Краткое описание технологического производства и определение мест образования и агрегатного состояния отходов производства

 

4.1.2 Решетка и песколовка

 

Сточные воды после  прохождения локальной очистки  в цехах подвергаются механической очистке на решетках и песколовках. Экономически и конструктивно выгоднее использовать комбинированную решетку-песколовку.

Принимаем комбинированную  решетку-песколовку HUBER ROTAMAT® Ro 5, производительностью 20 л/ч.

 

 

 

4.1.3 Жироуловитель

 

Широкое применение в практике очистки жиросодержащих сточных вод получил метод отстаивания. Этот метод чаще всего осуществляется в горизонтальных или вертикальных отстойниках, представляющих собой  приямок с погружной доской на глубину 1,5 – 2 м (при общей глубине сооружения 2 –2,5 м) и получивших название жироуловители (жироловки).

В данном курсовом проекте используем аэрируемую жироловку, схема которой представлена на рис.4

 

 

 

 

ст. вода + коагулянт

очищенная вода

 

воздух                                        t = 20 м.

 

 

 

Рис. 4. Схема аэрируемой жироловки

 

Объем жироловки  определяется по формуле:

W=Q∙t                                                               (6)

где W -объем  жироловки, м³;

Q -расчетный расход сточных  вод, м³/ч;∙

t -продолжительность отстаивания,  ч.

W=29,38*20/60=9,79м³

Площадь центральной камеры определяется:

F_к=Q/V_вос                                                                                (7)

где F_к - площадь центральной камеры жироловки, м²;

Q - расчетный расход сточных  вод, м³/с;

V_вос - скорость восходящего потока, м/c, V_вос=0,005 м/с.

F_к=0,00816/0,005=1,63м²

Диаметр центральной камеры определяется по формуле:

d_к=                                                    (8)

где d_к - диаметр центральной камеры жироловки, м;

F_к -площадь центральной камеры жироловки, м²

d_к= =1,44 м

Площадь зоны осветления жироловки определяется по формуле:

F_з,о=W/h                                                     (9)

где F_зо - площадь зоны осветления жироловки, м²;

W - объем жироловки,  м³;

h - глубина проточной  чаши жироловки, принята 2 м.

F_зо=9,79/2=4,89м²

Общая площадь  жироловки:

F_зo=F_к+F_зо                                                                       (10)

гдеF - площадь жироловки, м²;

F_к -площадь центральной камеры, м²;

F_зо -площадь зоны осветления, м².

F_o=1,63+4,89=7,97м²

Диаметр жироловки равен:

Д=                                                (11)

где Д - диаметр жироловки, м;

F_o - общая площадь жироловки, м²

Д= =3,18м

Принимается диаметр жироловки 3,3 м.

Объем осадка, выпавшего  в жироловке определяется по формуле:

V_ос=С_en∙Q∙Э∙100/(10⁶∙ (100-p) ∙g)                            (12)

где V_ос - объем осадка, выпавшего в жироловке, м3/сут;

С_en - концентрация взвешенных веществ, мг/л;

Э - эффект задержания взвешенных веществ;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность осадка, %, p=96%;

g - объемный вес осадка, т/м³, g =1,01т/м3;

V_ос=1920∙450∙0,2∙100/(10⁶∙ (100-96) ∙1,01)=4,27м³/сут

Объем осадочной части  жироловки составляет:

V_o=Voc∙T/8                                              (13)

где V_o - объем осадочной части жироловки, м3;

T-продолжительность  хранения осадка в жироловке,  Т=8ч

V_o=4,27∙8/8=4,27м³

Глубина осадочной  части жироловки равна:

h_o=                                                  (14)

где h_o - глубина осадочной части жироловки, м;

V_o - объем осадочной части жироловки, м³

h_o= =1,59м

Общая высота жироловки  составит:

H=h_o+h_н+h+h_б                                                                            (15)

где h_o - глубина осадочной части, м;

h_н - глубина нейтрального слоя, м; h_н=0,3 м;

h - высота зоны осветления,м;

h_б - высота борта, м; h_б=0,3м.

H=1,59+0,3+2+0,3=4,19м

В соответствии с балансом загрязнений, количество жира, задерживаемого в жироловке составляет С_о =700 мг/л. Количество всплывшей жиромассы равно 80% от общего количества задержанного жира и определяется по формуле:

V_жм=0,8∙С_о∙Q∙100/10⁶ ∙ (100-p) ∙g                                (16)

где V_жм - объем всплывшей жиромассы, м3/сут;

С_о - концентрация жира, задержанного в жироловке, мг/л;

Q - расчетный расход сточных  вод, м3/сут;

p - влажность всплывшей  жиромассы, %, p=80%;

g - объемный вес жиромассы,  т/м3, g=0,887т/м3.

V_жм=0,8∙700∙450∙100/10⁶∙ (100-80) ∙0,887=1,42м³/сут

Частота вращения реактивного  водораспределителя определяется по формуле:

n=34,78∙q∙10⁶/(2∙d²∙Д∙60)                                (17)

где n - частота вращения водораспределителя, с^-1;

q - расход сточных вод,  л/с;

d - диаметр патрубков реактивного  водораспределителя, мм;

Д - диаметр жироловки, мм

n=34,78∙5,20∙10⁶/(2∙50²∙3300∙60)=0,182c^-1

По результатам  произведенных расчетов запроектировано две жироловки (одна рабочая, одна резервная) объемом 9,79 м, диаметром 3,3м, высотой 4,2м, объем осадочной части 4,27 м³, диаметр трубопроводов для удаления осадка принят 100 мм, частота вращения реактивного водораспределителя 0,182 с^-1, диаметр патрубков водораспределителя 50 мм. Объем осадка, образовавшегося в жироловке –8,55 м³/сут, объем всплывшей жиромассы – 2,84 м³/сут

 

4.2 Усреднитель.

 

Одна из особенностей производственных сточных вод – это неравномерность их образования и поступления на очистные сооружения в течение суток и даже в течение часа. Сточные воды мясокомбината образуются в наибольшем объеме в первые часы утренней смены, когда производится забой скота, также образуются в результате мойки лотков, разделочных столов, полов. Первые порции имеют наиболее высокие концентрации органических загрязняющих веществ. Последующее поступление сточных вод резко снижается во второй половины дневной смены и по расходу и по концентрации органических веществ.

При наличии  локальной биологической очистки, для того, чтобы сгладить негативные явления пиковых нагрузок на микроорганизмы активного ила или биопленки, необходимо обеспечить более или  менее равномерное поступление  сточных вод. Это достигается введением в технологическую схему очистки сточных вод усреднителей – сооружений предназначенных для выравнивания количества сточных вод и концентрации загрязняющих веществ, поступающих на очистку.

Использование метода усреднения позволяет оптимизировать работу всех очистных сооружений, сократить количество применяемых реагентов при физико-химических способах очистки, снизить затраты на электроэнергию, т.е. повысить экономический эффект, а также добиться оптимального режима эксплуатации сооружений биологической очистки.

Для равномерной  нагрузки последующих очистных сооружений предусматриваем усреднитель-отстойник  по объему с перемешиванием жидкости мешалкой. Для этого составляем таблицу суммарного притока сточной жидкости  с учетом того, что предприятие данной отрасли  работает в две смены(16 рабочих часов в сутки):

Q_ч=450/24=18,75м³/ч

Таблица 4.2.Суммарный приток сточной жидкости

Часы суток	Расход м3/ч	Расход %	Расход насосов %	Поступление в усреднит.	Расход  из усреднит.	Остаток
0-1	-	-	4,17%	-	4,17	29,11
1-2	-	-		-	4,17	24,96
2-3	-	-		-	4,17	20,77
3-4	-	-		-	4,17	16,6
4-5	-	-		-	4,17	12,43
5-6	-	-		-	4,17	8,26
6-7	-	-		-	4,17	4,09
7-8	-	-		-	4,17	0,08
8-9	21,38	4,75		0,58	-	0,58
9-10	23,63	5,25		1,08	-	1,66
10-11	22,5	5		0,83	-	2,49
11-12	45	10		5,83	-	8,32
12-13	21,38	4,75		0,58	-	8,9
13-14	22,5	5		0,83	-	9,73
14-15	23,63	5,25		1,08	-	10,81
15-16	45	10		5,83	-	16,64
16-17	21,38	4,75		0,58	-	17,22
17-18	23,63	5,25		1,08	-	18,3
18-19	22,5	5		0,83	-	19,3
19-20	45	10		5,83	-	24,96
20-21	21,38	4,75		0,58	-	25,54
21-22	22,5	5		0,83	-	26,37
22-23	23,63	5,25		1,08	-	27,45
23-24	45	10		5,83	-	33,28

∑Q=450м³/сут

Принимаем объем усреднителя-отстойника равным максимальному количеству сточной  жидкости (по остатку):

W_уо=33,28 м³

Размеры усреднителя-отстойника принимаем:

1. Длина-4 м
2. Ширина-4 м
3. Глубина- 2,2 м.

Следовательно, полный объем усреднителя-отстойника составит 35,2 м³.

Принимаем число отделений в усреднителе-отстойнике 2 шт.

Площадь отделения:

                                                                              (18)

где W- объем усреднителя м³;

n- количество отделений;

Н- высота усреднителя  м;

_F

Длина одного отделения -4 м, ширина- 2м.

Для интенсификации процесса работы усреднителя-отстойника  устанавливаем мешалки. Принимаем 2 мешалки TR 20.74-8/16 со следующими характеристиками:

• крыльчатка трехлопостная;
• материал крыльчатки – полиуретан;
• диаметр крыльчатки 200 мм;
• частота вращения 740 об/мин;
• количество полюсов мотора – 8;
• мощность мотора 2,75кВт;
• потребляемая мощность 3,9 кВт;
• номинальный ток 7,2 А;
• взрывозащита II 2GEEX II ВТ4;
• вес 84 кг.

 

 

 

4.3. Расчет ЭКФ-установки

 

Расход сточных  вод, поступивших на ЭКФ-очистку составляет 18,75 м³/ч. Принят один ЭКФ-аппарат, производительностью 18,75м³/ч. Продолжительность обработки сточных вод принята 50 мин, из них 15 мин или 0,25 ч в камере электрокоагуляции, 20 мин или 0,33 ч в камере электрофлотации. Плотность тока в электрокоагуляторе i_ф =60А/м², в электрофлотаторе i_ф =80А/м². Напряжение постоянного тока 6В. Количество электричества на обработку воды К_э=100 Ач/м². Межэлектродное пространство в камере электрокоагуляции 20 мм.

Объем ЭКФ-устантвки определяется по формуле:

W=Q∙t                                                         (19)

где W - объем  ЭКФ-установки, м³;

Q - расчетный  расход сточных вод, м³/ч;

t - продолжительность  обработки воды, ч.

W=18,75∙0,83=15,56м³

Объем камеры электрокоагуляции  равен:

W_к=18,75∙0,25=4,687м³

Объем камеры электрофлотации  равен:

W_ф=18,75∙0,33=6,18м³

Высота установки определяется по формуле:

H=h₁+h₂+h₃                                                                          (19)

где H - полная высота установки, м;

h₁ - высота слоя жидкости, считая от нижней кромки электродного блока до слоя пены, м, h₁=0,8м;

h₂ - высота слоя пены, h₂=0,2м;

h₃ - высота борта установки, м. h₃=0,3м;

H=0,8+0,2+0,3=1,3м

Площадь зеркала воды в  каждой камере определяется по формуле:

                                                   (20)

где F - площадь зеркала воды, м²;

W - объем камеры, м³;

h₁ - высота слоя жидкости, м.

                

Ширина установки принята 2,0 м. Тогда длина каждой камеры определяется:

                                                             (21)

где L - длина  камеры, м;

F - площадь зеркала  воды, м;

B - ширина установки,  м.

                        

 

 

 

Общая длина  установки составляет:

L=L_к+2∙L_ф+L₁                                                                           (22)

где L - общая  длина установки, м;

L_к - длина камеры электрокоагуляции, м;

L_Ф - длина камеры электрофлотации, м;

L₁ - длина распределительной и сборной камер, м.

L=2,92+2∙3,86+0,3=10,95 м

Cила тока  в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

J_к=K_э∙Q                                                      (23)

где J_к - сила тока в камере электрокоагуляции, А;

К_э - количество электричества, А∙ч/м³;

Q - расход сточных  вод, м³/ч.

J_к=100∙18,75=1875 А

Количество  электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

                                            (24)

где n_к - количество электродов, шт;

В - ширина установки, м;

а - расстояние от стенки камеры до крайнего электрода, м, а=0,04 м;

С - межэлектродное пространство, м;

В₁ - толщина электродов, м, В₁=0,005м.

Проверим длину  камеры электрокоугуляции на вместимость  электродов:

                           (25)

L_к.р.=2*0,04+78*0,0055+(78-1)*0,02=2,01м

L_к.р =2,01м< L_к. =2,92м

Активная площадь одного электрода в камере электрокоагуляции вычисляется по формуле:

f₁=2∙l₁∙h₁                                                                                   (26)

где l₁ - длина электродов,м. l₁=L_к-0,1=2,92-0,1=2,82 м.

h₁ - высота электрода, м.

f₁=2∙2,82∙0,8=4,52м

Активная площадь всех анодов (катодов) в камере электрокоагуляции  составит:

åf_a=åf_к=9,22∙78/2=176,28м²

Расход материала электродов определяется по формуле:

                                              (27)