Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
1. Выбор схемы очистных сооружений.
Производственные сточные воды на предприятии образуются при обмывке изделий, промывке и опрессовки отдельных узлов с агрегатов, спуске воды из нагрузочных реостатов и гальванических ванн. Основными загрязняющими веществами являются нефтепродукты, минеральные и органические взвешенные вещества, кислоты и ионы тяжёлых металлов.
Загрязняющие вещества в сточной воде находятся механической взвеси эмульсии и в растворенном состоянии.Поэтому разрабатываемый многоступенчатую очистку, рассчитанную на улавливание всех примесей.
На 1 ступени очистки обеспечивается удаление крупных дисперсий путём отстаивания. Далее с помощью комбинации физико- химических методов флотации и коагуляции обеспечивается удаление мелкодиспергированных примесей. На 3 ступени очистки путём фильтрованием воды через зернистую загрузку обеспечиваем снижение концентраций примесей до нор, позволяющих сбрасывать воду в городскую канализацию или возвращать ее на производственные нужды.
При выпуски станков в открытый водоём требуется глубокая очистка воды, которую можно добиться путём фильтрования через активированный уголь. Т.о в состав очистных сооружений при сбросе производственных сточных вод в городскую канализацию должен входить:
- резервуар – усреднители (отстойники)
- флотаторы
- скоростные фильтры
- резервуары промывочных вод.
- промежуточные ёмкости
- насосы
В состав сооружений локальной очистки сточных вод гальванического производства входит: усреднитель, электрокоагулятор с отстойником, сооружения по обработке осадка, резервуар для очищенной воды
Определение расчётных расходов
Расчёт расходов производственных стоков.
Среднесуточный расход производственных сточных вод вычисляют по формуле:
qсут ПП = 678,4
Расчётный максимальный часовой расход производственных СВ вычисляют по формуле:
Qрас.=
где, Т - время работы (16 часов)
К – коэффициент часовой неравномерности (1,4 – 1,5)
Qрас.= =58,52
Определение расходов
Расход дождевых вод
Qп = 30 + N
Qп =30+8 = 38
Qпчас = 38/16 = 2,375
Общий расход СВ поступающих на ОС
Qсут.общ =QДсут+Qпсут
qчасобщ = Qрасч +Qчас
qчасобщ =63,6+ 2,375 = 66
2. Расчет нефтеуловителя
Нефтеуловитель используется в качестве резервуара усреднителя сточных вод, а так же применяются для очистки сточных вод, содержащих грубодисспергированные нефтепродукты, жиры, смолы при концентрации 100 мг/л и для осаждения твёрдых механических примесей.
Горизонтальная нефтеловушка представляет собой отстойник, разделённый продольными стенками на параллельные секции. Сточные воды из отдельно расположенной распределительной камеры по самостоятельным трубопроводам поступает через щелевую перегородку в каждую секцию нефтеловушки. Освобожденная от нефти и взвешенных частиц вода в конце секции проходит затоплёной стенкой и через водослив переливается в отводящий лоток и далее в трубопровод. Выплывающая нефть по мере наполнения смещается скребковыми транспортёрами к щитовым поворотным трубам и выводится из нефтеловушек.
Для переодического перемешивания стоков в нефтеловушки предусматривается установка перфорированных труб диаметром 40 мм.
Для использования нефтеловушки в качестве резервуара усреднителя дополнительно применяется ещё 1 секция. Рекомендуемые скорости движения воды в проточной части нефтеловушки Vреки = 4 – 6 мм/с, а гидравлическая крупность U0 = 0,4 – 0,6 мм/с
Горизонтальная нефтеловушка
1 – трубы для подачи сточных вод на очистку
2 – приёмная камера
3 – щелевая распределительная перегородка
4 – приямок для осадка
5 – отстойная камера
6 – донный скребок
7 – нефтеудерживающая перегородка
8 – сборный лоток
9 – труба для отвода воды
10 – нефтеотборная труба
11 – скребок для стока нефти
12 – гидроэлеватор для удаления осадка
|
Размеры |
Глубина проточной части |
||
|
Ширина, В,м |
Длина, L,м |
Высота, Н,м |
|
|
2 |
12 |
2,4-3,6 |
1,2 |
|
3 |
18 |
-//- |
1,25 |
|
3 |
24 |
-//- |
1,5 |
|
3 |
30 |
2,4-3,6 |
2 |
|
6 |
36 |
2,4 |
2 |
Принимаем ширину нефтеловушки 2 м, глубину проточной части 1,2 м, длину 12м.
Средняя фактическая скорость движения вода в проточной части нефтеловушки вычисляют по формуле:
Vфакт =
Vфакт = =0,006
qрасч – расход сточной воды, м3/ ч ,
n- число секций
Н – глубина нефтеловушки (0,8- 1) м
В – ширина секций нефтеловушки, 1м
Диапазон скоростей для промышленности нефтеловушек 4 – 6 мм/с
L = а*Н
а – коэффициент, учитывающий турбулентность потока воды в нефтеловушке.
U0 -гидравлическая крупность( скорость вымывания задерживаемых нефтяных частиц) мм/с
Гидравлическая крупность U0 = 0,0004 мм/с. При отношении Vфакт/ U0.
|
Vфакт/ U0. |
20 |
15 |
10 |
|
а |
1,75 |
1,65 |
1,5 |
L = 1,65**1,2=29,7
Отношение L/H = 22,5/1,2 =18,75, допустимые пределы отношения L/H = 15 – 20
Продолжительность отстаивания сточной жидкости в нефтеловушки , Jотст. , вычисляют по формуле:
Jотст = L/ Vфакт.
Jотст = 29,7/0,006 = 4950с = 1,375 ч
Время всплывания частиц нефтеловушки Jвспл. , с, вычисляют по формуле :
Jвспл = Н/ U0
Jвспл = 1,2/0,0004 = 0,83ч
Условие Jвспл < Jотст =>0,83 ч <1,375 ч, выполнено
3 Остаточная жёсткость нефтепродуктов в сточных водах
Остаточная концентрация нефтепродуктов в сточных водах ,Сотст , мг/л, вычисляют по формуле:
Сотст = *Сисх
Э – эффект задержанных нефтепродуктов в сооружении, %.
Сисх – исходная концентрация нефтепродуктов в сточной жидкости, мг/л
Эффект задержанных нефтепродуктов в сооружениях, для горизонтальных нефтеловушек Э = 60%
Исходная концентрация нефтепродуктов в сточной жидкости, Сисх, вычисляют по формуле:
Сисх =
Сдн; Спн – концентрация загрязняющих веществ в СВ предприятия и поверхностных СВ, мг/л
Qдн; Qпн – расходы СВ от предприятия и поверхностного стока, м3
Сисх ==790
Сотст =
Объем загрязнений удержанных в нефтеловушке
Объём осадка осаждающегося на дно сооружения Wосад , м3/сут, вычисляют по формуле:
Wосад =
Qсут - суточный расход СВ, м3
Свзв – исходная концентрация взвешенных веществ в сточной жидкости, мг/л
Эвзв – эффект задержанных взвешенных веществ, % (60%)
р – плотность осадка, кг/ м3 (1,1)
Р – влажность осадка, % (95%)
Wосад ==1,7
Объём задержанных нефтепродуктов, всплывающих на поверхность за сутки, Wнефт, м3, вычисляют по формуле
Wнефт =
Qсут - суточный расход сточных вод, м3
Энеф – эффект задержания нефтепродуктов , % (60%)
Кнефт – исходная концентрация нефти в стоках, мг/л
р - плотность нефтепродуктов,0,8, кг/м3
Р – влажность удаляемых с поверхности нефтепродуктов, %, (65%)
Wнефт ==1,17
Объём иловой камеры, Wил , м3, вычисляют по формуле
Wил = 2 * Wосад
Wил = 2 *1,7 = 3,4 м3
Осадок из иловой камеры удаляется 1 раз в 2 суток.
Объём зоны накопления нефтепродуктов Wзоны накопл.,м2, вычисляют по формуле:
Wзоны накопл = Wнефт
Wзоны накопл = 1,17
Удаление нефтепродуктов осуществляется 1 раз в сутки в разделочный резервуар.
4. Определение расчётного расхода воды, подаваемой на флорацию
Расчётный расход воды0 подаваемой на флорационную установку, Qфлот, м3/ч вычисляют по формуле:
Qфлот = qпр + qрецирк + qпов
qпр –расход производственных сточных вод, м3/ч
qпов- расчётный расход стока подаваемый на очистку в период дождей, м3/ч
qрецирк –расход рециркуляционной воды,м3/ч
qрецирк= 0,3(qнефт+ qпов)
qрецирк= 0,3(52,58+2,25) = 16,4
Qфлот = 52,58+16,4+2,25 = 71,23
Принимаем к установке 3 флотатора, нагрузка 1 флотатора составляет 23м3/час
4. Определение объёма камер флотатора
Объём камер флотатора Wк, м3, вычисляют по формуле
Wк =
Jк - продолжительность пребывания сточной жидксти в камере, мин(6)
n0- коэффициент объёмного использования флотатора (0,6)
Продолжительность пребывания сточной жидкости для 1го - 6мин, для 2 и 3 и 4 – 10мин.
Объём для 1 камеры
Wк ==11.87=12
Объём для 2,3,4 камеры
Wк ==19.78
Рабочая глубина флотационных камер, Нк ,вычисляют по формуле
Нк = 0,6 * Vвосх * tк
Vвосх – скорость восходящего движения воды в камере, мм/с (7)
Нк = 0.6*7*360/1000=1.5
Полная высота флотатора, Н, на 400- 600мм больше величины Нк. Принимаем 500мм.
Н = 2м
Ширина флотатора
Ширину флотатора, В, м, вычисляют по формуле
В =
В ==3
Ширина флотатора принимается по ширине 2 камеры. Высота переливных перегородок между камерами принята на 100мм ниже высоты флотатора, Нпер = 1,9м. Расстояние между перегородками 150мм.
Длина камер флотатора, L, м вычисляется по формуле
L =
Длина 2 и 3 камеры L, равна ширине флотатора.
L 1,4==2
Конструирование вспомогательного оборудования
Dсм = 70 *qфлот
Dсм = 70*=341мм
Время пребывания сточной жидкости в смесители 15 – 20 секунд. Объём смесителя Wсм, м3, вычисляют по формуле
Wсм ==0,39
Wсм =
Высоту смесителя, Нсм,м, вычисляют по формуле
Нсм = 0,6 * Н
Нсм = 0,6 * 2 = 1,2 м
Нижняя кромка смесителя находится на расстоянии 200мм от дна флотатора.
Диаметр водораспределительных труб,Dр,м, подающих насыщенную воду воздухом из сатуратора, определяется исходя из скорости движения жидкости в трубах, V = 0,8-1 м/с. Рециркуляционный расход, qрец= 16,4 м3/ч = 4,55л/с. Для 1 флотатора qрец = 4,55/3 = 1,51л/с = 0,00151м3/с
Dр = =0,04
Принимаем трубу диаметром 40мм. Расстояние между выпускными отверстиями на трубах принимаем 100мм, dотв = 3мм. Отверстия размещаем в шахматном порядке.
Высоту расположения водораспределительных труб над дном флотатора, Нр,м принимают равной :
Нр = 0,6 * Н
Нр =0,6*2=1,2
Диаметр подпорных диофрагм, dn, мм, вычисляют по формуле
dn=22
qрецир - расход рециркуляционной воды для 1 камеры, л/с
р-давление в напорном баке сатуратора, (30)
Расход рециркуляционной воды для 1 камеры вычисляют
qрецир= =0,26
3 – кол-во флотаторов
2 – кол – во камер флотатора
dn=22=37,4
Объем напорного бака сатуратора, Wсат, м3, вычисляют по формуле
Wсат =
Wсат =
Высота сатуратора назначается конструктивно, Нсат = 1-1,2м. Принимаем Нсат = 1м.
Диаметр сатуратора, dсат,м, вычисляют по формуле
dсат =
dсат ==0,25
Объем задержанных загрязнения во флотаторе
Объём задержанных нефтепродуктов во флотаторе Wфн,м3, вычисляют по формуле
Wфн =
Wфн ==0,64
Объём задержанных взвешенных веществ во флотаторе Wфв, м3, вычисляют по формуле
Wфв = =
Соств, Сконв – концентрация взвешенных веществ в сточной воде до и после флотатора, г/м3
р-плотность осадка, т/м3 (1,1)
Р – влажность осадка, % (95)
Концентрация взвешенных веществ до и после флотатора
Соств==134,12
Wфв ==1,44
Общий объём нефтепродуктов, задержанных при очистки сточных вод в нефтеловушки и во флотаторе, Wобщн, м3, вычисляют по формуле
Wобщн = Wнн+Wфн
Wобщн = 0,64+1,17 = 1,81 м3
Общий объём взвешенных веществ, задержанных при очистки сточных вод, в нефтеловушке и во флотаторе, Wобщн,м3, вычисляют по формуле
Wобщ = Wнв+Wфв
Wобщ =1,44+1,7 = 3,14м3
Промежуточные резервуары
Объём промежуточного резервуара, Wпр, м3 вычисляют по формуле
Wпр = Qмакс*t
t –время пребывания очищенной жидкости в резервуаре,ч.
Время пребывания очищенной жидкости в резервуаре, t = 10 мин = 0,157ч.
Wпр = 60,77*0,157 = 9,5м3
Принимаем 2 резервуара, 1 рабочий, 1 резервный. Размер резервуара 2,1* 2,1* 2,15м. Объём резервуара10,1м3.
5 Расчёт скорых фильтров
Фильтр предназначен задерживать мелкодиспергированные частицы нефтепродуктов и взвешенных веществ, поступающих со сточной водой из флотатора. Эффект очистки сточной жидкости на скором фильтре составляет до 70%.
Принимаем к установке напорный фильтр с песчанной загрузкой, и фильтрацией сверху вниз.
Техническая характеристика напорных фильтров с загрузкой кварцевым песком
Диаметр фильтра 1500мм
Высота строительно 3289мм
Высота фильтрационного слоя кварцевого песка 1200мм
Высота подстилающего слоя из гравия 450мм
Крупность кварцевого песка 0,8-0,2м
Процесс фильтрации сверху – вниз
Скорость фильтрации 5м/ч
Эффективность очистки 70-80%
Вес нагрузочный 95
Схема скорого напорного фильтра
Определение необходимых площадей фильтрования
Необходимую площадь фильтрования, Fфильт, м2,вычисляют по формуле:
Fфильт = qфильтр/ Vфильтр
qфильтр-расчётный расход сточных вод, поступающих на фильтр, м3/ч
Vфильтр- скорость фильтрования, м/ч
Скорость фильтрования принимаем равной Vфильтр = 5м/ч. Расчётный расход сточных вод, поступающих на фильтр qфильтр = 60,77 м3/ч.
Fфильт =60,77/5 = 12,15м3
К установке принимаем фильтры, диаметром 1,5м.
Площадь 1 фильтра, fф, м2, вычисляют по формуле:
fф =
fф==1.77
Количество фильтром, n, шт, вычисляют:
n=12,15/1,77=6,8 = 7фильтров
Объём загрузки 1 фильтра, W, м3, вычисляют по формуле
W= fф+hзагр
W= 1,77+1,2=2,12м3
Данные вертикальных напорных фильтров
|
Диаметр |
Высота |
Объём загрузки |
Площадь фильтрования |
|
1000 |
2912 |
0,97 |
0,8 |
|
1500 |
3298 |
2,31 |
1,78 |
|
2000 |
3620 |
4,34 |
3,14 |
|
2600 |
4000 |
7,86 |
5,3 |
|
3000 |
4070 |
11 |
7,1 |
|
3400 |
4530 |
14,7 |
9,1 |
Продолжительность фильтроцикла Тф,ч, вычисляют по формуле
Тф =
Fф – площадь поверхности загрузки фильтра
hзагр- высота слоя загрузки, м (1,2м)
qф –расход сточной жидкости на 1 фильтр, м3/ч
Ггрязеём-грязеёмкость загрузки скорого фильтра, кг/м3 (1-2кг/м3 загрузки. Не более 5кг/м3 ). Принимаем 5кг/м3
С1ф- концентрация нефтяных и взвешенных веществ в сточной воде, поступающий на фильтр, мг/л (20)
С2ф - концентрация нефтяных и взвешенных веществ в сточной воде, после фильтрации, мг/л (5)
Тф =
Расход воды на промывку фильтра
Расход воды на промывку фильтра Qпр, м3/ч, вычисляют по формуле
Qпр = J* fф
J – интенсивность промывки фильтра ,л /с*м2
fф- площадь 1 фильтра,м2
Интенсивность промывки фильтра, J = 13л/с*м2
Qпр =13*1,77 = 23л/с*м2 = 82,8м3/ч
Промывка ведётся сначала горячей водой, с моющим средством, а затем холодной водой. Продолжительность промывки 12минут.
Подбор промывочного насоса
Подбираем насос для подачи промывной воды на фильтры. Принимаем насос СD 100/40. Подача насоса – 90м3/ч, напор 33, мощность двигателя 14кВт. К работе принимаем 2 насоса. 1 рабочий, 1 резервный.
Резервуары промывной воды
Согласно п.6.2.39. [2] вместимость резервуара для промывной воды и резервуаров грязной воды от промывке фильтров принимаются на 2 промывки фильтров.
Объёмы резервуаров промывной воды Wпр,м3,и резервуары для приёма грязевой воды от промывки фильтра Wпрг,м3, вычисляют по формуле
Wпр =
Wпрг = Wпр = =33,72
Принимаем резервуары с размерами 4,1 * 4,1 *2м.
Концентрация нефтепродуктов в промывной воде Кпрн г/м3, вычисляют по формуле
Кпрн =
Кпрн ==31,5
Вода после промывки фильтров из бака грязной воды, перекачивается в голову сооружений перед нефтеловушкой, т.к имеет высокую концентрацию нефтепродуктов.
Расчёт разделочного резервуара
Объём разделочного резервуара рассчитывается на основании водонефтянной смеси, удалённой из нефтеуловителя и флотатора. Объём этой смеси определяется исходя из количества нефтепродуктов, задержанных в нефтеловушке и флотаторе. Влажность нефтепродуктов, поступающих в разделочный резервуар 60-70%. Время отстаивания нефтепродуктов в разделочном резервуаре не менее 24ч. Резервуар обогревается. Выпуск отстоявшейся воды производится в усреднитель. К эксплуатации принимаем 2 резервуара, работающих повременно, т.е, в 1 резервуар в течении 5 суток, поступает водонефтянная смесь, а в другом резервуаре происходит процесс отстаивания.
Объём смеси, Wсмеси, м3, вычисляют по формуле
Wсмеси= Wнефт+nсуток
Wсмеси=1,17*5 =5,85 м3
Размеры 1 резервуара 1,5 * 1 * 1м. Объём 1 резервуара 1,5м3.
Иловые площадки
Иловые площадки предусмотрены для удаления осадка из усреднителя к резервуару накопителя поверхностных стоков.
Принимаем 2 карты, годовая нагрузка на иловые площадки 4м3/м2, высота валиков 2м. Периодичность удаления осадка 2раза в год.
Площадки рассчитываем на годовой объём осадка.
Годовое количество взвешенных веществ, WгодВВ, м3/год, вычисляют по формуле
WгодВВ = WсутВВ*365
WгодВВ =3,14*365 = 1146,1 м 3/год
Полезную площадь иловых площадок F,м3, вычисляют по формуле
F= WгодВВ/αгод
αгод – годовая нагрузка на иловые площадки,м3/м (4)
F=1146,1/4=286,5м3/м
Площадь 1 карты будет 39 м2,размер карты 6*7м
Сооружения для глубокой очистки сточных вод
Угольные фильтры
При выпуске стоков в открытый водоём требуется более глубокая очистка, которую можно достичь фильтрованием через активированный уголь.
Загрузка скорых фильтров через активированный уголь, крупность 0,8-5мм п.6.285.
Площадь загрузки, F, м2, вычисляют по формуле
F = q/V
q-среднечасовой расход воды, поступающий на ОС, м3/ч
V- скорость фильтрования, м/ч (10м/ч)
Принимаем 2 фильтра, размером 1,5м.
Продолжительность фильтрования ,Тф,ч, вычисляют по формуле
Тф =
F – площадь загрузки 1 фмльтра,м2
hз-высота слоя загрузки, м
qф- расход сточных вод на 1 фильтр,м3
Ггр – удельная грязеёмкость загрузки фильтра,кг/м3
С1ф – концентрация загрязнений воды до фильтрования
С2ф - концентрация загрязнений воды после фильтрования
Площадь загрузки одного фильтра,F = 1.77, высота слоя загрузки,hз = 1,2м
Тф ==787
Расчетный расход воды во всасывающей и напорной линиях
qрасч =21
принимаем диаметр всасывающей линии d= 145мм,V = 1,07м/с, 1000I = 9,53м, диаметр напорной линии d = 150, V = 1,07, 1000i = 13,8м
Требуемый напор насоса, Нтр, м, вычисляют по формуле
Нтр = Нг +hвс+hнап+hнс+hз
Нг – геометрическая высота подъёма воды, м
hвс- потери напора во всасывающей линии, м
hнап- потери напора 1
hнс-потери напора в НС
hз- запас напора на излив, м
Потери напора по длине трубопровода,hл,м, вычисляют по формуле
hл=i*L
Потери напора в напорной линии Ннап, вычисляют по формуле
Ннап = 13,8+0,016 = 0,22м
Потери напора во всасывающей линии
hвс=9,53*0,04=0,4м
Геометрическая высота подъёма воды ,Нг = 3м, потери напора в НС,hнс – 2м, запас напора, hз = 1м
Нтр = 3+0,4+0,22 +2+1 = 5,62м
К установке принимаем насос марки CD 25/14a, один рабочий, один резервный. Подача 20м3/ч, напором 11м.
Схема подачи воды на скорые фильтры
Насосы, подающие воду из промежуточного резервуара на скорые фильтры.
Расчётный расход воды во всасывающей и напорной линиях q = 5,62
Принимаем диаметр всасывающей линии d = 175мм, Vs=1,07 м/c, 1000i =9,53 dнапорный =150, v= 1,07 1000i=13,8.
Длина всасывающей линии Lвс = 3м, длина напорной линии 15м, потери напора в фильтре приняты 8м, геометрическая высота подъёма воды, Нг = 5,5м.
Требуемый напор насоса
Нтр = 5,5+0,4+0,22+2+8 = 16,12м
К установке принимаем насос марки CD 32/40б, один рабочий, один резервный. Подача 28 м3/ч, напором до 30 м.
6.Расчёт локальных очистных сооружений
Очистка сточных вод от гальванического производства (ЛОС – 1)
Расчёт электрокоагуляционной установки
Для очистки сточных вод принимаем метод электрокоагуляционной очистки.
Требуемую силу тока, I,А, вычисляют по формуле
I = qсточ*Cме*qi
qсточ- расход сточных вод, подаваемых на очистку электрокоагулятора,м3/ч
Cме- суммарное значение концентрации тяжёлых металлов в воде, г/м3
qi-удельный расход электричества, необходимого для удаления из сточной жидкости 1г ионов тяжёлых металлов, А*ч /г, (3,1)
I = 0,755 *86 * 3,1 = 206,6 А
Общая плотность анодов,fанод,м2, вычисляют по формуле
f=I/iанод
iанод-анодная плотность тока А/м2 (220)
fанод = 206,6/220 = 0,94 м2
Общее число электродных пластин, N, штук, вычисляют по формуле
N =
a, b-рабочая высота и ширина электродной пластины, м
Конструктивно принимаем а = 30см = 0,3м; b = 30 см = 0,3м
N=
Рабочий объём электрокоагулятора, Wкоаг, м3, вычисляют по формуле
Wкоаг = fанод*L
L-расстояние между электродами (принимается в пределах 10-15 мм). К расчету принимаем L= 15мм
Wкоаг=0,94*0,015 = 0,0141м3
Время пребывания сточной жидкости в электрокоагуляторе принимается равным 3мин. Скорость движения сточной жидкости в межэлектродном пространстве принимается 0,03м/с
Расход метала (железа) при обработке сточной воды, содержащих ионы тяжёлых металлов, QFe, кг/сут, вычисляют по формуле
QFe=
Qмe – суточный расход в сточных водах гальванического производства
Сме – концентрация тяжелых металлов в сточных водах, г/м3
qFe – удельный расход материала анода для удаления 1г ионов тяжелых металлов, qFe = 3,1г/г
Канод – коэффициент, использования материала электорода (0,7)
QFe ==4,7
Объем отстойной части электрокоагуляционной установки вычисляют по формуле
W = qсточ*t отст
qсточ- расход воды,подаваемой на очистку в электрокоагулятор м3/ч
tотст-время отстаивания сточной жидкости,ч. (0,5 – 0,7ч) Принимаем 0,7
Wотст = 0,755*0,7 = 0,54м3
В состав ЛОС входят удержатель,электрокоагулятор с отстойником, сооружения для обработки осадка, ёмкость для очищенной воды. Объём резервуара- усреднителя принимается равным притоку сточных вод за рабочую смену,т.е 20м3. Объём резервуара для очищенной воды принимается равным часовому расходу воды, подаваемой на электрокоагуляционную установку, Wрез.очищ.вод. = 2,5м3
Очистка сточных вод, загрязняемых фенолами (ЛОС - 2)
Для очистки сточных вод загрязняемых фенолами применяют озонирование. Расчёт озонированной установки состоит в определении производительности генератора озхона и воздуходувки, а так же в определении размеров контактного устройства для обработки сточной жидкости озоном.
Расчёт озонаторной установки/
Производительность генератора озона, G,кг/ч, вычисляют по формуле
G=
D = ∑(ai *Ci) – необходимая доза озона,г/м3
ai-удельный расход озона на окисление различных примесней г/г
Ci конценттрация фенола в воде, поступающий на озонирование, мг/л
p-степень использования озона в контактном устройстве
G==49.5
Производительность воздуходувки с учётом расхода воздуха на регенерацию блока сушки,W,м3/ч вычисляют по формуле
W = 1,2 *
1,2 коэффициент учитывающий расход воздуха на регенирацию адсорбентов
Созон – концентрация озона в получаемой озоновоздушной смеси, г/м3, (15 г/м3)
W = 1,2 *=3,96
Сечение барботражной колонны F,м2, вычисляют по формуле
F =
t-продолжительность обработки воды (30-40 мин). К расчёту принимаем 30мин
n-число параллельно работающих колонн. (1)
H – высота уровня в колонне, м, (4-6) К расчёту принимаем 5м
Параллельно работает 1 колонна, высота уровня воды в колонне Н = 5м
F==0.1
Площадь пористых распылителей, f,м2, вычисляют по формуле
f=
ζ-допустимая интенсивность подачи воздуха на 1м2 площади распылителя м3/м2
Допустимая интенсивность подачи воздуха на 1м2 площади распылителя для металлических труб спорами 40-100мм, ζ = 75 – 90 м3/м2*ч, для неметаллических труб с порами 60-100мм, ζ=20 - 25 м3/м2*ч
f==0.165
7Нейтрализация сточных вод
В соответствии с требованиями СНиП 2.04.03-85 сточных вод, у которых значение водородного показателя рН<6,5 , т.е кислые должны подвергаться нейтрализации. Расход вод нейтрализации от промывки и заправки аккумулятора Qа,м3, составит Qа= 84*0,5 = 42 м3.
Для заправки аккумуляторов применяют серную кислоту Н2SO4.
В данном проекте нейтрализация сточных вод, содержащих серную кислоту осуществляется реагентами.
Технологическая схема сооружений:
|
1 |
|
2 |
|
3 |
|
4 |
|
5 |
|
1 |
песколовка; |
6 |
оксид извести; |
|
2 |
резервуар усреднитель; |
7 |
камера реакций; |
|
3 |
смеситель; |
8 |
отстойник; |
|
4 |
дозатор; |
9 |
вакуум – фильтр, (фильтр - пресс); |
|
5 |
раствор извести; |
10 |
площадка для накопления осадка |
Комплекс устройств для нейтрализации стоков из реагентного хозяйства и нейтрализации.
В реагентном хозяйстве осуществляется приготовление рабочей дозы реагента, в качестве которого используется «известковое молоко» - раствор гидроксида кальция Са(ОН)2 - СаО. Расход реагентов для нейтрализации кислых сточных вод определён по 2 источникам.
Расчёт количества извести по [7] требуется нейтрализовать производительность сточных вод в количестве 42м3/сут, содержащие 10кг серной кислоты; концентрация кислоты в сточных водах составляет 0,87кг/м3
В качестве реагента принята известь.
Состав товарной извести СаО – 70%, активного СаСО3 – 15%, малоактивного СаСО3 и инертных примесей - 15%.
1кг извести указанного состава можно нейтрализовать следующее количество серной кислоты ;
За счёт СаО
Н2SO4/98 + CaO/56 = CaSO4/136 + H2O/18
Что соответствует
98/56*0,7 = 1,225кг
За счёт СаСО3
H2SO4/98 + CaCO/100 = CaSO4/136 + CO20/44+ H2O/18
Что соответствует
98/100*0,15=1,372
Всего 1,225 + 0,147 = 1,372 кг. H2SO4, следовательно, расход товарной извести составит: 1,5 *1,15*10/1,372 = 12,6 кг/сут.
1,15 – коэффициент, учитывающий наличие в товарной извести малоактивного СаСО3 и инертных примесей.
1,5 – коэффициент запаса расхода реагента для извести
В результате реакции образуется сернокислый кальций, в количестве 136/98 *10 = 13,9 кг/сут или пересчёте на гипсе СаSO4 * 2H2O
13,9*172/136 = 17,6 кг гипса в сутки
Для задержания образующегося в процессе нейтрализации шлама(гипса) предусмотрены отстойники.
В качестве реагента принято «известковое молоко» - раствор гидроксида кальция Са(ОН)2 – СаО. Расход реагентов для нейтрализации кислых сточных вод вычисляется по формуле
G = K*100/B*Qнейтр*a*A
К – коэффициент запаса расхода реагента(для известкового молока К =1,1)
В – количество активной части в товарном продукте,%
Q нейт- расход сточных вод, подаваемых нейтрализации м3/сут
А – концентрация кислоты, кг/м3
а-расход реагента для нейтрализации, кг/кг
Расход реагента для нейтрализации вычисляют по уравнению химической реакции нейтрализации
H2SO4/98 + Ca(OH)2/74 = CaSO4/136 + 2H2O/36
Расход реагента, а= 74/98 = 0,76кг/кг.
Расход сточных вод
Q= 84*0,5 = 0,42м3/сут
Концентрация кислота
А = 807,8г/м3 = 0,8078 кг/м3
G = 1.1 * 100/80 *42 * 0.76*0.8078 = 35.44
Принимаем для применения в качестве реагента «известковое молоко».
Применяется типовое реагентное хозяйство
Нейтрализатор непрерывного действия включает: резервуар – усреднитель, смеситель, камеру реаукции и отстойник. Объём резервуара – усреднителя зависит от режима поступления нейтрализуемых сточных вод(при предварительных расчётах допускается приниматьобъём резервуара, равным притоку сточных вод, за рабочую смену.)
Объём резервуара - усреднителя Wру = 42м3
Принимаем резервуар размерами: a*b*h, объёмом 12,25м3
Для смешения сточных жидкости с реагентами принимаем ершовый смеситель.
Объём камеры реакций,Wкр, м3, вычисляют изходя из времени пребывания сточной жидкости в камере реакции.
Wкр = qст*T
qст- среднечасовой расход сточных вод, подаваемых на нейтрализацию, м/ч
Т – время пребывания в сточной жидкости в камере реакции,ч (0,25- 0,3). К расчёту принимаем 0,3ч
Wкр =5,25*0,3=1,575 м3 = 1,6м3
Принимаем камеру реакций размерами a*b*h= 0,9*0,9*2.
Общий объём рабочий части отстойника,W,м3, вычисляют по формуле
W = qст*T
Т- время отстаивания сточной жидкости в сооружении, ч(принимаем 2ч)
Wотс = 5,25 * 2 = 10,5 м3
Объём осадка, образующего при нейтрализации сточной жидкости, в размере 10 – 20 % от расхода сточных вод.
Wос = 0,15 * 42 = 6,3 м3
Принимаем 2 горизонтальных отстойника с размерами проточной части L*b*h = 2,20 * 1 * 0,65м, объёмом равным1,45м3. Размеры осадочной части L*b*h = 1,8*1,8*1,75м3
Выгрузка осадка производится один раз в смену. Обезвоживание осадка производится в шлаконакопителях.
1
2
d = 0.8÷2.0 мм, H = 1.2
м.
Кварцевый песок.
Поддерживающий слой
Щебень
3
4
5
1
2
6
5
4
7
10
9
8
Очищенные стоки
« Кислые» сточные воды
0,000
-3,400
3
3.400
2
1
1 – промежуточный резервуар; 2 – насос; 3 – напорный скорый фильтр.
Рис. Схема подачи воды на скорые фильтры.
b2
b1
b3
b4
b5
H
L2
O
L
A
|
b1 = 0,087 м |
b2 =0,063 м. |
b3 =0,049 м. |
b4 = 0,04 м. |
b5 =0,034 м. |
|
b6 = 0,2 м |
B = 0.30 м |
L = 3.13 м |
H = 0.47 м. |
Рис . 6. Схема ершового смесителя
L=16 м.
4
-3,400
3
1,300
2
1
0,000
1 – промежуточный резервуар; 2 – насос; 3 – флотатор; 4 – здание флотаторов.
Схема подачи воды на флотаторы.