

W підж = 400*9*0,05*10-3 = 0,18 м3/рік

CuSO4*5H2O > CuSO4

х = (260*160)/250 = 166,4

CuSO4 > Cu

у = (166,4*63,5)/160 = 66,04

Со = у = 66,04 г. /л.

Розраховуємо витрату свіжої води:

Wp = 1,5*1*2*0,2*75 000**10-3 = 3059,6 м3/рік

Розраховуємо витрати води на процес нанесення захисного покриття:

W св. = 4,8+3059,6+0,18 = 3064,58 м3/рік

Wвтр = 0,18 м3/рік

W відв = 4,8+3059,6 = 3064,4 м3/рік

Розраховуємо втрати води на процес уловлювання:

Wулов. реч. = 400*5*10-3 = 2 м3/рік

Водний баланс підприємства, поточні індивідуальні норми водокористування, показники водокористування господарсько-побутових споживачів, показники водокористування основного і допоміжного виробництва у таблицях 3. 1−3.4.

Таблиця 3.1 — Показники водокористування господарсько-побутових споживачів

Найменування споживача

Кількість споживачів

Число робочих днів у році

Норма витрати на одного споживача

Водоспоживання

Безповоротні втрати

Водовідведення

Санітарно-побутові

221

256

1132,29

56,58

1075,71

інженерний склад

54

256

12

165,89

Робочі

127

256

25

812,8

Водії

40

256

15

153,6

Душеві

221

256

500

8064,00

0,00

8064,00

Приготування їжі в їдальні

221

256

16

151,55

18,94

132,61

Медпункт

221

256

13

89,86

8,99

80,87

Пральня

221

256

75

825,6

82,56

743,04

Полив зелених насаджень

350

120

4,5

189,00

179,55

9,45

Полив покриттів

1200

256

0,5

64,80

32,4

32,4

Сторонні організації

Аптека

221

256

12

6,14

0,61

5,53

продовольчий магазин

221

256

250

64,00

6,40

57,6

промисловий магазин

221

256

12

3,07

0,31

2,76

Всього

10 590,31

386,34

10 203,97

Таблиця 3.2 — Показники водокористування основного і допоміжного виробництва

Найменування цеху

Найменування водоспоживаючого обладнання, технологічного процесу

Кількість одиниць обладнання, об'єм продукції

Кількість часів роботи за добу, годин

Кількість робочих днів на рік

Водоспоживання, м3/рік

Безповоротні втрати, м3/рік

Водовідведення, м3/рік

Потужність зворотної системи, м3/рік

Свіжа вода

Зворотна вода

Господарсько-побутові потреби

10 590,31

386,34

10 203,97

Цех охолодження устаткування

Градирня

1

18

256

9427,97

285 907,97

9427,97

0

276 480

Авто-

транспортний

цех

Мийка

34

8

35

1324,99

2684,5

368,1

956,89

3012,95

Заправка систем

охолодження

15

8

50

35

-

3,5

31,5

-

Ремонт

34

8

15

182,85

-

18,29

164,56

-

Гальванічний цех

67 895,18

1,23

67 893,95

Таблиця 3.3 — Водний баланс підприємства

Напрям використання води

Водоспоживання

Безповоротні

втрати

Водовідведення

Потужність

зворотної системи

Свіжа

Вода

Зворотна вода

Господарсько-побутовий

10 590,31

-

386,34

10 203,97

-

Система охолодження

9427,97

285 907,97

9427,97

-

276 480

Автотранспортний цех

1542,84

2684,5

389,89

1152,95

3012,95

Гальванічний цех

67 895,18

-

1,23

67 893,95

-

Всього:

78 865,99

288 592,47

9819,09

69 046,9

279 492,95

— виробничі потреби

— господарсько-побутові потреби

10 590,31

-

386,34

10 203,97

-

Всього:

89 456,3

288 592,47

10 205,43

79 250,87

279 492,95

Таблиця 3.4 — Поточні індивідуальні норми водокористування

Об'єм випускаємої продукції

Напрямок використання води

Норма водоспоживання

Норма безповоротних

втрат

Норма водовідведення

Свіжа

вода

Зворотна вода

50 000

Виробничі нужди

1,58

5,77

0,20

1,38

Господарсько-побутові

0,21

-

0,01

0,20

Всього

1,79

5,77

0,21

1,58

4. Методичні основи оцінки діяльності підприємства з урахуванням раціонального використання водних ресурсів

Технічна досконалість системи водопостачання (Р зв) розраховується за формулою:

Р зв = 288 592,47/(288 592,47+89 456,3) = 0,76

Коефіцієнт раціонального використання свіжої води (Кр) розраховується за формулою:

К р = ((89 456,3−79 250,87)/89 456,3)*100% = 11,41%

Коефіцієнт безповоротних втрат (Р втр. ) розраховується за формулою:

Р втр. = ((89 456,3+10 205,43−79 250,87)/89 456,3)*100% = 22,82%

Норма коефіцієнту раціонального використання свіжої води повинна складати більше 0,6 (60%), та норма коефіцієнту безповоротних втрат має бути менше за 0,4 (40%).

Розрахункові коефіцієнти не задовольняють вимоги з раціонального водоспоживання для підприємства. Виходячи з цього необхідно вжити заходи для раціонального водокористування.

Висновки

В ході даної роботи були проведені розрахунки водоспоживання і водовідведення на господарсько-побутові потреби господарства, на охолодження устаткування за оборотною схемою водопостачання, для автотранспортного цеху та для гальванічного виробництва. Проведена оцінка діяльності підприємства з раціонального використання водних ресурсів.

Так, на рік, підприємство використовує 89 456,3 м3 свіжої води, з яких більша половина (78 865. 99 м3) використовується на виробничі потреби, на господарсько-побутові потреби використовується 10 590,31 м3 води.

Безповоротні втрати складають 10 205,43 м3 води. На відміну від водоспоживання, значно більша частина води втрачається на виробництві - 9819,09 м3 і лише 386,34 м3 втрат води припадає на господарсько-побутові потреби.

В систему каналізації відводиться загалом 79 250,87 м3 води. В виробничих цехах водовідведення дорівнює 69 046,9 м3, в господарсько-побутовому направленні використання води відводиться 10 203,97 м3 води.

Коефіцієнт раціонального використання свіжої води 11,41%? 60%. Тож можна зробити висновок що необхідно впроваджувати заходи щодо оптимізації параметрів водного господарства підприємства. В даному випадку замість прямоструменої системи промивання поверхонь деталей використовувати противоструменну систему. Це дозволить більш ефективно використовувати воду і в менших її кількостях.

Коефіцієнт безповоротних втрат 22,82%? 40%, це добрий показник, але якщо ввести замкнуту систему оборотного водопостачання то його можна ще більше зменшити і таким чином зменшити енерго — та природо ємність підприємства.

Перелік посилань

1. Левківський С.С., Падун М. М. Раціональне використання і охорона водних ресурсів: Підручник. — К.: Либідь, 2006. — 280 с.

2. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. — М.: Стройиздат, 1978.

3. ГОСТ 9. 314−90 ЕСЗКС. Вода для гальванического производства и схемы промывок. Общие требования

4. Методичні вказівки до практичних робіт з дисципліни «Раціональне водокористування» для студентів денної форми навчання / к. геогр. н., доц. Сапко О. Ю., асист. Кур’янова С. О. Одеса, ОДЕКУ, 2013 р., 62 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой