Выбор и расчет параметров технологической схемы очистки сточных вод
Составление технологического узла очистки сточных вод, загрязненных песком, средними взвешенными и мелкодисперсными веществами, цианидами. Общий принцип последовательности расположения очистных сооружений. Расчёт основного и вспомогательного оборудования.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.05.2013 |
| Размер файла | 130,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНОБРНАУКИ РФ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Физико-технический факультет
Кафедра "Инженерная защита окружающей среды"
КУРСОВАЯ РАБОТА
Тема "Выбор и расчет параметров технологической схемы очистки сточных вод"
Студентки 5-го курса Сироткиной Натальи Викторовны
Специальность 280202 - "Инженерная защита окружающей среды"
Руководитель проекта: Захарова А.А.
Москва 2011
Содержание
- Введение
- Задание на проектирование
- 1. Аналитический обзор
- 1.1 Очистка от песка
- 1.2 Очистка от средневзвешенных веществ
- 1.3 Очистка от мелкодисперсных веществ
- 1.4 Очистка от химического загрязнения
- 2. Инженерные расчеты
- 3.2 Расчет вспомогательного оборудования
- Вывод
- Список используемой литературы
Введение
Вода - ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она служит средой обитания. Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше усложняет проблемы обеспечения водой. Много воды потребляют химическая и целлюлозно-бумажная промышленность, черная и цветная металлургия. Развитие энергетики также приводит к резкому увеличению потребности в воде. Значительное кол-во воды расходуется для потребностей отрасли животноводства, а также на бытовые потребности населения. Большая часть воды после ее использования для хозяйственно-бытовых нужд возвращается в реки в виде сточных вод. Дефицит пресной воды уже сейчас становится мировой проблемой. Все более возрастающие потребности промышленности и сельского хозяйства в воде заставляют все страны, ученых мира искать разнообразные средства для решения этой проблемы. На современном этапе определяются такие направления рационального использования водных ресурсов: более полное использование и расширенное воспроизводство ресурсов пресных вод; разработка новых технологических процессов, позволяющих предотвратить загрязнение водоемов и свести к минимуму потребление свежей воды.
Задание на проектирование
Составить технологический узел очистки сточных вод от следующих загрязнений:
1. Взвешенные вещества:
Песок - 40%
Средние взвешенные вещества - 40%
Мелкодисперсные - 20%
2. Химическое загрязнение:
Цианиды
Рассчитать параметры основных устройств.
Исходные данные:
Расход сточных вод QCB = 450 м3 /час = 10800 м3 /сут;
Концентрация взвешенных веществ Свз. в. в = 360мг/л;
Концентрация загрязняющего вещества Сзг. в-ва=2,2 мг/л;
Требования предъявляемые к сбросу:
для взвешенных веществ ПДС =7,1 мг/л;
для химического соединения Ссб = ПДК = 0,01 мг/л
Ссб. вз. в-в = ПДС/Qсв = 7,1 кг/ч /450 м3/ч = 7100 г/ч / 450 м3/ч = 15,8 мг/л
Эффективность необходимой очистки:
по взвешенным веществам Эвз. в-в = (360 - 15,8/ 360) *100% = 95,6%
по химическим веществам Эхим. в-в = (2,2 - 0,01/ 2,2) *100% = 99,5%
1. Аналитический обзор
Для того чтобы, очистка сточной воды была как можно более эффективной и наименее затратной необходимо провести анализ имеющихся методов и аппаратов очистки и выбрать из них наиболее подходящие.
Очистка СВ от содержащихся в ней загрязнений, как правило, проводится в несколько стадий. Общим принципом последовательности расположения очистных сооружений является удаление из СВ загрязнений по их уменьшающейся крупности. Для очистки от взвешенных веществ применяют механические методы очистки СВ. Механическая очистка применяется для выделения из СВ минеральных и органических примесей.
В данной курсовой работе требуется очистить СВ от следующих типов загрязнений:
песок;
средние взвешенные вещества;
мелкодисперсные вещества
цианиды
Определяем долю по категории загрязнения:
1. Песок: (песколовки): 40%
360-100%
х-40%; х=144 мг/л
2. Средневзвешенные вещества (циклоны, фильтры, отстойники): 40%
360-100%
х-40%; х=144 мг/л
3. Мелкодисперсные вещества (физико-химическая очистка)
360-100%
х-20%; х=72 мг/л
1.1 Очистка от песка
Сточные воды, освобожденные от крупногабаритных загрязнений, поступают в песколовку для очистки от тяжелых примесей минерального происхождения с размером частиц 0,09 - 0,5 мм и более. По направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные (с горизонтальным прямоточным и круговым движением воды), вертикальные (вода подается снизу и направляется вверх) и с водоворотным движением воды (тангенциальные и аэрируемые) и др.
Для данного расхода СВ и количества песка, находящегося в составе СВ, подходит тангенциальная песколовка или песколовка с круговым движением воды с эффективностью очистки 85 и 92% соответственно.
Тангенциальная песколовка. Имеют круглую форму в плане и касательный подвод воды к ним и обеспечивают в песколовках вращательное движение (на периферии вода движется вниз, а в центре - вверх). Оно способствует поддержанию в потоке органических примесей. При этом скорость вращательного движения невелика и не препятствует выпадению песка в осадок. Недостатком её является - высокая стоимость и сложность конструкции. Особенно эффективна если есть аэрация жидкости.
Проанализировав недостатки, целесообразнее выбор песколовки с круговым движением воды.
Песколовка с круговым движением воды представляет собой круглый резервуар конической формы с периферийным лотком для протекания сточной воды.
Горизонтальные песколовки с круговым движением воды имеют отстойную часть в виде кругового желоба, в нижней части которого расположена щель шириной 0,1-0,15 м. Через эту щель осадок попадает в нижнюю осадочную часть песколовки, устроенную в виде усеченного конуса. Боковые грани нижней части желоба делают с углом наклона к горизонту 50-60є. Продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке не должна быть менее 30 секунд. Удаление осадка осуществляется гидроэлеваторами без выключения песколовки из работы. Возможно удаление песка под давлением столба воды при соответствующем высотном расположении песколовки и песковых площадок. Пескопульпа подаётся для обезвоживания в песковые бункера - удаляемая вода подаётся в начало очистных сооружений, а отмытый песок может быть использован в строительных целях. Такие песколовки занимают меньше места, удобнее в эксплуатации.
Эффективность таких песколовки с круговым движением воды составляет 92%. Рассчитаем количество отбросов, содержанных на данном виде аппаратов:
144мг/л*0,92=132,5 мг/л
Остаток - 11,5 мг/л
1.2 Очистка от средневзвешенных веществ
Чтобы очистить сточные воды от средневзвешенных веществ можно использовать: отстойники, фильтры, биокоагуляторы, осветлители, гидроциклоны. Отстаивание является самым простым, наименее трудоемким, и дешевым методом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, плотность которых отличается от плотности воды. Отстойники по направлению движения потока воды делятся на горизонтальные, вертикальные, радиальные и наклонные тонкослойные. По технологической роли отстойники делятся на первичные, вторичные и третичные. Под действием силы тяжести загрязнения оседают на дно или всплывают на поверхность.
Для очистки производственных сточных вод от взвешенных веществ, имеющих большую плотность (минеральные загрязнения), могут применяться гидроциклоны. Корпус их имеет цилиндроконическую форму. Вода подводится к корпусу аппарата по касательной с большой скоростью. Выделение взвесей происходит под действием центробежной силы. Самым простым, наименее трудоемким и самым дешевым способом очистки является отстаивание. Оно основано на способности средневзвешенных частиц оседать на дно отстойника и всплывать на его поверхность под действием архимедовой силы. Скорость воды в горизонтальных отстойниках 10 - 12 мм/сек, эффект очистки не превышает 60%.
Для своей работы я выбрала более эффективный вертикальный отстойник, представляющий собой крупный резервуар с коническим днищем, производительностью 2-20 тыс. м /сут.
Эффективность таких вертикальных отстойников 60-85%. Рассчитаем количество отбросов, содержанных на данном виде аппаратов:
(144мг/л+11,5мг/л) *0,85=132,2 мг/л
Остаток - 11,8 мг/л
1.3 Очистка от мелкодисперсных веществ
Для очистки от мелкодисперсных загрязнителей подходят методы коагуляции, флокуляции, флотации и электрокоагуляции. Эффективность их очень высока и составляет примерно 90 - 99%
Коагуляция - осветление и обесцвечивание сточных вод с образованием реагентов (коагулянтов и флокулянтов), вызывающих превращение взвешенных и коллоидных веществ в хлопья с увеличением размера частиц, которые при осаждении (отстаивании) забирают нерастворимые тонкодисперсные вещества в осадок. Аппарат состоит из: реагентное хозяйство, смеситель, камера хлопьеобразования.
Флотация - это удаление загрязнителей мелкими пузырьками воздуха, которыми насыщают воду, за счет прилипания к пузырькам частиц загрязнителей - нефтепродуктов, жиров, волокон - и всплывания затем флотируемых частиц-пузырьков на поверхность воды. Эти всплывшие на поверхность сточной воды пузырьки воздуха образуют пенообразный слой, насыщенный флотируемым веществом.
Флотация в десятки раз повышает скорость всплывания частиц загрязнителей сточной воды. Наибольшее распространение получила напорная флотация, при которой необходимый для образования пузырьков воздух сначала растворяется в воде под давлением, а затем при снижении давления до атмосферного выделяется в виде мельчайших пузырьков, насыщающих всю массу воды. При этом способе флотации пузырьки воздуха как бы зарождаются непосредственно на поверхности частиц загрязнителей, благодаря чему повышается степень увлечения этих частиц.
Коагулянты смешивают с обрабатываемой сточной водой в смесителях, продолжительность пребывания воды в которых составляет 1 - 2 мин. В нашем случае будет применен перегородчатый смеситель. После смешения сточных вод с коагулянтом начинается процесс образования хлопьев, который происходит в камерах хлопьеобразования. В моей очистке имеет место перегородчатая КХО.
После прохождения смесителя для обеспечения процесса коагуляции предлагается 2 схемы движения воды: в камеры хлопьеобразования, затем для удаления взвеси во вторичный отстойник, либо в осветитель, и в таком случае наличие камеры хлопьеобразования не требуется. Для моей очистки соответствует первый способ.
(72 мг/л + 11,5 мг/л) *0,95 = 79,32 мг/л
Остаток - 7,32 мг/л. < Ссб. вз в-в = 14,8 мг/л
1.4 Очистка от химического загрязнения
Более часто применяемый химический метод очистки сточных вод от цианидов основывается на окислении цианистых соединений хлором или гипохлоритом. В качестве действующего вещества используют хлорную известь или газообразный хлор, в результате соединения с которыми происходит гидролиз с получением ионов хлората.
Непосредственным результатом очистки цианистых сточных вод становится их полная нейтрализация, но это не делает стоки пригодными к сбросу в водоемы, потому что в их составе остаются тяжелые металлы - медь, кадмий, цинк.
Поэтому следующим этапом становится выделение гидроокиси металлов в форме взвесей. При осуществлении гидролиза цианидов до аммонийных солей требуется нейтрализация кислот с целью создания благоприятных условий для выделения взвеси гидроокиси металлов.
Описанный выше метод называется реагентным и широко используется на российских гальванических предприятиях для обезвреживания стоков. Его основное преимущество состоит в низкой чувствительности к первоначальному составу загрязнений, а существенным недостатком является повышенное содержание солей в остаточной жидкости. Поэтому она нуждается в доочистке.
Помимо химических методов в промышленности используются также ионные и электрохимические. Каждый имеет свои достоинства и обладает рядом недостатков. Но они являются более современными по сравнению с химическими, а поэтому предпочтительнее.
Преимущество состоит в возможности такой степени нейтрализации стоков, которая позволяет использовать воду вторично, создавая замкнутую технологическую схему, не предусматривающую никаких сбросов в канализацию.
Ионообменная очистка сточных вод позволяет извлечь и утилизировать следующие загрязняющие вещества: тяжелые цветные металлы (медь, никель, цинк, свинец, кадмий и др.), хром, ПАВ, цианистые соединения и радиоактивные вещества. При этом достигается высокая степень очистки сточной воды (до уровня ПДК), а также обеспечивается возможность ее повторного использования в технологических процессах или в системах оборотного водоснабжения. Кроме того, иониты используются для обессоливания воды в процессе водоподготовки.
Для очистки данным способом применяют ионитовые фильтры. Система "обвязки" фильтра (т.е. трубопроводов и запорной арматуры) обеспечивает не только пропуск воды через слой ионитов в процессе ее очистки, но и разрыхление, регенерацию и отмывку ионита, а также отбор проб анализируемого контроля.
2,2 мг/л * 0,99 = 1,94 мг/л
Остаток - 0,26 мг/л
2. Инженерные расчеты
2.1 Расчет основного оборудования
3.1.1 Расчёт песколовки с круговым движением воды:
Исходные данные:
Исходные данные для расчета:
максимальный расход сточных вод qmax =450 м3/ч,=0,125м3/с
наружный диаметр песколовки Dн = 2000+133•7=2931, мм;
расстояние между песколовками B =10000 мм;
ширина кольцевого желоба b = 500+13,3•7=593,1 мм;
приведенное число жителей =30000+1000•7=37000, чел;
число бункеров, принимаем n = 2.
Число песколовок в соответствии с требованиями СНиП принято n=2, обе рабочие.
Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки (w, м2):
,
где V - скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке сточных вод, согласно СНиП V = 0,3 м/с.
Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки (, м):
,
где - угол наклона стенок желоба к горизонту, согласно СНиП = 60.
Площадь треугольной части желоба (, м2):
.
Площадь прямоугольной части кольцевого желоба (м2):
Высота жидкости в прямоугольной части желоба (м):
.
Суммарная полезная высота кольцевого желоба (м):
Высота бункера песколовки (м):
где d - диаметр нижнего основания бункера для песка, d0 = 0,4 - 0,5 м
Высота борта песколовки принимается hб = 0,3 м.
Строительная высота песколовки: (, м):
Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки определяется по формуле (, с):
.
Согласно СНиП продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу должна быть не менее 30 с.
Суточный объем песка, задерживаемого в песколовках (, м3/сут)
,
где A - количество песка, задерживаемого в песколовках на 1 человека; согласно СНиП, A = 0,02 л/сут;
- приведенное число жителей в населенном пункте по взвешенным веществам;
Выпавший песок удаляется гидроэлеватором в песковые бункеры, где обезвоживается.
При сухой погоде работают две секции песколовок.
3.1.2 Расчет вертикального отстойника:
1. значение гидравлической крупности:
, мм/с,
Количество отстойников=2
2. Диаметр центральной трубы:
3. Общая высота цилиндрической части отстойника:
4. Высота конусной части отстойников:
5. Общая высота отстойника:
6. Суточное количество осадка, задерживаемое в отстойниках:
3.1.3 Расчет сооружений реагентного хозяйства
Употребляемые при обработке воды реагенты вводятся в виде порошков или гранул (сухое дозирование) либо в виде водных растворов или суспензий (мокрое дозирование). Оба способа дозирования требуют организации на водоочистном комплексе реагентного хозяйства.
Для расчетов сооружений реагентного хозяйства необходимо определить дозы применяемых реагентов. В качестве коагулянтов, для устранения повышенной цветности и мутности, используют сернокислый алюминий.
Доза коагулянта:
где, Ц - цветность исходной ходы, 60 град
В соответствии [СниП] дозу реагента берем мах, при этом учитывая нашу мутность воды:
Дк = 40 мг/л
Для хранения реагентов в сухом виде предусматривают закрытые помещения на первом этаже вблизи от растворных баков. При хранении навалом сульфата алюминия и негашеной извести высоту слоя принимают соответственно 1,5 - 2 м, а при наличии соответствующей механизации допускается увеличение высоты слоя до 2,5 - 3,5 м. Площадь склада коагулянта определяем на 30 суточное хранение.
2) Площадь склада:
где k - коэффициент, учитывающий расширение площади за счет проходов, 1,2; P - суточная потребность в реагенте, т/сут;
т/сут
где Д - доза реагента, 40 мг/л; Q - расчетная производительность станции, 40000 м3/сут; в - процентное содержание чистого продукта в техническом реагенте для глинозема очищенного 42 %; T - время хранения коагулянта, 30 суток; h - высота слоя коагулянта, 2 м; г - объемный вес коагулянта, 1 т/м3.
Размер склада в плане принимаем 8 x 9 м2 (при высоте слоя коагулянта 2,1 м)
3) Проверим площадь склада на возможность доставки коагулянта на очистные сооружения большегрузными 60-тонными железнодорожными вагонами. Принимаем: грузоподъемность вагона G = 6т; число одновременно прибывших вагонов N = 1; время, на которое необходимо иметь запас реагента на складе к моменту поступления новой партии, Т0 = 10 сут
где G - грузоподъемность большегрузного железнодорожного вагона, 60т; N - количество одновременно прибывающих вагонов, 1; T - время на которое необходимо иметь запас реагента на складе, к моменту поступления новой партии, принимаемое равным 10 сут. При доставке железнодорожными вагонами.
Принимаемая площадь склада удовлетворяет требованиям приема большегрузного вагона.
По мере необходимости коагулянт со склада подается в растворные баки, где получается 20% раствор. После 4 - 5 часового отстаивания раствор перепускают в расходные баки, где он разбавляется до концентрации 10-12%.
4) Емкость растворных баков:
где qчас - часовая производительность станции, 1666 м3/ч; n - время полного цикла приготовления раствора коагулянта 10-12 ч; враст - концентрация раствора коагулянта, 20%.
5) Площадь растворного бака:
где h - высота слоя раствора, 1 м.
Принимаем 3 растворных бака, каждый емкостью 1 м3.
6) Емкость расходных (рабочих) баков:
где Wрасх - емкость расходного бака; Wраст - емкость растворного бака; враст - концентрация раствора коагулянта в растворном баке, 20%; врасх - концентрация раствора коагулянта в расходном баке, 10-12%.
7) Площадь расходного бака:
где h - высота слоя раствора, 17 - 2 м;
Принимаем 2 расходных бака, каждый емкостью 2 м3.
Количество растворных баков не менее трех и расходных баков не менее двух. Высотное расположение их должно обеспечить самотечный перелив растворов из растворных в расходные баки. Баки изготавливаются из монолитного или сборного железобетона. Растворные баки в нижней части проектируем с наклонными стенками под углом 150 к горизонтали для очищенного коагулянта. Для опорожнения баков и сброса осадка принимаем трубопровод диаметром не менее 150 мм
Внутренняя поверхность растворных и расходных баков должна быть защищена от коррозирующего действия раствора коагулянта при помощи кислотостойких материалов.
Днища расходных баков имеет уклон к сбросному водопроводу диаметр которого не менее 100 мм.
Забор раствора коагулянта из растворных и расходных баков предусматриваем с верхнего уровня.
Ввод раствора реагента производится в суженный участок напорного водовода, подающего воду на очистные сооружения.
В случае невозможности самотечного перепуска растворов реагентов предусматривается их перекачка кислотостойкими насосами марки 1,5х-6Д-1-41. Время перекачки принимаем 0,5 ч. Тогда производительность насоса равна: qнас = 1/0,5 = 2 м3/ч
3.1.4 Расчет перегородчатого смесителя
Перегородчатый смеситель может обслуживать водоочистные станции производительностью не более 500 - 600 м3/ч.
1) Сечение лотка при допустимой скорости движения воды v=0,6 м/сек. Будет:
м2.
Примем высоту слоя воды в конце смесителя после перегородок H=0,5 м (минимально допускается H=0,4 ч 0,5 м).
2) Тогда ширина лютка:
м
3) Потеря напора в каждом сужении перегородчатого смесителя при скорости в них vc = 1 м/сек. Составит:
м.
При трех перегородках общая потеря напора в сужениях всего смесителя м.
4) В центральной перегородке, где два боковых сужения
м2.
Высота слоя воды ниже центральной (второй) перегородки h2 = 0,5 + 0,13 = 0,63 м.
5) Глубина затопления проходов от уровня воды до их верха должна быть не менее 0,1 - 0,15 м. Тогда высота в свету каждого из двух боковых проходов в центральной перегородке составит:
м.
6) Следовательно, необходимая ширина каждого бокового прохода
см.
В первой и третьей перегородках делается по одному центральному проходу.
7) Площадь одного прохода
м2.
Высота слоя воды ниже третьей перегородки h3=-0,5 м.
Глубина затопления принята 0,13 м. Высота в свету суженного прохода
м.
Следовательно, ширина центрального прохода в третьей перегородке
см.
Высота слоя воды ниже первой перегородки
м.
Глубина затопления принята 0,16 м.
Высота в свету суженного прохода
8) Ширина прохода в первой перегородке
см.
Расстояния между перегородками по длине смесителя принимаются
м (b - ширина смесителя)
3.1.5 Расчет перегородчатой камеры хлопьеобразования c вертикальной циркуляцией
Применение камер с вертикальной циркуляцией воды целесообразно при расходе воды не менее 6000 м3/сутки.
1) Объем камеры:
м3
время пребывания воды в камере Т=20ч30 мин
2) Площадь камеры:
м2
высота камеры хлопьеобразования принята Н=3,5 м
Скорость движения воды в камере принимаем v=0,2 м/сек (по СниПу v=0,2ч0,3 м/сек).
3) Площадь одной ячейки камеры:
м2
4) Число ячеек в камере:
.
В каждом ряду по ширине камеры размещается по 6 ячеек, а по длине Аамеры располагается в каждом ряду по 11 ячеек.
5) Общее число поворотов m потока в камере:
(по СниПу m =8ч10).
Полная ширина камеры хлопьеобразования В=6•1=6 м.
Длина камеры L=11•1 м.
Размеры каждой ячейки в плане: длина s=1 м; ширина b=0,9 м (размеры ячеек не должны быть меньше 0,7 x 0,7 м).
6) Действительная скорость движения воды в камере с учетом толщины перегородок при фактической площади ячейки f1=0,72 м2
м/сек
7) Потеря напора в камере:
м.
3.1.6 Расчет ионизатора
Исходные данные для расчета:
содержание ионов в исходной воде С0 = 8+0,6*7=12,2, г-экв/м3 (N - номер студента по журналу);
расход воды, подлежащий очистке q = 150+8•7=206, м3/ч;
рабочая обменная емкость данного ионита РОЕ=500+3•7=521, г-экв/м3;
суммарная производительность регенерации ф=2+0,2=2,2, ч;
допустимое остаточное содержание ионов в фильтрате Сф=0,1•7=0,7 г-экв/м3;
диаметр d = 4+0,15•7=5,05, м;
скорость фильтрации V = 20+0,5•7=23,5, м/ч;
высота фильтрующего слоя h =3+0,06•7=3,42, м.
Методика расчета:
В основу расчета независимо от конкретного вида ионообменного процесса принимают уравнение материального баланса:
,
где W - необходимый суммарный объем загрузки ионитов, м3; РОЕ - рабочая обменная емкость данного ионита, г-экв/м3; q - расход воды сточной воды, м3/ч; С0 - содержащие ионов в сточной воде, г-экв/м3; Сф - допустимое остаточное содержание ионов в фильтрате, г-экв/м3.
Необходимый объем загрузки ионитов определяется по формуле:
.
Независимо от вида ионообменного процесса расчет включает следующие основные этапы:
выбор скорости фильтрации, оптимальной для данного процесса;
вычисление ориентировочной величины суммарной площади поперечного сечения ионитовых фильтров;
выбор габарита фильтров и определение их количества;
уточнение скорости фильтрации по фактической площади поперечного сечения фильтров;
определение продолжительности рабочего периода фильтроцикла и (при необходимости) корректировка расчета;
определение числа фильтров, отключаемых на регенерацию.
Суммарная площадь фильтров F определяется по формуле:
,
где V - скорость фильтрации, м/ч; q - производительность установки, м3/ч.
Объем нагрузки ионита в одном фильтре Wф площадью поперечног сечения FФ:
,
где h - высота слоя ионита, м.
Необходимое число фильтров определяется из уравнения:
.
Уточненная суммарная площадь фильтров:
,
а суммарный фактический объем загрузки .
Уточненная скорость фильтрации . Определяют, находится ли уточненная скорость в пределах оптимальной зоны. Затем определяют продолжительность рабочего периода фильтроцикла:
.
В расчетах учитывают необходимость периодического отключения фильтров на регенерации, продолжительность которой вместе с отмывкой составляет от 2 до 8 часов.
Количество дополнительных фильтров nдоп для обеспечения непрерывной работы установки определяют из соотношения:
,
где ф - суммарная продолжительность регенерации и отмывки, ч.
Отсюда
.
Пример расчета:
Определить количество типовых ионитовых фильтров, необходимое для очистки сточных вод, у которых общая концентрация удаляемых катионов поступлением на фильтры C0 =5 г-экв/м3. Производительность установки q =150 м3/ч очищенной воды. Применяется катионит КУ-1 с РОЕ=450 г-экв/м3, высота фильтрующего слоя h=2,5 м, диаметр d=2 м, суммарная продолжительность регенерации и отмывки ф=4 ч.
1. Принимаем, что очистка воды на катионитовых фильтрах обеспечивает практически полное удаление катионитов растворенных солей, т. е Сф=0. Тогда С0=Сф= С0.
2. Для определения объема ионитовых задаемся определенной скоростью фильтрации, которую при эксплуатации ионитовых фильтров первой ступени следует выбирать в пределах от 5 до 25 м/ч (считая на всю площадь поперечного сечения фильтра). Принимаем V = 15 м/ч (ориентировочно)
3. Определяем суммарную площадь фильтров:
, м2.
4. , м3.
5. =3.
6. , м2
7. , м3
8. , м/ч, т.е. в пределах оптимальной величины.
9. , ч.
10.
Вывод: для эффективной ионообменной очистки сточных вод необходимо 4 фильтра в установке.
3.2 Расчет вспомогательного оборудования
3.2.1 Расчет песковых бункеров
Песковые бункеры (рисунок 6.1) предусмотрены для подсушивания песка, удаляемого из песколовок. Они расположены в здании, на эстакаде, приспособленной для погрузки песка в автотранспорт.
Конструктивно бункеры представляют собой цилиндрические железобетонные резервуары с коническим днищем.
Полезный объем одного бункера (, м3) определен по формуле:
,
где Wос - суточный объем осадка, задерживаемого в песколовках, м3/сут; T - время хранения осадка в бункерах, согласно СНиП, принимаем T = 5сут; n - число бункеров, принимаем n = 2.
Принимаем диаметр бункера D=1,4м и определяем высоту (, м) усеченного конуса:
,
где d0 = 0,5 м, а 60.
Высота цилиндрической части бункера (, м) определена по формуле:
Строительная высота бункера составит:
,
где hб - высота борта бункера, принимаем hб = 0,3 м.
Вывод
С каждым годом в стране обостряется проблема надежного и рационального обеспечения населения, промышленных предприятий, сельского хозяйства и локальных потребителей водой необходимого качества. В водные объекты вместе с стоками попадают различные загрязняющие вещества, содержащие вредные примеси, которые ухудшают качество воды. А это в свою очередь негативным образом сказывается не только на обитателях водных экосистем, а также животных и растениях близ лежащих территорий, и в свою очередь на здоровье людей. Зачастую, вода настолько загрязнена, что ее без предварительной подготовки нельзя использовать даже в технологических процессах. А потому одной из важнейших задач экологии на сегодняшний день является очистка промышленных сточных вод.
В данной курсовой работе ставилась задача очистки сточных вод от содержащихся в ней взвешенных веществ и от химических загрязнений. Для этого был составлен технологический узел, состоящий из двух основных этапов: очистка от взвешенных веществ и химического загрязнения. Очистка сточной воды от содержащихся в ней загрязнений, как правило, проводится в несколько стадий. Общим принципом последовательности расположения очистных сооружений было удаление из сточной воды загрязнений по их уменьшающейся крупности. В данном случае подбор аппаратов с определенной эффективностью очистки позволил достигнуть заданных норм сброса на выходе из данного технологической цепи. На выходе мы получили показатели, которые полностью удовлетворяют предъявляемым нормам сброса.
очистное сооружение сточная вода
Список используемой литературы
1. А.Г. Гудков, учебное пособие, Проектирование малых очистных сооружений канализации с искусственной биологической очисткой, Вологда, 2000г.
2. А.Г. Ветошкин, учебное пособие, Процессы и аппараты защиты гидросферы, Пенза, 2004г.
3. А.Г. Гудков, учебное пособие, Механическая очистка сточных вод, Вологда, 2003г.
4. А.С. Батугин, А.А. Захарова, учебное пособие, Защита гидросферы, М., 2006г.
5. Батугин А. С, Захарова А, А. Защита гидросферы. Учебное пособие для студентов 4-го курса специальности ИЗОС, - М.: МГГУ, 2006
6. Гвоздев В.Д. Очистка производственных сточных вод и утилизация осадков, 1988
7. Жуков А. Методы очистки производственных сточных вод, 1977
8. СНиП 2.04.03-85, СНиП 2.04.02-84
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка схемы очистки сточных вод на правобережных очистных сооружениях г. Красноярска. Выбор методов очистки сточных вод. Комплекс очистных сооружений, позволяющие повысить эффективность очистки до нормативов, удовлетворяющим условиям выпуска стоков.
дипломная работа [274,5 K], добавлен 23.03.2019Определение расчётных расходов сточных вод и концентрации загрязнений. Расчёт требуемой степени очистки сточных вод. Расчёт и проектирование сооружений механической и биологической очистки, сооружений по обеззараживанию сточных вод и обработке осадка.
курсовая работа [808,5 K], добавлен 10.12.2013Характеристика сточных вод. Тяжелые металлы и специфические органические соединения. Основные способы очистки сточных вод, физические и химические методы. Параметры биологической очистки. Бактериальное сообщество очистных сооружений, их строение.
курсовая работа [3,6 M], добавлен 31.03.2014Принципиальная схема очистных сооружений. Показатели загрязненности сточных вод и технология их очистки. Классификация биофильтров и их типы, процесс вентиляции и распределение сточных вод по биофильтрам. Биологические пруды для очистки сточных вод.
реферат [134,5 K], добавлен 15.01.2012Разработка технологии очистки сточных вод от гальванического и травильного производств. Расчет технологического оборудования (основных характеристик аппаратов водоочистки) и составление схемы очистки. Проектирование оборудования для обработки осадка.
курсовая работа [255,6 K], добавлен 13.12.2010Вода, ее свойства и значение. Виды сточных вод и характеристика методов их очистки. Ситуация с очисткой сточных вод в городе Салават Республики Башкортостан. Характеристика очистных сооружений предприятия ООО "Промводоканал", пути их реконструкции.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 06.05.2014Понятие и назначение гальванического покрытия металлов, этапы проведения данного процесса. Характеристика сточных вод, образующихся в результате гальваники, методы их очистки. Выбор оборудования, описание и критерии выбора технологии очистки сточных вод.
курсовая работа [4,9 M], добавлен 24.11.2010Исследование качественного и количественного состава сточных вод, поступающих на очистку, и сбрасываемых в водоем. Определение показателей реки Сухона в связи со спуском в нее сточных вод г. Тотьма. Анализ технологических процессов очистки сточных вод.
дипломная работа [89,8 K], добавлен 12.06.2010Физико-химические, химические, биологические и термические методы очистки сточных вод. Характеристика хлебопекарных дрожжей. Приготовление растворов питательных солей. Схема очистки сточных вод на производстве. Расчет гидроциклона и отстойника.
курсовая работа [592,4 K], добавлен 14.11.2017Подбор методов и этапы расчета аппарата для очистки сточных вод от нефтепродуктов, которые могут быть использованы, как для очистки производственных сточных вод, так и в системах оборотного водоснабжения. Методы иммобилизации клеток микроорганизмов.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 19.12.2010Основные методы и сооружения для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов. Закономерности биохимического окисления органических веществ. Технологическая схема биологической очистки сточных вод, деструкция нефтепродуктов в процессе ее проведения.
дипломная работа [681,6 K], добавлен 27.06.2011Определение концентрации загрязнений в сточной воде перед очистными сооружениями. Требуемые показатели качества очищенных сточных вод. Горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Гидромеханизированный сбор песка. Схема очистки бытовых вод.
контрольная работа [741,0 K], добавлен 03.11.2014Составление схемы очистных сооружений предприятия, которые необходимы для того, чтобы концентрация веществ в воде, сбрасываемой в водный объект с данного предприятия, не превышала нормативы предельно допустимого сброса. Сооружения механической очистки.
контрольная работа [27,4 K], добавлен 21.03.2011Классификация сточных вод и основные методы их очистки. Гидромеханические, химические, биохимические, физико-химические и термические методы очистки промышленных сточных вод. Применение замкнутых водооборотных циклов для защиты гидросферы от загрязнения.
курсовая работа [63,3 K], добавлен 01.04.2011Концентрации загрязняющих веществ в сточных водах населенного пункта, железнодорожных предприятий и мясокомбината. Составление водного баланса населенного пункта. Расчет степени очистки коммунально-бытовых и частично очищенных промышленных сточных вод.
курсовая работа [373,9 K], добавлен 29.03.2016Анализ возможности автоматизации процессов очистки сточных вод. Составление структурной схемы уровня воды для наполнения резервуара. Разработка алгоритма функционирования системы автоматизации и интерфейса визуального отображения измерительной информации.
дипломная работа [4,2 M], добавлен 03.06.2014Флотационная очистка сточных вод; характеристика и конструкция флотатора очистных сооружений комбината. Структура автоматизированной системы управления технологическим процессом флотационной очистки. Модернизация узла дозирования раствора флокулянта.
дипломная работа [2,1 M], добавлен 30.04.2012Характеристика и источники образования сточных вод. Обоснование технологической схемы их очистки. Способы удаления азота и фосфора. Использование сооружений по обработке осадков. Расчет аэротенка, нитрификатора, системы аэрации и вторичного отстойника.
курсовая работа [895,9 K], добавлен 26.08.2014Анализ процесса отчистки сточных вод. Применение методов гальванотехники. Капитальные вложения и амортизационные отчисления. Расчет сметной стоимости сооружений и оборудования. Сводный сметный расчет стоимости строительства природоохранного объекта.
курсовая работа [84,6 K], добавлен 18.10.2014Расчет необходимой степени очистки промышленных газов и массы веществ. Разработка вариантов схемы и выбор наиболее рациональной. Выбор пылегазоочистного оборудования и сущность механизмов очистки газов. Расчет платы за выбросы загрязняющих веществ.
курсовая работа [965,7 K], добавлен 10.12.2010
