22. Расчет и выбор технологического оборудования для очистки пром.Сточных вод

Загрязнения, содержащиеся в производственных сточных водах, подразделяют на три группы: минеральные, органические и бактериальные. Все они могут находиться в растворенном, нерастворенном и коллоидном состояниях. Очистка сточных вод от загрязнителей может осуществляться механическими, физико-химическими и биологическими методами.

Механическая очистка предназначается для очистки сточных вод от грубодисперсных нерастворимых минеральных и органических примесей, значение механической очистки заключается в предварительной подготовке производственных сточных вод к использованию для промыш­ленного водоснабжения или (при необходимости) к другому, более глубокому методу очистки. Методы механической очистки состоят из фильтрации через решетки, из пескоулавливания, отстаивания, гидроциклонирования и фильтрования. Типы и размеры очистных сооружений зависят от состава, свойств и объемов производственных сточных вод, а также от требований к качеству очищенной воды.

Для выделения из производственных сточных вод песка и других нерастворимых минеральных примесей применяются песколовки. На­большее распространение получили горизонтальные песколовки, используемые при расходах сточных вод более 10000 м3 в сутки. Число отделений песколовок обычно не менее двух, при этом оба являются рабочими.

Алгоритм расчета песколовки:

При расчете горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды площадь живого сечения одного отделения определяют по формуле:

где q – максимальный расход сточных вод, м3/с; υ - средняя ско­рость движения воды, м/с; n – кол-во отделений.

Длину песколовки определяют по формуле

где h₁ – глубина проточной части песколовки, м; u₀ – гидравлическая крупность песка расчетного диаметра, мм; К – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности на работу песколовок.

Практика работы очистных сооружений показала, что при работе горизонтальных песколовок с прямолинейным движением скорость воды следует принимать равной 0,3 м/с, а расчетный диаметр частиц песка - 0,2–0,25 мм. Продолжительность нахождения обрабатываемой воды в песколовке должна быть не менее 30 с. Для обеспечения высоких показателей работы песколовки в ней необходимо поддерживать постоянными расход и скорость движения обрабатываемой воды.

Интенсификация механической очистки сточных вод может быть выполнена в открытых (безнапорных) и напорных гидроциклонах.

О ткрытый гидроциклон, применяемый в качестве песколовки, работает при больших гидравлических нагрузках и задерживает минеральные примеси с гидравлической крупностью ≥ 20 мм/с. Циклон состоит из цилиндрической части 3, вверху которой находится периферийный водослив 2 с погружным кольцом 1, и конической части 4 с разгрузочной насадкой 5. Осветленная вода I обеспечивает задержание и затем удаление из воды легких всплывающих веществ.

Алгоритм расчета гидроциклона:

Основной характеристикой для расчета открытых гидроциклонов является величина удельной гидравлической нагрузки g, м3/(м2·ч), определяемая по формуле:

g = 4,32 · u,

где u – гидравлическая крупность задерживаемых частиц, мм/с.

Рассчитывают площадь зеркала воды в гидроциклоне S3, м2, по формуле:

где q –расход сточных вод, м³/ч.

Определяют диаметр гидроциклона D, м, по формуле

где n_ц – число рабочих циклонов.

После определения геометрических размеров сооружения по объему осадочной части гидроциклона, по исходной концентрации взвешенных веществ, по общему количеству сточных вод и по требуемой степи очистки определяют максимальный промежуток времени между выгрузками осадка из гидроциклона.