Расчет локальной очистки сточных вод автапредприятия

V_н.п = m/p=25632гр/сут/1гр/см³ =25632 см³/сут=0,02 м³/сут

3.Рассчитаем количество механических  примесей:

V_м.п=0,04+0,02=0,06 м³/сут

4.Рассчитаем объем осадка V₁, образовавшегося после первичного отстаивания:

Найдем С_{вз-й и} С_н.п осажденных в усреднителе: С_вз-й + С_н.п= 51.2+37.8=89гр/м³

С_{общ вз-х в-в}=288 м³/сут*89гр/м³=25632 гр/сут

V₁= =11.650см³/сут=0,011 м³/сут

Объем воды Q₂ подающийся на следующую стадию, коагуляции, равен:

Q₂= Q₁-V₁=288 м³/сут-0.011м³/сут= 287.98м³/сут

Доза коагулянта для воды разного типа и состава неодинакова  и обычно устанавливается в производственной лаборатории путем опытного (пробного) коагулирования.

Пробное коагулирование производится с целью определения наименьшей дозы коагулянта, обеспечивающей наилучший  эффект осветления воды данного состава. Оптимальная доза коагулянта вызывает образование крупных, быстроосаждающихся хлопьев и не дает опалесценции воды. Для ориентировочных расчетов дозу коагулянта  можно определить по СНиП 2.04.02-84 , исходя из мутности (взвешенные вещества) исходной воды. Однако на практике получаются значительные отклонения от приведенной зависимости, поэтому метод экспериментального определения доз коагулянтов является наиболее достоверным.

Для расчета объема необходимого коагулянта(q_к) готовим 2% раствор коагулянта Fe^2+;

Доза Fe²⁺=96.2мг/л=96.2гр/м³

V_коаг= Доза Fe²⁺*100/2*1 гр/см³=4810см³/м³=4.81л/м³

q_коаг =4.81л/м³*288 м³/сут=1385.28л/сут = 1.39м³/сут

Для расчета объема необходимой  щелочи(q_щ) готовим 2% раствор известкового молока Ca(OH)₂

Доза Ca(OH)₂=88мг/л=88 гр/м³

V_щел = Доза Ca(OH)₂*100/2*1гр/см³=4400 см³/м³=4,4л/м³

q_щел= 4,4л/м³*288 м³/сут=1267.2л/сут=1.27м³/сут

После стадии коагуляции и добавлений реагентов объем воды идущий на стадию нейтрализации (Q₃) равен: Q₂+ q_коаг=287.98м³/сут+1.39м³/сут=289.37м³/сут

После стадии нейтрализации и добавления щелочи, объем воды идущий в отстойник  на осаждение (Q₄) равен: Q₃+ q_щел =289.37м³/сут+1.27м³/сут=290.64м³/сут

После отстаивания объем воды (Q₅) равен: Q₄- V₂= 290.64м³/сут-4 м³/сут =286.64м³/сут

В отстойнике сточная вода прибывает 20 минут, часть взвешенных веществ, и нефтепродуктов оседает, образуя 98% осадок V₂  который подается на обезвоживание и с 98% опускается до 75%. 75% Осадок отправляют на полигон твердо бытовых отходов, а фильтрат, образовавшийся в процессе обезвоживания, можно повторно отправить на очистку в усреднитель. После осаждения в фильтре мы получаем осветленную воду, 20% которой сбрасывается в канализацию (Q₆), а 80% фильтруется через сорбент(Q₇)  и подается в водооборот, также она может быть использована повторно в процессах коагуляции, нейтрализации и фильтрации.

Тогда объем воды сброшенной в канализацию (Q₆) равен: 20% от Q₅=0,2*290.63м³/сут=58.1м³/сут

А объем воды идущей в водооборот(Q₇)=80% от Q₅=290.63м³/сут*0,8=232.51м³/сут.

 

 

Расчет водобалансовой схемы представлен в таблице 2.1

По приведённой таблице видно, что водобалансовое отношение верно,

 

 

Нейтрализация

Коагуляция

Сточные воды автопредприятия

Усреднение

Нефтепродукты взвеси

Q₁= 288м³/сут

Q₂= 287.98м³/сут V_мп= 0.06 м³/сут

2% раствор Fe²⁺ V₁= 0.011м³/сут

Q_{3коагулянта}= 287.37м³/сут

2% раствор  Ca(OH)₂

Q_{4щелочи}= 290.64м³/сут Фильтрат

Осадок(98%)

V₂=4 м³/сут

 

V₂= 4 м³/сут

Осаждение

Обезвоживание

Осветленная Вода

Q₅= 286.64м³/сут

 

20%Канализация

Q₆=58.1 м³/сут

Осадок(95%) V₃=1,45м³/сут

Фильтрация  через сорбент

Q₆= 95.3м³/сут

Обезвоживание

80% Водооборот

                     Q₇= 232.51м³/сут

Обезвоженный  осадок(75%) V₄=0.29м³/сут

 

ПТБО

Рис 2.1 Технологическая схема  очистки сточных вод автопредприятия

 

ПРИХОД		РАСХОД
Показатели	м3/сут	Показатели	м3/сут
1. Вода, поступившая на  очистку	288	1. Очищенная вода	232,51
2. Вода, поступившая с  коагулянтом	4.1	2. Осадок в отстойнике	4
3. Вода, поступившая с  щелочным реагентом	2,05	4. Вода, слитая в канализацию	58.1
ИТОГО	294,15	ИТОГО	294.61

Расчет водобалансовой схемы

Таблица 2.1

 

 

3 Разработка аппаратурной  схемы очистки сточных вод  автопредприятия

Предлагаемая аппаратурная схема очистки нефтесодержащих сточных вод автопредприятия представлена на рисунке 3.1.

Сточная вода по специальной канализационной системе поступает в усреднитель, После усреднения сточная вода смешивается с коагулянтом, который заранее готовится в растворном баке , и подается в реактор, время перемешивания 5 мин. Туда же с помощью САР  подаётся известковое молоко. Система автоматического регулирования (САР) служит для дозирования известкового молока до определенной величины pР которая замеряется рН-метром. В аварийных случаях в реакторе предусмотрен выход осадка, который сбрасывается обратно в усреднитель.

Из реактора сточная вода самотёком поступает в вертикальный отстойник, где происходит образование хлопьев осадка и его осаждение в конусной части отстойника. Время нахождения сточной воды в отстойнике принимается не менее одного часа. Продолжительность периода накопления осадка до его выпуска была принята 12часов.

Затем образовавшийся осадок с помощью шламового насоса  откачивается в шламоуплотнитель, в котором происходит обезвоживание шлама до 75% влажности, образовавшийся в шламоуплотнителе фильтрат направляется в усреднитель Осадок из шламоуплотнителя направляется на дальнейшее обезвоживание на вакуумном фильтре, образовавшийся кек выгружается в сборник шлама , после чего отправляется на полигон твердо бытовых отходов.

После отстаивания 20% осветлённой воды из вертикального отстойника сбрасывается в городскую канализацию, а 80% осветленной воды подается на доочистку, которая включает  фильтрацию через скорый безнапорный фильтр .

Очищенная вода собирается в резервуаре чистой воды, которая может быть использована в водообороте.

 

3.1 Расчет параметров  основного оборудования

При разработке аппаратурной схемы  объем, и параметры рассчитывались в соответствии с объемом поступающей  воды и временем нахождения сточной  воды в каждом оборудовании

 

Дозаторный бак для  коагулянта

Дозаторный бак для коагулянта выбирается в соответствии с необходимым  суточным расходом коагулянта (q_к= 2,46 м³/сут) выбираем дозатор объемом 3 м³

Дозаторный бак для  известкового молока

Дозаторный бак для известкового молока выбирается в соответствии с необходимым суточным расходом  известкового молока (q_щ= 2,05 м³/сут) выбираем дозатор объемом 2,5 м³

Реактор

Реактор рассчитывается на 5 мин пребывания сточной воды (суточный расход сточной  воды переводим в минутный) т.е:

V= 20 м³/час*5 мин/ 60 мин=1,6 м³, принимаем объем реактора равным 2 м³

Расчет параметров вертикального  отстойника

Отстойники этого типа применяют на станциях пропускной способностью до 20 000 м/3сут для очистки производственных и бытовых сточных вод. Вертикальные отстойники, как правило, представляют собой круглые в плане резервуары диаметром 4— 9 м с коническим днищем, образующим емкость для накопления осадка. Существуют также укрупненные (ячейковые) отстойники, имеющие в  плане квадратную форму со стороной 12—14 м. Днище укрупненных отстойников  выполняется в виде четырех иловых приямков пирамидальной формы с  самостоятельным выпуском осадка из каждого.

Различные типы отстойников  отличаются конструкцией впускных и  выпускных устройств и соответственно пропускной способностью. Пропускная способность отстойников характеризуется  не только их геометрическими размерами, но и коэффициентом использования  объема. Наиболее, распространенным типом отстойника является отстойник с впуском воды через центральную трубу, снабженную в нижней части раструбом и отражательным щитом[см. использованная литература пункт 9]

Чертеж вертикального  отстойника представлен на рисунке 3.2. Удаление (осаждение) взвешенных в  воде примесей и скоагулированных хлопьев  происходит под действием силы тяжести. Все современные конструкции  отстойников (горизонтальные, вертикальные, радиальные, полочные и др.), применяемые для осветления воды, являются проточными, так как осаждение взвесей происходит при непрерывном движении воды от входа к выходу. Поэтому скорость движения воды в отстойниках должна быть небольшой, например, в вертикальных отстойниках она измеряется десятыми долями мм/с, а в горизонтальных, радиальных и тонкослойных – несколькими мм/с.

Главной задачей при проектировании отстойников является обеспечение  осаждения в них основной массы  взвесей, содержащихся в обрабатываемой воде. Процент задержанной отстойником  взвеси (эффективность работы отстойника) определяется по формуле:

=95,6%

где М₁ – содержание взвешенных веществ в воде, поступающей в отстойник, мг/л;

М₂ – содержание взвешенных веществ в осветленной воде, выходящей из отстойника, мг/л. В соответствии со СНиП 2.04.02 – 84 содержание взвесей на выходе из отстойника должно быть не более 8 – 12 мг/л.

Величина М₁ определяется по формуле:

М₁ = М_исх. + К Д_к + 0, 25 + Щ=мг/л+0.8*102,5 мг/л+42,9мг/л=312,9 мг/л

где М_исх – наибольшее содержание взвешенных веществ в исходной воде, поступающей на очистные сооружения, мг/л;

Д_к – доза коагулянта в пересчете на безводный продукт, мг/л

К  - коэффициент перевода веса коагулянта в вес сухого вещества образующегося осадка. Для очищенного сернокислого алюминия К=0,8; для неочищенного сернокислого алюминия К=1; для сернокислого железа и хлорного железа К=0,8;

Щ  - доза извести (Д_изв) с учетом нерастворенных примесей, содержащихся в технической извести с активностью 50% по CaO;

Щ = Д_изв (1 – 0,5).

Щ = 88мг/л (1 – 0,5)= 44мг/л

М_исх=1+78мг/л=188 мг/л

Расчет вертикального  отстойника (рис 3.2) заключается в  определении площади поперечного  сечения зоны осаждения, предназначенной  для выделения из воды хлопьевидной смеси, а также объема осадочной  части и необходимой площади  камеры хлопьеобразования.

Суммарная площадь поперечного  сечения отстойника состоит из площади  зоны осаждения и площади камеры хлопьеобразования, расположенной  в центре отстойника.

 

 

Площадь зоны осаждения F (м²) определяется по формуле:

=9,41м²

где – скорость восходящего потока, выбирают не более 0,5÷0,6 мм/с;

 – коэффициент объемного  использования отстойника, принимают  в интервале 1,3÷1,5;

n – количество отстойников,  шт.

q=_12/11m/ч

Площадь камеры хлопьеобразования f (м²) вычисляется по формуле:

= 1,009

h=H*09=4.5 м*0,9 =4,05м

где, t – время пребывания воды в камере хлопьеобразования, мин;

H – высота камеры, м,  принимается равной 0,9 от высоты  зоны осаждения.