Расчёт песколовок. Песколовки – тангенсыальные-круглые, т.к. Qср.сут=4764 м3/сут, т.е.<50000 м3/сут
qср.сек=4767/86400=0,055 м3/сут
qmaxS=Kдепmax·qср.сек=1,6·0,055=0,088 м3/сут
Д=(qmaxсек·3600)/n·q·S=(088·3600)/2·1·10=1.44 м2
H=Д/2=072 м
НК=√Д2-Н2=1,61 м
Vк=(π∙Д2∙Нк)/3∙4=3,14∙1,442∙0,72)/12=0,39 м3
Nпр=11918 человек
Vос=(11918∙0,02)/1000=0,24 м3/сут
t=Vk/Voc=0.39/0.24=1.625 сут
Применяется для очистки производственных сточных вод со значительными колебаниями состава и расхода стоков с присутствием в них эмульгированных и биологически трудно - окисляемых компонентов
Исходные данные:
qw =198.625 м2/ч
Len =677.9мг/л
Lex =117.8мг/л
rmax =650 БПК полн/(г *ч)
Кч=100 БПК полн/(г *ч)
Ко=1,5 мгО 2/Л
j = 2
S = 0.16
аi = 3.5 г/л
Коэффициент рециркуляции равен:
Ri = 3,5/((1000/150)-3,5)=1,1
Средняя скорость окисления:
r=(650*117.8*2)/(117.8*2+100*2+1.5*117.8)*(1/(1+2*3.5))=31.26 мгБПКп/(г *ч)
Общий период окисления:
Tatm = (Len-Lex)/(ai(1-S)r)=(677.9-117.8)/(3.5(1-0.16)650) = 0.29ч
Общий объем аэротенка и регенератора:
Watm+Wr = qw*tatm = 198.625*0.29 = 58.1 м3
Общий объем аэротенка:
Waatm= (Watm+ Wr)_/(1 + (Rr/1+Rr)) = 58.1/(1+(0.3/1+0.3)) = 47.23 м3
Объем регенератора:
Wr = 58.1-47.23 = 10.87 м3
Нагрузка на ил:
qi= 24(Len-Lex)/ai(1-S)tatm = 750
Значение Ii принимаем равным 150 ( приблизительно близкое значение для qi )
Доза ила в аэротенке:
ai = (58.1*3.5)/(47.23+(01/1.1*2)*0.87) = 3.2 г/л
Расчет вторичного вертикального отстойника
Qср.сут = 4767 м3/сут
а = 3,5 г/л
at = 15 мг/л
Количество отстойников принимаем равным:
q = 4.5*Kset*Hset0.8/(0.1*Ii*aatn)0.5-0.01at = 1.23 м3
Кset для вертикальных отстойников равно 0,35(табл.31 СниП) -коэффициент использования объема,
Hset 3-рабочая глубина (2,7-3,5)
F =qmax.ч/n*q = 176 м2
Диаметр отстойника:
Д = (4*F)/p*n) = 8.6 м
Подбор вторичного отстойника:
Номер типового проекта 902-2-168
Отстойник вторичный из сборного железобетона
Диаметр 9м
Строительная высота конической части 5,1 м
Строительная высота цилиндрической части 3м
Пропускная способность при времени отстаивания 1,5ч-111,5 м3/ч
q = 4767 м3/сут
Len = 677.9 мг/л
Cnen = 1.7мг/л
Lex = 117.8 мг/л
Cnex = 0.1 мг/л
T = 220C
Co2 = 2 мг/л
PH = 7.8
rmax = 650 мг БПКп/г*ч
j = 0,14 л/ч
Кt = 65 мг/л
Кo = 0,625 мг/л
По формуле 58 СниП находим m:
m = 1*0,78*(2/2+2)*1*1,77*(2/25+2) = 0,051сут-1
Минимальный возраст ила находим по формуле 61 СНиП:
1/m = 1/0,051 = 19,6 сут.
r = 3,7+(864*0,0417)/19,6 = 5,54 мгБПКп/г*ч
Находим концентрацию беззольной части активного ила при Lex = 117,8 мг/л
ai = 41.05 г/л
Продолжительность аэрации сточных вод:
tatm = (677.9-117.8)/(41.05*5.54) = 2.46
Концентрация нитрифицирующего ила в иловой смеси при возрасте ила 19,6 суток определяется по данным таблицы 19 с использованием формулы 56 СНиП:
ain = 1.2*0.055*(1.7-0.1/2.46) = 0.043 г/л
Общая концентрация беззольного ила в иловой смеси аэротенков составляет:
ai+ain = 41.05+0.043 = 41.09 г/л
С учетом 30% зольности доза ила по сухому веществу составит:
a = 41.09/0.7 = 58.7 г/л
Удельный прирост избыточного ила К8 определяется по формуле:
К8= 4,17*57,8*2,46/(677,9-117,8)*19,6 = 0,054 мг/
Суточное количество избыточного ила:
G = 0.054*(677.9-117.8)*4767/1000 = 144.18 кг/сут
Объем аэротенков-нитрификаторов
W = 4767*2.46/24 = 488.62 м3
Расход подаваемого воздуха рассчитывается по формуле
1,1*(Cnen-Cnenex)*4.6 = 8.096
Подбор аэротенка:
Ширина коридора 4м
Рабочая глубина аэротенка 4,5м
Число коридоров 2
Рабочий объем одной секции 864м3
Длина одной секции 24м
Число секций от 2 до 4
Тип аэрации низконапорная
Номер типового проекта 902-2-215/216
Повторный расчет и подбор вторичного отстойника
Расчет адсорбера
Производительность qw= 75000 м3/год или 273 м3/сут
Cen (начальная величина азота ам.) = 271,6 мг/л
Cex = 0.008 мг/л
asbmin = 253*Cex1/2 = 0.71
V = 10 м/ч
tagc = 24ч
Ysbкаж= 0.9
Ysbнас = 0.45
Habs = 2.5м
Ksb = 0.7
Определяем максимальную сорбционную емкость asbmax в соответствии с изотермой, мг /г:
asbmax =253*Cen1/2 = 131.8
Общая площадь адсорберов, м2 :
Fad = qw/V = 273/24*10 = 1.14
Колличество параллельно и одновременно работающих линий адсорберов при D = 3,5 м, шт
Nadsb = Fads/fags = 1.14*4/3.14*3.5 2 = 0.12
Принимаем к работе 1 адсорбер при скорости фильтрации 10 м/ч
Максимальная доза активированного угля,г/л:
Dsbmax = Cen-Ctx/Ksb*asbmax = 2.94
Доза активного угля выгружаемого из адсорбера:
Dsbmin = Cen-Cex/asbmin=35.5г/л
Ориентировочная высота загрузки, обеспечивающая очистку ,м
H2 = Dsbmax*qw*tads/Fads*Ysb = 204
Ориентировочная высота загрузки, выгружаемая из адсорбера,м
H1=Dsbmin*qw*tads/Fads*Ysbнас=1,57
Htot=H1+H2+H3=1.57+204+1.57=208
Общее количество последовательно установленных в 1-ой линии адсорберов
Nads=83 шт
Продолжительность работы адсорбционной установки до проскока, ч
t1ads=(2*Cex(H3=H2)*E*(asbmax+Cen))/V*Cen 2=0.28
E=1-0.45/0.9=0.5
Продолжительность работы одного адсорбера до исчерпания емкости, ч
t2ads=2*Cen*Ksb*H1*E*(asbmax+Cen)/V*Cen2=48.6
Таким образом ,требуемая степень очистки может быть достигнута непрерывной работой одного адсорбера, где работает 10 последовательно установленных адсорберов ,каждый адсорбер работает в течении 48 часов ,отключение одного адсорбера в последовательной цепи на перегрузку производится через каждые 0,3 часа.
Расчет объема загрузки одного адсорбера ,м3
wsb=fads*Hads=96
Расчет сухой массы угля в 1-ом адсорбере ,т
Psb=Wsb*Ysbнас=11
Затраты угля, т /ч
Зsb=Wsbp/t2ads=0.23,что соответствует дозе угля
Dsb=Зsb/qw=0.02
Сооружения для ионообменной очистки сточных вод
Ионообменные установки следует применять для глубокой очистки сточных вод от минеральных и органических ионизированных соединений и их обессоливания. Сточные воды подаваемые на установку, не должны содержать :солей -свыше 3000 мг/л ;взвешенных веществ –свыше 8 мг/л; ХПК не должна превышать 8 мг/л.
Катиониты: Аl2- вх=0,9/20=0,0045мгэкв/л
вых=0,175/20=0,00875мгэкв/л
Аниониты:
Cl- вх=752,6/35=21,5мгэкв/л
вых=75/35=2,15мгэкв/л
SO4 вх=952,6/48=19,8мгэкв/л
вых=40/48=0,83мгэкв/л
Объем катионита
Wкат= 24qw(SCenk-SCexk)/nreg*Ewck=0,000063м3
Рабочая объемная емкость катионита по наимение сорбируемому катиону
Ewck=ak*Egenk-Kion*qk*SCwk=859г*экв/м3
Площадь катионитовых фильтров Fк,м2
Fk=qw/nf=1,42
Число катионитовых фильтров :рабочих –два ,резервный один.
Высота слоя загрузки 2,5 метра
Скорость фильтрования 8м/ч
Размер зерен ионита 0,3-0,8
Потери напора в фильтре 5,5 м
Интенсивность подачи воды 3-4 л/(с*м2)
Продолжительность взрыхления 0,25 ч
Регенерацию следует производить 7-10 % растворами кислот (соляной, серной)
Скорость пропуска регенерационного раствора £ 2 м/ч
Удельный расход ионированной воды составляет 2,5-3 м на 1м3 загрузки фильтра
Объем анионита Wan, м3 определяется анологично объему Wкат и составляет 5,9м3
Площадь фильтрации
Fan=24qw/nreg*tf*nf=7,6
где tf -продолжительность работы каждого фильтра и составляет
tf=24/nreg-(t1+t2+t3)=1,8
Регенерацию анионитовых фильтров надлежит производить 4-6% растворами едкого натра, кальцинированной соды или аммиака; удельный расход реагента на регенерацию равен 2,5-3 мг*экв на 1 мг*экв сорбированных анионов.
После ионирования воды предусмотрены фильтры смешанного действия для глубокой очистки воды и регулирования величины pH ионированной воды.
В ходе данной курсовой работы, я ознакомилась со сточными водами данного предприятия, с их характеристикой. Рассчитала нормативы сброса сточных вод (СПДС). По этим расчетам были сделаны выводы, от каких веществ необходимо очищать сточные воды данного предприятия. Подобрала схему очистки сточных вод, которая максимально подходит для этих вод, рассчитала сооружения механической очистки, для удаления взвешенных веществ. Также были рассчитаны сооружения биологической и физико-химической очисток. После трех видов очисток вода с предприятия соответствует нормам и ее можно сбрасывать в водный объект.
Список литературы
1. Укрупнённые нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности – М: Стройиздат, 1982 г.
2. Канализация населённых мест и предприятий. Редактор Самохин В.Н. – М: Стройиздат, 1981 г.
3. СНиП 2.04.03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”.
4. Малые реки Украины. Яцик А.В.
5. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП – М.: Стройиздат,1980 г.