Реферати українською » Экология » Проектування водоочисної станції


Реферат Проектування водоочисної станції

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Запровадження

 

За часів поселення покупців, безліч розміщення промислових об'єктів реалізувалися в безпосередній близькості до прісних водойм, що використовуються питних, гігієнічних, сільськогосподарських наукових і виробничих цілей. У процесі використання води людиною вона змінювала свої природні властивості та низці випадків ставала небезпечної в санітарному відношенні. Згодом з недостатнім розвитком інженерного устаткування міст й управління промислових об'єктів виникла потреба у пристрої організованих способів відведення забруднених відпрацьованих потоків води спеціальними гідротехнічним спорудам.

Нині значення прісної води як природного сировини невпинно зростає. З використанням у побуті та промисловості вода забруднюється речовинами мінерального і органічного походження. Таку воду прийнято називати стічної водою.

Залежно з походження стічних вод мовби можуть утримувати токсичні речовини і збудники різних інфекційних захворювань.Водохозяйственние системи міст і промислових підприємств оснащені сучасними комплексамисамотечних і напірних трубопроводів та інших спеціальних споруд, що реалізують відведення, очищення, знешкодження і води та які виникають опадів. Такі комплекси називаютьсяводоотводящей системою.

У 1898 р. у Москві введена в експлуатацію першаводоотводящая система, куди входилисамотечние і напірніводоотводящие мережі, насосну станцію, ілюблинские поля зрошення. Вона стала родоначальницею найбільшої Європі московської системи водовідведення і очищення стічні води.

Комплексне розвиток систем водовідведення з очисними спорудами почалося з встановлених доз очищення стічних вод мовби під час випуску в річку, розроблених в Англії 1876 р. Досягнення науку й техніки сприяло підвищенню ступеня на благоустрій міст рівня сучасної цивілізації.

Особливого значення має розвиток сучасної системи водовідведення побутових наукових і виробничих стічних вод мовби, які забезпечують високий рівень захисту навколишнього природного середовища від забруднень. Найбільш суттєві результати отримано розробки нових технологічні рішення у питаннях ефективне використання води систем водовідведення і очищення виробничих стічних вод мовби.

>Предпосилками для успішного вирішення завдань для будівництваводоотводящих систем є розробки, що їх висококваліфікованими фахівцями, використовуючи новітні досягнення науку й техніки у сфері будівництва та реконструкціїводоотводящих мереж, і очисних споруд.


Вихідні дані

 

Загальний витрата води:Q =48,742л/сек.

Загальна кількість населення: Nчол =4546 чол.

КонцентраціяБПК: 300г/м3 .

Концентраціявзв.в-в для суміші:250мг/л.

До>вз= 189,5г/м3.

KN= 23,25г/м3.

До>Р205=9,59г/м3.

До>Cl=26,15г/м3.

Довпавши=>7,26г/м3.


1. Споруди для механічного очищення стічних вод мовби

Механічна очищення стічні води є технологічний процес, завдяки якому вона механічними і фізичними методами з стічних вод мовби видаляютьсянерастворенние домішки. Зазвичай, вона є методом попередньої очищення варта підготовки стічні води до біологічним чи фізико-хімічним методам очищення. Через війну механічного очищення забезпечується зниження зважених речовин до 90%, а органічних речовин до 20%.

>Приемний резервуар

грати

>песколовки

відстійники

>Рис1 Схема споруд при механічноїотчистке

1.1 Підбір решіток

>Решетки застосовуються затримання з стічні води великих забруднень і є спорудами,подготовляющими стічні води до подальшої, повнішої очищенні.

>Прозори між стрижнями решіток мають бути якомога меншими, щоб затримувати якнайбільше грубих домішок для полегшення роботи відстійників.

>Решетки роблять з сталі та мають в опалювальному будинку. При кількості покидьків, стягуваних із решіток до 0,1 м3/>сут , передбачається ручна очищення, якщо більше –механічна очищення.СНиП 2.04.03-85п.5.16.

Кількість покидьків, затриманих на ґратах приймається за таблицею 23СНиП 2.04.03-85, середня щільністьотьросов приймає 750кг/м3.

Мал.1. схема грати

>В-ширинаподводящего іотводящего лотків, Ур-ширинарешетки,h>p- розрахункова глибина води, h1- втрати напору в решітці,1-решетка

1. Використовуючи формули Павловського:

>Q=

>R=/

> =

з =


Знаходимо ухил трубопроводу (і), цього спочатку визначаємо площа живого перерізу (>)

> =>Q/

Загальний витрата водиQ=48,742л/с, чиQ=0,05 м3/з. Швидкість води вподводящем каналі (>) міститься у межах0,6<<0,8, беремо значення=0,8 м/с.

> =0,05 /0,8 =0,0625 м2.

Виходячи з цього, розміри лотка матимуть такі числові значення:

ширинаВ=0,25 м, шар водиh=0,25 м.

>Смоченний периметр=0,25+20,25= 0,75 м.

>Гидравлический радіусR=0,0625 /0,75 = 0,083 м.

Значення коефіцієнта шорсткості (n) підбираємо з урахуваннямСНиПа 2.04.03-85, для самопливного режимуn=0,014.

з = =47,18

>i==0,64/309,67=0,0032

Можна виконати таку перевірку

>Q==0,05025 м3/з,

а булоQ=0,05 м3/з. Така зміна допускається.

>2.Определяем розміри грати. Для знаходження спільної ширини грати визначаємо ширину наявнихпрозоров і стрижнів.

Знаходимо площупрозоров (>Wпр)

>Wпр =>Q/р =0,05/0,8=0,0625 м2

дер –швидкість води в решітці, не що перевищує1м/с.

Розраховуємо площа одногопрозора (>пр)

>пр=впрhл=0,0160,25=0,004

девпр- оптимальна ширинапрозора, рівна 16 мм.

Визначаємо кількістьпрозоров (>Nпр)

>Nпр=Wпр />пр=0,0625 /0,004=15,625=16

Звідси випливає, що стрижнів 15 прим.

Знаходимо площупрозоров1616=256мм.=0,256 м.

Загальна ширина стрижнів157=105мм.=0,105 м.

Отже загальна ширина грати 0,256 +0,105 =0,361 м.

>3.На підставі, що ширинапрозоров грати дорівнює16мм, слід, що його покидьків стягуваних із решіток одну людину Р =>8л/год

Загальна кількість населення (N) дорівнює 4546 чол.

Визначаємо обсяг покидьків,задерживающихся протягом року (>Vотбр)

>Vотбр =>45468=36368л/год=36,368 м3/рік

Середня щільність покидьків П =>750км/м3, звідси маса покидьків (М) дорівнює

М= =>75036,368 /365=74,7кг/сут.

Розраховуємо кількість що надійшли до грати зважених речовин на добу при цьому

>Q>сут див>взв=>4211,3189,5=798041г/сут=798,04кг/сут

>Q>сут =>24=4211,3 м3/>сут

Кількістьнезадержавшихся зважених частинок одно

798,04 -74,7 =723,34кг/сут

Концентрація зважених речовин не вдома До’>взв

До’>взв==0,17кг/м3=170г/м3.

1.2 Розрахунокпесколовок

>Песколовки призначені затримання піску та інших мінеральних домішок значущістю понад 0,2-0,25 мм, які у стічної воді. Застосовуються на про очисні споруди продуктивністю100м3 />сут і більше. Кількістьпесколовок чи відділень слід сприймати щонайменше двох, причому всіпесколовки чи відділення мають бути робочими. На про очисні споруди малої продуктивності застосовують горизонтальніпесколовки, горизонтальні з круговим рухом води та тангенціальніпесколовки. Принцип роботипесколовки грунтується у тому, що потік стічної води сповільнюється, важкий пісок осідає, а м'яка органічна домішка вступає у відстійник.

Розрахунок горизонтальнихпесколовок

>Рис 2. Схема горизонтальнійпесколовки.

а) подовжній розріз; б) поперечний розріз

При розрахунку горизонтальних іаерируемихпесколовок йдуть визначати їх довжину L>s, м, за такою формулою

де K>s — коефіцієнт, який приймає по табл. 27СНиПа 2.04.03-85;

H>s — розрахункова глибинапесколовки, м,принимаемая дляаерируемихпесколовок рівної половині загальної глибини;

v>s швидкість руху стічні води, м/с,принимаемая по табл. 28СНиПа 2.04.03-85;

u0 — гідравлічнакрупность піску,мм/с,принимаемая залежно від необхідного діаметра затриманих частинок піску.

K>s=1,55, при діаметрі затриманих частинок 0,23 мм

u0=22мм/с

Швидкість руху води за максимального припливі v>s=0,3 м/с

H>s=0,5 м

= 10,56 м

Для горизонтальнихпесколовок — тривалість перебігу стічні води за максимального припливі щонайменше 30 з.

Площа живого перерізу

> =>Q/

>=0,05/0,3=0,17 м2

Кількість піску,задерживаемого впесколовках, для побутових стічні води слід приймати 0,02л/челсут, вологість піску 60%, об'ємний вагу 1,5т/м3. Обсягпескового приймання слід сприймати трохи більшедвухсуточного обсягувипадающего піску, кут нахилу стінок приямку до обрію — щонайменше 60°.

Виходячи з розуміння, що кількість населення 4546 людина, знаходимо кількість піску,задерживаемого впесколовках. V= Nчол>0,02

>V=45460,02 =90,92л/сут =0,091 м3/>сут

Щільність піску приймаємо рівнуП=1,5т/м3

Звідси безліч,задерживаемого піскуm =>ПV

>M=15000,091 =136,5кг/сут

Розраховуємо кількість що надійшли допесколовку зважених речовин на добу при цьому

>Q>сут > До’>взв =>4211,3170=715921г/сут=715,9кг/сут

Кількість піскунезаржавшегося впесколовке одно

715,9 -136,5 =>579,4кг/сут

Концентрація зважених речовин не вдома До”>взв

До”>взв=>1000=137,6г/м3.

Ставлення ширини до глибині відділення — >В:Н = 1

ЗвідсиШирина відділення дорівнює 0,5 м, оскільки глибинаН=0,5

ПлощапесколовкиS=10,56 м2

Задля підтримки в горизонтальнихпесколовках постійної швидкість руху стічних вод мовби виході зпесколовки слід передбачати водозлив із широкою порогом.

Розрахунокаерируемихпесколовок

>Рис 3. Схемааерируемойпесколовки.

Для поділу механічних забруднень по фракційного складу чи з щільності застосовуютьаерируемиепесколовки (рис.), до складу яких входять вхідні труба -1,воздуховод- 2,воздухораспределители- 3, вихідна труба- 4,шламосборник -5 з отвором- 6 видалення шламу. Великі фракціїосаждаются,как й у горизонтальнихпесколовках. Дрібні ж частки, обволікаючи бульбашками повітря, спливають нагору і з допомогоюскребкових механізмів видаляються із поверхні.

Дляаерируемихпесколовок:

інтенсивністьаерациии — 3—5 м3/(м2 > год);

поперечний ухил дна допесковому ятки — 0,2—0,4;

впуск води — співпадаючий і розсилання їх обертання води впесколовке, випуск — затоплений;

ставлення ширини до глибині відділення — >В:Н = 1:1,5;

Розрахунок ведемо за аналогією в розрахунку горизонтальнихпесколовок

K>s=2,08 при діаметрі затриманих частинок 0,23 мм

u0=22мм/с

Швидкість руху води за максимального припливі v>s=0,1 м/с

H>s- розрахункова глибинапесколовки,принимаемая0,8м

=3,78 м

Площа живого перерізу =>Q/

>=0,05/0,1=0,5 м2

Кількість піску,задерживаемого впесколовках, для побутових стічних вод мовби слід приймати 0,03л/челсут.

Обсягзадерживаемого піску:


>W=45460,03 = 136,38л/сут =0,14 м3/>сут

Масазадерживаемого піску:

>M=15000,14=210кг/сут

Розраховуємо кількість що надійшли допесколовку зважених речовин на добу при цьому

>Q>сут > До’>взв =>4211,3170=715921г/сут=715,9кг/сут

Кількість піску незадержавшегося впесколовке одно

715,9 -210=505,9кг/сут

Концентрація зважених речовин не вдома До”>взв

До”>взв=>1000=120,1г/м3.

Ставлення ширини до глибині відділення —В:Н = 1:1,5

Звідси ширина відділення дорівнює 0,53 м, оскільки глибинаН=0,8

Інтенсивністьаерациии — 3—5 м3/(м2 > год);

Для даноїпесколовки витрата повітряQ 2,363= 7,08 м3/ год

Таблиця 1. Порівнянняпесколовок

Параметри >Аерируемаяпесколовка Горизонтальнапесколовка
>Ширина, м 0,53 1
Глибина, м 0,8 0,5

>Площадь,м2

2,03 10,56
>Длинна, м 3,78 10,56

До”>взв >г/м3

120,1 137,6

З представленої таблиці 1 очевидно, щоаерируемаяпесколовка більш компактна за обсягом і порівняно із горизонтальним,качественне очищає вступники стічні води. Але у установціаерируемойпесколовки необхідно враховувати, що з її функціонування знадобиться на будівництвовоздуходувной насосної станції. З економічного погляду горизонтальнапесколовка більш вигідніше. Вона як і проста в експлуатації. З огляду на що концентрації зважених речовин виході зпесколовок теж не надто відрізняються, то віддамо перевагу економічніший варіант.

1.3 Розрахунок відстійників

>Отстойники - резервуари чи басейни виділення з рідини зважених домішок осадженням їх під впливом сили тяжкості при зниженою швидкості потоку.Отстаивание є найпростішим і найчастіше що застосовуються у практиці способом виділення з стічні водигрубодисперсних домішок. що під дією гравітаційної сили осідають на дно відстійника чи спливають з його поверхню.

Залежно від необхідної рівня очищення стічних вод мовби відстоювання застосовується чи цілях попередньої їх опрацювання перед очищенням інших, складніших спорудах, чи як засіб остаточної очищення, коли з місцевих умов потрібно виділення з стічні води лишенерастворенние (>осаждающиеся чи спливають) домішки.

Залежно від призначення відстійників у технологічному схемою очисний станції вони поділяються на первинні і вторинні. Первинними називаються відстійники перед спорудами для біологічного очищення стічні води; вторинними — відстійники, що влаштовуються для освітління стічних вод мовби, минулих біологічну очищення. Тип відстійника (вертикальний, радіальний, з обертовимсборно- розподільчим пристроєм, горизонтальний, двох'ярусний та інших.) необхідно вибирати з урахуванням прийнятої технологічної схеми очищення стічні води і методи обробки їх осаду, продуктивності споруд, черговості будівництва, числа експлуатованих одиниць, конфігурації і рельєфу майданчики, геологічні умови, рівня грунтових вод тощо. п.

>Горизонтальний відстійник

>Рис. 4. Схема горизонтального відстійника

а) розріз; б) план;

1-подводящий лоток; 2 -розподільний лоток; 3-полупогружние дошки; 4- збірний лоток; 5- відвідної лоток; 6 - лоток для збирання й видалення плаваючих речовин; 7 - трубопровід видалення осаду.

Розрахунковий значення гідравлічноїкрупности u0,мм/с, необхідно визначати по кривим кінетики відстоювання Еге =f(t), одержуваним експериментально, з приведенням отриманого лабораторних умовах величини до висоті шару, рівної глибині проточній частини відстійника, за такою формулою

де H>set — глибина проточній частини вчених у відстійнику, м; H>set=>1,5м

K>set — коефіцієнт використання обсягу проточній частини відстійника; K>set=0,5

>t>set — тривалість відстоювання, з, відповідна заданому ефекту очищення отримана в лабораторному циліндрі в шарі h1; для міських стічних вод мовби цю величину допускається приймати по табл. 30;t>set=>7200с.

n2 — показник ступеня, залежить від агломерації суспензії у процесі осадження; для міських стічні води слід визначати по чорт. 2СНиПа 2.04.03-85, n2=0,34, h1=>500мм.

=1,82мм/с

Визначаємо довжину L>s, м, за такою формулою

де K>s — коефіцієнт, який приймає по табл. 27; K>s=0,5

H>s — розрахункова глибина, м, H>s=1,5

v>s — швидкість руху стічних вод мовби, м/с,принимаемая по табл. 28;

u0 — гідравлічнакрупность піску,мм/с,принимаемая залежно від необхідного діаметра затриманих частинок піску

=11,5 м.

Площа живого перерізу

> =>Q/

>=0,05/0,007=7,14 м2

Визначаємо ширину

У>set=/H>s=7,14/1,5=4,76 м.

Кількість осадуQ>mud, м3/год, який виділяється при відстоюванніопределем з концентрації зважених речовин, у котра надходить воді Зen і концентрації зважених речовин, у освітленої воді Зex:

деqw — витрата стічних вод мовби, м3/год;

>r>mud — вологість осаду, %;r>mud=95%

g>mud — щільність осаду,г/см3. g>mud=1,05г/см3

=0,3 м3/год


Беручи до уваги, що з проектуванні очисних установок, зазвичай, застосовуються типові чи експериментальні конструкції відстійних споруд із відомими геометричними розмірами, за розрахункову величину слід сприймати продуктивність одного відстійникаq>se>t, коли він забезпечується поставлене ефект очищення. Після розрахункуq>se>t з загального витрати стічних вод мовби визначається кількість робочих одиниць відстійників N

 

N =

Продуктивність одного відстійникаq>set, м3/год, слід визначати з заданих геометричних розмірів спорудження та необхідного ефекту освітління стічних вод мовби за такою формулою

 

=272,8 м3/год

N =175,5/272,8 =0,6

З розрахунків видно, що у очисних споруди буде один первинний відстійник.

>Радиальний відстійник

Широке застосування очищення виробничих стічні води великих заводах знаходять радіальні відстійники, які мають високої продуктивністю. На рис. представлена схема радіального відстійника. Подача шламу вшламосборник здійснюється обертовим механічним шкребком.

>Рис.5. Схема радіального відстійника

1 - вхідні труба; 2 - що відводить труба; 3 -шламосборник; 4 - канал виведення шламу; 5 - механічний шкребок

Розрахунковий значення гідравлічноїкрупности u0,мм/с,

 

H>set глибина проточній частини вчених у відстійнику, м; H>set=>1,5м

K>set — коефіцієнт використання обсягу проточній частини відстійника; K>set=0,45

>t>set — тривалість відстоювання, з, >t>set=>7200с.

n2 — показник ступеня, залежить від агломерації суспензії у процесі осадження; для міських стічних вод мовби слід визначати по чорт. 2.

n2=0,44, h1=>500мм.

=1,82 мм

Розрахунковий обсяг W

>W==q>max*t>set=>0,05*7200=360м3

Fколо= W/ H>set=>360/1,5=240м2

,

це означає, що

=17,5

>Колличество відстійників вираховується за формулою N = .       

Продуктивність одного радіального відстійникаq>set, м3/год, слід визначати з заданих геометричних розмірів спорудження та необхідного ефекту освітління стічні води за такою формулою

де До>set коефіцієнт використання обсягу, який приймає по табл. 31;

До>set= 0,5;

D>set діаметр відстійника, м;

D>set= 17,5 м;

>den —діаметрвпускного устрою, м;

>den = 0,2 м;

u0 — гідравлічнакрупность затриманих частинок,мм/с, обумовлена за такою формулою (30);

u0 = 1,82 мм;

v>tb турбулентная складова,мм/с,принимаемая по табл. 32 залежно від швидкості потоку в відстійнику vw, >мм/с;

v>tb = 0,05мм/с;

N =175,5/42,9 =4

З розрахунків видно, що у очисних споруди буде 4 первинних радіальних відстійників.

Таблиця2.Сравнение відстійників

Параметри >Горизонтальний відстійник >Радиальний відстійник
Кількість, прим. 1 1
Довжина/ діаметр, м 11,5
Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація