Сточные воды промышленных предприятий: почему нельзя считать по населению

Удельная норма водопотребления на человека — это муниципальная расчётная величина

Удельное водопотребление на человека — это средний объём воды, который один человек использует за сутки, и это первый член стандартной муниципальной цепочки: обслуживаемое население, умноженное на удельную норму на человека, даёт потребность в воде; доля этой потребности возвращается в канализацию; к ней добавляются инфильтрация и приток; коэффициент неравномерности превращает среднесуточную величину в расчётный расход. Публикуемая муниципальная практика работает с диапазонами порядка 100–200 л на человека в сутки для обслуживаемого населения, и эти цифры следует читать как отправный метод, а не как спецификацию, потому что потребление на человека меняется с климатом, доходом, учётом воды и ценой на неё.

Эта цепочка — хорошая инженерная работа. Каждый её член можно проверить, и для жилой застройки она даёт расход, по которому достаточно точно можно вести расчёт. Трудность начинается тогда, когда ту же цепочку применяют к заводу, потому что ни одно из её допущений больше не выполняется.

Что норма молча предполагает

• Что воду используют люди, причём с интенсивностью, которая медленно меняется от дня ко дню и от сезона к сезону.
• Что потребление на человека примерно одинаково по всей обслуживаемой территории, так что среднее по территории что-то значит в любой её точке.
• Что доля забранной воды, доходящей до канализации, стабильна, а остаток уходит на полив, испарение, продукт или потери.
• Что нагрузка на человека тоже стабильна, так что норма по расходу молча несёт с собой и норму по нагрузке.
• Что канализация — это канализация: сеть, которая собирает всё и доставляет в одно место, так что среднее и коэффициент неравномерности вместе описывают поток.

Каждое из них — справедливое описание жилого района. И каждое из них ложно для завода с мокрым технологическим процессом.

У промышленного объекта нет населения

Единица измерения неверна ещё до того, как неверно число. Завод использует воду пропорционально тому, что он выпускает. Естественные единицы — кубометры на тонну продукции, на голову переработанного скота, на тысячу наполненных ёмкостей, на квадратный метр окрашенной ткани, на баррель переработанной нефти, на вымытый автомобиль или на отработанную смену. Ни одна из них не переводится в людей, и перевод здесь не в этом: на объекте нет населения, которое можно было бы посчитать.

Два завода, выпускающие одну и ту же продукцию, могут различаться в разы по потреблению воды на тонну: один охлаждает воду в оборотном контуре, другой — прямоточным; один моет шлангом, другой машиной; один повторно использует воду на промывку, другой нет. Норма на человека такой разброс отразить не может. Единица, привязанная к производству, может, потому что различия живут в технологическом процессе, где эта единица и определена.

Расчёт расхода промышленных сточных вод: найдите единицу, которая есть у объекта

Есть пять источников, из которых стоит строить расход, и защитимая цифра обычно получается, когда два или три из них совпадают. Расчёт расхода промышленных сточных вод, построенный только на одном из них, — это догадка с десятичной запятой.

• Единицы, привязанные к производству — объём на тонну, на голову, на выпущенную единицу. Доступны из производственного плана ещё до того, как снято хотя бы одно показание водомера.
• Водный баланс — каждый учтённый ввод, каждый учтённый вывод и разница между ними. Самый надёжный маршрут там, где на объекте есть водомеры на входе и несколько недель записей.
• Учёт на выпуске — расходомер на сбросе, записанный за полный производственный цикл и за период остановки, чтобы дни мойки попали в запись, а не в примечание.
• Записи по залповым сбросам и автоцистернам — доставленные или собранные партии, которые в норме на человека вообще не появляются и могут составлять большую долю нагрузки малого объекта.
• Оценка чистой воды — забранная вода, теряемая с продуктом, испарением или охлаждением, вычитаемая из показания водомера, а не принимаемая на веру.

Там, где пять источников расходятся сильнее рабочего допуска, само расхождение и есть результат, и его нужно выяснить до проектирования станции, потому что оно обычно указывает на неучтённое подключение.

Расчёт станции очистки промышленных сточных вод начинается с нагрузки

Биологическую станцию рассчитывают по массе материала, который ей нужно окислить: килограммы в сутки, то есть расход, умноженный на концентрацию. При расчёте станции очистки промышленных сточных вод два завода, сбрасывающие одни и те же сто кубометров в сутки, могут различаться на порядок по килограммам органической нагрузки, которые они отдают аэротенку одного и того же размера, и второму нужна другая станция.

Именно здесь норма на человека отказывает так, как один расход не отказывает. Норма сводит расход и нагрузку в один член — людей — и несёт внутри него допущение о нагрузке. Промышленный объект с обычным расходом и необычайной нагрузкой для неё невидим.

Дальнейшая арифметика проста: измерьте или оцените концентрацию каждого значимого параметра, умножьте на расход и выразите результат в сутки. Значения берутся с объекта, а не из таблицы. Единственное суждение — какой день взять, и ответ — день с самой тяжёлой нагрузкой, которую станция должна выдержать, а не день, в который на объект случайно приехала группа отбора проб.

Расчётный расход промышленных сточных вод: пик идёт из графика

Расчётный расход промышленных сточных вод — это в равной мере пик и среднее, и пик берут не коэффициентом из муниципальной практики. Он идёт из того, как работает объект.

• Залповый сброс — резервуар или технологический аппарат, опорожняемый за двадцать минут: такого расхода не опишет никакое среднесуточное значение.
• Мойка на месте и мойка полов — короткий тёплый залп с собственной химией, приходящий в конце смены.
• Продувка систем охлаждения и котлов — непрерывная, тёплая и с малой органической нагрузкой; это задача расхода и температуры, а не очистки, но трубу она всё равно задаёт.
• Поверхностный сток с площадки и кровли — дождевое событие может дойти до выпуска, унося с собой весь объект, и там, где площадка грязная, его нужно включать в расчёт.
• Доставка автоцистернами и забракованные партии — целая машина, опорожнённая в сооружения за час.
• Режим смен — три смены, заканчивающиеся одновременно, это суточный пик с ритмом, и именно этот ритм и есть расчётный случай.

Муниципальный коэффициент неравномерности выводится из формы бытового дня. Промышленный пик идёт из графика, а график — это документ, который нужно прочитать, а не коэффициент, который нужно найти в таблице.

Характеристика промышленных сточных вод: что измерять в первую очередь

Расход и нагрузка — начало расчёта, а не весь он. Характеристика промышленных сточных вод — это список ниже, и каждый его пункт измеряют, а не принимают на веру.

• pH и щёлочность, записанные как диапазон за смену, а не одним числом, потому что биологическому процессу нужны и приемлемый pH, и щёлочность, чтобы его удерживать.
• ХПК и БПК вместе с их отношением, которое говорит, до какой части нагрузки биология действительно может добраться.
• Взвешенные вещества и их состав, что решает, оседают они, всплывают или их приходится задерживать решёткой.
• Нефтепродукты и жиры, которые определяют ступень предварительной очистки чаще, чем любое другое отдельное измерение.
• Общий азот и фосфор, которые задают биологическую задачу и любое следующее за ней дозирование реагентов.
• Тяжёлые металлы и специфические ингибиторы — растворители, биоциды, фенолы, — которые решают, можно ли вообще применять биологический процесс.
• Хлориды, сульфаты и электропроводность, которые действуют и на биологию, и на материалы, из которых построена станция.
• Режим залповых сбросов, записанный как графики расхода и концентрации во времени, а не как средние значения.

Отбирайте пробу худшего случая так же намеренно, как среднего. Расчётный случай — тот час, в который станция справляется хуже всего, и это час, который среднее никогда не описывает.

Где удельные нормы на человека всё ещё уместны

Ничто из сказанного не делает норму на человека плохой цифрой; она делает её ответом на другой вопрос. Хозяйственно-бытовые сточные воды на объекте, а также жилой район, кемпинг или небольшая община — это ровно тот расход, для которого эта цифра и написана. Таблица «От населения к производительности» — это тот самый случай, изложенный как справочная; таблица коэффициента неравномерности — то место, где её среднесуточная величина становится расчётным расходом. Ошибка не в том, чтобы пользоваться этой цифрой, а в том, чтобы применять её к технологическому потоку, где единицы, в которых она написана, не существует.

Типичные ошибки

• Умножать численность персонала на удельную норму на человека и называть произведение расчётным расходом для завода с мокрым процессом.
• Рассчитывать по средним суткам. Среднее скрывает залповый сброс, который задаёт объём усреднителя, и пик, который задаёт трубу.
• Считать расход и нагрузку одной задачей. Станция, достаточная по расходу, может не хватать по нагрузке на целый порядок.
• Не учитывать воду, приходящую извне процесса: поверхностный сток с площадки, мойку автоцистерн, продувку и инфильтрацию в длинный дренаж объекта.
• Проектировать под сегодняшний день. Там, где производственный план содержит вторую линию, рассчитывать нужно по расходу и нагрузке именно этого плана.

Самопроверка перед фиксацией расхода

• Выражен ли расход в единице, которой объект действительно управляет — тонны, головы, смены, — а не в населении, которого у объекта нет?
• Взят ли пик из графика объекта, включая залповые сбросы, а не из коэффициента, заимствованного из муниципальной практики?
• Отобрана ли проба худших суток намеренно, в той точке и в то время, которые определяют расчёт?
• Разделены ли на объекте хозяйственно-бытовые потоки и технологические, чтобы каждый рассчитывался по своей основе?
• Включает ли расчёт производственный план и его рост или только станцию в сегодняшнем виде?

От нормы к расчёту

Расчётный расход — это решение о том, что станция должна выдержать, и принимается оно по записям, которые ведёт объект, а не по таблице. Руководство по подбору и расчёту станции разбирает, что следует из расхода, нагрузки и объекта, а страница пищевого производства проводит то же рассуждение через отрасль с мокрым процессом. Таблица «От населения к производительности» остаётся верной отправной точкой для хозяйственно-бытового и жилого расхода. Расход, нагрузку и пик, вокруг которых нужно строить станцию, подтверждают с заводом по вашему процессу, а не читают из общей цифры.