Современные системы водоотведения промпредприятий. Практические. Практическое занятие 1 Оборотные системы водоснабжения

Название	Практическое занятие 1 Оборотные системы водоснабжения
Дата	23.01.2018
Размер	0.64 Mb.
Формат файла
Имя файла	Современные системы водоотведения промпредприятий. Практические .docx
Тип	Документы #34978
страница	2 из 8

1 2 3 4 5 6 7 8

Практическое занятие №3

Расчет решеток

Для улавливания из производственных сточных вод крупных плавающих отбросов, попадание которых в последующие очистные сооружения может вызвать засорение труб и каналов, а также ухудшить работу песколовок и первичных отстойников, принимаются решетки.

Толщина стержней решетки составляет 6-10 мм. Ширина прозоров (расстояние между стержнями) не должна превышать 16-19мм. Рекомендуется принимать ширину прозоров не более 10 мм. Форма стержней бывает круглой, прямоугольной, или оной формы.

Решетки подразделяются на:

а) неподвижные и подвижные,

б) вертикальные и устанавливаемые под углом к горизонту (60-70º);

в) с механическим приводом с удалением уловленных отбросов вручную.

Если количество улавливаемых отбросов не превышает 0,1 м³/сут, то очистка решеток производится вручную, а сами решетки монтируется по месту. При больших объемах задерживаемых отбросов применяются механизированные решетки, выпускаемые серийно

На рисунке 1 представлена расчетная схема решетки.

Рисунок 1 - Расчетная схема решетки.
Глубина воды в решетках h_р = 0,5-1,5м. Скорость движения воды в прозорах решетки υ_р = 1м/с. Для ступенчатых решеток типа РС следует принимать скорость движения воды в пределах до υ_р = 1,2м/с.

Общее число прозоров решетки n_р, шт, составляет

(1)

_где_Q_р_{– расход сточных вод, м}³_/с;

_К_ст_{=1,5 – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров решеток}

_{граблями и задержанными отбросами;}

_b_{– ширина прозоров, м.}
_{Общая ширина решеток В}_р_{, м, составляет}
_В_р₌_S_·(_n_p_{– 1)+}_b_·_n_p₍₂₎
_{Принимается число рабочих решеток}_N_p_{и определяется В, м, ширина каждой из них}

_{В = В}_р_/_N_p_{, (3)}
_{Тип и марка решетки принимается по ее ширине. Длина решетки}_L_p_{, м, составляет}

_L_p₌_l₁₊_l₊_l₂₍₄₎
_где_l_{= 1,5м – рабочая длина решетки (принимается конструктивно);}

_l₁_{– длина расширения, подводящего воду к решетке, м;}

_l₂_{– длина сужения после решетки.}
_{Величина}_l₁_{, м, составляет}

_l₁_{= 1,37 (В}_р^ф_{– В}_к_{) (5)}
_{где В}_к_{– ширина подводящего канала, м;}

_В_р^ф_{– ширина принятой к установке решетки, м.}
_{Величина}_l₂_{, м, составляет}

_L₂_{= 0,5·}_l₁₍₆₎
_{Количество задерживаемых отбросов}_W_отб_{, м}³_{/сут, составляет}

, (7)

_где_W₀_{– удельный объем отбросов, задерживаемых на решетках, зависящий}

_{от ширины прозоров.}

_{Влажность улавливаемых отбросов составляет 80%, а их плотность 750 кг/м}³_.

_{Отбросы, улавливаемые решетками, направляются в молотковые дробилки или в гидравлические пресс-транспортеры. Дробленые отбросы смываются водой в канал перед решеткой. В транспортерах типа ПТГ происходит прессование отбросов в виде специальных брикетов, которые периодически вывозится на полигоны ТБО.}

_{Совершенствование процесса улавливания плавающих отбросов сводится к использованию решеток со стержнями из коррозионностойких материалов (резина, эбонит, пластик). Следует шире применять решетки типа РС (ООО «Риотек») и решетки-дробилки типа РД и КРД. В решетках-дробилках дробление отбросов осуществляется в потоке воды. Подбираются решетки-дробилки по их производительности.}

_{Расчет песколовок}

_{Песколовки служат для задержания из производственных стоков песка и других минеральных примесей с размером частиц 0,15-0,25 мм. Применяются при расходе сточных вод более 100 м}³_/ч.

_{Число рабочих песколовок должно быть не менее двух.}

_{В зависимости от направления движения основного потока песколовки бывают горизонтальные и вертикальные. Горизонтальные песколовки бывают с прямолинейным движением воды, с круговым её движением и аэрированные. К вертикальному типу песколовок также относятся тангенциальные аппараты.}

_{Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды, с круговым движением воды и аэрируемые песколовки рассчитываются по рекомендациям. Вертикальные песколовки из-за их низкой эффективности практически не применяются.}

_{Для очистки сточных вод от мойки автомобилей, поверхностных сточных вод и стоков с высоким содержанием взвеси применяются песколовки с горизонтальным движением воды и ложным днищем.}

_{В этой песколовке устанавливаются резервуары с перфорированными стенками. При протекании через песколовку сточных вод, минеральные частицы оседают в этих резервуарах. Данные резервуары периодически извлекаются из песколовки с помощью грузоподъемных механизмов. Песок извлекается из резервуара, высушивается, затем утилизируется. Расчетная схема этой песколовки представлена на рисунке 2.}

_{Рисунок 2 – Расчетная схема песколовки с горизонтальным движением воды и ложным днищем.}
_{Глубина проточной части песколовки Н}_п_{, м, составляет}
_Н_п₌_F_п_{/ В}_п_{, (8)}
_{где В}_п_{– ширина отделения песколовки, м;}

_F_п_{– площадь сечения каждого отделения песколовки, м}²_.
_{Величина}_F_п_{, м}²_{, составляет}

(9)
_где_Q_р_{– расчетный расход сточных вод, м}³_/ч;

_N_п_{– число рабочих отделений песколовки, шт;}

_υ_п_{= 0,15м/с – скорость движения воды в песколовке.}
_{Общая глубина песколовки Н}_общ_{, м, составляет}
_Н_общ₌_h₁₊_h₂₊_H_п₍₁₀₎
_где_h₂_{= 1м – глубина осадочной части песколовки;}

_h₁_{= 0,3-0,4 м – высота борта песколовки.}
_{Длина песколовки}_L_п_{, м, составляет}

(11)

_{где К}_п_{– коэффициент;}

_u₀_{– гидравлическая крупность улавливаемого песка, мм/с.}
_{Количество песка, задерживаемого песколовкой М}_п_{, кг/сут, составляет}

(12)
_{где С}_вв_{– концентрация вв в поступающей на очистку воде, мг/л;}

_Э_п_{= 0,3 – эффект очистки сточных вод в песколовке.}
_{Объем улавливаемого песка в песколовке}_W_п_{, м}³_{/сут, составляет}

(13)

_{где ρ}_п_{= 1500 кг/м}³_{– плотность песка.}
_{Уловленный песок направляется для сушки на песковые площадки или песковые бункера.}

_{Расчет тонкослойных отстойников}

_{Для извлечения из производственных стоков взвеси легче или тяжелее воды применяются отстойники, число рабочих отстойников должно быть не менее двух.}

_{По назначению отстойники делятся на первичные и вторичные.}

_{По режиму работы отстойники бывают контактные (периодического действия) и непрерывного действия (проточные).}

_{По направлению движения воды различают отстойники горизонтальные, вертикальные и радиальные.}

_{Тонкослойные отстойники – отстойники, оборудованные полочными блоками. Их применяют в случае необходимости уменьшения размеров очистных сооружений или повышения эффективности их работы.}

_{Тонкослойный блок состоит из рифленых или плоских полок, расположенных на расстоянии друг от друга}_h_яр_{= 0,05-0,1м. Полки наклонены к горизонту под углом α = 45-60º.}

_{По схеме движения воды тонкослойные отстойники делятся на аппараты:}

_{а) с прямоточной схемой;}

_{б) с противоточной схемой;}

_{в) с перекрестной схемой.}

_{При прямоточной схемой движения воды вода и отделяемые от нее загрязнения перемещаются в одном направлении, при противоточной схеме – в противоположных направлениях, при перекрестной – в токослойном отстойнике расположены два блока, полки которых составляют между собой угол β=180-α.}

_{Концентрация взвеси и нефтепродуктов в тонкослойном отстойнике может быть снижена с 2-3 г/л до 50-100 мг/л.}

_{Производительность отстойников с прямоточной или противоточной схемами}_Q_р_{, м}³_{/ч, составляет}
_Q_р_{= 3,6·К}_исп_·В_бл_·Н_бл_·_υ_бл₍₁₄₎
_{где К}_исп_{= 0,6-0,7 – коэффициент использования объема полочного}

_{отстойника;}

_Н_бл_{– высота блока, м;}

_В_бл_{– ширина блока, м;}

_υ_бл_{– скорость движения воды в блоке, м/с.}
_{Для полочного отстойника с перекрестной схемой движения воды величина}_Q_р_{, м}³_{/ч, составляет}
_Q_р_{= 7,2·К}_исп_·В_бл_·Н_бл_·_υ_бл₍₁₅₎
_{где К}_исп_{= 0,8 – коэффициент использования объема полочного отстойника.}

_{Расчетная схема полочного отстойника представлена на рисунке 3.}

_{Рисунок 3 – Расчетная схема полочного блока: 1 – подача воды; 2 – отвод очищенной воды; 3 – отвод нефтепродуктов; 4 – отвод осадка.}
_{Ширина тонкослойного отстойника В}_отс_{, м, составляет}
_В_отс_=В_бл₍₁₆₎
_{Длина отстойника}_L_отс_{, м, составляет}
_L_отс₌_l₁₊_L_бл₊_l₂₍₁₇₎
_где_L_бл_{– длина отсека с полочным блоком, м;}

_l₁_{– длина зоны грубой очистки, м;}

_l₂_{= 1м – длина зоны дополнительного отстаивания.}
_L_бл₌_l_бл₊_l₍₁₈₎
_где_l_бл_{– длина полочного блока, м;}

_l_{– длина зоны выхода из блока, м;}
_{Для прямоточной и противоточной схем}_l_бл_{, м, составляет}

(19)
_где_u₀_{– гидравлическая крупность загрязнений, мм/с.}
_{Для отстойников с перекрестной схемой движения}_l_бл_{, м, составляет}

(20)

_{где К}₁_{– коэффициент выноса частиц; К}₁_{=1 для рифленых полок, К}₁_{=1,2 – для гладких.}
_{Величина}_l_{, м, составляет}

_l₌_l_бл_·_sin_(90-_α_{) (21)}
_{Общая высота тонкослойного отстойника Н}_общ_{, м, составляет}
_Н_общ₌_h₁₊_h₂₊_H_бл₊_h₃₍₂₂₎
_где_h₂_{= 0,1м – заглубление тонкослойного блока, м;}

_h₁_{= 1 м – высота подблочного пространства, м;}

_h₃_{= 0,3-0,4 м – высота борта, м.}
Задача №1

_{Рассчитать горизонтальную песколовку с прямолинейным движением воды для локальных очистных сооружений производительностью 3000 м}³_{/сут. Время работы очистных сооружений составляет 24 ч/сут. Концентрация взвеси в исходной воде 800 мг/л.}
Задача №2

_{Рассчитать горизонтальную песколовку с круговым движением воды для локальных очистных сооружений производительностью 20000 м}³_{/сут. Время работы очистных сооружений 16 ч/сут. Концентрация взвеси в исходной воде 500 мг/л.}
Задача №3

_{Рассчитать горизонтальную песколовку сложным днищем для очистки сточных вод от мойки автомобилей. Расход сточных вод составляет 300 м}³_{/сут. Время работы очистных сооружений 8 ч/сут. Концентрация взвеси в исходной воде 1400 мг/л.}
Задача №4

_{Рассчитать решетки для очистки производственных сточных вод с расходом 10000 м}³_{/сут. Время работы очистных сооружений 16 ч/сут.}
Задача №5

_{Рассчитать тонкослойную нефтеловушку, работающую круглосуточно. Расход нефтесодержащих стоков составляет 480 м}³_{/сут. Концентрация взвешенных веществ в воде поступающей на очистку достигает 600 мг/л, а содержание нефтепродуктов - 200 мг/л. Концентрация взвеси в очищенной воде не должна превышать 40 мг/л, а нефтепродуктов - 30 мг/л. Гидравлическая крупность взвеси составляет 0,5 мм/с.}

_{Практическое занятие №4}

_{Расчет усреднителей}

_{Для усреднения концентраций загрязнений в производственных стоках, поступающих на очистку, а также расходов этих сточных вод применяются усреднители. Использование усреднителей уменьшает объемы очистных сооружений, увеличивает эффективность их работы, продлевает срок службы оборудования применяемого на очистных сооружений.}

_{Усреднители устанавливаются либо на основном канале (проходит весь расход производственных стоков) либо на обводной линии (в усреднитель поступает избыточный расход).}

_{Усреднители обычно устанавливаются после отстойников, однако можно устанавливать усреднители перед отстойниками, но тогда у этих усреднителей должна быть отстойная часть или применяются отстойники-усреднители.}

_{Усреднители подразделяются на контактные и проточные.}

_{В проточных усреднителях для перемешивания сточных вод применяются циркуляционные насосы, мешалки или сжатый воздух, подаваемый через специальные аэраторы.}

_{Проточные устреднители – это многокоридорные резервуары, либо емкости с перемешивающими устройствами. Для перемешивания воды в усреднителях обычно применяются трубчатые перфорированные барбатеры, через которые подается сжатый воздух.}

_{Объём усреднителя определяется с учетом колебаний расхода производственных сточных вод и концентрации в них загрязнений.}

_{Различают три вида колебаний концентраций загрязнений в производственных стоках:}

_{а) залповый сброс, когда концентрация загрязнений резко возрастает на какое-то относительно короткоевремя;}

_{б) циклические колебания – рост концентраций загрязнений периодически достигает какой-то определенной величины;}

_{в) произвольные колебания – не имеют определенной закономерности.}

_{Многокоридорные проточные усреднители рекомендуется применять при залповых сбросах. Объем таких усреднителей}_W_м.ус._{, м}³_{, составляет}

(1)
_где_Q_сут_{– расход сточных вод, м}³_/сут;

_t_з_{– продолжительность залпового сброса, ч;}

_К_ус_{– коэффициент усреднения, который составляет}

(2)
_{где С}_мах_{–максимальная концентрация загрязнений при залповом сбросе, мг/л;}

_С_ср_{– средняя концентрация загрязнений в стоке, мг/л,}

_С_доп_{– концентрация загрязнений на выходе из усреднителя, мг/л.}
_{Объем проточного усреднителя с перемешивающими устройствами при залповом сбросе}_W_п.ус._{, м}³_{, составляет}

(3)

_{где К}_ус_{< 5.}
_{Если К}_ус_{≥ 5, имеем}

(4)
_{Объем проточного усреднителя с перемешивающим устроством при циклическом колебании концентрации загрязнений}_W^ц_п.ус_{, м}³_{, составляет}

(5)
_где_t_ц_{– период цикла колебаний, ч;}

_К_ус_{< 5.}
_{Если К}_ус_{≥ 5, имеем}

(6)
_{При произвольном характере колебаний концентраций загрязнений в производственных стоках объем усреднителя определяется методом подбора. В начале принимается объем усреднителя, равный суммарному притоку СВ за время, когда концентрация загрязнений превышает С}_доп_{. Затем проверяется правильность принятого объема путем расчета концентрации загрязнений на выходе з усреднителя по часам суток. В любой период времени концентрация загрязнений на выходе из усреднителя не должна превышать допустимую концентрацию.}

_{Проверка ведется последовательно для периода времени равного ∆}_t_примем

(7)

_где_W_ус_{–объем усреднителя, м}³_.

_{Число периода времени должно быть не менее 5·}_Q_сут_.

_{Изменение концентрации загрязнений на выходе из усреднителя в каждый период времени составляет}

(8)
_{где С}_н_{и С}_к_{– концентрация загрязнений на входе и выходе в предыдущий}

_{период времени, мг/л.}
_∆С_вых_{может быть положительным и отрицательным. Полученную величину ∆С}_вых_{следует прибавить к С}_н_{предыдущего периода, в результате чего получается С}_к_{данного периода времени.}

_{Определение концентраций загрязнений в усреднителе следует начинать с того часа, когда наблюдается максимальное С}_н_{. Если полученный результат в любой период времени превышает допустимую концентрацию загрязнений, то расчет следует повторить после увеличения объема усреднителя.}

_{Расчет гидроциклонов}

_{Гидроциклоны – это аппараты, осуществляющие отделение от производственных стоков нерастворимых органических и неорганических загрязнений, которые легче или тяжелее воды, с помощью центробежного поля. Скорость разделения суспензий и эмульсий в центробежном поле гидроциклона превышает скорость осаждения или всплывания частиц под действием силы тяжести в десятки, а иногда и в сотни раз.}

_{Гидроциклоны бывают безнапорные (открытые) и напорные.}

_{Открытые гидроциклоны могут быть одно- и многоярусные.}

_{Одноярусные гидроциклоны могут оборудоваться конической диафрагмой и внутренним цилиндром.}

_{Для очистки производственных сточных вод от твердых взвешенных веществ и нефтепродуктов при их расходы до 50 м}³_{/сут применяются одноярусные открытые гидроциклоны, а при расходе производственных стоков до 1000 м}³_{/сут - многоярусные.}

_{Преимущества гидроциклонов:}

_{а) высокая удельная производительность;}

_{б) относительно низкие затраты на изготовление и эксплуатацию;}

_{в) возможность автоматизации процесса очистки.}

_{Недостатки гидроциклонов:}

_{а)малая энерционность;}

_{б) большая потеря воды при утилизации продуктов разделения суспензий и эмульсий;}

_{в) большие энергозатраты при подаче воды в гидроциклоны насосами;}

_{г)износ внутренней поверхности.}

_{Открытые гидроциклоны предназначены для удаления нерастворимых загрязнений с гидравлической крупностью более 0,2 мм/с. В открытые гидроциклоны сточные водыц обычно поступают самотеком.}

_{Под действием сил центробежного поля, возникающего за счет тангенциального ввода воды в цилиндроконический корпус гидроциклона взвесь, как более тяжелая фаза, отбрасывается к стенкам этого аппарата и выносится вместе с частью воды через его шламовое нижнее отверстие. Загрязнения, плотность которых меньше плотности воды, как более легкая фаза, концентрируется в осевой части и удаляется вместе с частью воды через специальную воронку. Очищенная вода поступает в кольцевой лоток, откуда она отводится самотеком.}

_{Удельная гидравлическая нагрузка для открытых гидроциклонов}_q_о.г._{, м}³_/м²_{·ч, составляет}

(9)
_{где К}_о.г._{– коэффициент, зависящий от конструкции открытого гидроциклона;}

_U₀_{– гидравлическая крупность загрязнений, мм/с.}
_{Для одноярусного гидроциклона К}_о.г._{= 0,61, для гидроциклона с конической диафрагмой К}_о.г._{= 1,96, для гидроциклона с конической диафрагмой и внутренним цилиндром К}_о.г._{= 1,98.}

_{Для многоярусного открытого гидроциклона с наклонным впуском величина К}_о.г._{составляет}

(10)
_{где Д}_ог_{– диаметр гидроциклона, м;}

_n_яр_{– число ярусов;}

_К_об_{– коэффициент использования объема открытого гидроциклона;}

_d₁_{– диаметр центрального отверстия в диафрагме, м.}
_{Для многоярусных открытого гидроциклона с переферийным отбором очищенной воды величина К}_ог_{, составляет}

(11)
_где_m_{– число пар ярусов;}

_d₁_{– диаметр средней диафрагмы, м;}

_b_{– ширина шламоотводящей щели, м.}
_{Производительность открытого гидроциклона,}_Q_ог_{, м}³_{/ч, составляет}

(12)
_{Число рабочих открытого гидроциклона,}_N_ог_{, шт, составляет}

(13)
_где_Q_р_{– расчетный расход сточных вод, м}³_/ч.

1 2 3 4 5 6 7 8