Водоотведение сточных вод предприятия и населенного пункта

Сечение барботажной колонны F, м², определяют по формуле

   

где  τ–продолжительностьобработкиводы (принимается 30-40мин [1]),

τ = 30мин;

n – число параллельно работающих колонн,  n = 1;

H – высота уровня воды в колонне (принимают 4-6м [1]), Н = 5м τ– Продолжительность обработки воды (принимается 30-40мин [1]), τ = 30мин,        параллельно работает одна колонна, высота уровня воды в колонне, Н = 5м. (принимают 4-6м [1]),

Площадь пористых распылителей f, м², определяют по формуле

  

где – допустимая интенсивность подачи воздуха на 1м² площади распылителя м³/м²·ч.

 Допустимая  интенсивность подачи воздуха  на 1м² площади распылителя для металлических труб с порами 40÷100мм, = 75÷90 м³/м²·ч, для неметаллических труб с порами 60÷100мм, = 20÷25 м³/м²·ч .

 

3.5.17.  Нейтрализация сточных вод.  Нейтрализация сточных вод, содержащих кислоты.В соответствии с требованиями СНиП 2.04.03 - 85 сточные воды, у которых значение водородного показателя рН <6,5 т.е. кислые, должны подвергаться нейтрализации.     Расход сточных вод для нейтрализации от промывки и заправки аккумуляторов Q_а, м³, составит

Q_а= 13∙0,5=6,5 м³.

   Для заправки  аккумуляторов применяют серную  кислоту Н₂SO₄. В данном проекте нейтрализация сточных вод, содержащих серную кислоту, осуществляется реагентами.

Технологическая схема сооружений в соответствии с рисунком 22.

 

1-песколовка; 2-резервуар  усреднитель; 3-смеситель; 4-дозатор; 5-раствор  извести; 6-оксид извести; 7-камера  реакций; 8-отстойник; 9-вакуум-фильтр(фильтр-пресс); 10-площадка накопления осадка.

 

Рисунок   - Технологическая схема сооружений.

Комплекс устройств  для нейтрализации стоков состоит  из реагентного хозяйства и нейтрализатора. Расход реагентов для нейтрализации кислых сточных вод определён по двум источникам.

 

Вариант 1. В качестве реагента принята известь, расчёт

количества  извести по [7].

Требуется нейтрализовать производственные сточные воды в  количестве 6,5 м³/сутки, содержащие 10 кг серной кислоты; концентрация кислоты в сточных водах 0,68 кг/м³.

Состав товарной  извести;   СаО — 70%, активного   СаСОз— 15%,  малоактивного СаСОз  и инертных примесей— 15%.

Одним килограммомизвести указанного состава можно нейтрализовать следующее количество серной кислоты;

за счет СаО

чтосоответствует 

за счет CaCO₃

 

что соответствует 

Всего  1,225 + 0,147= 1,372 кг  H₂SO₄. Следовательно,

 расход товарной  извести составит

G  =

где 1,15 — коэффициент,   учитывающий   наличие   в   товарной   извести   малоактивного  СаСОз и инертных примесей.

1,5 - коэффициент запаса расхода реагента для извести.

В   результате  реакции  образуется   сернокислый   кальций   в   количестве или в пересчете на гипс CaSO₄• 2Н₂O

 гипса в сутки.

Для задержания, образующегося в процессе нейтрализации  шлама  (гипса) предусмотрены отстойники.

Вариант 2. В качестве реагента принято "известковое молоко" — раствор гидроксида кальция Са(ОН)₂— СаО. Расход реагентов для нейтрализации кислых сточных вод определён [1].

Расход  реагентов для нейтрализации  кислых сточных вод, G, кг, определяют по формуле

 

где К- коэффициент запаса расхода реагента, (для известкового молока К = 1,1);

В - количество активной части в товарном продукте, %;

- расход сточных вод, подвергаемых нейтрализации, м³/ сут;

А —  концентрация кислоты, кг/ м³ ;

 а - расход реагента для нейтрализации, кг / кг.

Расход реагента для нейтрализации определяется по уравнению химической реакции нейтрализации

Расход  реагента, а = 74 / 98 = 0,76 кг/кг  Расход сточных вод ,Q= 13∙0,5 = 6,5 м³/ сут.  Концентрация кислоты  А = 680 г/ м³= 0,68 кг/ м³

 Принимаем  в качестве реагента известковое молоко.

Нейтрализатор непрерывного действия включает: резервуар-усреднитель, смеситель, камеру реакции и отстойник. Объём резервуара-усреднителя зависит  от

режима  поступления нейтрализуемых сточных вод (при предварительных расчётах допускается принять объём резервуара равным притоку сточных вод за рабочую смену .Объём  резервуара-усреднителя W_Р.У.= 6,5м³.

Принимаем резервуар размерами: , объёмом 6,76м³

Для  смешивания сточной жидкости с реагентами принимаем  ершовый смеситель.  Схема смесителя  в соответствии с рисунком 2.

 

b1 = 0,087 м	b2 =0,063 м.	b3 =0,049 м.	b4 = 0,04 м.	b5 =0,034 м.	b6 = 0,2 м
B = 0.30 м	L = 3.13 м	H = 0.47 м.

Рисунок 6 -  Схема  ершового смесителя.

Объём камеры реакций, W_К.Р.., м³ определяют исходя из времени пребывания сточной жидкости в камере реакций

W_К.Р=q_СТТ ,

где q_СТ — среднечасовой расход сточных вод, подаваемых на нейтрализацию, м³ /ч;

Т - время  пребывания в сточной жидкости в камере реакции, ч

Время пребывания в сточной жидкости в камере реакции 0,25÷0,3ч.

W_К.Р.= 0,81∙0,3 = 0,24м³

Принимаем камеру реакций размерами  .

Общий объем рабочей части отстойника, W, м³,определяют по формуле

W=q_СТТ ,

где Т - время отстаивания сточной жидкости в сооружении, ч (принимается 2 ч).

W_omc = 0,81∙ 2  =  1,62м³

Объем осадка, образующегося при нейтрализации  сточной жидкости принимается в размере 10-20 % от расхода сточных вод

W_OC = 0,15∙ 6,5= 0,98

Принимаем два  горизонтальных отстойника с  размерами проточной части , объёмом равным 1,45 м³.Размеры осадочной части

Выгрузка осадка производится один раз в смену. Обезвоживание осадка производится в шламонакопителях.

3.5.18  Расчет нейтрализатора непрерывного действия.  Сточные воды, у которых рН больше 8,5 (щелочные), согласно требованиям СНиП 2.04.03.- 85, должны подвергаться нейтрализации .

     Расход  сточных вод для нейтрализации  от промывки и заправки аккумуляторов  Q_а, м³, составит

Q_а= 22∙0,5=11

     Для  щелочных аккумуляторов применяют  щелочь КОН. Для нейтрализации  щелочи применяем серную кислоту  Н₂SO₄

      Расход реагентов,G, кг, для нейтрализации кислых сточных вод определен по формуле

G =   

где  К –  коэффициент запаса расхода реагента;

         В – количество активной части  в товарном продукте, %,

Q – расход сточных вод, подвергаемых нейтрализации, м³/сут;

         а – расход реагента для  нейтрализации щелочи, кг/кг;

           А – концентрация щелочи, кг/м³

       Уравнение реакции нейтрализации:

2КОН + Н₂SO₄  =  K₂SO₄ + 2Н₂О

 

Коэффициент запаса расхода реагента, для сухой извести, К = 1,1, [1], количество активной части  в товарном продукте, В = 80%[1], расход сточных вод, подвергаемых нейтрализации, Q = 11 м³/сут, концентрация щелочи   А = 850 г/м³ = 0,85 кг/м³, расход реагента для нейтрализации щелочи

 

Принимаем нейтрализатор  непрерывного действия, который включает в себя: резервуар усреднитель, смеситель, камеру реакции и отстойник.                                                   Очистные сооружения (ЛОС-3) работают в  одну смену. Часовой расход ,м³,определяют

Q_час =

     Объем  резервуара - усреднителя принят  равным притоку сточных вод  за одну рабочую смену.

W_{рез.уср.} = 11 м³

Размеры резервуара-усреднителя  – а х в х h=2,4 х 2,4 х 2,0 м. Для смешивания сточной жидкости с реагентами принимаем ершовый смеситель. Схема смесителя представлена на рисунке 6.

 

b1 = 0,087 м

b2 =0,063 м.

b3 =0,049 м.

b4 = 0,04 м.

b5 =0,034 м.

b6 = 0,2 м

Рисунок  6 - Схема ершового смесителя.

 

       Объём камеры реакции, W_к.р, м³,определяют по формуле

W_к.р. = Q_час ·t

где  Q_час – средний часовой расход сточных вод, подаваемых на нейтрализацию, м³;                 

t – время пребывания сточной жидкости в камере реакции, ч,

Время пребывания сточной жидкости в камере реакции, t = 0,3 ч.

W_к.р. = 1,37· 0,3 =0,41

       Размеры камеры реакции, –  а х в х h = 1 х 0,5 х 0,5 м    

Сульфат калия  K₂ SO₄  растворимое вещество, поэтому отстойник не нужен.

 

4 Проект производства  работ

 

4.1Характеристика  района строительства

 

Район строительства  Свердловская область, расположен на территории среднего Урала. Климат умеренно- континентальный. Средняя температура наружного воздуха -13,6ºС. Продолжительность периода со среднесуточной температурой ниже 0⁰С составляет 169 суток. Средняя температура наиболее холодного периода -22ºС, наиболее холодных суток -39 ºС. Средняятемпература в июле 17,4 ºС.

 Средняя месячная  относительная влажность воздуха  в 13 часов в январе составляет  77%, в июле – 54%.

Максимальная  скорость ветра в январе – 5 м/с, минимальная  скорость ветра в июле – 4 м/с.

Количество выпадающих осадков в течении года – 565 мм.

 Глубина промерзания  грунта – 1,9 м.

 Преобладающие  ветра в январе – З-ЮЗ-ЮВ со скоростью 5-3,9-3,3 м/с, в июле З-СЗ-С со скоростью до 4 м/с.

 Основные грунты  на территории объекта – глина,

 глина. Грунтовые  воды залегают на глубине 3 м.

 

4.2 Анализ задания  на проектирование и условий  осуществления строительства.

4.2.1Проект производства  работ выполнен на строительство  дюкера от от точки 45 до точки 47.

На участке 45-W трубы полиэтиленовые диаметром 600 мм., глубина заложения водовода 1,75 метра, длинна 100 м. Дюкер – трубы стальные диаметром 350 мм, глубина заложения 0,85, длина 100 метров. Три нитки, расстояние между нитками 1,5 м. Камеры переключений на дюкере из сборного железобетона. На участке 46-47 трубы полиэтиленовые, диаметром 600 мм, глубина заложения 2,98, длина 130 метров.

Грунты – глина, представляет собой силикат, содержащий глинозем, кремнезем, примеси песка, извести и тд. Средняя плотность в естественном залегании 1800 кг/м³.

    По трудности разработки одноковшовым экскаватором, бульдозером, а так же при разработке в ручную грунт относиться к IIгруппе, коэффициент начального разрыхления К_н.р.= 1.2, коэффициент основного разрыхления К_о.р. =7 . Площадка имеет равный рельеф, с травянистым покровом. База снабжения находиться на расстоянии 16,5км, место складирования избыточного грунта – на расстоянии 4,5 км.

Работы выполняются  в весенне-летний период, начало работ 16 июня. Нормативный срок строительства 30 дней.   

4.3Состав, объемы  и последовательность выполнения  работ.

 

4.3.1 Дюкер, состоящий из трех ниток диаметром по 350 мм, длинна дюкера 100м, расстояние между нитками 1,5 м. Дюкер строится в три очереди (этапа). В первую очередь стоится трубопровод на левом берегу, затем трубопровод на правом берегу и дюкер с верхней и нижней камерами переключения.

В соответствии с  технологической последовательностью  строительства трубопроводов на левом и правом берегу намечен следующий состав работ.

1. Снятие плодородного слоя бульдозером

2. Установка иглофильтров и коллекторов к ним

3. Разработка грунта экскаватором в отвал и с погрузкой

4. Разработка грунта вручную

5. Подготовка гравийного основания

 

6. Монтаж трубопроводов (плетью)

7. Монтаж колодцев (изоляция)

8. Предварительное испытание трубопровода.

9. Демонтаж иглофильтров и коллекторов

10. Обратная засыпка

11. Окончательное  испытание