Водоотводящие системы промышленных предприятий
Проектирование систем канализации населенных пунктов с учетом самовосстанавливающей способности водоема: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ В. И. Кичигин, В. Н, Мартенсен/Под ред. Л.И.Глезировой-К., 1984.-35 с Курганов А. М. Таблицы параметров предельной интенсивности дождя для определения расходов в системах водоотведения. Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1984… Читать ещё >
Водоотводящие системы промышленных предприятий (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
ФИСПОС 270 112 — КП | ||||||||||
Измю | Лист | Кол.уч. | №док. | Подпись | Дата | |||||
Зав. каф. | Стрелков | Пояснительная записка | Лит. | Лист | Листов | |||||
Н.контр. | Кичигин | У | ||||||||
Руковод. | Кичигин | СГАСУ, кафедра. ВВ, группа В — 83 | ||||||||
Студент | Хозяинов | |||||||||
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РФ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО;
СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
ФАКУЛЬТЕТ ИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ И ПРИРОДООХРАННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА КАФЕДРА ВОДОСНАБЖЕНИЯ И ВОДООТВЕДЕНИЯ Пояснительная записка к курсовому проекту:
«Водоотводящие системы промышленных предприятий»
Выполнил: студент 5 курса ФИСПОС группы В-83
Хозяинов А.Ю.
Самара 2012
- Введение
- 1. Исходные данные
- 2. Определение средних концентраций загрязнений
- 3. Выбор приемника очищенных сточных вод
4. Определение необходимой степени очистки сточных вод по характерным загрязнениям, соответственно требованиям к качеству воды
- 5. Выбор метода очистки сточных вод и принципиальной схемы сооружений
- 6. Технологический расчет сооружений производственных сточных вод
- 6.1 Песколовки
- 6.2 Тонкослойная нефтеловушка
- 6.3 Напорный флотатор
- 6.4 Аэротенки
- 6.5 Вторичные отстойники
- 7. Обеззараживание
- 8. Обработка осадка
- 8.1 Метантенки
- 8.2 Газгольдеры
- 8.3 Иловые площадки-уплотнители
- Выводы
- Литература
Введение
В данном курсовом проекте требуется запроектировать канализационные очистные сооружения нефтеперерабатывающего завода, расположенного в городе Орск.
Среди стоков данного производства присутствуют стоки с повышенным содержанием нефтепродуктов и взвешенных веществ.
Производительность очистной станции I и II системы канализации 3369,6 м3/сут (0,049 м3/с). Распределение расходов представлено в балансовой схеме. [11, с. 136]
НПЗ топливного профиля с неглубокой схемой переработки | Ед. изм. | Система в/сн | Среднегод. Расход воды на 1 т, м3 | Среднего. кол-во выпускаемых в водоём с.в. | Безвозвр. потребление и потери | Кол-во с.в., исп. в системе водоснабжении | Коэф. изменения норм в зав. от сезона | ||||||||
Оборотн. И послед. Исп. | Свежей из ист. | Всего | Всего | Подлеж. очистке | |||||||||||
технол | Питьевая | Произв. | Быт. | ||||||||||||
Для производства | Для хоз. | Кл | Кз | ||||||||||||
1 т перер. нефти | оборотная | 0,38 | 0,01 | 0,02 | 0,41 | 0,18 | 0,16 | 0,02 | 0,25 | 0,27 | 1,2 | 0,8 | |||
Рис. 1 — Балансовые схемы: а — на единицу продукции (1 т), б — всего стоков в секунду
Так как в данном случае стоки обеих систем сходны по составу, принимаем их совместную очистку.
Район строительства, параметры водоема — приемника сточных вод, а также все характеристики ливневых сточных вод, необходимые для расчетов, приведены на Рис. 1.
1. Исходные данные
Данные по стокам с промпредприятия [11, с. 364]:
Производительность 6850 т/сут Взвешенные вещества 400 мг/л БПКполн 300 мг/л Азот аммонийный 25 мг/л Нефтепродукты 2500 мг/л Фенолы 2 мг/л СПАВ 80 мг/л Жёсткость карбонатная 6 мг/л рН 7
Щёлочность 3 мг/л
Данные по фоновым створам водотоков [11]:
Категория водоёма I
Q 18 м3/с
v 1,23 м/с БПК5 2,4 мг/л Взвешенные вещества 6 мг/л
? 1,23
2. Определение средних концентраций загрязнений Так как в данном курсовом проекте принята раздельная очистка всех видов сточных вод, то средние концентрации для дальнейших расчетов следует принимать из задания:
1. Выпуск ливневых сточных вод — Св/в = 500 г/м3, LБПК = 40 г/м3;
2. Выпуск ливневых сточных вод — Св/в = 600 г/м3, LБПК = 45 г/м3;
3. Выпуск ливневых сточных вод — Св/в = 738 г/м3, LБПК = 60 г/м3;
4. Выпуск сточных вод с ПРМ — Св/в = 400 г/м3, LБПК = 300 г/м3;
5. Выпуск очищенных сточных вод с ГОКС — Св/в = 8 г/м3, LБПК = 11 г/м3.
очистка сточный вода канализационный
3. Выбор приемника очищенных сточных вод Водоемы подразделяются на 3 категории:
I — питьевого качества;
II — вода для хозяйственных нужд;
III — воды рыбохозяйственного назначения.
В данном проекте имеем в качестве водоприемника водоем первой категории. При сбросе в водоток необходимо знать расходы и физико-химическую характеристику стоков. Выпуск стоков в водоем регламентируется правилами охраны сточных вод и выпуск в водоем.
Для водоема первой категории концентрация взвешенных веществ в контрольном створе должна быть СКC? Сф + 0,25 мг/л, а значение БПК — LКС? 3 мгО2/л.
4. Определение необходимой степени очистки сточных вод по характерным загрязнениям, соответственно требованиям к качеству воды В выбранном приемнике сточных вод Для приведенных условий ПДК загрязнение в контрольном створе (в точке 6 на рис.1) не должна превышать
Свзв. = Сф + 0,75 = 6 + 0,75 = 6,25 г/м3
LБПК = 3,0 гО2/м3
По приложению 3 принимаем константу скорости потребления кислорода k1 = 0,1, а по приложению 4 — константу скорости растворения кислорода k2 = 0,5, по приложению 1 значение коэффициента шероховатости n = 0,03.
Вариант 1: на первом этапе принимаем схему канализации с русловыми выпусками ?=1,5 и без очистки ливневых сточных вод и вод с ПРМ. Результаты расчета, приведенные в табл.1 и на графиках 1,2 показали, что расхода реки не хватает для осуществления требуемой степени разбавления стоков даже первого ливневого выпуска, так как фоновое содержание взвешенных веществ превышает ПДК, а в районе контрольного створа достигает по взвешенным веществам 161,62 г/м3 (Снор = 6,25 г/м3) и по БПКполн LБПК = 14,668 гО2/м3 (LБПК = 3,0 гО2/м3). Приведенные данные показали всю ошибочность принятой нами системы водоотведения населенного пункта.
Таблица 1. — Результаты расчета системы водоотведения (вариант 1)
Характеристика | Фон | Значения по участкам | |||||
1−2 | 2−3 | 3−4 | 4−5 | 5−6 | |||
Расход реки, м3 | 22,26 | 22,2748 | 22,9748 | ||||
Коэффициент извилистости | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | |
Коэффициент шероховатости | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | |
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЫПУСКАМ | |||||||
Коэффициент выпуска | |||||||
Расход выпуска, м3 | 1,26 | 0,0148 | 0,7 | ||||
Расстояние по фарватеру, м | |||||||
Скорость течения, м/с | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | |
Глубина участка, м | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | |
Взвешенные вещества мг/л | |||||||
БПК | 2,4 | ||||||
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЫПУСКАМ | |||||||
Коэффициент, учитывающий гидравлические условия | 0,2496 | 0,2585 | 0,1981 | 0,8535 | 0,4697 | ||
Коэффициент смешения | 0,8392 | 0,5469 | 0,6873 | 0,9982 | 0,9935 | ||
Коэффициент разбавления в максимально загрязнённой струе | 5,1958 | 4,6457 | 3,3713 | 356,34 | 60,112 | ||
Коэффициент разбавления в минимально загрязнённой струе | 7,0964 | 21,836 | 6,5396 | 357,65 | 60,891 | ||
Коэффициент смешения в минимально загрязнённой струе | 0,8202 | 0,3200 | 0,6228 | 0,9982 | 0,9935 | ||
ТРЕБУЕМОЕ РАЗБАВЛЕНИЕ В КОНЦЕ УЧАСТКА | |||||||
Взвешенные вещества | — 4,5310 | — 2,012 | — 1,2655 | 0,9627 | |||
БПК | 59,75 | — 3,4049 | — 0,8549 | — 97,48 | 0,1824 | ||
L0, м | 267,29 | 393,99 | 243,53 | 325,02 | 656,06 | ||
ПДК ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ВЫПУСКЕ, мг/л | |||||||
Взвешенные вещества | 6,299 | — 604,28 | — 777,90 | — 187 389,25 | — 31 278,75 | ||
БПК с учетом: | |||||||
— только смешения | 6,3566 | — 27,62 | — 31,52 | — 6481,02 | — 1370,69 | ||
— с/вост. до ПДК | 6,8459 | — 27,11 | — 30,33 | — 6129,84 | — 1194,93 | ||
— с/вост. до фона | 50,761 | 40,622 | 31,428 | 2206,5 | 221,44 | ||
Фоновое содержание | |||||||
Взвешенные вещества | 94,669 | 124,79 | 166,32 | 166,48 | 161,62 | ||
БПК | 9,1489 | 11,286 | 14,585 | 14,786 | 14,668 | ||
Вариант 2: Принимаем расчетную схему системы водоотведения с рассеивающими выпусками (выпуск с НПЗ остается русловым), и с регулирующими резервуарами на дождевых выпусках. Продолжительность предварительного отстаивания стоков в РР принимаем 36 часов и последующее опорожнение РР за 1,5 суток.
Для новых условий определим следующие недостающие параметры:
Объем стока, поступающий с водосборной площади Fi в РР, определим по формуле [10]:
W = 10 • h •? •? • F • n
h — среднесуточный максимум атмосферных осадков, выпадающих на территории водосбора, мм/сут; принимаем по [9], h = 25,7 мм/сут;
? — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения осадков по площади водосбора, ?=1;
? — объемный коэффициент стока, принимаемый в пределах 0,3 — 0,5;
F — площадь водосбора, га;
n — коэффициент, учитывающий неравномерность распределения количества осадков по площади водосбора, принимаем по табл.8 [1], так как площадь водосбора менее 500 гектар, то данный коэффициент равен 1.
Тогда для каждого ливневого выпуска имеем:
W1 = 10 • 25,7 • 1 • 0,3 • 86 • 1 = 6630,6 м3/сут;
W2 = 10 • 25,7 • 1 • 0,3 • 42 • 1 = 3238,2 м3/сут;
W3 = 10 • 25,7 • 1 • 0,3 • 54 • 1 = 4163,4 м3/сут;
Расход по выпускам (при продолжительности полного опорожнения РР 36 часов)
Согласно табл. 4.1 содержанию взвеси в ливневых водах, сбрасываемых в реку после их 8 часового отстаивания в РР, уменьшается на 95%:
Сi = C • (1 — 0,95), г/м3
С1 = 500 • (1 — 0,95) = 25 г/м3
С2 = 600 • (1 — 0,95) = 30 г/м3
С3 = 738 • (1 — 0,95) = 36,9 г/м3
По БПКполн предварительно осветляемых в РР ливневых стоков составит:
Li =0,5 • L, гО2/м3
L1 = 0,972 • 40 = 38,9 гО2/м3
L2 = 0,972 • 45 = 43,7 гО2/м3
L3 = 0,972 • 60 = 58,3 гО2/м3
Анализ полученных результатов (табл. 2, графики 3,4) показывает, что при принятой системе водоотведения, с учетом только механического смешения стоков с рекой, фон реки по взвешенным веществам и БПК превышает ПДК. Выбранная система не подходит для данного населенного пункта.
Таблица 2 — Результаты расчета системы водоотведения (вариант 2)
Характеристика | Фон | Значения по участкам | |||||
1−2 | 2−3 | 3−4 | 4−5 | 5−6 | |||
Расход реки, м? | 18,051 | 18,076 | 18,108 | 18,1128 | 18,8128 | ||
Коэффициент извилистости | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | |
Коэффициент шероховатости | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | |
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЫПУСКАМ | |||||||
Коэффициет выпуска | |||||||
Расход выпуска, м? | 0,051 | 0,025 | 0,032 | 0,0148 | 0,7 | ||
Расстояние по фарватеру, м | |||||||
Скорость течения, м/с | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | |
Глубина участка, м | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | |
Взвешенные вещества | 36,9 | ||||||
БПК | 2,4 | 38,9 | 43,7 | 58,3 | |||
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЫПУСКАМ | |||||||
Коэффициент, учитывающий гидравлические условия | 1,0614 | 1,0901 | 1,8776 | 0,8535 | 0,4697 | ||
Коэффициент смешения | 0,9999 | 0,9776 | 0,9942 | 0,9990 | 0,9962 | ||
Коэффициент разбавления в максимально загрязнённой струе | 385,56 | 409,41 | 218,21 | 202,71 | 34,693 | ||
Коэффициент разбавления в минимально загрязнённой струе | 385,67 | 428,46 | 220,75 | 203,13 | 34,948 | ||
Коэффициент смешения в минимально загрязнённой струе | 0,9999 | 0,9773 | 0,9942 | 0,999 | 0,9962 | ||
ТРЕБУЕМОЕ РАЗБАВЛЕНИЕ В КОНЦЕ УЧАСТКА | |||||||
Взвешенные вещества | 276,93 | 926,03 | — 347,9 | — 45,34 | |||
БПК | 53,791 | 45,312 | 186,99 | 524,83 | |||
Lо, м | 175,77 | 169,10 | 230,49 | 239,70 | 419,83 | ||
ПДК ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ВЫПУСКЕ, мг/л | |||||||
Взвешенные вещества | 101,39 | 66,306 | 15,758 | — 26,40 | — 9,11 | ||
БПК с учетом: | |||||||
— только смешения | 310,65 | 280,58 | 131,23 | 97,352 | 4,2221 | ||
— с/восст. До ПДК | 310,65 | 280,58 | 131,23 | 97,352 | 4,2221 | ||
— с/восст. До фона | 48,600 | 38,880 | 29,160 | 90,000 | 22,000 | ||
Фоновое содержание | |||||||
Взвешенные вещества | 6,0587 | 6,0918 | 6,1462 | 6,4834 | 6,6162 | ||
БПК | 2,5127 | 2,5697 | 2,6682 | 2,9227 | 3,2279 | ||
Вариант 3: Принимаем расчетную схему системы водоотведения с рассеивающими выпусками (выпуск с НПЗ остается русловым), и с регулирующими резервуарами на дождевых выпусках и локальными очистными сооружениями на НПЗ. Продолжительность предварительного отстаивания стоков в РР принимаем 36 часов и последующее опорожнение РР за 1,5 суток. Принимаем локальную очистку на НПЗ по в/в до 20 мг/л и по БПК до 15 мг/л. На НПЗ принят эффект очистки 95%.
Анализ полученных результатов (табл. 3, графики 5,6) показывает, что при принятой системе водоотведения, с учетом только механического смешения стоков с рекой, фон реки по взвешенным веществам и БПК не превышает ПДК.
Выбранная система подходит для данного населенного пункта.
Таблица 3 — Результаты расчета системы водоотведения (вариант 3)
характеристика | фон | Значения по участкам | |||||
1−2 | 2−3 | 3−4 | 4−5 | 5−6 | |||
Расход реки, м? | 18,051 | 18,076 | 18,108 | 18,1128 | 18,8128 | ||
Коэфициент извилистости | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | 1,29 | |
Коэффициент шероховатости | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | 0,025 | |
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЫПУСКАМ | |||||||
Коэффициет выпуска | |||||||
Расход выпуска, м? | 0,051 | 0,025 | 0,032 | 0,0148 | 0,7 | ||
Расстояние по фарватеру, м | |||||||
Скорость течения, м/с | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | 1,23 | |
Глубина участка, м | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | 2,3 | |
Взвешенные вещества | 36,9 | ||||||
БПК | 2,4 | 38,9 | 43,7 | 58,3 | |||
РАСЧЕТНЫЕ ДАННЫЕ ПО ВЫПУСКАМ | |||||||
Коэффициент, учитывающий гидравлические условия | 1,1825 | 1,3109 | 1,1743 | 0,8535 | 0,4697 | ||
Коэффициент смешения | 0,9946 | 0,9996 | 0,9990 | 0,9963 | |||
Коэффициент разбавления в максимально загрязнённой струе | 532,89 | 723,07 | 523,32 | 201,83 | 34,546 | ||
Коэффициент разбавления в минимально загрязнённой струе | 532,93 | 730,94 | 523,74 | 202,25 | 34,799 | ||
Коэффициент смешения в минимально загрязнённой струе | 0,9946 | 0,9996 | 0,9990 | 0,9963 | |||
ТРЕБУЕМОЕ РАЗБАВЛЕНИЕ В КОНЦЕ УЧАСТКА | |||||||
Взвешенные вещества | 233,68 | 373,95 | 198,08 | — 392,02 | |||
БПК | 51,328 | 40,497 | 25,547 | 8,4946 | |||
L0,м | 149,02 | 126,47 | 150,90 | 239,10 | 418,27 | ||
ПДК ЗАГРЯЗНЕНИЙ В ВЫПУСКЕ, мг/л | |||||||
Взвешенные вещества | 138,22 | 133,26 | 67,924 | 12,128 | 5,2713 | ||
БПК с учетом: | |||||||
— только смешения | 428,52 | 517,79 | 348,95 | 125,72 | 20,904 | ||
— с/восст. До ПДК | 428,52 | 517,79 | 348,95 | 125,72 | 20,904 | ||
— с/восст. До фона | 48,600 | 38,880 | 29,160 | 18,000 | |||
Фоновое содержание | |||||||
Взвешенные вещества | 6,0587 | 6,0918 | 6,1462 | 6,1581 | 6,2277 | ||
БПК | 2,5127 | 2,5697 | 2,6682 | 2,6787 | 2,9931 | ||
5. Выбор метода очистки сточных вод и принципиальной схемы сооружений Поверхностные стоки обычно хорошо очищаются при отстаивании, степень очистки ПС при отстаивании следует определять расчетом. Поверхностные стоки должны быть очищены перед выпуском в водоем.
При решении вопроса обезвреживания ПС возможно три направления:
— строительство очистных сооружений непосредственно у каждого выпуска ливневой сети;
— перехват стока и его транспортирование на объединенные сооружения очистки;
— перехват стоков построенными регулирующими резервуарами;
Применение регулирующих резервуаров в раздельных системах городской канализации позволят:
— уменьшить загрязнения рек и других водоемов, в которые выпускаются поверхностные сточные воды (за счет сброса в реку небольших расходов отстоянной в РР воды);
— удовлетворить требования по созданию противопожарных водоемов системы ПВХО;
— использовать РР в качестве дополнительного дублирующего источника технического водоснабжения, а также для разведения рыбы, птицы, микроклиматического увлажнения воздуха и др.;
— уменьшить диаметры трубопроводов и затраты на перекачку воды на участках от РР до реки или очистных сооружениях;
— уменьшить требуемую производительность КОС за счет равномерного поступления на них небольших расходов ПС.
При проектировании необходимо различать следующие регулирующие водоемы:
— опорожняющиеся в течение 1 или нескольких суток;
— не опорожняющиеся (глухие) водоемы.
В данном проекте принимаем опорожняющиеся водоемы, которые опорожняются за пять суток с постепенным выпуском из них воды. Такие водоемы целесообразно строить за чертой населенного пункта.
На нефтеперерабатывающем заводе принимаем 2 системы канализации. В первой системе принимаем отстаивание в тонкослойных нефтеловушках с дальнейшей физико-химической очисткой на напорных флотаторах, биологической очисткой на биофильтрах и возвращением на технологические нужды.
Во второй системе также принимаем отстаивание в тонкослойных нефтеловушках, дальнейшую физико-химическую очистку на напорных флотаторах, биологическую очистку на биофильтрах, УФ-обеззараживание и сброс в водоём. Таким образом, в результате локальной очистки сточная вода с НПЗ доводится до требуемого качества.
6. Технологический расчет сооружений производственных сточных вод Загрязненный сток НПЗ поступает на локальные очистные сооружения из I и II системы канализации. В первую очередь, производится механическая очистка на песколовках и отстаивание и обезжиривание стоков в тонкослойных нефтеловушках от оседающих и всплывающих веществ. Затем применяем физико-химическую очистку на напорных флотаторах для снижения остаточной концентрации взвешенных веществ (до 15 мг/л) и нефти. Далее производится биологическая очистка в аэротенках с остстаиванием во вторичных отстойниках. Очищенные сточные воды подвергаются ультрафиолетовому обеззараживанию в течение 20−30 мин, после чего выпускаются в водоем.
При механической очистке из сточной воды удаляются загрязнения, находящиеся в ней, главным образом, в нерастворенном и частично коллоидном состоянии. К сооружениям механической очистки относятся: песколовки и тонкослойные нефтеловушки.
6.1 Песколовки Для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворимых загрязнений применяют песколовки, подразделяемые на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости (бывают тангенциальные и аэрируемые). С помощью прил. 6.3 подбираем песколовку с круговым движением воды на расход 2700−3600 м3/сут. D = 4000 мм.
Объём осадка из песколовок обеих систем канализации:
где ос — влажность осадка, принимаем ос = 60%;
ос — объемный вес осадка, принимаем ос = 1,2 т/м3.
Для хранения песка предусматриваем песковые площадки.
6.2 Тонкослойная нефтеловушка Принимаем для расчета тонкослойной нефтеловушки следующие величины:
— число секций нефтеловушки n = 2,
— высота яруса нефтеловушки 0,05 м,
— угол наклона полок яруса к горизонту 60 °,
— ширина секции по осям ,
— ширина тонкослойного блока ,
— высота тонкослойного блока ,
— длина полочного блока lбл = 0,7 м,
— гидравлическая крупность всплывающих частиц нефти ,
Площадь поперечного сечения полочного пространства секции нефтеловушки определяется по формуле:
Скорость движения жидкости в секции:
где Q — общий расчётный расход, м3/ч, n — число секций нефтеловушки.
Ожидаемое число Рейнольдса
где? = 0,05 • 1,0 = 0,05 м2 — площадь поперечного сечения 1 м ширины яруса;
? = 2 • 1 + 2 • 0,05 = 2,1 м — смоченный периметр 1 м ширины яруса;
V = 8,1 • 10-7 — кинематический коэф. Вязкости воды при t=30?
что удовлетворяет рекомендуемым условиям работы.
Необходимая продолжительность отстаивания
;
Потребная длина полочного пространства при коэффициенте запаса :
.
Принимаем к установке 18 блок длиной по 0.7м. Тогда конструктивно
.
Общая строительная длина полочной нефтеловушки:
Строительная высота нефтеловушки:
Строительная ширина нефтеловушки:.
Принимаем одну рабочую и одну резервную нефтеловушку.
При соблюдении всех вышеуказанных параметров, будет происходить как оседание взвешенных веществ, так и всплытие частиц жира. Осевшие частицы направляются на установки обезвоживания осадка, а всплывшие частицы жира направляются обратно на НПЗ, где уловленная нефть может быть вновь использована в процессе производства.
Количество задерживаемых примесей Qmud, м3/ч
где qw — расход сточных вод, м3/сут;
mud — влажность осадка (нефти), %;
mud — плотность осадка (нефти), г/см3.
Cen — концентрации взвешенных веществ (нефти) в поступающей воде
Cex — концентрации взвешенных веществ (нефти) в осветленной воде
м3/сут
м3/сут
6.3 Напорный флотатор Многокамерный напорный флотатор представляет собой открытый, прямоугольный в плане металлический резервуар, разделенный поперечными направляющими перегородками на четыре последовательно расположенные камеры, в каждой из которых вода находится 4 или 6 минут. Общая продолжительность очистки воды — 20 минут. Глубина воды в камерах флотатора h = 1,5 м.
Расчетный расход воды, поступающей в напорный флотатор с учётом 50% рециркуляции составляет
м3/сут = 51,84 м3/ч.
Рециркуляционный расход вводится в каждую флотационную камеру в равных долях
м3/ч Расчётные расходы на каждую камеру:
м3/ч
м3/ч
м3/ч
м3/ч Емкость резервуара — усреднителя принимается равной объему притока сточных вод за 20 минут:
Принимаем ширину флотатора 2,0 м. Тогда объём W и длину l его камер можно определить по формуле:
— продолжительность пребывания в камере воды, 5 мин.
— коэффициент объемного использования флотатора, =0,6.
W1 = 2,98 м3l1 = 1 м
W2 = 3,4 м3l2 = 1,14 м
W3 = W4 = 3,83 м3l3 = l3 = 1,28 м Общий объём камер: Wобщ = 2,98 + 3,4 + 2 • 3,83 = 14,04 м3
Общая длина флотатора: lобщ = 1 + 1,14 + 2 • 1,28 + 4 • 0,1 + 0,5 + 0,2 = 5,8 м Общая высота с учётом повышения уровня эмульсии на 0,1h
H = h + 0,1• h + hпены + hборта = 1,5 + 0,1 • 1,5 + 0,1 + 0,25 = 2,0 м Объем пены, образующейся во флотаторе составляет Wпены = 1,5 • 0,351 = 0,53% к объёму обрабатываемой воды или 17,6 м3/сут. Влажность пены — 95%.
6.4 Аэротенки Так как Len > 150 мг/л, согласно [1, п. 6.141], принимаем аэротенк с регенератором.
Продолжительность обработки воды tat, ч, в аэротенке определяется по формуле
где ai — доза ила в аэротенке 1,5−3 г/л. Принимаем ai = 3,0 г/л;
Lex — БПКполн очищенной сточной воды. Принимаем Lex = 15 мг/л.
ч.
Нагрузка на ил qi, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, определяется по формуле
где s — зольность ила. Принимается по табл. 40 для НПЗ s = 0.
мг/(г · сут).
По табл. 41 определяем значение илового индекса Ji, Ji = f (qi), для qi = 945,5 мг/(г· сут) Ji = 160 см3/г.
Степень рециркуляции активного ила Ri
Удельная скорость окисления, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч
где max — максимальная скорость окисления, принимается по табл. 40 [1], max = 33 мг/(г · ч),
CO — концентрация растворенного кислорода, принимается CO = 2 мг/л;
Kl — константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, принимается по табл. 40 [1]: Kl = 3 мг/л,
KO — константа, характеризующая влияние кислорода, принимается по таблице 40 [1]: KO = 1,81 мг/л,
— коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, принимается по табл. 40 [1]: = 0,17 л/г.
мг/(г · ч).
Доза ила в регенераторе ar, г/л, определяется по формуле
г/л.
Продолжительность окисления tO, ч, органических загрязняющих веществ в аэротенках с регенераторами
ч;
Продолжительность регенерации tr, ч,
tr = tO — tat = 2.8 — 1.65 = 1.15 ч;
Вместимость аэротенка Wat, м3,
м3
Вместимость регенераторов Wr, м3,
м3
Температура сточных вод 15 С, нет необходимости вводить поправочный коэффициент.
Общий объем W, м3,
м3.
Принимаем аэротенк с размерами Hat = 3 м; bat = 3 м; число коридоров n = 3 шт., число секций N = 2 шт., тогда длина аэротенка Lat, м:
м.
принимаем Lat = 30 м (кратное 6,0 м). Отношение длины аэротенка к ширине коридора должно быть более 10:
.
Общая ширина аэротенка Bat, м,
м.
Удельный расход воздуха qair, м3/м3,
где qO — удельный расход кислорода воздуха, принимается по [1, п. 6.157], qO = 1,1 мг/мг;
K1 — коэффициент, учитывающий тип аэратора [1, п. 6.157]. Для мелкопузырчатой аэрации при соотношении площадей аэрируемой зоны и аэротенка faz / fat = 0,3 K1 = 1,89 [1, табл. 42];
K2 — коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha (hа = Нat — 0,4 = 3 — 0,4 = 2,6 м) и принимаемый по табл. 43 K2 = 1,324;
Kт — коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле:
KT = 1 + 0,02 · (Tw — 20) = 1 + 0,02 · (22 — 20) = 1,04,
Здесь Tw — среднемесячная температура воды за летний период, С;
K3 — коэффициент качества воды, принимается по [1, п. 6.157] K3 = 0,7;
Са — растворимость кислорода воздуха в воде, определяемая по формуле:
мг/л, где Cт — растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, определяется по табл. 3.5 Cт = 8,67 мг/л;
ha — глубина погружения аэратора, м.
м3/м3.
Интенсивность аэрации Ja, м3/(м2 · ч),
м3/(м2 · ч).
6.5 Вторичные отстойники В качестве вторичных отстойников применяем вертикальные. Гидравлическая нагрузка qssa, м3/(м2ч), с учетом концентрации активного ила в аэротенке ai, г/л, его индекса Ji, см3/г, и концентрации ила в осветленной воде at, мг/л, по формуле
м3/(м2ч),
где Kss -коэффициент использования объема зоны отстаивания вертикальных — 0,35,
at — следует принимать не менее 10 мг/л,
ai — не более 15 г/л.
Общая площадь отстойников:
м2
Принимаем число отстойников N = 3, тогда диаметр отстойника определяется по формуле:
м.
Принимаем отстойник с размерами Dssb = 9 м; Нssb = 3,9 м.
Время отстаивания T, ч, рассчитывается по формуле
ч.
7. Обеззараживание Для соблюдения критериев качества сточных вод, поступающих на обеззараживание УФ облучение, согласно МУ 2.1.5.732−99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым облучением» допускается: взвешенные вещества? до 10 мг/л, ХПК? до 50 мг/л.
Содержание взвешенных веществ в сточных водах при обеспечивается обеззараживание до требований СанПиН 2.1.5.980?00 дозой облучения 30 мДж/см2 составляет
• средние значения 10?20 мг/л
• максимальные значения до 30 мг/л При часовом расходе сточных вод 36,46 м3/ч принимаем УФ-установку на базе корпусного оборудования марки УДВ-3А300Н-10−100 производительностью 24 м3/ч: 2 рабочих и 1 резервную.
8. Обработка осадка Принимаем схему, по которой осадок из тонкослойных нефтеловушек, флотатора и вторичных отстойников подается сначала в метантенк, затем на уплотнитель, а затем на фильтр-пресс.
8.1 Метантенки Определим количество осадка по сухому веществу Qсух, т/сут.:
где Qсут — производительность очистной станции, м3/сут;
Э — эффективность задержания взвешенных веществ в тонкослойных нефтеловушках и флотаторе, доли единицы;
К — коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа, К = 1,11,2.
т/сут.
Определим количество ила по сухому веществу Uсух, т/сут, из вторичных отстойников:
где a — коэффициент прироста активного ила, а = 0,30,5;
b — вынос активного ила из вторичных отстойников, b = 15,0 мг/л.
т/сут.
Общее количество сухого вещества Мсух, т/сут, в схемах с аэротенками Мсух = Qсух + Uсух = 0,42 + 0,09 = 0,51 т/сут.
Расход сырого осадка, Vос, м3/сут,
ос — объемный вес осадка, ос = 1 т/м3.
м3/сут.
Расход избыточного активного ила, Vил, м3/сут,
ил — объемный вес ила, ил = 1 т/м3.
м3/сут.
Общее количество осадка и ила, Мобщ, м3/сут, Мобщ = Vос + Vил = 14 + 11,25 = 25,25 м3/сут.
Влажность смеси осадка и ила, см, %,
%.
Доза суточной нагрузки на метантенк принимается по [1, табл. 59] в зависимости от влажности смеси осадка и ила.
При мезофильном режиме и см = 98% суточная доза Dсут = 10%.
Объем метантенка W, м3,
м3.
Число метантенков должно быть не менее двух, согласно [1, п. 6.356]. Определяем количество метантенков N, шт.,
где w1 — объем одного метантенка, м3, принимаем по табл. 7.
= 2 шт.
Принимаем 2 метантенка диаметром 6 м (H = 6,5 м).
Определяем фактическую дозу суточной нагрузки на метантенк Dсут. факт, %,
%.
Определяем время пребывания осадка в метантенке T, сут,
сут.
8.2 Газгольдеры Газгольдеры применяются для поддержания постоянного давления в газовой сети с учетом неравномерного выхода газа из метантенков, с целью максимального его использования на площадках очистных сооружений. Газгольдеры служат для сбора газа.
Удельный расход газа Гуд, м3/кг, определяется по формуле
где асм — предел распада смеси осадка и ила, %,
здесь аос и аил — пределы распада соответственно осадка и ила: аос = 53%; аил = 43%.
n — коэффициент, зависящий от влажности осадка, определяется по табл. 61 [1], n = f (см), при см = 98% n = 0,4.
м3/кг = 490 м3/т.
Количество беззольного вещества Мбез, т/сут,
где Вг — гигроскопическая влажность, Вг = 5%;
Зос — зольность осадка, Зос = 60%.
т/сут.
Общее количество газа Гобщ, м3/сут,
м3/сут.
Объем газгольдеров Wг, м3,
м3,
где t — время хранения газа, принимается согласно [1, п. 6.359], t = 24 ч.
Принимаем газгольдер объемом 20 м³. (D = 3,7 м).
Фактическое время пребывания газа в газгольдере tфакт, ч, равняется
ч.
8.3 Иловые площадки-уплотнители Определим общую площадь резервных иловых площадок Fрез, м2,
м2
Определяем количество иловых площадок уплотнителей Nупл, шт.
где f1 — площадь одной иловой площадки уплотнителя, м2.
Принимаем иловые площадки 18×44 м, f1 = 792 м2, тогда принимаем 8 площадок.
Выводы В данном курсовом проекте запроектирована система водоотведения населенного пункта с тремя выпусками ливневых сточных вод, на которые поставлены регулирующие резервуары, и выпуском с ГОКС.
Также имеется выпуск сточных вод с НПЗ. Здесь запроектированы локальные очистные сооружения, они рассчитаны на очистку по взвешенным веществам и по нефтепродуктам на 95%. Бытовые сточные воды очищаются на канализационных очистных сооружениях, которые выдерживают требуемые показатели.
В результате расчета, проведенного на ЭВМ, можно сделать вывод, что принятая система очистки сточных вод удовлетворяет требованиям, предъявляемым к выпуску очищенных сточных вод в водоемы.
Литература
СНиП 2.04.03−85. Канализация. Наружные сети и сооружения. М.: ЦИТП, 1986. 72с.
Расчет и проектирование канализационных очистных сооружений. Механическая очистка: Методические указания / Сост. А. К. Стрелков, Т. Ю. Набок, Э. В. Дремина, М. А. Гриднева; Самарск. гос. арх.-строит. универс. — Самара, 2005 — 32с.
Расчет и проектирование канализационных очистных сооружений. Биологическая очистка: Методические указания / Сост. А. К. Стрелков, Т. Ю. Набок, Э. В. Дремина, М. А. Гриднева; Самарск. гос. арх.-строит. универс. — Самара, 2005 — 40с.
Ласков Ю.М., Воронов Ю. В., Калицун В. И., Примеры расчетов канализационных сооружений. М.: Стройиздат, 1987. 253с.
Яковлев С.В., Воронов Ю. В. Водоотведение и очистка сточных вод / Учебник для вузов: М.: АСВ, 2002 — 704с.
Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика / Н. И. Лихачев, И. И. Ларин, С. А. Хаскин и др. / Под ред. В. Н. Самохина. — 2-е изд. М.: Стройиздат, 1981. 639с.
Водоотведение и очистка сточных вод: Учебник для вузов / С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, Ю. М. Ласков, В. И. Калицун. М.: Стройиздат, 1996. 591с.
Проектирование систем канализации населенных пунктов с учетом самовосстанавливающей способности водоема: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию/ В. И. Кичигин, В. Н, Мартенсен/Под ред. Л.И.Глезировой-К., 1984.-35 с Курганов А. М. Таблицы параметров предельной интенсивности дождя для определения расходов в системах водоотведения. Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1984 — 108с.
Выбор систем водоотведения на ЭВМ: Учебное пособие/ В. И. Кичигин, Е. Д. Палагин / Самарск. гос. арх.-строит. ун-т, Самара, 2005 — 241 с.
Кичигин В. И. Водоотводящие системы промышленных предприятий: Учебно — справочное пособие. СГАСУ. Самара. 2004. — 504 с.
СЭВ, ВНИИ ВОДГЕО. Укрупненные нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности. — 2-е изд. М.: Стройиздат, 1982. — 528 с.