Разработка способов обезвреживания и утилизации сточных вод ОАО "Автотранс" (стр. 5 из 7)

Принимаем многоярусный гидроциклон с периферийным отбором очищенной воды.

Многоярусный гидроциклон

Рисунок 4.2

Задаемся следующими параметрами гидроциклона D=2м; диаметр центрального отверстия верхней диафрагмы прямоточного яруса d_d = 0.6м; высота ярусов h_ti = 0.1м.

Рассчитываем удельную гидравлическую нагрузку, приходящуюся на 1 ярус гидроциклона. b – ширина периферийной щели для отвода очищенной воды; b = 0.1м. k – коэффициент использования объема яруса; k = 0.4.

Определим расход воды, которая может подаваться на 1 ярус.

Определим количество ярусов.

Высоту цилиндрической части определим, исходя из количества ярусов.

H = 2000×h×n+400 = 2000×0.1×2+400 = 800мм

По таблице назначаем остальные размеры:

- количество впусков – 3;

- угол конической части – 60°;

- угол конуса диафрагмы – 50°;

- диаметр центрального отверстия – d_d = 0.6м;

- высота ярусов h = 0.1м;

- зазор между корпусом и диафрагмой – DD = 0.1м;

- скорость потока на входе – v = 0.3 м/с;

- высота водосливной стенки – H₂=0.5м.

4.4. Расчет фильтра грубой очистки.

Расчет фильтров выполняют, исходя из производительности.

Общая площадь фильтрования F, м², приближенно определяется по формуле

.

Q – производительность фильтра по осветленной воде, м³/ч.

Q=3 м³/ч

a - коэффициент, учитывающий расход осветленной воды на промывку, a принимает значения от 1.03 до 1.1 в зависимости от числа промывок в сутки (1 – 2 раза). Промывка фильтра грубой очистки осуществляется 1 раз в день. Принимаем a=1.03.

w_н – скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтра, м/ч, принимаем по таблице w_н=10 м/ч.

Подставляя указанные значения в формулу для F, получим

.

Скорость фильтрования при нормальном режиме работы фильтров определяется по формуле

.

q – среднечасовой расход воды на промывку фильтра, м³/ч.

f – площадь фильтрования стандартного фильтра, м². Принимается по таблице.

Среднечасовой расход воды на промывку определяется по формуле

, где

d – расход воды на одну промывку фильтра, м³; r – число промывок в сутки.

Расход воды на одну промывку фильтра определяется по формуле

, где

i – интенсивность взрыхления,

;

t – продолжительность взрыхляющей промывки, принимается по таблице.

Расход воды на одну промывку

.

Среднечасовой расход воды на промывку

.

Скорость фильтрования

.

Скорость фильтрования не превышает допустимую (10 – 12 м/ч), следовательно выбираем фильтр с площадью фильтрования f=0.29 м² и диаметром D_у=700 мм.

Схема работы фильтра указана на рисунке 4.3.

Схема работы фильтра грубой очистки.

Рисунок 4.3

5. Технико-экономический расчет

5.1. Цели и задачи технико-экономического расчета.

В последнее время резко возросла численность автомобильного транспорта, особенно в крупных городах, что привело к увеличению объемов сточных вод от мойки автомашин.

Известно множество способов очистки сточных вод от мойки автомобилей, поэтому целью работы был не поиск технического решения данной проблемы, а оценка экономической эффективности уже существующих схем очистки.

Расчет сводится к сравнению трех схем очистки воды, используемых в Самаре и Самарской области по следующим показателям:

- цена установки;

- себестоимость очистки 1 м³ воды;

- коэффициент очистки воды (КОВ) по нефтепродуктам и взвешенным веществам.

Сравниваются следующие три схемы:

1) Схема системы рециркуляции воды для автомобильных моек. Фирма Karcher (Германия). Моноблок с реагентами и фильтрами.

2) Схема установки УМ Самарского Опытно-Эксперементальный завода.

3) Схема оборотного водоснабжения фирмы “СамараАВТОтех”.

Все три схемы осуществляют оборотное водоснабжение, то есть сброс сточной воды в окружающую среду отсутствует.

Самую приемлемую по экономическим и экологическим показателям схему в соответствии с техническим заданием следует предложить для очистки стоков АТП «Автотранс».

Основная часть сточных вод предприятия образуется в результате мойки автомобилей. Существующие на предприятии очистные сооружения не обеспечивают необходимой степени очистки и не осуществляют водооборот. Эти проблемы будут решены, если установить на предприятии одну из названных выше схем очистки воды.

5.2. Исходные данные.

1. Концентрация загрязняющих веществ в исходной воде

нефтепродуктов	188 мг/л
взвешенных веществ	1954 мг/л

2. Относительная опасность A_i, ТУВ/т

A_н-ты = 20 ТУВ/т

A_в.в. = 0.05 ТУВ/т

3. На одну машину расходуется 50 литров воды.

4. За 1 час можно помыть 4 машины (по 15 минут каждую).

5. Рабочий день – 10 часов, следовательно, можно мыть по 40 машин в день.

6. Расход воды в сутки 40´50=2000 л.

7. Расход воды в год Q=2´365=730 м³

8. Стоимость воды 28.75 руб./ м³

Стоимость канализации 25.5 руб./ м³

Итого: 54.25 руб./ м³

5.3. Расчет коэффициента очистки воды (КОВ).

Расчет КОВ производится по следующим формулам:

m=m×A_i, где

m – масса загрязнителя в 50 л воды.

, где

m_до – приведенная масса вредного вещества до очистки;

m – приведенная масса после очистки.

Установка Karcher.

Нефтепродукты:

m_до = 9.4×10^-6´20 = 188×10^-6

m = 0.75×10^-6´20 = 15×10^-6

Взвешенные вещества:

m_до = 97.7×10^-6´0.05 = 4.885×10^-6

m = 2.25×10^-6´0.05 = 0.1125×10^-6

Установка УМ.

Нефтепродукты:

m_до = 188×10^-6

m = 0.05×10^-6´20 = 0.1×10^-6

Взвешенные вещества:

m_до = 4.885×10^-6

m = 0.25×10^-6´0.05 = 0.0125×10^-6

Установка СамараАВТОтех.

Нефтепродукты:

m_до = 188×10^-6

m = 0.025×10^-6´20 = 0.5×10^-6

Взвешенные вещества:

m_до = 4.885×10^-6

m = 0.75×10^-6´0.05 = 0.0375×10^-6

5.4. Расчет себестоимости очистки 1 м³ воды.

Установка Karcher.

Амортизационные отчисления

A = N_a×ОФ

– норма амортизации.

Т_сл – срок службы установки.

ОФ = 14500$ = 362500 руб.

A=0.33×362500=120833 руб.

Энергозатраты

Мощность 1.2 кВт

Рабочий день 10 часов

Плата за электричество:

П_э = 1.2×10×365×0.33 = 1445.4 руб.

Реагенты:

RM 846	20 кг в год	90$ (2250 руб.)
RM 851	30 кг в год	235$ (5875 руб.)

Заработная плата

Численность обслуживающего персонала – 1 человек.

Зарплата = 1000 руб. в месяц.

Установка УМ.

Амортизация

А = 120000×0.2 = 24000 руб.

Энергозатраты

Мощность 7.5 кВт

Рабочий день 10 часов

Плата за электричество:

П_э = 7.5×10×365×0.33 = 9033.4 руб.

Реагенты:

Гипохлорит натрия

2.2 кг в год	132 руб.
3.65 кг в год	365 руб.

Текстильно-волокнистая загрузка

100 кг на 5 лет

100 руб. в год

Итого: 597 руб.

Заработная плата

Численность обслуживающего персонала – 3 человека.

Зарплата = 1000 руб. в месяц.

Итого за месяц: 3´1000 = 3000 руб.

Установка СамараАВТОтех.

Амортизация

А = 36700×0.666 = 5780 руб.

Энергозатраты

Мощность 2.0 кВт

Рабочий день 10 часов