Автор работы: Пользователь скрыл имя, 22 Октября 2014 в 13:29, курсовая работа
Загрязняющие вещества в сточной воде находятся механической взвеси эмульсии и в растворенном состоянии.Поэтому разрабатываемый многоступенчатую очистку, рассчитанную на улавливание всех примесей.
На 1 ступени очистки обеспечивается удаление крупных дисперсий путём отстаивания. Далее с помощью комбинации физико- химических методов флотации и коагуляции обеспечивается удаление мелкодиспергированных примесей. На 3 ступени очистки путём фильтрованием воды через зернистую загрузку обеспечиваем снижение концентраций примесей до нор, позволяющих сбрасывать воду в городскую канализацию или возвращать ее на производственные нужды.
dn=22
Объем напорного бака сатуратора, Wсат, м3, вычисляют по формуле
Wсат =
Wсат =
Высота сатуратора назначается конструктивно, Нсат = 1-1,2м. Принимаем Нсат = 1м.
Диаметр сатуратора, dсат,м, вычисляют по формуле
dсат =
dсат =
Объем задержанных загрязнения во флотаторе
Объём задержанных нефтепродуктов во флотаторе Wфн,м3, вычисляют по формуле
Wфн =
Wфн =
Объём задержанных взвешенных веществ во флотаторе Wфв, м3, вычисляют по формуле
Wфв = =
Соств, Сконв – концентрация взвешенных веществ в сточной воде до и после флотатора, г/м3
р-плотность осадка, т/м3 (1,1)
Р – влажность осадка, % (95)
Концентрация взвешенных веществ до и после флотатора
Соств=
Wфв =
Общий объём нефтепродуктов, задержанных при очистки сточных вод в нефтеловушки и во флотаторе, Wобщн, м3, вычисляют по формуле
Wобщн = Wнн+Wфн
Wобщн = 0,64+1,17 = 1,81 м3
Общий объём взвешенных веществ, задержанных при очистки сточных вод, в нефтеловушке и во флотаторе, Wобщн,м3, вычисляют по формуле
Wобщ = Wнв+Wфв
Wобщ =1,44+1,7 = 3,14м3
Промежуточные резервуары
Объём промежуточного резервуара, Wпр, м3 вычисляют по формуле
Wпр = Qмакс*t
t –время пребывания очищенной жидкости в резервуаре,ч.
Время пребывания очищенной жидкости в резервуаре, t = 10 мин = 0,157ч.
Wпр = 60,77*0,157 = 9,5м3
Принимаем 2 резервуара, 1 рабочий, 1 резервный. Размер резервуара 2,1* 2,1* 2,15м. Объём резервуара10,1м3.
5 Расчёт скорых фильтров
Фильтр предназначен задерживать мелкодиспергированные частицы нефтепродуктов и взвешенных веществ, поступающих со сточной водой из флотатора. Эффект очистки сточной жидкости на скором фильтре составляет до 70%.
Принимаем к установке напорный фильтр с песчанной загрузкой, и фильтрацией сверху вниз.
Техническая характеристика напорных фильтров с загрузкой кварцевым песком
Диаметр фильтра 1500мм
Высота строительно 3289мм
Высота фильтрационного слоя кварцевого песка 1200мм
Высота подстилающего слоя из гравия 450мм
Крупность кварцевого песка 0,8-0,2м
Процесс фильтрации сверху – вниз
Скорость фильтрации
Эффективность очистки 70-80%
Вес нагрузочный
Схема скорого напорного фильтра
Определение необходимых площадей фильтрования
Необходимую площадь фильтрования, Fфильт, м2,вычисляют по формуле:
Fфильт = qфильтр/ Vфильтр
qфильтр-расчётный расход сточных вод, поступающих на фильтр, м3/ч
Vфильтр- скорость фильтрования, м/ч
Скорость фильтрования принимаем равной Vфильтр = 5м/ч. Расчётный расход сточных вод, поступающих на фильтр qфильтр = 60,77 м3/ч.
Fфильт =60,77/5 = 12,15м3
К установке принимаем фильтры, диаметром 1,5м.
Площадь 1 фильтра, fф, м2, вычисляют по формуле:
fф =
fф=
Количество фильтром, n, шт, вычисляют:
n=12,15/1,77=6,8 = 7фильтров
Объём загрузки 1 фильтра, W, м3, вычисляют по формуле
W= fф+hзагр
W= 1,77+1,2=2,12м3
Данные вертикальных напорных фильтров
Диаметр |
Высота |
Объём загрузки |
Площадь фильтрования |
1000 |
2912 |
0,97 |
0,8 |
1500 |
3298 |
2,31 |
1,78 |
2000 |
3620 |
4,34 |
3,14 |
2600 |
4000 |
7,86 |
5,3 |
3000 |
4070 |
11 |
7,1 |
3400 |
4530 |
14,7 |
9,1 |
Продолжительность фильтроцикла Тф,ч, вычисляют по формуле
Тф =
Fф – площадь поверхности загрузки фильтра
hзагр- высота слоя загрузки, м (1,2м)
qф –расход сточной жидкости на 1 фильтр, м3/ч
Ггрязеём-грязеёмкость загрузки скорого фильтра, кг/м3 (1-2кг/м3 загрузки. Не более 5кг/м3 ). Принимаем 5кг/м3
С1ф- концентрация нефтяных и взвешенных веществ в сточной воде, поступающий на фильтр, мг/л (20)
С2ф - концентрация нефтяных и взвешенных веществ в сточной воде, после фильтрации, мг/л (5)
Тф =
Расход воды на промывку фильтра
Расход воды на промывку фильтра Qпр, м3/ч, вычисляют по формуле
Qпр = J* fф
J – интенсивность промывки фильтра ,л /с*м2
fф- площадь 1 фильтра,м2
Интенсивность промывки
Qпр =13*1,77 = 23л/с*м2 = 82,8м3/ч
Промывка ведётся сначала горячей водой, с моющим средством, а затем холодной водой. Продолжительность промывки 12минут.
Подбор промывочного насоса
Подбираем насос для подачи
промывной воды на фильтры. Принимаем
насос СD 100/40. Подача насоса – 90м3/ч, напор 33, мощность
двигателя 14кВт.
Резервуары промывной воды
Согласно п.6.2.39. [2] вместимость резервуара для промывной воды и резервуаров грязной воды от промывке фильтров принимаются на 2 промывки фильтров.
Объёмы резервуаров промывной воды Wпр,м3,и резервуары для приёма грязевой воды от промывки фильтра Wпрг,м3, вычисляют по формуле
Wпр =
Wпрг = Wпр =
Принимаем резервуары с размерами 4,1 * 4,1 *2м.
Концентрация нефтепродуктов в промывной воде Кпрн г/м3, вычисляют по формуле
Кпрн =
Кпрн =
Вода после промывки фильтров из бака грязной воды, перекачивается в голову сооружений перед нефтеловушкой, т.к имеет высокую концентрацию нефтепродуктов.
Расчёт разделочного резервуара
Объём разделочного резервуара рассчитывается на основании водонефтянной смеси, удалённой из нефтеуловителя и флотатора. Объём этой смеси определяется исходя из количества нефтепродуктов, задержанных в нефтеловушке и флотаторе. Влажность нефтепродуктов, поступающих в разделочный резервуар 60-70%. Время отстаивания нефтепродуктов в разделочном резервуаре не менее 24ч. Резервуар обогревается. Выпуск отстоявшейся воды производится в усреднитель. К эксплуатации принимаем 2 резервуара, работающих повременно, т.е, в 1 резервуар в течении 5 суток, поступает водонефтянная смесь, а в другом резервуаре происходит процесс отстаивания.
Объём смеси, Wсмеси, м3, вычисляют по формуле
Wсмеси= Wнефт+nсуток
Wсмеси=1,17*5 =5,85 м3
Размеры 1 резервуара 1,5 * 1 * 1м. Объём 1 резервуара 1,5м3.
Иловые площадки
Иловые площадки предусмотрены для удаления осадка из усреднителя к резервуару накопителя поверхностных стоков.
Принимаем 2 карты, годовая нагрузка на иловые площадки 4м3/м2, высота валиков 2м. Периодичность удаления осадка 2раза в год.
Площадки рассчитываем на годовой объём осадка.
Годовое количество взвешенных веществ, WгодВВ, м3/год, вычисляют по формуле
WгодВВ = WсутВВ*365
WгодВВ =3,14*365 = 1146,1 м 3/год
Полезную площадь иловых площадок F,м3, вычисляют по формуле
F= WгодВВ/αгод
αгод – годовая нагрузка на иловые площадки,м3/м (4)
F=1146,1/4=286,5м3/м
Площадь 1 карты будет 39 м2,размер карты 6*7м
Сооружения для глубокой очистки сточных вод
Угольные фильтры
При выпуске стоков в открытый водоём требуется более глубокая очистка, которую можно достичь фильтрованием через активированный уголь.
Загрузка скорых фильтров через активированный уголь, крупность 0,8-5мм п.6.285.
Площадь загрузки, F, м2, вычисляют по формуле
F = q/V
q-среднечасовой расход воды, поступающий на ОС, м3/ч
V- скорость фильтрования, м/ч (10м/ч)
Принимаем 2 фильтра, размером 1,5м.
Продолжительность фильтрования ,Тф,ч, вычисляют по формуле
Тф =
F – площадь загрузки 1 фмльтра,м2
hз-высота слоя загрузки, м
qф- расход сточных вод на 1 фильтр,м3
Ггр – удельная грязеёмкость загрузки фильтра,кг/м3
С1ф – концентрация загрязнений воды до фильтрования
С2ф - концентрация загрязнений воды после фильтрования
Площадь загрузки одного фильтра,F = 1.77, высота слоя загрузки,hз = 1,2м
Тф =
Расчетный расход воды во всасывающей и напорной линиях
qрасч =21
принимаем диаметр всасывающей линии d= 145мм,V = 1,07м/с, 1000I = 9,53м, диаметр напорной линии d = 150, V = 1,07, 1000i = 13,8м
Требуемый напор насоса, Нтр, м, вычисляют по формуле
Нтр = Нг +hвс+hнап+hнс+hз
Нг – геометрическая высота подъёма воды, м
hвс- потери напора во всасывающей линии, м
hнап- потери напора 1
hнс-потери напора в НС
hз- запас напора на излив, м
Потери напора по длине трубопровода,hл,м, вычисляют по формуле
hл=i*L
Потери напора в напорной линии Ннап, вычисляют по формуле
Ннап = 13,8+0,016 = 0,22м
Потери напора во всасывающей линии
hвс=9,53*0,04=0,4м
Геометрическая высота подъёма воды ,Нг = 3м, потери напора в НС,hнс – 2м, запас напора, hз = 1м
Нтр = 3+0,4+0,22 +2+1 = 5,62м
К установке принимаем насос марки CD 25/14a, один рабочий, один резервный. Подача 20м3/ч, напором 11м.
Схема подачи воды на скорые фильтры
Насосы, подающие воду из промежуточного резервуара на скорые фильтры.
Расчётный расход воды во всасывающей и напорной линиях q = 5,62
Принимаем диаметр всасывающей линии d = 175мм, Vs=1,07 м/c, 1000i =9,53 dнапорный =150, v= 1,07 1000i=13,8.
Длина всасывающей линии Lвс = 3м, длина напорной линии 15м, потери напора в фильтре приняты 8м, геометрическая высота подъёма воды, Нг = 5,5м.
Требуемый напор насоса
Нтр = 5,5+0,4+0,22+2+8 = 16,12м
К установке принимаем насос марки CD 32/40б, один рабочий, один резервный. Подача 28 м3/ч, напором до 30 м.
6.Расчёт локальных очистных сооружений
Очистка сточных вод от гальванического производства (ЛОС – 1)
Расчёт электрокоагуляционной установки
Для очистки сточных вод принимаем метод электрокоагуляционной очистки.
Требуемую силу тока, I,А, вычисляют по формуле
I = qсточ*Cме*qi
qсточ- расход сточных вод, подаваемых на очистку электрокоагулятора,м3/ч
Cме- суммарное значение концентрации тяжёлых металлов в воде, г/м3
qi-удельный расход электричества, необходимого для удаления из сточной жидкости 1г ионов тяжёлых металлов, А*ч /г, (3,1)
I = 0,755 *86 * 3,1 = 206,6 А
Общая плотность анодов,fанод,м2, вычисляют по формуле
f=I/iанод
iанод-анодная плотность тока А/м2 (220)
fанод = 206,6/220 = 0,94 м2
Общее число электродных пластин, N, штук, вычисляют по формуле
N =
a, b-рабочая высота и ширина электродной пластины, м
Конструктивно принимаем а = 30см = 0,3м; b = 30 см = 0,3м
N=
Рабочий объём электрокоагулятора, Wкоаг, м3, вычисляют по формуле