Расчет сооружений
Расчет сооружений МОС производится на максимальный часовой расход поступающих сточных вод. При устройстве приемного резервуара, выполняющего одновременно роль усреднителя, его емкость следует рассчитывать на сглаживание пиковых концентраций загрязнений по формуле:
,
где
-
расчетная продолжительность усреднения,
ч; принимается
;
принимаем
.
Для перемешивания сточных вод в усреднителе предусматриваем подачу воздуха через перфорированные трубы-барботеры диаметром 40…50 мм.
При сбросе в приемный резервуар-усреднитель грязной воды после промывки фильтров его объем должен быть соответственно увеличен.
Насосы, перекачивающие стоки на очистку,
подбираем по расходу
,
и требуемому напору, обеспечивающему
нормальную работу гидроциклонов и
других сооружений с учетом их высотного
расположения, которое определяется при
проектировании очистной станции.
Количество, размеры сооружений и их состав должны обеспечивать требуемое количество очистки сточных вод, обработки осадка и других отходов, а также бесперебойную работу очистной станции в режиме постоянной эксплуатации.
Расход очищенных производственно-дождевых
сточных вод из резервуара очищенной
воды (РОВ) по часам суток зависит от
режима притока стоков на МОС и графика
работы насосной станции оборотного
водоснабжения. Необходимая емкость РОВ
определяется методом совмещения графиков
притока и откачки воды. В проекте емкость
резервуара очищенной воды ориентировочно
принимаем равной 25
.
Нефтеуловители
Обычные и тонкослойные нефтеуловители
применяются для очистки сточных вод от
нефтепродуктов и механических примесей,
которые могут быть выделены методом
отстаивания. В силу конструктивных
особенностей тонкослойные нефтеуловители
более компактны и обеспечивают полное
задержание основной массы тонкоэмульгированных
нефтепродуктов с размерами частиц до
30 мк и частично более мелких фракций,
обычные нефтеуловители – только частицы
с размерами фракций
100 мк.
Расчёт обычных нефтеуловителей (рис
.2.3) производится на максимальный приток
сточных вод
,
в следующем порядке.
Рис. 2.3. Нефтеуловитель:
1 – подающая труба; 2 – распределительный лоток; 3 – лебедка; 4 – распределительная перегородка; 5 – отстойная зона; 6 – устройство для сбора и удаления нефтепродуктов; 7 – устройство для сгона нефтепродуктов; 8 – полупогруженная нефтеудерживающая стенка; 9 – сборный лоток; 10 – скребок; 11 – приямок с трубой (гидроэлеватором) для удаления осадка
Назначаем габариты нефтеловушки:
принимаем число секций нефтеловушки
(согласно [1],
)
;
принимаем глубину нефтеловушки
и
ширину ее секции
(согласно
[1],
).
После назначения габаритов нефтеловушки определяем среднюю скорость движения воды в ее проточной части по формуле:
.
Далее определяем длину нефтеловушки по формуле:
,
где
-
гидравлическая крупность (т.е. скорость
всплывания нефтяных или взвешенных
частиц),
.
В общем случае гидравлическая крупность загрязнений определяется по данным кинетики осаждения нефти или взвеси. При отсутствии этих данных гидравлическая крупность нефтяных частиц для обычных нефтеуловителей принимается, согласно [1], равной 0,4…0,6 ;
-
коэффициент, учитывающий турбулентность
и струйность потока воды в нефтеловушке,
при
.
Согласно
[1], отношение
должно
быть в пределах от 15 до 20
.
Расчетная продолжительность отстаивания воды в нефтеловушке определяется по формуле:
.
Продолжительность всплывания нефтяных частиц определяется по формуле:
.
Необходимо, чтобы
было меньше
.
Количество свежего осадка, задерживаемого в нефтеловушке, определяется по формуле:
,
где
-
суточный расход сточных вод, поступающих
на МОС,
;
–
количество задерживаемого осадка по
сухому веществу,
,
принимаем
;
-
плотность свежевыпавшего осадка,
согласно [1],
;
-
влажность осадка,
[1].
Высота слоя осадка в нефтеловушке определяется по формуле:
.
Согласно [1], слой осадка в нефтеловушке следует принимать до 0,1 м. сопоставляя эту величину с расчетной, определяем частоту включения скребков для сгребания осадка и его удаления из нефтеловушки, т.е.:
.
Слой всплывших продуктов в нефтеловушке
принимается
,
[1].
Высота борта нефтеловушки
и
высота нейтрального слоя
принимаются
;
,
[1].
.
Эффект очистки (задержания) нефтепродуктов
в нефтеуловителе зависит от гидравлической
крупности загрязнений, состава и свойств
сточных вод, определяющих кинетику их
отстаивания. Поскольку этих данных нет,
эффект очистки стоков от нефтепродуктов
в обычных нефтеловушках принимается
по [1], при
.
Остаточная концентрация нефтепродуктов в очищенной воде после нефтеловушки составляет:
.л
Эффект очистки сточных вод в нефтеуловителе
от взвешенных веществ зависит от
физических свойств минеральной и
органической взвеси. Ориентировочно
принимаем расчетный эффект очистки в
обычных нефтеловушках
[1].
Остаточная концентрация взвешенных веществ в очищенной воде после нефтеловушки составляет:
.
Для сбора и удаления нефтепродуктов с поверхности нефтеловушки предусматриваются нефтесборные поворотные трубы.
Тонкослойные нефтеуловители применяются для повышения эффекта очистки и повышения компактности очистных сооружений. Проектируем их на базе обычных нефтеуловителей посредством установки в их отстойной зоне тонкослойных элементов.
Размеры и количество блоков тонкослойных элементов определяются из условия:
,
где
-
ширина секции нефтеловушки,
;
-
количество блоков, установленных
параллельно; определяется конструктивно,
обычно
при
;
принимаем
;
-
ширина блока тонкослойных элементов,
.
Высота блока принимается равной высоте
нефтеловушки, т.е.
.
.
Для сбора всплывших нефтепродуктов над блоком оставляем зону глубиной .
Для сгребания осадка и его удаления из нефтеловушки под блоком оставляем зону глубиной :
,
.
В нефтеуловителях с бункерным днищем эта зона не предусматривается.
Длина тонкослойных элементов определяется по формуле:
,
где
-
коэффициент, учитывающий действительные
условия осаждения частиц в тонкослойном
отстойнике; при ориентировочных расчетах
принимаем равным 1,3…1,5; принимаем
;
-
расстояние между тонкослойными
элементами; принимается
;
принимаем
;
-гидравлическая
крупность задерживаемых нефтяных
частиц,
;
-
угол наклона тонкослойных элементов;
принимается из условия сползания осадка
;
принимаем
.
Длина тонкослойных элементов
,
обычно набирается из отдельных блоков,
длина каждого из которых составляет
1,5…3
и определяется из конструктивных
соображений.
Блоки тонкослойных элементов рекомендуется
размещать на расстоянии не менее
от водораспределительных и
от водосборных устройств.
Поскольку отсутствуют данные по кинетике
отстаивания нефтепродуктов в тонком
слое для предприятий железнодорожного
транспорта, расчетный диаметр частиц
нефтепродуктов
,
обеспечивающий требуемый эффект
задержания эмульгированных нефтепродуктов
,
определяется по таблице 3.5 методических
указаний «Отведение и очистка
производственных сточных вод
железнодорожной станции»; принимаем
при
.
Гидравлическая крупность в этом случае находится по зависимости:
где
-
коэффициент, учитывающий влияние
механических примесей на скорость
всплывания нефтяных частиц; для стоков
от железнодорожных станций
;
принимаем
;
-
абсолютная вязкость жидкости, при
температуре стоков
;
-
плотности воды и нефтепродуктов, обычно
принимают
,
;
-
ускорение свободного падения;
;
- диаметр частицы нефтепродуктов, полностью задерживаемых в нефтеуловителях, принимаем .
Остаточное содержание нефтепродуктов в очищенных водах после тонкослойного нефтеуловителя при отсутствии данных по кинетике отстаивания в тонком слое определяем по формуле:
,
где
-
содержание растворенных нефтепродуктов,
не задерживаемых в нефтеуловителе; для
железнодорожных предприятий
;
принимаем
;
-
то же, эмульгированных нефтепродуктов,
для
обычного стока и
для стоков от моечных машин. Принимаем
;;
- эффект очистки стоков в тонкослойном нефтеуловителе от эмульгированных нефтепродуктов, .
Остаточное содержание взвешенных веществ в очищенных водах после тонкослойного нефтеуловителя определяется по формуле:
,
где
-
эффект очистки сточных вод в тонкослойном
нефтеуловителе от взвешенных веществ;
принимается
;
принимаем
.