Расчет очистных сооружений

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации Архангельский государственный технический университет Кафедра ЭА и МЛК Расчётно-практическая работа по теме:

" Расчёт очистных сооружений"

Выполнил: студент МФ III-2а Тарабакин А.А.

Проверил: Макарьин Р.И.

Архангельск 2008

Очистные сооружения с безнапорными гидроциклонами

Рис. I. Схема очистки сточных вод на безнапорных гидроциклонах: I — моечная канава; 2 — металлический бункер для сбора осадка: 3 — приёмный резервуар сточных вод; 4 — накопитель осадка; 5 — насосы; б — безнапорные гидроциклоны; 7 — плавающие воронки; 8 — резервуар для сбора нефтепродуктов; 9 — промежуточный резервуар очищаемой воды; 10-насосы; 11 — напорные фильтры; 12 — резервуар очищенной воды

Схема очистки сточных вод на безнапорных гидроциклонах.

В состав очистных сооружений входят приёмный резервуар, безнапорные гидроциклоны, промежуточный резервуар, напорные песчаные фильтры.

Гидроциклон — центробежный фильтр, обеспечивающий очистку загрязнённых вод под воздействием центробежных сил, которые отбрасывают взвешенные частицы к стенкам, затем падающих в конусную часть гидроциклона. Дальнейшая очистка производится на напорных песчаных фильтрах, состоящих из 2-х слоёв: 1-й слойкварцевый песок (высота слоя 600−700 мм), 2-й слойантрацит (высота слоя 400−500 мм). Профильтрованную воду используют на посту мойки автомобилей.

Концентрация взвешенных веществ в профильтрованной воде составляет на выходе 40−70, а нефтепродуктов — 2−18 мг/л.

Напольная водоочистная установка типа " Кристалл"

Рис. 2. Напольная водоочистная установка типа «Кристалл»: 1 — резервуар для сточной воды; 2 — насос; 3 — сборник осадка; 4 — виброфильтр; 5 — ёмкость грубой очистки; 6 -ёмкость окончательной очистки; 7 — ёмкость для очищенной воды; 8 — насос; 9- сборник нсфтеотходов (накопительный бункер)

В состав очистных сооружений входят приёмный резервуар, насосная станция, виброфильтр, сборник осадков нефтепродуктов. Сточные воды из приёмного резервуара попадают в виброфильтр. Взвешенные вещества, задержанные в виброфильтре, периодически удаляются в накопительный бункер, имеющий щелевой поддон, связанный сливным трубопроводом с отстойником.

Последующая фильтрация производится в специальных блоках-колоннах, состоящих из трёх ёмкостей. В первойгранулы полиэфирной смолы и рассеиватель. Здесь происходит укрупнение и всплытие частиц нефтепродуктов. Во второй-кассеты, заполненные синтетическим материалом, пропускающим воду, но задерживающем нефтепродукты. В третьей — очищенная вода собирается в резервуаре для повторного использования.

Концентрация взвешенных веществ в профильтрованной воде составляет на выходе 7−10, а нефтепродуктов — 2−5 мг/л.

Отстойники

Рис. 3. Очистные сооружения для сточных вод от мойки автомобилей (план яа отметке 0.000): 1 -распределительный лоток; 2 — щелевая перегородка; 3 — контейнеры для сбора осадка; 4 — резервуар для нефтепродуктов; 5 — поворотное маслосборное устройство; б — фильтры для сточных вод; 7 — водозаборная камера; 8 — передвижной контейнер для нефтепродуктов: 9 — таль электрическая: 10 — блок тонкослойного отстаивания; 11 — шибер

Наиболее простыми и надёжными в эксплуатации являются очистные сооружения, состоящие из отстойников и фильтров.

Стоки от постов мойки самотёком поступают в отстойник. Далее стоки проходят блок тонкослойного отстаивания и направляются к фильтрам.

Фильтрация предусматривается в две ступени с поступлением потока снизу вверх. После фильтров стоки поступают в водозаборную камеру для последующего использования для мойки автомобилей.

Методика расчета очистных сооружений, работающих по методу отстоя и фильтрации

1. Исходные данные:

ПАЗ-3205 малого класса, II категория эксплуатации,;;; В=1,8; Н=1,3.

ЛАЗ-695Н среднего класса, III категория эксплуатации,;;; В=1,8; Н=1,3.

2. Расчёт производительности очистных сооружений

1. Общее количество дней-моек автомобилей i-той марки за год

гдесписочное количество автомобилей i-той марки;

— коэффициент выпуска;

— кол-во рабочих дней в году автомобилей i-той марки.

дней

дней

2. Годовой объём оборотной воды, необходимой для мойки автомобилей i-той марки, м³,

где — норма потребления оборотной воды на один автомобиль i-й марки, м³/сут, ;

К₁— коэффициент, учитывающий класс и грузоподъемность автомобиля, К1=0,8; К1=0.9

м³

м³

3. Суммарный годовой объём оборотной воды в целом по предприятию, м³,

где nчисло марок автомобилей;

К₂ -коэффициент, учитывающий наличие прицепного состава К₂=1,00;

К₃ -коэффициент, учитывающий размер предприятия, К3=1.03;

м³

4. Производительность очистных сооружений, м³/ч,

где 1,2- величина, учитывающая дополнительное поступление воды на очистку за счёт снижения сбора неочищенных сточных вод;

t_оч -продолжительность работы очистных сооружений в сутки, ч, tоч=5;

м³/ч

3. Расчёт отстойника по взвешенным веществам

1. Средняя скорость движения воды в потоке, мм/с,

где Вширина отстойника, м, B=1,8;

Нглубина проточной части, м, H=1,3;

мм/с

2. Расчётная гидравлическая крупность взвешенных частиц, мм/с,

где Ккоэффициент, зависящий от типа отстойника и принимаемый для горизонтальных отстойников равным 0,5;

акоэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на её вязкость, а=1,15;

tпродолжительность отстаивании в эталонном цилиндре соответствующая заданному эффекту осветления Э⁰_вв, с, t=1470;

bкоэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ и глубины проточной части отстойника Н:

глубина Н—————-1,25 1,50

коэффициент b——-1,00 1,11

Интерполируя, получим значение коэффициента b для Н=1,3 м; b=1,062

— вертикальная составляющая скорости движения воды в отстойнике, мм/с,=0;

мм/с

3. Длина отстойника, м,

м

4. Расчётная продолжительность отстаивания, с,

с

5. Концентрация взвешенных веществ после отстоя при заданном эффекте осветления, мг/л,

где С₁— концентрация взвешенных веществ в воде после мойки автомобилей, мг/л:

Категория II III

С1 1100 1600

Находим средневзвешенное значение С1:

мг/л Э⁰_вв— эффект осветления, %.

мг/л

6. Масса выпавшего осадка в отстойнике за сутки, кг,

где Q_сут — суточный расход воды, м³/сут;

Q_сут=Q_ч t_оч=

t_оч — продолжительность работы очистных сооружений в сутки, ч, tоч=5.

кг

7. Объём выпавшего осадка, м³,

где рвлажность осадка, принимаемая равной 95%;

— плотность осадка, принимаемая равной 2100 кг/м³.

м³

4. Расчёт отстойника по нефтепродуктам

1. Длина отстойника, м,

где акоэффициент, учитывающий турбулентность потока воды:

Vср/Uн.п=1,88/0.5=3.76

коэффициент а…1,50 1,30

отношение Vср/Uн.п…10 5

Интерполируя, получим значение коэффициента а=1.3:

U_нп— гидравлическая крупность нефтепродуктов в сточной воде, мм/с, U_нп=0,5;

м

2. Продолжительность всплытия нефтяных частиц, с,

с

3. Концентрация нефтепродуктов в воде после отстоя С₄, мг/л, при заданном эффекте осветления Э⁰_нп,

где Э⁰_нп— эффект осветления от нефтепродуктов в отстойнике, принимаемый согласно исходным данным ,%;

С₃— концентрация нефтепродуктов в воде после мойки автомобилей, мг/л:

Находим средневзвешенное значение С3:

С3=

4. Масса всплывших нефтепродуктов за сутки, кг,

=49,3 кг

5. Объём всплывших нефтепродуктов за сутки, м³,

где — плотность нефтепродуктов, принимаемая равной 850 кг/м³.

6. Вместимость для сбора нефтепродуктов, м³,

где D_хр— продолжительность хранения или периодичность вывоза нефтепродуктов, принимаемая равной 30 дн.;

1,7- коэффициент, учитывающий степень наполнения маслосборника водой до 70%.

м³

5. Расчёт фильтров

1. Концентрация взвешенных частиц в воде после прохождения 1-й ступени фильтров при заданном эффекте осветления, мг/л,

где Э^ф_вв— эффект осветления от взвешенных веществ после фильтров, %;

мг/л

C5

2. Масса взвешенных веществ, задержанных фильтрами за сутки, кг,

кг.

3. Концентрация нефтепродуктов в воде после прохождения 1-й ступени при заданном эффекте осветления, мг/л,

где Э^ф_нп — эффект осветления от нефтепродуктов после фильтров;

мг/л

4. Концентрация нефтепродуктов в воде после прохождения 2-й ступени при заданном эффекте осветления, мг/л, мг/л

5. Масса нефтепродуктов, задержанных фильтрами за сутки, кг,

кг

6. Суммарная масса загрязнителей, задержанных фильтрами за сутки, кг,

кг

7. Периодичность промывки фильтров, дн.,

очистной сооружение производительность отстойник фильтр где Р_ф— грязеёмкость одного фильтра, Р_ф=30 кг;

n_ф— число фильтров, n=6

дн

8. Вместимость водозаборной камеры, м³,

м³

Пугин Б. И. Макарьин Р.И. Расчет очистных сооруженийL: Методические указания к выполнению расчётно-практической работы и дипломных проектов. Архангельск: Изд-во АГТУ.1998.-17с.