Разработка и обоснование применения очистных сооружений для очистки цианистых сточных вод гальванического цеха предприятия - (курсовая)

Термическое обезвреживание сточных вод гальванических цехов включает 2 стадии: предварительное концентрирование и огневое обезвреживание концентрата (шлама). Целью 1 стадии является возврат части воды в производство. Применяемые в основном процессы упаривания и сушки лимитируются необходимостью учета возможности образования отложений на поверхности теплообмена, коррозии оборудования и загрязнения атмосферы вредными газообразными выбросами. Огневое обезвреживание концентрата осуществляется в высокотемпературных печах, топках котлоагрегатов. Так, цианосодержащие стоки и шламы сжигают в трубчатых, вращающихся и циклонных печах, в кипящем слое, либо в печах с загрузкой катализатора. При этом цианиды полностью окисляются, а связанные с ним металлы, выделяются в виде окислов или чистых металлов. Каталитическое окисление снижает рабочую температуру процесса и, следовательно, расход топлива. Мембранная же технология основана на применении мембран, которые способны задерживать практически все многовалентные катионы, задерживая 50-70 % примесей. Поэтому их применение для очистки промывных сточных вод и регенерации электролитов представляется наиболее перспективным.

    . Выбор вариантов очистки и системы водоснабжения

За основу расчетов примем 2 варианта. При первом варианте, принимая во внимание то, что объем сточных вод невелик, а концентрация вредных веществ мала, все сточные воды без их очистки будем сбрасывать в горводоканал. Возможно это будет более выгодным, чем строительство очистных сооружений, т. к. создание последних для такого маленького предприятия, как наше равносильно созданию самого гальванического производства.

По второму варианту будем очищать сточные воды ионообменным методом, т. к. он позволяет утилизировать цветные металлы, содержащиеся в наших сточных водах (Cu), и повторно использовать до 95 % сточных вод, а также исходя из характеристик наших сточных вод и условий эффективного функционирования вышеописанных методов. Таким образом при втором варианте мы параллельно с использованием ионообменного метода будем создавать оборотный цикл водоснабжения.

    РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
    . РЕЖИМ РАБОТЫ УЧАСТКА СТОЧНЫХ ВОД

В связи с тем, что мы выбрали за основу для расчета ионообменный метод, участок очистки сточных вод у нас будет работать непрерывно, т. е. 3 смены в сутки. Это также обусловлено тем, что согласно опытным данным при малой интенсивности протекания сточных вод (до 5 м3/ч) и без повторного их использования экономичнее переодический способ очистки. При большем же объеме сточных вод (у нас стекает в сутки более 10 метров в кубе) более эффективны устройства непрерывного действия.

Все рабочее время в соответствии с 3-мя сменами делится на з вида: 1. Ночное с 23 до 7 часов.

    2. Дневное с 7 до 15 часов.
    3. Вечернее с 15 до 23 часов.

Здесь также надо учесть, что продолжительность рабочего времени в год для рабочих составляет 1780часов, а для РСС - 1740 часов. Основные и часть вспомогательных рабочих работают в 3 смены без перерыва на обед. По ст. 57 КЗоТ рабочим, работающим без обеда, предоставляется возможность принимать пищу на рабочем месте. За неимением данных подробный график сменности приводится в разделе 6. 5. “Состав обслуживающего персонала и фонд оплаты труда”.

    . ФОНДЫ ВРЕМЕНИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ
    . Календарный фонд времени (Фк)
    Фк = 365 дней
    Фк = 365 дней * 24 ч = 8760 ч
    . Номинальный фонд времени (Фн)
    Т. к. режим работы участка непрерывный, то:
    Фн = Фк = 8760 ч
    . Эффективный фонд времени (Фэф)
    Фэф = Фк - Трем - Трег, где
    Трем - время на ремонт в год. Возьмем 4% от Фн.

Трег - время на регенерацию в год. Трег = 1/3*Фн, т. к. установка подвергается регенерации примерно через каждые 30 часов работы, а регенерация длятся 15 часов.

    Фэф = 8760ч - 0, 04*8760ч - 1/3*8760ч = 5489, 6 ч
    . Производственная мощность (ПМ) участка и ее использование
    ПМ = q * Фэф, где

q - пропускная способность установки в метрах в кубе в час. q нам пока не известна, но ясно, что пропускная способность не равна 250 метрам в кубе в сутки (10, 4 метра в кубе в час), т. к. мы еще должны учесть время на ремонт и регенерацию. Значит, простаивая определенное время без работы, затем установка должна очищать большие объемы сточных вод в ед. времени (скопившиеся за время простоя + вновь поступившие).

Для определения q нам надо знать объем сточных вод в год (Vcт. год) и Фэф для установки. И если мы поделим первое на второе и умножим на коэффициент (Кн), учитывающий непредвиденные обстоятельства, то и получим q.

    q = Vст. год/Фэф * Кн, где Кн = 1, 11
    Vст. год = Vст. сут. * Nсут.
    Nсут. = Фк - Дпр - Дв, где

Vст. сут. - поступающий объем сточных вод в сутки на очистку (250 метров в кубе).

    Nсут. - кол-во суток работы гальванического цеха в год.

Фк - календарный фонд времени работы гальванического цеха (365 дней). Дпр - кол-во праздничных дней в году.

    Дв - кол-во выходных дней в году.

Для расчета данные возьмем за 1997 год. Согласно КЗоТ нормальная рабочая неделя = 40 ч. , значит, работая по 8 часов в день у нас будет 2 выходных дня в неделю, а Дпр = 9 дням.

    Nсут. = 365дней - 104дня - 9 дней = 252 дня
    Vст. год = 250 м3/сут * 252 суток = 63000 м3
    q = 63000м3/5489, 6ч * 1, 11 = 12, 7 м3/ч

Для определения степени загрузки участка сточных вод определи Кисп.

    Кисп = Vст. год/ПМ
    Кисп = 63000м3/69717, 92м3 = 0, 9

Судя по коэффициенту, участок очистки сточных вод справится с обусловленным объемом сточных вод.

    . Капитальные вложения в ОФ природоохранного объекта

Для расчета капитальных вложений в ОФ природоохранного объекта применим укрупненный метод расчета, основанный на удельных капитальных вложения на 1 метр в кубе сточных вод (Куд).

    К = Куд * Vст. год
    Куд = Куд’ * 60
    Vст. сут. ср. = ПМ/Nсут. = 69717, 92 м3/365сут = 191 м3/сут
    К - общие капитальные вложения.

Vст. сут. ср. - средний очищаемый объем сточных вод в сутки.

Куд’ - удельные капитальные вложения в усл. ед. на м3 в сутки. 60 - коэффициент, преобразующий Куд’ в реальные цены.

Для нахождения Куд’ имеются следующие данные в усл. ед. на м3 в сутки:

    Метод очистки
    Ионообменный метод
    Пропускная способность, м3/сут
    100
    400
    Куд’
    800
    330
    График A. Удельные капитальные вложения

Чтобы найти Куд’ при Vст. сут. ср. = 191 м3/сут построим график и применим метод линейной интерполяции. Из графика видно, что Куд’ при вышеназванных параметрах примерно равны 680 усл. ед. /м3. Куд = 680 * 60 = 40800 руб.

    К= 40800р * 63000м3 = 2570400000р

А сейчас распределим общие капитальные затраты по группам ОФ.

    Таблица A. Капитальные вложения в ОФ
    Группа ОФ
    Сумма, т. р.
    Удельный вес в % к итогу
    1. Здания и сооружения
    282744
    11
    2. Передаточные устройства
    616896
    24
    3. Оборудование
    3. 1. Основное
    1156680
    45
    3. 2. Энергетическое
    179928
    7
    3. 3. Подъемно-транспортное
    154224
    6
    3. 4. Приборы, ЭВМ, ср-ва контроля
    128520
    5
    3. 5. Итого
    1619352
    63
    4. Инструменты и приспособления
    30844, 8
    1, 2
    5. Производственный и хоз. инвентарь
    20563, 2
    0, 8
    ВСЕГО
    2570400
    100
    . СОСТАВ ОБСУЖИВАЮЩЕГО ПЕРСОНАЛА И ФОНД ОПЛАТЫ ТРУДА
    . Основные рабочие
    Сначала определим кол-во основных рабочих в смену:
    Чсм = Нобс * N, где
    Нобс - норма обслуживания на установку (2 человека).
    N - количество установок (1шт).
    Чсм = 2 * 1 = 2 человека
    Явочная численность в сутки:
    Чяв. сут. = Чсм * nсм, где nсм - число смен в сутки
    Чяв. сут. = 2чел. * 3 = 6 чел.
    Штатная численность:
    Чшт = Ч см * (nсм + 1) = 2 * (3 + 1) = 8 чел.
    Списочная численность:
    Чсп = Чшт * Ксп, где

Ксп - коэффициент перевода явочного числа рабочих в списочные (1, 12).

    Чсп = 8чел * 1, 12 = 9 чел.
    . Вспомогательные рабочие

При расчете вспомогательных рабочих будем исходить из того, что нам нужны рабочие как минимум 2 специальностей - слесарь (для ремонта) и лаборант хим. анализа (для контроля качества воды и т. п. ). Также установим, что слесарь работает в 3 смены, а лаборант хим. анализа в 1 смену. Расчет будем проводить по формуле:

    Чсп = О * nсм * Ксп / Нобс, где
    О - количество оборудования, подлежащее обслуживанию.
    Слесари
    Чсл = 1 * 3 * 1, 1 = 4 чел.
    Лаборанты
    Ч лаб = 1 * 1 * 1, 1 = 2 чел.
    Ч всп = 4 + 2 = 6 человек
    . РСС
    Чрсс = Нрсс * (Чсп + Ч всп), где Нрсс - норма РСС (0, 08%).
    Чрсс = 0, 08 * (9чел + 6чел) = 1 чел.

Списочная численность для РСС не считается. При плановом невыходе на работу в нашем случае сменного мастера заменяет наиболее квалифицированный рабочий. Таблица B. Состав персонала

    Профессия
    Тарифный разряд
    Число челю. в смену
    Явоч. числ. в сут. ,чел.
    Штатная числ. , чел.
    Списоч. числ. , чел.
    ОСНОВНЫЕ
    1. Аппаратчик по очистке сточных вод
    4
    1
    3
    4
    5
    2. Нейтрализаторщик цианистых растворов
    3
    1
    3
    4
    4
    Итого
    8
    ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
    1. Слесарь
    6
    1
    3
    4
    4
    2. Лаборант хим. анализа
    4
    1
    1
    1
    2
    РСС
    1. Сменный мастер
    10
    1
    1
    1
    1
    . Фонд оплаты труда
    Таблица C. Фонд оплаты труда
    Профессия
    Тар. разр.
    Чст, т. р.
    Чсп, чел.
    ФЗП, т. р.
    Допл. ноч. , т. р.
    Допл. за праз. , т. р.
    Прем. , т. р.
    Рай. коэф. т. р.
    ФЗПосн, т. р.
    Зпдоп в т. р.
    ФЗП в год, т. р.
    ОСНОВНЫЕ
    1. Аппаратчик по очистке сточных вод
    4
    1, 134
    5
    10093
    505
    214
    5047
    2379
    18238
    2918
    21156
    2. Нейтрализаторщик цианистых растворов
    3
    1, 047
    4
    7455
    373
    198
    3728
    1763
    13517
    2163
    15680
    ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ
    1. Слесарь
    6
    1, 396
    4
    9940
    497
    264
    4970
    2350
    18022
    2884
    20906
    2. Лаборант хим. анализа
    4
    1, 134
    2
    4037
    2019
    908
    6964
    1114
    8078
    Итого
    65820
    РСС
    1. Сменный мастер
    10
    2, 844
    1
    4949
    2475
    1114
    8538
    1417
    9955
    Таблица рассчитывалась по следующим данным:
    Тэф спис. = 1780ч в год.
    Т эф рсс = 1740ч в год.
    Ост = 2 * Зпмин = 2 * 75900р = 151800руб.
    Чст = Ост/Тмес, где Тмес = 174 ч.

Т. о. часовая тарифная ставка для первого разряда будет равна: Чст1 = 151800р/174ч = 872, 4 руб/ч.

Для определения Чст для конкретных рабочих используем тарифный коэффициент, который устанавливается в зависимости от разряда рабочего.

    Таблица D. Тарифные коэффициенты
    Разряд
    3
    4
    6
    10
    Тарифн. коэф.
    1, 2
    1, 3
    1, 6
    3, 26

Расчет тарифной ставки для конкретного рабочего производим по формуле: Чстi = Чст1 * Ктар, где

    Ктар - тарифный коэффициент (из таблицы 4).
    i - разряд рабочего.
    Чстi - часовая тарифная ставка для i-го разряда.
    Пример расчета для аппаратчика:
    Чст4 = 872, 4 руб/ч * 1, 3 = 1134, 12 руб
    Тарифный фонд ЗП считается по формуле:
    ФЗПi = Чспi * Тэфi * Чстi, где
    i - специальность рабочего.
    Пример расчета для аппаратчика:
    ФЗП = 5чел * 1780ч * 1, 134 т. р. = 10 093 т. р.
    Доплата за ночное и вечернее время считается по формуле:

Страницы: 1, 2, 3, 4