Гидроциклоны

Д ля очистки сточных вод от грубодисперсных оседающих примесей и отмывания нефтепродуктов от минеральных загрязнений на железнодорожном транспорте обычно применяются напорные гидроциклоны (рис. 3.6).

Рис. 5. Напорный гидроциклон

1 – корпус; 2 – входной патрубок; 3 – крышка; 4 – сливной патрубок; 5 – цилиндрическая часть гидроциклона; 6 – грязевой насадок

При наличии в технологической схеме очистки тонкослойных нефтеуловителей гидроциклоны могут не предусматриваться.

Диаметр входного патрубка гидроциклона определяется по эмпирической формуле , см:

(36)

где H - напор перед гидроциклоном, м; Н = 10...15 м (принимаю 12 м).

Диаметр гидроциклона принимается d = 4*d_п = 4*8,75 = 35 см.

Диаметр сливного патрубка d_сл = 0,4*d = 0,4*35 = 14 см.

Диаметр шламовой насадки d_ш = 0,12*d = 0,12*35 = 4,2 см.

Диаметр отверстия сопла определяется по формуле, см:

(37)

где v_вх - входная скорость в гидроциклон обычно принимается v_вх = 6...10 м/с (принимаю 8 м/с).

Высота цилиндрической части гидроциклона принимается равной Н_ц = d, высота конической части Н_к = 3*Н_ц.

Эффект очистки сточных вод от взвешенных веществ в напорных гидроциклонах принимается Э_г^в.в = 30...50% (принимаю 40%).

Остаточная концентрация взвешенных веществ в очищенной воде после гидроциклона составляет, мг/л,

(38)

В технологической схеме обычно предусматривается не менее двух гидроциклонов, один из которых резервный.

Расчет ведется по приведенным выше формулам(36-38) и сведен в таблицу 11.

Таблица 11

Расчёт сооружений. Гидроциклоны.
Исходные данные				Расчёт
Qч.max	H	Vвх	ЭгВ.В	dп	d	dсл	dш
42,09	12	8	40	5,56	27,8	13,9	3,336
				dc	Hц	Hк	Кост.гВ.В
				2,59	27,8	7,77	58,08

Флотаторы-отстойники

Д ля очистки сточных вод от плавающих и эмульгированных нефтепродуктов, смол, масел и других тонкодисперсных примесей рекомендуется установка флотатора-отстойника (рис. 3.7).

Рис. 6. Флотатор-отстойник

1 – отстойная камера; 2 – водосборный лоток с зубчатым водосливом; 3 – мостик обслуживания; 4 – трубопровод рециркуляционной воды; 5 – электропривод; 6 – верхние скребки для сбора всплывающих загрязнений (пены); 7 – сборный карман для всплывающих загрязнений (пены); 8 – кольцевой водосборный лоток; 9 – трубопровод для удаления всплывающих загрязнений; 10 – донные скребки; 11 – трубопровод для удаления осадка; 12 – приямок для осадка; 13 – водораспределитель; 14 – трубопровод для подачи воды на очистку; 15 – камера флотации; 16 – трубопровод очищенной воды

Флотаторы-отстойники применяются при сравнительно больших расходах сточных вод, что для железнодорожных станций характерно при совместной очистке дождевых и производственных сточных вод.

В состав флотационной установки напорного типа входят: флотатор, напорный бак, насос для подачи очищаемой воды, рециркуляционный насос, реагентное хозяйство.

Объем флотатора-отстойника определяется по формуле, м³:

W_ф-о = Q_ч.max * t_ф-о (39)

где t_ф-о – время пребывания воды во флотаторе-отстойнике, ч,

t_ф-о = t_ф.к + t_о.к (40)

где t_ф.к – время пребывания воды во флотационной камере; обычно принимается t_ф.к = 10...20 мин;

t_о.к – время пребывания воды в отстойной камере; обычно принимается t_о.к = 1,5...2 ч.

Рабочая высота флотатора-отстойника принимается в пределах Н_ф-о = 1,5...3 м (принимаю 2 м).

Площадь зеркала флотатора-отстойника определяется по формуле, м²:

F_ф-о = W_ф-о / H_ф-о (41)

Диаметр флотатора-отстойника определяется, м,

(42)

Объем флотационной камеры определяется, м³,

W_ф.к = Q_ч.max * t_ф.к (43).

Высота флотационной камеры, т.е. расстояние от поверхности воды до верха водораспределителя, обычно принимается в пределах Н_ф.к = 1...1,2 м (принимаю 1,2 м).

Площадь зеркала флотационной камеры определяется, м²,

F_ф.к = W_ф.к / Н_ф.к (44).

Диаметр флотационной камеры определяется, м,

(45).

Высота нейтрального слоя выше днища флотатора-отстойника принимается h_н.с = 0,3 м, высота борта h_б > 0,3 м [1].

Строительная высота флотатора-отстойника определяется, м,

Н_стр = h_б + Н_ф-о + h_н.с (46).

Производительность рециркуляционного насоса при подаче воды во флотатор-отстойник насосом принимается, м³/ч,

Q_р = 0,5 * Q_ч.max (47)

Напор, развиваемый рециркуляционным насосом, рекомендуется принимать Н_р = 35...40 м.

Объем напорного бака определяется, м³,

W_б = Q_р / (30...60) = 52/45 = 1,15 м³.

Высота бака Н_б принимается равной 1...1,5 м (принимаю 1м), а его диаметр определяется по формуле, м:

(48)

Остаточная концентрация нефтепродуктов и взвешенных веществ в очищенной воде после флотатора-отстойника составляет без применения реагентов 40...50 мг/л, с применением реагентов - 15...20 мг/л. Принимаем 40 мг/л Расчёт выполнен по приведенным выше формулам (39-48) и сведен в таблицу 12.

Таблица 12

Расчёт сооружений. Флотаторы отстойники.
Исходные данные				Расчёт
Qч.max	tф.к	tо.к	Wф-о		tф-о	Fф-о	Dф-о
42,09	15	1,5	73,66		1,75	36,83	6,85
hн.с	(30…60)	Hб	Qр		Wб	Dб
0,3	45	1	21,05		0,47	0,77
Hф-о	Hф.к.	hб	Wф.к		Fф.к	Dф.к	Hстр
2	1	0,3	10,52		10,52	3,66	2,6