2. Усреднители

Усреднение проводят в контактных и побочных усреднителях.

Контактные усреднители используются при небольших расходах СВ в периодических процессах и для обеспечения высоких степеней выравнивания концентраций. В большинстве случаев применяют проточные усреднители, которые представляют собой многокоридорные резервуары или емкости.

Многокоридорные усреднители могут иметь прямоугольное или круглое сечение. Усреднение в них достигается смешением СВ разной концентрации.

Усреднение расхода воды достигается также при перекачке её насосами. В этом случае усреднитель представляет собой простую емкость, а перемешивание может быть осуществлено механическими мешалками или барботажем воздуха.

Изменение концентраций в СВ может быть и результатом залпового выброса при циклических колебаниях состава воды.

Объем усреднителя: V=(Q*τ)/ln(k_n/k_n-1)

Q-расход воды[м³/ч]; τ-продолжительность залпового выброса [ч]; k_n-коэффициент подавления.

[ k_n=(С_макс-С_ср)/(С_доп-С_ср) ]С_макс- максимальная концентрация загрязнения; С_ср- средняя концентрация загрязнения; С_доп- допустимая концентрация загрязнения. [г/м³]

В зависимости от коэффициента подавления можно использовать более простые выражения для расчета объема аппарата.

Если k_n>=5 =>V= k_n*Q*τ

Объем усреднителя для погашения циклических колебаний состава загрязнений: V=0,16k_nQτ_ϴ

τ_ϴ-время циклических колебаний.

Для вычисления объема усреднителя определяют также число секций (n) и по нему уточняют объём усреднителя. Затем проводят проверочный расчет скорости продольного движения воды в секции. Это скорость должна быть не больше 2,5 мм/сек.

Скорость продольного движения воды в секции усреднителя:

U_c=(Q*1000)/(n*F*3600) [мм/сек]

U_c– скорость секций; F- площадь сечения секции; n – количество секций; Q- расход.

Необходимый объем усреднителя для усреднения расхода СВ за определенный период.

Определяется по графику притока св за сутки в учетом требуемой степени усреднения. Общий объем усреднителя – сумма минимального объема воды, обеспечивающей усреднение св и объема для регулирования расхода св.

К онцентрация загрязнений в усреднителе при min объеме св:

t – время в часах в течение которого вода в усреднителе достигает объема Vmin?

qi - часовой расход воды за период усреднения, ci – концентрация загрязнений в i-тый час усреднения.

- Объем усреднителя при циклическом изменении концентрации

Выражение для концентрации в каждом часовом расходе воды -

П ри отсутствии цикличности изменения состава св период усреднения устанавливают в соответствии с требованиями к выравниванию концентрации. Если при принятом периоде усреднения усредненные концентрации загрязнения будет больше некоторой допустимой концентрации то объем усреднителя необходимо увеличить -

- Концентрация загрязнения после усреднителя.

Ск – конц. загрязнения воды при к-ом часовом расходе воды.

Период усреднения устанавливают последовательным приближением концентрации до условия когда эта концентрация будет равна или меньше допустимой.