Охрана труда и противопожарная защита (стр. 6 из 13)

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6Н₂О + 6СО₂ + Q реакции

Определим по реакции (5) количество кислорода, необходимого для окисления глюкозы:

m (глюкозы) = 1458,1 кг/ч [Формула 1]

1458,1 кг/ч - х

180 – 192

1458,1 · 192

= 1555,3 кг/ч

180

Определим по реакции (5) количество воды, которое образуется в результате окисления глюкозы:

Находим:

m (глюкозы) = 1458,1 кг/ч [Формула 1]

1458,1 кг/ч - х

180 - 180

1458,1 · 108

= 874,9 кг/ч

180

Определим по реакции (5) массу СО₂, которое образуется в результате окисления глюкозы:

Находим:

m (глюкозы) = 1458,1 кг/ч [Формула 1]

1458,1 кг/ч - х

180 - 264

1458,1 · 264

= 2138,5 кг/ч

180

Составим материальный баланс:

Таблица 8. – Материальный баланс.

Загружено	кг/ч	Получено	кг/ч
Глюкоза	1458,1	Вода	874,9
Кислород	1555,3	СО2	2138,5
Итого	3013,4	Итого	3013,4

Так как в аэротенк подается не чистый кислород, а воздух, находим массу всех компонентов.

Принимаем состав воздуха:

N₂ – 78% об.; О₂ – 21% об.; СО₂ – 1% об.

Находим объем и массу О₂:

32 кг – 22,4 м³

1555,3 кг/ч - х

1555,3 · 22,4

V(О₂) = = 1088,7 м³/ч

32

32 · 1088,7

m (О₂) = = 1555,3 кг/ч

22,4

Находим объем и массу N₂:

1088,7 м³/ч – 21%

х – 78%

1088,7 · 78

V(N₂) = = 4043,7 м³/ч

21

28 кг – 22,4 м³

х – 4043,7 м³/ч

28 · 4043,7

m (N₂) = = 5054,6 кг/ч

22,4

Находим объем и массу СО₂:

1088,7 м³/ч – 21%

х – 1%

1088,7 · 1

V(СО₂) = = 51,8 м³/ч

21

44 кг – 22,4 м³

х – 51,8 м³/ч

44 · 51,8

m (СО₂) = = 101,7 кг/ч

22,4

СО₂ образуется в результате реакции окисления глюкозы и был внесен с воздухом, его общее количество составит:

2138,5 + 101,75 = 2240,2 кг/ч

Активный ил в аэротенк подается в объеме не менее 60% от объема осветленной воды, тогда объем активного ила составит:

9583,3 · 0,6 = 5749,98 м³/ч

Масса ила при его ρ = 1,01 кг/дм³ = 1,01 · 10³ кг/м³

1,01 · 10³ · 5749,98 = 5807479,8 кг/ч

При концентрации взвешенных веществ 0,4 % их масса составит:

5807479,8 · 0,004 = 23229,9 кг/ч

Определяем массу воды в активном иле:

5807479,8 – 23229,9 = 5784249,9 кг/ч

Находим, ежесуточный прирост ила по формуле (2):

Пр. = Q · (0,8 · β_осв. + 0,3 · L_осв.)

где: Пр. – прирост ила, мг/дм³;

Q – среднесуточный объем сточных вод, м³/сут;

β_осв. - содержание взвешенных веществ в осветленных сточных водах, мг/дм³;

L_осв. – БПК _полн. в осветленных сточных водах, мг/дм³;

Q = 230000 м³/сут [15]

β_осв = 84 мг/дм³ [Табл. 7]

L_осв. = 152,15 мг/дм³ [Табл. 7]

Находим по формуле (2):

Пр. = 230000 · (0,8 · 84 + 0,3 · 152,15) = 25954350 г/сут =25,9 т/сут = 1079,2 кг/ч

Из полученного результата вычислим массу взвешенных веществ выносимых из вторичных отстойников:

m = 20,73 мг/дм³ [Табл. 7]

V = 230000 м³/сут

Находим:

230000 · 20,73 = 4767900 г/сут = 4767 кг/сут = 198,6 кг/ч = 4,76 т/сут = 0,20 т/ч

Находим прирост ила:

1079,2 – 190 = 889,2 кг/ч

Общая масса микроорганизмов в иловой смеси:

23229,9 + 889,2 = 24119,1 кг/ч

Вода общая в иловой смеси:

9164535 + 5784249,9 + 889,2 = 14949673 кг/ч = 14949,67 т/ч

Масса ила при концентрации взвешенных веществ 0,4 %:

889,2 кг/ч – 0,4%

х – 100%

889,2 · 100

х = = 222300 кг/ч

0,4

Количество воды в иле:

222300 – 889,2 = 221410,8 кг/ч

Для поддержания концентрации ила в регенераторе 0,4% (4 г/дм³) избыточный активный ил удаляется из системы на утилизацию в илоуплотнитель в количестве 222300 кг/ч, концентрация ила 99,6% В илоуплотнителе происходит уплотнение избыточного активного ила до 97,2%

Степень уплотнения равна:

100 – 97,2

с = = 7

100 – 99,6

Тогда количество уплотненного ила составит:

222300 / 7 = 31757,1 кг/ч – останется в илоуплотнителе, а осветленная вода возвращается в систему.

222300 – 31757,1 = 190542,9 кг/ч – вернуться в систему

Составим таблицу материального баланса стадии биологической очистки сточных вод и схему материального массового баланса.

Таблица 9. – Фактический материальный баланс стадии биологической очистки сточных вод.

Загружено						Получено
Сырье	% мас	М, кг/ кмоль	Масса, кг/ч		V, м3/ч	Продукты	% мас	М, кг/ кмоль	масса, кг/ч		V, м3/ч
			100%	техн.					100%	техн.
1.Осветленные сточные воды в т.ч.	9166971	1.Иловая смесь в т.ч.	14721434,2
Глюкоза	1394,7	Вода	14949673
Взвешенные вещества	805	Взвешенные вещества	190
Вода, в т.ч.	9164806,3	Микроорганизмы	24119,1
2.Активный ил в т.ч.	5807479,8	2.Газ в т.ч.	6971,6
Микроорганизмы	23229,9	СО2	2240,3
Вода	5784249,9	Азот	5054,6
3.Воздух в т.ч.	6413,7
Азот	5054,6	4043,7
Кислород	1555,3	1088,7
СО2	101,75	51,8
ИТОГО	14981195	14981195	ИТОГО	14728405,6	14728405,6

Вода – 0,84 т/ч

Осветленная вода Микроорганизмы – 1,03 т/ч