Биохимическая очистка сточных вод нефтеперерабатывающих предприятий (стр. 12 из 16)
мг/лДля аэрации принимаем мелкопузырчатый трубчатый мембранный аэратор, состоящий из резиновой перфорированной мембраны, прикреплённой к несущей трубке.
Находим значение коэффициента, учитывающего тип аэратора: К1 = 1,47. Интерполяцией находим коэффициент, зависимый от глубины погружения аэратора:
Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, равен:
Рассчитаем удельный расход воздуха qair:
Определяем интенсивность аэрации:
Определяем общий расход воздуха:
4.3 Расчёт вспомогательного оборудования (насосы, газодувки)
Расчёт насоса [9].
Выбор трубопровода. Примем скорость воды равную 2 м/с.
, 
где Q – расход воды, м3/секунду. (4.14)
Определяем потери на местное сопротивление:
т.е. режим течения турбулентный.
ω – скорость потока, м/с; ρ – плотность воды, кг/м3; μ – динамическая вязкость, м∙с/кг.
Примем абсолютную шероховатость равной
м,тогда относительная шероховатость:
Коэффициент трения равен:
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений:
Для всасывающей линии
1. Вход в трубу (принимаем с острыми краями):
2. Прямоточные вентили:
3. Отводы:
Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии:
Потерянный напор во всасывающей линии:
Для нагнетательной линии
1. Отводы под углом 120:
2. Отводы под углом 90:
3. Нормальные вентили:
4. Выход из трубы:
Потерянный напор в нагнетательной линии:
Общие потери насоса
Выбор насоса
Находим потребный напор насоса
Такой напор при заданной производительности обеспечивается многоступенчатым центробежным насосом.
Определяем полезную мощность насоса:
Устанавливаем, что заданной подаче и напору более всего соответствует насос марки ЦНС 300-540.
Выбор газодувки
Расход воздуха для обеспечения достаточной аэрации равен 7776 м3/час. Исходя из этого подбираем газодувку ТВ-600-1,1 с типом электродвигателя А3-315М-2 и максимальной мощностью 200 кВт.
5. Технико-экономические расчеты
5.1 Характеристика объекта и технико-экономическое обоснование целесообразности замены существующей системы аэрации
Темой работы является совершенствование биологических очистных сооружений нефтеперерабатывающего завода производительностью 60 тыс. м3/сут. В ходе работы выполнен расчёт основных технологических параметров процесса очистки. На основании технологического расчёта определены размеры и конструкции аппаратов, подобрано необходимое оборудование.
Основным аппаратом на станции биологической очистки является аэротенк-вытеснитель. Для снижения БПК в сточной воде с 300 до 8 мгБПК/л, целесообразно применять трёхсекционный трёхкоридорный аэротенк с 33%-ной регенерацией.
В России наиболее распространённым типом мелкопузырчатого аэратора являются фильтросные пластины и трубы, изготовляемые из пористого стекловидного материала. Основным их недостатком является то, что при снятии давления воздуха в эти элементы аэрации заходит сточная вода, забивая поры при следующей подаче давления. Затем биомасса начинает размножаться, полностью забивая поры. Элемент аэрации теряет до 70% своей эффективности. Срок службы таких элементов аэрации составляет не более 3-х – 5-ти лет, и это с ежегодными прочистками и дорогостоящими ремонтами.
В данной работе предлагается использование более эффективных аэраторов мембранного типа – "ФОРТЕКС АМЕ – Т 370". Мембранные элементы являются наиболее подходящими для систем с прерывистой подачей воздуха, например, для систем одновременной нитрификации и денитрификации. Специально перфорированная мембрана из синтетического каучука работает как обратный клапан, что предотвращает обрастание пор биоплёнкой. В последнее время мембранные элементы применяются и в аэрационных системах с постоянной подачей воздуха. Данные аэраторы обеспечат более эффективную очистку сточных вод при минимальных затратах электроэнергии. Сборка системы аэрации проводится без дополнительных муфт, простым свинчиванием аэраторов между собой и последующей фиксацией, что позволяет произвести реконструкцию системы аэрации в предельно короткие сроки.
Преимуществом данных аэрационных элементов является:
· Высокая окислительная мощность;
· Высокая доля используемого кислорода;
· Низкие потери давления;
· Простая конструкция элементов;
· Возможность простой и быстрой замены мембраны или целого элемента;
· Высокая устойчивость к засорению;
· Экономия электроэнергии.
5.2 Расчёт производственной мощности
Производственная мощность установки (М) определяется по её суточной производительности и времени работы и рассчитывается по формуле:
,где Q – суточная производительность установки (Q = 60000 м3/сут),
Т – эффективный фонд времени работы оборудования. Установка работает непрерывно в течение календарного года (Тэф = 365 суток).
.5.3 Расчёт инвестиционных затрат на реконструкцию оборудования
Модернизация существующего аэротенка по проекту предусматривает демонтаж аэрационной системы и монтаж мембранной системы аэрации "ФОРТЕКС АМЕ – Т 370".