3.2.3. Расчет усреднителя [79]

Для обеспечения нормальной работы очистных сооружений необходимо усреднение поступающих сточных вод по концентрации загрязняющих веществ или по расходу воды, а иногда и по обоим показателям одновременно. В зависимости от этих требований назначается тип усреднителя.

Общий объем усреднителя рассчитываем по формуле:

Vобщ = Vраб + Vзалп + Vцикл, (3.11)

где Vраб – рабочий объем усреднителя, м3;

Vзалп – объем усреднителя для погашения залпового сброса, м3;

Vцикл – объем усреднителя для погашения циклического сброса, м3.

Рабочий объем усреднителя рассчитываем по формуле:

Vраб = Q*τ раб (3.12)

Q – среднесуточная пропускная способность станции нейтрализации, Q= 53.571 м3/ч;

τ – время работы станции нейтрализации, τ =14 ч;

Q = 53.571*14 = 750 м3

Объем усреднителя для погашения залпового сброса рассчитывается по формуле:

Vз = Q*Tз , (3.13)

Ln kп

kп - 1

где Vз – объем усреднителя для погашения залпового сброса, м3;

Q – объем сточных вод, м3/ч;

Тз – продолжительность залпового сброса, Тз = 0.25 ч;

kп – коэффициент подавления,

kп = (С max – С ср)/(С доп – С ср), (3.14)

где С max – максимальные концентрации загрязнения в поступающей

воде, С max = 160 г/м3

C ср – средняя фактическая концентрация загрязнения, С ср = 94 г/м3;

С доп – допустимые концентрации загрязнения в усредняемой воде,

С ср = 141 г/м3.

kп = (160 –94)/(141 –94) = 1.4

Vз = 53.571*0.25/ln [1.4/(1.4- 1)] = 10.7 м3

Объем усреднителя определяется в соответствии с графиками притока

сточных вод и колебаний концентраций загрязнений в них. Залповое изменение концентраций в поступающих сточных водах показано на рис.3.2.

С max

С доп

С ср

Т з

Рис. 3.2. Изменение концентраций загрязнений при залповом сбросе сточных вод

При kп< 5 объем усреднителя для погашения циклических колебаний вычисляется по формуле:

Vц = 0.16*Q*kп*Тц, (3.15)

где Vц – объем усреднителя для погашения циклического сброса, м3;

Q – объем сточных вод, м3/ч;

kп – коффициент подавления, kп = 1.4;

Тц – период циклических колебаний, Тц = 1 ч

Vц = 0.16*1.4*53.571*1 = 12 м3

Циклическое изменение концентраций загрязнений в поступающих сточных водах показано на рис.3.3

С max

C доп

С ср

Тц

Рис.3.3 Изменение состава сточных вод притока при циклических колебаниях

Получаем общий объем усреднителя:

Vобщ = 750 + 10.7 + 12 =772.7 м3

В соответствии с расчетным объемому усреднителя определяем число секций и по принятому числу уточняем объем усреднителя. Число секций принимаем равным n = 4 шт. Проверочный расчет выполняем по формуле:

w = q*1000

Fс*3600 , (3.16)

w – скорость продольного движения воды в секции, мм/с;

q – пропускная способность секции, q = Q/n = 53.571/4 = 13.4 м3/ч;

F – площадь живого сечения секции, м3.

Из уравнения 3.16 найдем Fс подбором w, при условии, что w <= 2.5 мм/с. Высоту Н задаем равной 3 м.

w = 2.0 мм/с, Fс = 1.85 м;

w = 1.5 мм/с, Fс = 2.5 м;

w = 1.0 мм/с, Fс = 3.7 м.

w = 0.5 мм/с, Fс = 7.5 м принимаем Fс = 7.5 м

Таким образом при Н = 3 м, В = 2.5 м, L = 26 м, получаем объем усреднителя Vобщ = 780 м3.

Предполагается использовать существующий усреднитель станции нейтрализации площадки «А», который состоит из 4-х секциий объемом 323 м3 каждая.

3.2.4. Расчет сорбционного фильтра [80]

Для очистки сточных вод от нефтепродуктов и органических веществ предусматривается установка сорбционного фильтра. В качестве сорбента используется «Пороласт-F». Десорбция насыщенного пороласта осуществляется острым паром.

1) Рассчитываем поток загрязнителя по формуле:

G = C*Q, (3.17)

где G – количество загрязнителя, кг/ч;

С – концентрация нефтепродуктов и органических веществ в сточной

воде, С = 1 г/м3;

Q – количество сточной воды, Q = 53.57 м3/ч.

G = 1*53.57 = 0.054 кг/ч

2) Рассчитываем поток ионита по формуле:

Пи = G/T, (3.18)

где Пи – поток ионита, м3/ч;

G – поток загрязнителя, кг/ч;

Е – сорбционная емкость «Пороласта-F», ЕП = 80 кг/м3 ионита (Еп берется из [ ]),

Пи = 0.054/80 = 0.000675 м3/ч

3) Задаем время сорбции τ = 7 ч.

4) Найдем объем сорбционного фильтра.

V = Пи * τ, (3.19)

где Vр – рабочий объем сорбента, м3;

Пи – поток ионита, м3/ч;

τ – время сорбции, ч

Vр = 7*0.000675 = 0.00472 м3

Принимаем, что загрузка сорбента производится раз в месяц. Тогда рабочий объем сорбента на одну загрузку составляет:

Vраб = Vр*20*2 = 0.189 м3

5) Найдем объем колонны сорбционного фильтра:

Vк = Vраб + Vзап , (3.20)

где Vзап – рабочий запас колонны (включая конструктивные особенности),

Vзап = 1.0 м3

Vк = 0.189 + 1.0 = 1.189 м3

Принимаем диаметр колонны сорбционного фильтра D = 0.85 м, высоту Н =1.45 м.

3.2.5. Расчет электродиализатора [79]

Электрохимические методы очистки включают анодное окисление, катодное восстановление растворенных веществ, электрокоагуляцию и электродиализ. Токсичные вещества превращаются в нетоксичные (или малотоксичные) соединения. Некоторые вещества могут переходить в газообразное состояние, выпадать в нерастворимый осадок, флотироваться в виде пены, осаждаться на катодах (металлические осадки).