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
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Строительный факультет
Кафедра «Водоснабжения и водоотведения»
Пояснительная записка (курсовая работа)
Дисциплина «Водоотводящие сети промышленных предприятий»
Разработка системы водоотведения мясокомбината
Выполнили:
студенты гр.ВВ-8-2
Копылова В.С.;
Щуклин П.В.
Проверил:
зав.кафедры
ТВ и ВВ,
профессор
Мелехин А.Г.
Пермь, 2012 г.
Содержание
и требования к составу очищенных сточных вод………………………………3
производственных сточных вод…………………………………………………4
1.Характеристика сточных вод предприятия и требования к составу очищенных сточных вод
Промышленное предприятие –рыбный комбинат.
Характеристика сточных вод:
Количество поступающих сточных вод, м3/сут 1500
Взвешенные вещества, мг/л 150
рН 10.0
БПКполн, мгО2/л 500
Требования к очищенным сточным водам:
Взвешенные вещества, мг/л 10
рН 8,0
БПКполн, мгО2/л 6
После очистки сброс воды осуществляется в городской коллектор.
2.Выбор схемы очистки рассматриваемых производственных сточных вод
Выбор метода очистки и схемы очистной станции зависит от степени снижения концентрации загрязнений, характеристики и количества, поступающих на очистные сооружения, сточных вод.
Выбор сооружений, входящих в схему очистки, составляется на основе рекомендаций приведенных в литературе, список которой указан в библиографическом списке.
Мы подбираем следующую схему очистки:
Сточные воды исходной концентрации от цехов, санузлов и административных зданий попадают в усреднитель.
Следующий этап-отстаивание в первичных отстойниках, где снижается концентрация взвешенных веществ в сточных водах. После первичных отстойников стоки для биологической очистки направляются в аэротенк-смеситель, а после аэротенка- во вторичные отстойники. Наблюдается снижение концентрации в сточных водах взвеси, снижается БПК. Далее стоки попадают в контактных резервуар, где происходит понижение рН с 10 до 8.
После контактного резервуара сточные воды попадают в блок обеззараживания, а после него сбрасывается в централизованную сеть канализации со следующими концентрациями:
Взв.в-ва = 10мг/л;
БПК=6мг/л;
рН=8
Параллельно с основной очисткой сточных вод идет обработка осадка.
3.Расчет основных сооружений в принятой схеме
Усреднитель
Для обеспечения нормальной работы очистных сооружений необходимо усреднение поступающих сточных вод по концентрации загрязнения и по расходу.
Принимается усреднитель с перемешиванием сточной воды сжатым воздухом. Воздух подается в камеру усреднителя через барботажные трубы, уложенные на дне. Усреднитель – прямоугольный в плане.
Количество подаваемых сточных вод – 150 м3/сут.
Расход сточных вод за одну смену:
qсмен = qсут/2 = 150/2 = 75 м3/смен
2 – количество смен в сутки
Объем усреднителя:
Объем рассчитывается на приток сточных вод за одну смену.
V = qсмен *1,4 = 75*1,4 = 105 м3
1,4 – коэф. запаса
Площадь одного отделения усреднителя:
F = V/h*n = 105/3*2 = 17,5 м2
h – высота усреднителя
n - количество отделений усреднителя (≥2)
Длина усреднителя:
L = F/b = 17,5/9 = 2 м
b – ширина одного отделения усреднителя
Подача сточных вод осуществляется по периферийным желобам равномерно по периметру усреднителя.
Барботажные трубы устанавливается в три ряда на дне усреднителя
Рис.3 Усреднитель (одно отделение)
Удаление осадка в приямок происходит с помощью скребкового механизма.
Определение расхода осадка
Qmud = q(Cen-Cex)/(100-pmud)*γmud*104 =62,5(150-10)/(100-96)*1,9*104 = 0,11 м3/ч
Cen – концентрация взвешенных веществ в исходной сточной воде, мг/л
Cex - концентрация взвешенных веществ в очищенной воде, мг/л
pmud – влажность осадка, %
γmud – плотность осадка, г/см3
Эффективность очистки в тонкослойной жироловке(Э) = 90% - и взвеси
Вертикальный отстойник
Сооружение предназначено для выделения из СВ взвешенных частиц, которые оседают на дно под действием гравитационной силы. Расчет ведется по (1).
.
,
где Vф – фактический объем отстойной части отстойника, м3.
где qp – расчетный расход, л/с; ц.тр – скорость сточной воды в центральной трубе, мм/с (принимается не более 30 мм/с).
.
.
,
где – угол наклона поверхности отражательного щита к горизонту, рекомендуется принимать равным 17°.
,
где D – диаметр отстойника, м; d – диаметр нижнего основания конической части отстойника, принимается равным 0,5 м; – угол наклона стенок днища к горизонту, рекомендуется принимать равным 50°.
10. Общая высота отстойника, м,
,
где hстр – высота строительного борта, принимается равной 0,3 м.
рис.4 Вертикальный отстойник
Расчет тонкослойных элементов отстойника
Отстойник оборудуется тонкослойными элементами для интенсификации его работы, в данном случае - с целью повышения эффективности отстаивания взвешенных частиц. В тонкослойном отстойнике осаждение взвеси происходит в наклонных элементах малой высоты. При этом обеспечивается быстрое выделение взвеси и ее сползание по наклонной плоскости элементов в зону осадкоуплотнения. Применяется противоточная схема движения воды и осадка.
Расчет тонкослойных элементов ведется по (2):
Длина тонкослойных элементов:
l = k2H0(VHk1/U0*β*kаг – 1) = 2,02*0,1(3*3,4/1,9*1,15 – 1) = 1,0 м
k2=φ*kфkст/sinα*cosα=1,25*1*0,7/sin60*cos60=2,021 – расчетный коэф.
α=60 – угол наклона тонкослойных элементов
φ – коэф., учитывающий влияние гидродинамических условий потока в тонкослойном отстойнике – 1,25
7
H0 – высота тонкослойного элемента – 0,1 м
kф – коэф., учитывающий форму тонкослойного элемента, для прямоугольного – 1
kст – коэф., учитывающий стеснение потока в тонкослойном элементе сползающим осадком – 0,7
U0 – гидравлическая крупность взвешенных частиц по (1) п.6.56
VH – удельная нагрузка на производительность сооружения в расчете на зеркало воды – 3м3/(ч*м2) по (1) п.6.64
K1=1/kст*kou*kк=1/0,7*0,6*0,7=3,4
kou – коэф., учитывающий степень объемного использования тонкослойного отстойника – 0,6
kк – конструктивный коэф., равный отношению фактической открытой для движения воды площади тонкослойного элемента к общей площади зеркала воды отстойника – 0,7
β – коэф., учитывающий стеснение осаждения взвеси по тонкослойным элемениам
kаг – коэф., агломерации, учитывающий влияние осадка, выпавшего из тонкослойного элемента, на интенсификацию хлопьеобразования
β* kаг = 1,15
Рис.5 Тонкослойный элемент отстойника
Расчет аэротенков-смесителей
где аА – доза ила в аэротенке (для аэротенков-смесителей рекомендуется принимать равной 1,5 г/л); La – БПК исходной воды, мг/л; L – БПК очищенной воды, мг/л.
где ар – доза ила в регенераторе (для аэротенков-смесителей рекомендуется принимать равной 4 г/л).
,
где S – зольность ила (для аэротенков принимается равной 0,3); – средняя скорость окисления загрязнений, мг БПК на 1 г беззольного вещества за 1 ч (для производственных сточных вод определяется экспериментально, в первом приближении можно принять по табл. 5).
.
.
,
где Q – расчетный расход сточных вод, м3/ч.
.
.
.
|
902-2-94 Механический Число секций=3 Число коридоров=2 Глубина=1,2 Ширина=3 Обьем секции=170 |
.
.
.
.
Определение расхода воздуха
Удельный расход воздуха, м3(воз)/м3(ст.вод):
,
где z – удельный расход кислорода на 1 мг снятой БПК (для полной очистки принимается равным 1,1 мг/мг, для неполной – 0,9 мг/мг); К1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора: для мелкопузырчатых аэраторов (фильтросных пластин и пористых керамических труб) принимается в зависимости от отношения площади аэрируемой зоны к площади аэротенка – f/F (табл. 6);
К2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, принимается по табл. 7;
n1 – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,
n1 = 1 + 0,02∙(tср – 20)=1 + 0,02∙(30 – 20) = 1,2;
tср – среднемесячная температура воды за летний период, °С;
n2 – коэффициент, учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой воде, принимается в зависимости от f/F;
Значения коэффициентов К1 и n2 и максимальной интенсивности аэрации:
|
f/F |
К1 |
Imax, м3/м2·ч |
n2 |
|
1 |
2,3 |
100 |
0,99 |
Значения коэффициента К2 и минимальной интенсивности аэрации:
|
h, м |
К2 |
Imin, м3/(м2·ч) |
|
1.2 |
1.1 |
22 |
Ср – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л,
;
Ст – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, в зависимости от температуры; h – глубина погружения аэратора, м;
СА02 – средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л, принимается равной 2.
> Imin=3 м3/(м2·ч).
Qв = Д·Qmax.ч = 11∙62,5 = 687,5.
4. Подбирается типовой проект воздуховодных станций (табл. П10).
2 станции ТП 750.23.6
Для вторичного отстойника используем отстойники вертикальные, такого же размера как и первичные. Принимается 3 отстойника диаметром4 м, ТП 902-2-19.
Контактный резервуар
Для выравнивания pH среды до 8 используем чистый мел. Он дозируется в поток с помощью установки ЭНЕРГО-ДП-К (блок дозирования реагента с переменным расходом при комплексном регулировании по двум или более параметрам: расходу и сигналу датчика (pH, ORP и т.д.)).
Емкость резервуара для контакта с кислотой:
Т=10 мин
V=51.25*0.17=8.7 м3
Обеззараживание воды
Для обеззараживания воды рекомендуется использование ультрафиолетовых установок. Расход воды 1500 м3/сут, поэтому использование электролизеров для обработки воды хлором неприемлемо (доза хлора очень мала).
Используем установку УОВ-УФТ-АС-9 фирмы UV-TECH. Установка рассчитана на расход 80 м3/ч, при мощности излучения 65мДЖ/см2 .
Бактерицидная установка, осуществляющая ультрафиолетовое обеззараживание стоков, оборотной и технической воды состоит из таких элементов:
Установки, производящие обеззараживание сточных вод, могут дополнительно комплектоваться:
4.Сооружения по обработке осадка
Расчет количества сырого осадка и избыточного ила
На стабилизацию подается смесь сырого осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила из вторичных отстойников. Стабилизация осуществляется в сооружениях, типа аэротенков.
1. Определим количество сырого осадка и избыточного ила по сухому веществу:
Расход осадка (считая по сухому веществу):
- средняя концентрация загрязнений общего потока по взвешенным веществам = 150 мг/л;
Э - эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках = 0.72;
К - коэффициент, учитывающий увеличения объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа = 1.2;
- суточный приток сточных вод – 1500 м/сут;
Расход избыточного активного ила (считая по сухому веществу):
n - коэффициент, увеличение и неравномерность прироста активного ила в процессе очистки = 1 .25;
at- вынос активного ила из вторичных отстойников =15 мг/л;
2. Количество сырого осадка и изб.ила по беззольному(органич.)веществу:
Расход беззольного вещества осадка:
- гигроскопическая влажность сырого осадка, принимаемая = 6%;
- зольность сухого вещества сырого осадка, принимаемая = 30%;
Расход беззольного вещества избыточного активного ила:
Вг' - гигроскопическая влажность избыточного активного ила = 6%;
- зольность сухого вещества активного ила = 25%;
3.Количество осадка и ила по объему смеси фактической влажности
Расход сырого осадка:
- влажность сырого осадка из первичных отстойников = 95%;
- плотность осадка = 1 г/см3;
Расход избыточного активного ила:
- влажность активного ила, выходящего из вторичных отстойников = 99.2%;
- плотность активного ила = 1 г/см3;
4.Общий расход сырого осадка и избыточного активного ила:
• по сухому веществу:
• по беззольному веществу:
• по расходу смеси фактической влажности:
5.Общая влажность смеси(осадка)::
6. Средняя зольность абсолютно сухого вещества смеси:
Расчет аэробного стабилизатора
Объем аэробного стабилизатора.
Was=V см*tas =73,8*6=442,8 м3
где tas - продолжительность аэробной стабилизации смеси сырого осадка и избыточного активного ила следует принимать по СНиП [ 1, п.6.365] tas =6суток.
В качестве аэробного стабилизатора используется сооружение типа аэротенков стабилизатора, длина коридора:
N - число секций = 2;
n - число коридоров в секции = 2;
b - ширина коридора =3м;
H - рабочая глубина аэротенка = 1,2 м;
Применяется 2-х коридорный аэротенк с длиной коридора 15 м, ТП 902-2-192
Расход воздуха на стабилизацию:
Qas=qas*Was=1,875*442,8=830,25 м3/час
qas- расход воздуха для аэробной стабилизации принимаем в зависимости от влажности осадка [1 п.6.366]Рсмеси=98,55% => qas =1,875м3/час*м3
Jas= что соответствует требованиям СНиП /1/.
Расчет илоуплотнителя
Wу=V1 см*Тупл,
где V 1см – количество осадка и ила по объему смеси фактической влажности м3/час
V1 см=
Ту- время уплотнения осадка, ч; Т = 5 ч; по СНиП /1/ п 6.367
Wу=V1 см*Тупл=3*5=15 м3
Принимаем 2 уплотнителя, каждый размером L x B x H=2 х 2 х 2=8 м3
Объем уплотненного осадка при влажности уплотненной смеси (по п. 6.367 /1/):
Ру=97,5%
Vу
Qил. воды=Vсм-Vу=73,8-42,8=31 м3/ сут
Вакуум-фильтры
Рабочая площадь вакуум-фильтров:
q - часовая пропускная способность вакуум-фильтра по сухому веществу осадка = 25кг/м2*час[1];
Т - время работы вакуум-фильтров в сутки = 24 часа;
Принимается один рабочих и один резервный вакуум-фильтра марки БОУ-3-26 с площадью фильтрующей поверхности каждого 3 м2.
Расход кека:
-влажность кека = 77,5%[1].
Расход образующегося фильтрата (фугата):
Резервные иловые площадки
При проектировании механического обезвоживания осадка надо предусматривать аварийные иловые площадки на 20% годового количества осадка. Полезная площадь иловых площадок:
Т - время подсушивания = 365 дней;
k - климатический коэффициент, для Брянской области = 0.9 [1];
q - нагрузка на иловые площадки на естественном основании =1.5[1].
Принимается 2 карты по 1500 м3 каждая и размерами 50 *30 м.
Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание.
Высота слоя намораживания:
Т| - продолжительность периода намораживания = 50 дней
k- коэффициент, учитывающий, что 80% площади иловых площадок отводится под намораживание;
k- коэффициент, учитывающий, что часть влаги из осадка при намораживании фильтруется и испаряется =0,7-0,8;
Общая высота оградительного валика берется на 10 см выше высоты намораживания:
Высоту оградительного валика примем 1 м.
Очистка дождевых сточных вод
На территории промышленных предприятий, при очистке дождевых сточных вод устанавливают аккумулирующие резервуары. По справочному пособию к СниП 2.04.03-85 «Проектирование сооружений для очистки сточных вод»:
Wak = 10 * hr * F * Zmid = 10 * 3,5*10-3 * 450* 0,132 = 2,079 м3;
В формуле: hr – слой осадков, рекомендуется принимать 2,5-5 мм; F-площадь промпредприятия, 4,5км2=450га; Zmid – коэффициент покрова.
Принимается резервуар размерами:
Среднее значение коэффициента покрова, характеризующего поверхность бассейна:
Zmid=сумм Zi*Fi/Fобщ=(0,32*2+4*0,038)/6=0,132
Принимаем резервуар, разделенный перегородками на две секции:
длина – 2,5 м;(подгон под объем)
ширина – 1 м;
высота – 1 м;
Конструкция распределительной камеры перед аккумулирующей емкостью должна обеспечивать последовательно заполнение свободных секций и отведение стока, поступающего после заполнения всех секций, в сбросной коллектор. Во впускных устройствах секций следует предусмотреть установку щитовых затворов для отключения секций на отстаивание стока, удаление осадка или ремонт. Иловые приямки в аккумулирующей емкости рекомендуется располагать в средней части. Уклон днища к приямкам и поперечный уклон дна следует принимать на менее 0,05, а уклон стенок приямка не менее 45 градусов.
Продолжительность выдерживания поверхностного стока в аккумулирующей емкости и последующего опорожнения емкости принимается из условия обеспеченности приема стока от каждого дождя, достижения высокого эффекта удаления основных примесей из поверхностного стока и необходимой степени регулирования расхода стока с целью снижения пропускной способности сооружений для его доочистки.
Очистка дождевых вод от взвешенных вод производится в отстойнике, работающем по противоточной системе удаления осадка.
Рис. 5. Схема тонкослойного отстойника, работающего по противоточной схеме удаления примесей
Расход сточных вод qW постоянен и составляет 62.5м3/ч, температура воды 20С.
По кривым кинетики отстаивания в слое воды, равном высоте яруса hti = 0,1 м, находим, что гидравлическая крупность тяжелых механических взвесей, которые требуется выделить, составляет
U0 = 1000hti/t = (0,1.1000)/500 = 0,2 мм/с.
Следовательно, расчет отстойника нужно вести на задержание частиц крупностью 0,2 мм/с.
Приняв по табл. 31 /1/ высоту яруса h = 0,l м, и скорость рабочего потока = 5 мм/с, определяем по формуле длину пластины в ярусе
.
Задавшись углом наклона пластин, определенным экспериментально, = 45°, определяем расстояние между пластинами
.
Задаемся количеством ярусов в блоке (модуле) из условия простоты монтажа nbl = 9 шт. Определяем высоту блока по формуле (19)
Hbl = пtibn, = 0,071.9 = 0,639 м.
Ширина блока Вы определяется из условия ширины материала листа и условий монтажа. Назначается ширина одной секции отстойника:
Bset = Bbl = 3 м.
Определяем производительность одной секции по формуле (36) /1/, если коэффициент использования объема Кset = 0,50 (табл. 31 /1/);
qset = 3.6.Kset.Hbl.Bbl.vw =3,6.0,50.0,64.3.5 = 17,28 м3/ч.
Толщиной пластин в блоке при технологическом расчете можно пренебречь.
Исходя из расхода сточных вод определяется количество секций отстойника:
N = 31,25/17,28 = 1,8 2 шт.
Далее из конструктивных соображений и с учетом обеспечения гидравлического режима потоков воды, близкого к ламинарному, назначаются другие размеры секции отстойника.
l1 = lsin +0,5 = 2,5.0,707+0,5 = 2,3 м;
l2 = Hbl cos+ l sin = 0,640,707 + 1,70,707 = 1,65 м;
h2 = 0,5 м из условия более равномерного сброса очищенной воды;
h3 = 0,5 м из условия равномерности распределения воды между ярусами блока.
Таким образом
Ноб = 0,5 + 0,65 + 0,5 = 1,65 м.
Принимается отстойник со следующими размерами:
Н = 1,65 м;
L = 4,0 м;
B = 3,0 м;
После отстойника очищенная дождевая вода сбрасывается в городской коллектор.
Количество выделяемого осадка Qmud влажностью 96% определяется по формуле (37) п. 6.65 /1/.
Qmud=(350-30)*33,3/(100-96)/1,9/104=0,14м3/час=3,4м3/сут.
Далее принимается метод удаления осадка из отстойника. В данном случае так, как тонкослойный отстойник рекомендуется располагать над поверхностью земли, целесообразно принять многобункерную конструкцию отстойника с удалением осадка под гидростатическим напором.
5. Библиографический список
2000
9000
3000
000
500
4100
1800
7000
50°
1,0
0,1
0,72
60°