Очистка сточных вод после цеха гальваники

6. Количество остаточной воды в шламонакопителе:

М_ост.в=М_в.и.п-М_др,

М_ост.в=281,72-112,688=169,032 т/сут.

Таблица 13. Материальный баланс узла иловых площадок

Приход			Расход
Потоки	т/сут	%,масс	Потоки	т/сут	%,масс
1. Осадок из первичного отстойника	28,800	10,14	1. Осадок	2,394	0,84
а) вода;	27,936	9,83	2.Дренажная вода	112,688	39,66
б) взвешенные вещества.	0,864	0,31	3. Шлам	169,032	59,5
2.Избыточный активный ил:	255,310	89,86
а) вода;	253,780	89,32
б) активный ил.	1,530	0,54
ИТОГО:	284,110	100,00	ИТОГО:	284,110	100,00

 

 

4.8 Материальный баланс узла хлорирования

 

Доза активного хлора принимается  равной а=3 г/м³, количество остаточного хлора К=1,5 мг/л, растворимость хлора в воде С_Cl2=2,2 м³/м³ воды, плотность хлора ρ_Cl2=3,22 кг/м³.

1. Количество хлора, необходимого для дезинфекции:

М_Cl2=а·Q·К/1000,

где Q – расход воды, поступающей на хлорирование,м³/сут.

М_Cl2=3·11712,29·1,5/1000=52,71 кг/сут.

2) Расход хлора:

Q _Cl2= М_Cl2 /ρ_Cl2,

Q _Cl2=52,71/3,22=16,369 м³/сут.

3) Количество воды, необходимое  для приготовления раствора хлорной  воды:

Q_в=q _Cl2· Q _Cl2,

где q _Cl2 - норма водопотребления на 1 кг хлора, равная 0,6 м³/кг.

Q_в=0,6·52,71=31,626 т/сут.

 

 

 

 

Таблица 14. Материальный баланс для узла хлорирования

Приход			Расход
Потоки	т/сут	%,масс	Потоки	т/сут	%,масс
1. Очищенная сточная вода:	11712,290	99,59	1. Обеззараженная вода:	11760,285	100,00
а) вода;	11712,056	99,56	а) вода;	11760,051	99,99
б) взвешенные вещества.	0,234	0,03	б) взвешенные вещества.	0,234	0,01
2. Хлор	16,369	0,14
3. Вода для хлорирования	31,626	0,27
ИТОГО:	11760,285	100,00	ИТОГО:	11760,285	100,00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5  РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

 

5.1 Расчет тангенциальной песколовки

 

Исходные данные:

- производительность Q=12000 м³/сут;

- объем улавливаемого осадка  сточных вод V=2,057 м³/сут.

1) Максимальный часовой расход  стоков:

где Q – среднесуточный расход сточных вод, м³/сут; К_{об.макс} – общий коэффициент неравномерности, равный 1,6 [1].

 м³/ч.

2) Площадь отделения песколовки:

где Q_max – максимальный расход сточных вод, м³/ч; n₀ – число отделений; q₀ – нагрузка на песколовку по воде, м³/(м²∙ч).

Принимаем два отделения песколовки, а нагрузку на 1 м² площади q₀=110 м³/(м²∙ч) [4].

 м².

3) Диаметр отделения:

где F – площадь отделения, м².

 м.

 

 

4) Высота конусного основания  песколовки, служащего для накопления осадка:

где D – диаметр отделения, м; h₁ – глубина проточной части песколовки, м, принимаем равной половине диаметра [4]: h₁=1,076 м.

 м.

5) Объем конусной части:

где D – диаметр отделения, м; h_к – высота конусного основания, м.

 м³.

6) Время заполнения конусной  части песколовки осадком:

где W_кон – объем конусной части, м³, V – объем улавливаемого осадка, м³/сут.

 сут.

7) Рабочая высота песколовки:

 м.

 

5.2 Расчет первичного вертикального отстойника

 

Исходные данные:

- расход сточных вод Q=11996,4 м³/сут;

- содержание взвешенных веществ  120 мг/л;

- эффект осветления сточных  вод 40 %;

- коэффициент использования отстойника 0,35 [1].

1) Средний секундный расход:

где где Q – среднесуточный расход сточных вод, м³/сут.

 м³/с.

2) Максимальный секундный расход:

где Q_сек – средний секундный расход сточных вод, м³/ч; К_{об.макс} – общий коэффициент неравномерности, равный 1,6 [1].

 м³/с.

3) Условная гидравлическая крупность:

где H – рабочая глубина отстойной части, равная 3 м [1]; T – продолжительность отстаивания, равная 1120 [1]; n – показатель степени, зависящий от свойств сточных вод, равный 0,42 [1]; h_ц – высота столба воды, равная 500 мм.

 мм/с.

4) Гидравлическая крупность:

где m_л – динамическая вязкость воды при 20 °С, полученная в лабораторных условиях, равная 0,00101 Па∙с; m_n – динамическая вязкость воды, полученная в производственных условиях, равная 0,00131 Па∙с; U – условная гидравлическая крупность, мм/с.

 мм/с.

Принимаем 8 секций отстойника, которые  на плане располагаются по 4 отстойника.

5) Диаметр отстойника:

где Q_max – максимальный расход сточных вод, м³/ч; К_об – коэффициент использования объема; u₀ – гидравлическая крупность, мм/с; w - турбулентная составляющая, равная 0, [1].

 м.

Принимаем диаметр отстойника 9 м.

6) Диаметр центральной трубы:

где Q_max – максимальный  секундный расход, м³/с; V_ц.тр – скорость жидкости в центральной трубе, равная 0,03 м/с [4]; n₀ – число отстойников.

 

 м.

7) Диаметр раструба центральной  трубы:

где d_ц.тр – диаметр центральной трубы, м.

 

 м.

8) Высота щели между нижней  кромкой центральной трубы и  поверхностью отражательного щита:

где Q_max – максимальный  секундный расход, м³/с; d_p – диаметр раструба центральной трубы, м; n_щ – скорость жидкости в щели, равная 0,02 м/с [11].

 м.

9) Общая высота цилиндрической  части отстойника:

где h₁ – рабочая глубина отстойной части, равная 3 м [1]; h_щ – высота щели между нижней кромкой центральной трубы и поверхностью отражательного щита, м; h₃ – высота слоя между низом отражательного щита и поверхностью осадка, равная 0,3 м [4]; h₆ – высота борта отстойника, равная 0,5 м [2].

 м.

Принимаем угол наклона стенок конусной части к горизонту равным 60°.

10) Высота конусной части:

где D – диаметр отстойника, м.

 м.

11) Общая высота отстойника:

где Н_ц – высота цилиндрической части, м; Н_к – высота конической части, м.

 м.

Принимаем вертикальный отстойник  с диаметром 9 м, высотой проточной  части 4,2 м, высотой осадочной части 5,1 м, общей высотой 9,3 м, пропускной способностью 156,5 м³/ч [1].

 

5.3 Расчет усреднителя

 

Исходные данные:

- расход сточных вод 11996,4 м³/сут;

- продолжительность залпового  сброса 0,5 ч;

- максимальная концентрация СПАВ  в залповом сбросе 30 мг/л;

- средняя концентрация СПАВ  в стоке 2 мг/л;

- допустимая концентрация СПАВ  для обеспечения нормальной работы  биоокислителя 20 мг/л;

- максимальное значение рН стока 9;

- допустимое значение рН  7,5;

- среднее значение рН 8;

- максимальная концентрация жиров  30 мг/л;

- допустимая концентрация жиров  25 мг/л;

- средняя концентрация жиров  17 мг/л.

1) Коэффициент усреднения:

где С_max, С_ср, С_доп (мг/л) – соответственно максимальная, средняя и допустимая концентрация веществ..

Объем усреднителя:

где  где Q – расход сточных вод, м³/сут; t – продолжительность залпового сброса, ч; K – коэффициент усреднении; n₀ – количество отделений (секций) усреднителя.

а) Усреднение по СПАВам:

;

 м³.

б) Усреднение по рН:

 

;

 м³.

в) Усреднение по жирам:

;

 м³.

Выбор размеров усреднителя необходимо проводить по рН, так как в этом случае получена максимальная величина объема сооружения.

При динамике поступления  сточных вод с концентрацией  взвешенных веществ до 500 мг/л и  гидравлической крупностью до 10 мм/с, принимаем усреднитель многоканальный – прямоугольный, который используется при залповых сбросах высококонцентрированных сточных вод.

2) Площадь секции усреднителя:

где n₀ – количество отделений (секций) усреднителя, равное 2 [4]; W_y – объем усреднителя, м³; H_y – высота секций усреднителя, равная 3м [16].

 м².

Размеры отделения (секции) усреднителя  в плане B x H x L в соответствии с граничными условиями составят: согласно требованию [16] ширина одного коридора должна лежать в пределах от 1 до 6 м, а число коридоров – 4-10. Принимаем в каждом отделении 4 коридора шириной 2 м [4], тогда общая ширина отделения составит 8 м.

3) Длина отделения:

где F_отд – площадь отделения усреднителя, м²; В – ширина отделения, м.

 м.

4) Расход воды в каждом коридоре  при условии двух отделений  усреднителя:

где n – число коридоров; i – номер коридора; Q_r – расход сточных вод, м³/ч (на одно деление усреднителя, равный Q/2∙24).

 м³/ч;

 м³/ч;

 м³/ч;

 м³/ч;

 м³/ч.

5) Ширина каждого i-го коридора:

где В – ширина отделения, м; i – номер коридора; n – число коридоров.

 м;

 м;

 м;

 м.

6) Необходимо произвести поверочный  расчет минимальной скорости  течения воды в коридоре, которая должна быть не менее 7 мм/с [16].

где Q_r – расход сточных вод, м³/ч; bi – ширина каждого i-го коридора, м; Hy – высота усреднителя, м.

 мм/с;

 мм/с;

 мм/с;

 мм/с.

4.  Расчет аэротенка

 

Исходные данные:

- расход сточных вод 11967,6 м³/сут;

- доза ила в аэротенке  а=2 г/л;

- доза ила в регенераторе  а_р=6 г/л;

- БПК загрязненных стоков  L₀=297,5 г/м³;

- БПК очищенных стоков L_k=20 г/м³.

1) Период аэрации в аэротенке  (зона аэрации):

где L₀,L_k – соответственно БПК загрязненных и очищенных стоков, мг/л; а - доза ила в аэротенке, г/л.

 ч.

2) Степень рециркуляции ила:

где а_р - доза ила в регенераторе.

3) Продолжительность обработки  в системе «аэротенк-регенератор»:

где S – зольность ила, равная 30 %; ρ – удельная скорость окисления, мг БПК_полн/(г∙ч), равная 25 мг БПК_полн/(г∙ч).

 ч.

4) Время регенерации:

 ч.

5) С учетом рециркуляционного  расхода время пребывания загрязнителей  в аэротенке и регенераторе  составляет соответственно:

 ч;

 ч.

6) Полное время обработки загрязнителей: