Защита водного объекта от загрязнения промышленными сточными водами (стр. 4 из 7)

М=0,023∙0,75=0,018 т в 1 сут.

4.3 Расчёт песколовки

Песколовки применяют для задержания минеральных частиц крупностью свыше 0,2-0,25 мм. Принимаем тангенсальную песколовку.

Средний секундный расход на очистную станцию составит:

gср=Qср.сут/(24∙3600)=20400/(24∙3600)=0,236 м3/с

Общий коэффициент неравномерности Коб.макс=1,6.

Следовательно, максимальный часовой расход будет:

gч=0,236∙3600∙1,6=1359,36 м3/час.

Принимаем для отделения песколовки, а нагрузку на 1 м2 площади go=110 м3/м2 в 1 ч. Площадь каждого отделения тангенциальной песколовки вычисляем по формуле:

F=1359,36/2∙110=6,18 м2

Диаметр каждого отделения должен быть

2,8≈3 м

Глубину песколовки принимаем равной половины диаметра, т.е. h1=1,5 м.

Для накопления осадка служит конусное основание песколовки. Высота его

=2,6 м.

Объем конусной части

Vкон=

=15,92 м3

При норме водоотведения n=150 л/(чел.-сут) приведенное число жителей

Nпр=

= =85000 чел.

Объем улавливаемого осадка за сутки будет:

V=

= =1,7 м3

Заполнение конусной части песколовки осадком будет происходить за период:

t=

= =9 сут.

Осадок целесообразно выгружать эрлифтом 1 раз в сутки.

Эффект очистки от взвешенных веществ 5-10%

Взвешенные вещества:

17691,18 мг/м3––100%

x мг/м3––10%

x=

=1769,12 мг/м3

Свзв. в=17691,18-1769,12 =15922,06 мг/м3

Песок с песколовок направляется на песковые площадки.

4.4 Расчет тонкослойного отстойника

В тонкослойных отстойниках отстойная зона делится на ряд слоев небольшой глубины.

Расход сточных вод 850 м3/ч. Исходная концентрация тяжёлых механических примесей – 4776,62 мг/м3. Допустимая концентрация механических примесей в очищенной воде – 238,89 мг/м3, эфирорастворимых – 2,47 мг/м3. По данным технологических анализов воды, установлено, что для достижения заданного эффекта осветления воды высоте столба воды h=0,2 м и t=10 ºС продолжительность осветления должна составлять 500 с.

Проектируем отстойники с перекрестной схемой. Принимаем расстояние между пластинами (высоту яруса) hяр=0,1 м [3]. Для обеспечения условий сползания осадка по пластинам, угол наклона пластин к горизонту α=60 ºС, в качестве материала пластин по имеющимся возможностям будет использована листовая сталь δ=3 мм.

Расчетная глубина будет

h=

= =0,2 м,

а гидравлическая крупность

u0=

= =0,4 мм/с

с [3]. Для тонкослойных отстойников с перекрестной схемой κ=0,8 [3].

Проверим условия обеспечения ламинарного движения в межполочном пространстве:

Rе=

458 ≤500.

Ламинарное движение воды обеспечивается.

Длину тонкослойных блоков определяем по формуле:

lб=

3,75 м.

Из условия допустимого прогиба (∆δ=3-5 мм) наклонённой под углом 60о пластины принимаем ширину блока bl=0,75 м. Задаёмся высотой блока с параллельными пластинами Нbi=1,5 м.

По формуле (35) [3] определяем производительность одной секции тонкослойного отстойника

qset=

=54 м3/ч.

Строительная ширина секции отстойника рассчитывается по формуле

Встр=2·b+b1+2·b2=2·0,75+0,2+2·0,05=1,8;

Нстр=1,5+0,3+0,2=2,3 м.

Общая строительная длина секции Lстр по формуле

Lстр=lб+l1+l2+2·l3+l4= 3,75+1+0,2+2·0,2+0,2=5,55 м.

где l1=1 м; l2=0,2 м; l3=0,2 м; l4=0,2 м – размеры отстойника, принятые по конструктивным и технологическим соображениям (камера предварительного осветления воды длиной l1 предназначена для выделения из сточных вод крупных включений).

Определяем часовой расход сточных вод с учетом коэффициента часовой неравномерности

qw=(20400·1,1)/16=1402,5 м3/ч

Исходя из общего количества сточных вод определяется количество секции тонкослойного отстойника

N=1402,5/54=26 секций

Количество выделяемого осадка влажностью W=96 % определяется по формуле (37) п. 6.65 [3]

Qmud=

= =12,9 м3/ч.

Далее принимаем 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.

Принимаем 3 отстойника: 2 рабочих, 1 резервный.

I ступень очистки: После II ступени:

Взвешенные вещества: Взвешенные вещества:

15922,06 мг/м3––100% 796,1 мг/м3––100%

x мг/м3––95% x мг/м3––95%

x=

=15125,96 мг/м3 x= =756,3 мг/м3

Свзв. в=15922,06-15125,96=796,1 мг/м3 Свзв. в=796,1-756,3=39,8 мг/м3

Эфирорастворимые: Эфирорастворимые:

3,53 мг/м3––100% 2,47 мг/м3––100%

x мг/м3––30% x мг/м3––30%

x=

=1,06 мг/м3 x= =0,74 мг/м3

Сэфирораств.=3,53-1,06=2,47 мг/м3 Сэфирораств.=2,47-0,74=1,73 мг/м3

5. ФИЗИКО – ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

5.1 Барботажная установка пенной флотации

Флотация – это процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого материала к поверхности раздела двух фаз, обычно газа (чаще воздуха) и воды, обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных слоев, а также поверхностными явлениями смачивания.

Процесс очистки сточных вод, содержащих эфирорастворимые методом флотации заключается в образовании комплексов «частица-пузырек», всплывании этих комплексов и удалении образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой воды. При оптимальных условиях эффект очистки достигает 85-95%.

Принимается для расчетов пневматическая флотационная установка.

Время флотации принимается

мин; коэффициент аэрации Каэр = 0,25.

- определение объема флотатора:

м3

- площадь флотатора:

,

где Нф – рабочая глубина флотатора, принимается равной 3 м [4].

м2

- расчет требуемого расхода воздуха:

При интенсивности аэрации I=20 м3/(м2×ч):

м3/ч

Принимается два флотатора шириной Вф=3м и длиной lф=7,5 м каждый.

По дну флотаторов поперек секций располагаются воздухораспределительные трубы на расстоянии lтр=0,25 м друг от друга; общее число труб в каждом флотаторе:

При скорости выхода струи воды из сопл Uc=100м/с, диаметре отверстия сопла dc=1мм, т.е. площади отверстия каждого сопла fc=0,000000785 м2, определяется общее число сопл nc:

Число сопл на каждой воздухораспределительной трубе nc’, и расстояние между ними lс определяется по формулам:

м

Рабочее давление перед соплами принимается равным 0,5МПа.

Эфирорастворимые: БПКп:

1,73 мг/м3––100% 238,82 мг/м3––100%

x мг/м3––95% x мгО2/м3––60%

x=

=1,64 мг/м3 x= =143,29 мгО2/м3

Сэф-е=1,73-1,64=0,09 мг/м3 СБПК=238,82-143,29=95,53 мгО2/м3

Взвешенные вещества: ХПК:

39,8 мг/м3––100% 426,47 мг/м3––100%

x мг/м3––55% x мгО/м3––65%

x=

=21,89 мг/м3 x= =277,21 мгО/м3

Свзв. в=39,8-21,89=17,91 мг/м3 СХПК=426,47-277,21=149,26 мгО/м3

Основные параметры типовых флотаторов

Таблица 9.

Сооружения	Пропускная способность, л/с	Глубина подводящего коллектора, м	Размер в плане, м	Расчетный объем, м3
Флотаторы – железобетонная емкость.Основное оборудование: механизм сгребания пены, вращающийся водораспределитель	900 м3/ч	3	7,5	2500

6. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД