4 Расчёт и выбор технологического оборудования

Е1 – ёмкость, предназначенная для сбора сточных вод.

Н1 – насос предназначен для подачи сточных вод на песколовку Пс.

Пс – песколовка предназначена для осаждение механических примесей размером более 0,2-0,25 мкм.

Нл – двухсекционная нефтеловушка, предназначенная для осаждение взвешенных механических примесей размером менее 0,2-0,35 мкм и выделение из стоков нефтепродуктов, всплывающих на поверхность (см. рис. 8, Приложение В).

Е2 – нефтесборный резервуар предназначен для сбора нефтепродукта.

Н – приёмная камера насосной при радиальных отстойниках, предназначена для сбора стоков ЭЛОУ.

Р – распределитель предназначен для смешения стоков ЭЛОУ с ливнёвкой.

О1, О2, О3, О4 – радиальные отстойники предназначены для усреднения стоков ЭЛОУ и сбора осветлённой воды, а также сбора и удаления нефтепродуктов и осадка с помощью илоскрёба-нефтесборника.

1. Расчёт двухсекционной нефтеловушки

Исходные данные. Суточный расход производственных сточных вод Q = 2400 м³/сут; расчётный часовой расход q_max = 90 м³/ч; содержание нефтепродуктом в поступающей воде Снп_вход = 5000 мг/дм³; содержание нефтепродуктов в осветлённой воде должно быть Снп_выход = 150 мг/дм³.

Расчёт. Количество секций нефтеловушки n = 2. Ширина секции В = 2 м и глубина отстаиваемого слоя воды Н_set = 2,5 м.

Ширина В_bl = 0,65 м и высота тонкослойного блока Н_bl = 1,5 м.

Площадь поперечного сечения тонкослойного блока:

F_bl = В_bl·Н_bl = 0,65·1,5 = 0,975 м²

Скорость движения воды в нефтеловушке:

u = q_max/(3,6·F_bl·n) = 90/(3,6·0,975·2) = 12,82 мм/с

Число Рейнольдса:

Re = 10^-6·u·h_ti/ʋ = 10^-6·12,82·50/8,04·10^-7 = 797,3

h_ti – высота яруса блока по перпендикуляру, h_ti = 50 мм; ʋ – кинематическая вязкость, ʋ = 8,04·10^-7 м²/с при 30˚С.

Рассчитанное значение находится в оптимальных пределах (700-800).

Продолжительность пребывания воды в тонкослойном блоке:

Т = h_ti/(w₀·cos45˚) = 50/(0,15·cos45˚) = 471 с

w₀ – гидравлическая крупность частиц нефти, w₀ = 0,15 мм/с.

Длина тонкослойного блока:

L_bl = k·u·Т/1000 = 1,3·12,82·471/1000 = 7,85 м

k – коэффициент запаса, k = 1,3.

Общая длина нефтеловушки:

L_общая = L_bl+(5/6) = 7,85+(5/6) = 8,68 м

Количество осадка, выделяемого при отстаивании:

Q_mud = (Q·С·Э)/((100–р_mud)·γ_mud·10⁶) =

= (2400·500·75)/((100–95)·2,65·10⁶) = 6,79 м³/сут

С – концентрация механических примесей в сточной воде, С ~ 500 мг/дм³; Э – эффект задержания осаждающихся примесей, Э_{горизонтальные ловушки} = 60-70 %, Э_{многоярусные и радиальные ловушки} = 75 %; р_mud – влажность осадка, р_{mud (свежевыпавший)} = 95 %, р_{mud (слежавшийся)} = 70 %; γ_mud – объёмная масса частиц осадка, γ_mud = 2,64 т/м³.

Количество задержанных нефепродуктов:

Q_oil =(Q·Снп_вход–Снп_выход)/(γ_oil·30·10⁴) =

= (2400·5000-150)/(0,95·30·10⁴) = 42,1 м³/сут

А – подача воды; Б – отвод осадков; В – подача сточных вод; Г – нефтесбор; Д – отвод осветлённых вод;

1 – трубопровод сточных вод; 2 – нефтесборная труба; 3 – труба отвода очищенных вод; 4 – гидроэлеватор;

5 – скребковый транспортёр левый; 6 – скребковый транспортёр правый; 7 – патрубок вывода нефтесбора; 8 – привод;

9 – боковина.

Рисунок 8 – Чертёж нефтеловушки двухсекционной Нл