Система водоотведения поселка с мясокомбинатом (стр. 8 из 15)

К_ж=0,009*(H/t)^0.24T^0.486

K_в.в=0,,011*(H/t)^0.3T^0.486

гдеK_ж, К_вв -коэффициенты, характеризующие, соответственно, скорость выделения жира и взвешенных веществ;

Н -высота слоя отстаивания, м;

Т -температура, ⁰С.

Для определения продолжительности отстаивания сточных вод можно использовать график ( )

Расход сточных вод, поступающих на очистку из резервуара-усреднителя, равен 5,14 м³/ч.

Принята одна жироловка. Объем жироловки определяется по формуле:

W=Q*t

где W -объем жироловки, м³;

Q -расчетный расход сточных вод, м³/ч;

t -продолжительность отстаивания, ч.

W=5.14*50/60=4.28м³

Площадь центральной камеры определяется:

W_к=Q/V_вос

где W_к - площадь центральной камеры жироловки, м²;

Q - расчетный расход сточных вод, м³/с;

V_вос - скорость восходящего потока, м/c, V_вос=0,005 м/с.

W_к=0,00143/0,005=0,29м²

Диаметр центральной камеры определяется по формуле:

d_к=Ö4W_к/p

где d_к - диаметр центральной камеры жироловки, м;

W_к -площадь центральной камеры жироловки, м²

d_к=Ö4*0,29/3,14=0,61 м

Площадь зоны осветления жироловки определяется по формуле:

W_з,о=W/h

где W_зо - площадь зоны осветления жироловки, м²;

W - объем жироловки, м³;

h - глубина проточной чаши жироловки, принята 2 м.

W_зо=5.14/2=2.57м²

Общая площадь жироловки:

W_o=W_к+W_зо

где W_о - площадь жироловки, м²;

W_к -площадь центральной камеры, м²;

Wзо -площадь зоны осветления, м².

W_o=0.29+2.57=2.86м²

Диаметр жироловки равен:

Д=Ö4W_o/p

где Д - диаметр жироловки, м;

W_o - общая площадь жироловки, м²

Д=Ö4*2,86/3,14=1,91м

Принимается диаметр жироловки 2 м.

Объем осадка, выпавшего в жироловке определяется по формуле:

V_ос=С_enQЭ100/(10⁶*(100-p)*g)

где V_ос - объем осадка, выпавшего в жироловке, м3/сут;

С_en - концентрация взвешенных веществ, мг/л;

Э - эффект задержания взвешенных веществ;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность осадка, %, p=97%;

g - объемный вес осадка, т/м³, g =1,01т/м3;

V_ос=1000*41,12*0,6*100/(10⁶*(100-97)*1,01)=0,81м³/сут

Объем осадочной части жироловки составляет:

V_o=V_ocT/8

где V_o - объем осадочной части жироловки, м3;

T-продолжительность хранения осадка в жироловке, Т=8ч

V_o=0.814*8/8=0.814м³

Глубина осадочной части жироловки равна:

h_o= ³Ö3V_o/p

где h_o - глубина осадочной части жироловки, м;

V_o - объем осадочной части жироловки, м³

h_o=3*0.81/3.14=0.9м

Общая высота жироловки составит:

H=h_o+h_н+h+h_б

где h_o - глубина осадочной части, м;

h_н - глубина нейтрального слоя, м. h_н=0.3 м;

h - высота зоны осветления,м;

h_б - высота борта, м. h_б=0.3м.

H=0.9+0.3+2+0.3=3.5м

В соответствии с балансом загрязнений, количество жира, задерживаемого в жироловке составляет С_о =187,2 мг/л. Количество всплывшей жиромассы равно 80% от общего количества задержанного жира и определяется по формуле:

V_жм=0,8С_оQ100/10⁶(100-p)g

где V_жм - объем всплывшей жиромассы, м3/сут;

С_о - концентрация жира, задержанного в жироловке, мг/л;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность всплывшей жиромассы, %, p=80%;

g - объемный вес жиромассы, т/м3, g=0,887т/м3.

V_жм=0,8*187,2*41,12*100/10⁶(100-80)0,887=0,035м³/сут

Частота вращения реактивного водораспределителя определяется по формуле:

n=34.78q10⁶/(2d²Д60)

где n - частота вращения водораспределителя, с^-1;

q - расход сточных вод, л/с;

d - диаметр патрубков реактивного водораспределителя, мм;

Д - диаметр жироловки, мм

n=34.78*1.428*10⁶/(2*50²*2000*60)=0.083c^-1=5об/мин

По результатам произведенных расчетов запроектированно две жироловки (одна рабочая, одна резервная) объемом 4,28м.,диаметром 2м., высотой 3,5м., объем осадочной части 0,81 м3, диаметр трубопроводов для удаления осадка принят 100 мм, частота вращения реактивного водораспределителя 0,083 с-1, диаметр патрубков водораспределителя 50 мм. Объем осадка, образовавшегося в жироловке –0,7802 м3/сут, объем всплывшей жиромассы – 0,0579 м3/сут

Расчет ЭКФ-установки

Расход сточных вод, поступивших на ЭКФ-очистку составляет 5,14 м3/ч. Принят один ЭКФ-аппарат, производительностью 5,14м3/ч. Продолжительность обработки сточных вод, в соответствии с рекомендациями( ) принята 15 мин, из них 5 мин или 0,08 ч- в камере электрокоагуляции, 10 мин или 0,17 ч –в камере электрофлофации. Плотность тока в электрокоагуляторе i_ф =60А/м2, в электрофлотаторе i_ф =80А/м2. Напряжение постоянного тока 6В. Количество электричества на обработку воды К_э=100 Ач/м2. Межэлектродное пространство в камере электрокоагуляции 20 мм.

Объем ЭКФ-устантвки определяется по формуле:

W=Q/t

где W - объем ЭКФ-установки, м3;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/ч;

t - продолжительность обработки воды, ч.

W=5.14*0.25=1.285м³

Объем камеры электрокоагуляции равен:

W_к=5,14*0,08=0,41м³

Объем камеры электрофлотации равен:

W_ф=5,14*0,17=0,87м³

Высота установки определяется по формуле:

H=h₁+h₂+h₃

где H - полная высота установки, м;

h₁ - высота слоя жидкости, считая от нижней кромки электродного блока до слоя пены, м. h₁=0,8м;

h₂ - высота слоя пены, h₂=0,2м;

h₃ - высота борта установки, м. h₃=0,3м;

H=0.8+0.2+0.3=1.3м

Площадь зеркала воды в каждой камере определяется по формуле:

F=W/h₁

где F - площадь зеркала воды, м2;

W - объем камеры, м3;

h₁ - высота слоя жидкости, м.

F_к=0,41/0,8=0,51м²

F_ф=0.87/0.8=1.09м²

Ширина установки принята 0,9 м. Тогда длина каждой камеры определяется:

L=F/B

где L - длина камеры, м;

F - площадь зеркала воды, м;

B - ширина установки, м.

L_к=0,51/0,9=0,57м

L_ф=1,09/0,9=1,21м

Общая длина установки составляет:

L=L_к+L_ф+L₁

где L - общая длина установки, м;

L_к - длина камеры электрокоагуляции, м;

L_Ф - длина камеры электрофлотации, м;

L₁ - длина распределительной и сборной камер, м.

L=0.57+1.21+0.3=2.08 м

Cила тока в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

J_к=K_эQ

где J_к - сила тока в камере электрокоагуляции, А;

К_э - количество электричества, Ач/м3;

Q - расход сточных вод, м3/ч.

J_к=100*5,14=514 А

Количество электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

n_к=(B-2а+С)/(В₁+С)

где n_к - количество электродов, шт;

В - ширина установки, м;

а - расстояние от стенки камеры до крайнего электрода, м. а=0,04 м;

С - межэлектродное пространство, м;

В₁ - толщина электродов, м. В1=0,005м.

n_к=(0.9-2*0.04+0.02)/(0.005+0.02)=34 шт

Активная площадь одного электрода в камере электрокоагуляции вычисляется по формуле:

f₁=2*l₁*h₁

где l₁ - длина электродов,м. l₁=Lк-0,1=0,57-0,1=0,47 м.

h₁ - высота электрода, м.

f₁=2*0.47*0.8=0.75м

Активная площадь всех анодов (катодов) в камере электрокоагуляции составит:

åf_a=åf_к=0,75*34/2=12,75м²

Расход материала электродов определяется по формуле:

q=K_вАJ_к/Q

где q - расход материала электродов, г/м3;

K_в - коэффициент выхода по току, Кв=0,4;

А - электрохимический эквивалент железа, г/Ач А=0,606 г/Ач;

Q - расход сточных вод, м3/ч

q=0.4*0.606*514/5.14=24.24г/м³

Сила тока в камере электрофлотации равна:

J_ф=j_ф*f_a2

где J_ф - сила тока в камере электрофлотации, А;

j_ф - плотность тока в камере электрофлотации, А/м2;

f_а2 - активная площадь горизонтальных электродов в камере электрофлотации, м2

f_а2=f_к2=(L_ф-0,1)*(В-0,1)

где L_ф - длина камеры электрофлотации, м;

В - ширина установки, м.

f_а2=f_к=(1,21-0,1)*(0,9-0,1)=0,89 м²

J_ф=80*0,89=71,2 А

Вес блока электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

М_к=g₁*f₁*n_к*В₁

где М₁ - общая масса электродной системы, т;

g₁ - плотность материала электродов, т/м3, g₁=7,86т/м3;

f₁ - активная площадь одного электрода, м2;

n_к - количество электродов, шт;

В₁ - толщина электродов, м.

М_к=7,86*0,75*34*0,005=1,002т

Вес электродов в камере электрофлотации определяется по формуле:

М_ф=g₂^/*f_a2*B₂+g₂*f_к2*В₃

где М_ф - общий вес электродов в камере электрофлотации, т;

g₂^/ - удельный вес железа, т/м3 g₂^/=7,86 т/м3;

В₂ - толщина катодной сетки, м. В2=0,001м;

g₂ - удельный вес графита, т/м3, g₂=1,5т/м3;

В₃ - толщина анода, м. В3=0,04 м.

М_Ф=7,86*0,89*0,001+1,5*0,89*0,04=0,0604т=60,4кг