
- •1.1 Задание на проектирование
- •1.2 Выбор метода очистки
- •Расчет усреднителя
- •Расчет жироловушки
- •1.5Расчет электрокоагуляционной установки
- •1.6 Расчет горизонтального отстойника с тонкослойным модулем, работающего по перекрестной схеме удаления осадка
- •Расчет взят из пособия к сНиП 2.04.03-85 «Проектирование сооружений для очистки сточных».
- •1.7 Расчет механического фильтра
- •1.8Расчет накопительной емкости для осадка
- •1.9 Очистка дождевых сточных вод
- •Библиографический список
1.5Расчет электрокоагуляционной установки
Опыт применения флотационных способов очистки стоков предприятий молочной промышленности показал, что флотация без добавки коагулянтов малоэффективна, так как позволяет снизить концентрацию жиров только на 50-60%, а взвешенных веществ на 50%.
Суть работы электрофлотокоагуляционной установки заключается в одновременном образовании хлопьев коагулянта и пузырьков газа в стесненных условиях межэлектродного пространства, позволяющем надежно закреплять пузырьки на хлопьях и интенсивно коагулировать загрязнения, тем самым обеспечивать эффективность флотационного процесса.
Установка – двухкамерная, горизонтального типа. Электрокоагулятор состоит из корпуса с наклонным дном и крышкой, электродной системы, пеноудаляющего устройства. Они должны быть снабжены патрубками с вентилями для выпуска и впуска воды, пены, емкостями для сбора пены и вентиляционной системой удаления водорода.
Корпус электролизера прямоугольной формы следует изготовлять из листовой углеродной стали с последующим нанесением на внутреннюю поверхность защитного покрытия, например, из винипласта или эпоксидных смол.
Крышка электролизера, предназначенная для предотвращения выделения водорода в рабочее помещение, изготавливается из листовой стали с покраской внутренней поверхности водостойкой краской. Крышка устанавливается своим фланцем к фланцу корпуса и герметизируется. Дно корпуса электролизера должно иметь уклон.
Электродный блок, собираемый из алюминиевых пластин, выполняется в виде параллелепипеда и располагается равномерно по объему электролизера. Электроды в блоке устанавливаются плоскопараллельно на одинаковом расстоянии друг от друга (10-20 мм). Объем жидкости над электродами не должен превышать 20 % общего объема электрокоагулятора. Электродные пластины прямоугольной формы следует изготавливать одинаковыми для обеспечения их взаимозаменяемости. Механическая жесткость электродного блока создается с помощью диэлектрических гребенок.
Пеноудаляющее устройство может быть, выполнено либо в виде приспособления, сгоняющего пену струями сжатого воздуха в пеносборный лоток, либо и виде доски с пневматическим приводом. Пеноудаляющее устройство перемещается как вручную, так и автоматически по заданной программе.
В процессе электролиза выделяется водород, который необходимо постоянно удалять из аппарата с помощью вытяжного вентиляционного устройства. Для обеспечения безопасности, работа электрокоагулятора должна быть сблокирована с работой вентилятора: в случае остановки вентилятора должна быть прекращена подача электроэнергии на электрокоагулятор.
Расчет заключается в определении объема установки.
Для отстаивания сточных вод, прошедших элетрокоагуляционную установку, применяют горизонтальные отстойники с тонкослойным модулем.
Количество образующейся в электрокоагуляторе пены составляет 25% расхода сточных вод, количество пенного продукта – 1,4%. Гашение пены производится механическим способом в течение 5-10 мин.
Обработка пенного продукта в суспензионных сепараторах в течение 5 минут позволяет получить осадок влажностью 90-92%.
Применение электрокоагуляционного метода рекомендуется для молочной промышленности для снижения содержания концентрации жиров до 25 мг/л, взвешенных веществ – до 50 мг/л, БПКполн – до 500-1000 мг/л.
Сущность метода заключается в пропускании воды, обработанной небольшой дозой коагулянта, через электролизер с алюминиевыми электродами, к которому подведен постоянный или переменный ток низкого напряжения (1 в).
Для очистки данных сточных вод рекомендуется очистка электрокоагуляторами с алюминиевыми электродами непрерывного действия.
Необходимая доза алюминияопределяется по его удельным расходам на удаление отдельных загрязнений и уточняется пробным электрокоагулированием.
Принимаю дозу коагулянта DАl=60 г/м3 (по 1, табл. 57).
Часовой расход алюминия G, г/ч, который необходимо ввести в обрабатываемую воду, определяется по формуле:
где DАl– доза алюминия, г/час;
Q– расход воды, м3/час;
Исходные данные:
производительность аппарата qw= 33,33 м3/ч;
удельный расход электричества на очистку сточной воды qcur= 180Aч/м3;
начальная толщина
электродных пластин
= 0,006 м;
межэлектродное расстояние принимаем b= 0,02 м;
анодная (катодная) плотность тока ian= 120 А/м2.
Расчет /5, п. 3.25/: Примем продолжительность, цикла очистки teh,равной 0,5 ч (продолжительность электрокоагуляционной обработкиt1= 0,25 ч; продолжительность налива жидкости в аппарат и ее сливаt2= 0,25 ч).
Объем жидкости в электрокоагуляторе
Wch=qwtek = 33,330,5 = 16,67 м3.
Общий расход электричества на обработку 33,33 м3 /час сточной воды составит:
Qcur = q*qcur = 33,33180 = 5999,4 Ач;
Токовая нагрузка на электрокоагулятор:
I = Qcur/t= 5999,4/1 = 5999,4A;
Поверхность анодов (катодов) будет равна:
fan = fh = I/iап = 5999,4/120 = 49,9м2.
Объем жидкости в
межэлектродном пространстве Vж=fanb= 49,9.0,02 = 0,99 м3,aобщий объем электродовVеk=fan
= 49,99* 0,006 = 0,29 м3.
Общий объем электродного блока составит:
= Vж+Vek
= 0,99+0,29 = 1,28 м3,
Масса такого блока:
=
Vek
A1
= 0,019.2,7
= 0,06 т.
В связи с тем, что
масса электродного блока не должна
превышать 50 кг, принимаем число блоков
равным 2. Условно принимая форму блока
кубической, получим, что длина его ребра
составит:
0,86 м.
Число электродов
в блоке составит n=
= 0,86/(0,006+0,02) = 34, т.е. блок будет состоять
из 17 анодов и 17 катодов.
В связи с тем, что в электрокоагуляторе непрерывного действия проскок жидкости вне межэлектродного пространства недопустим, между боковыми стенками аппарата и крайними электродами не должно быть установочных зазоров.
Учитывая, что в аппарате должны быть размещены пеносборное устройство, а также устройства для распределения потока воды на входе и выходе, габариты электрокоагулятора принимаем:
LэBэHэ = 1,3 x 1,1 x 1,0 м.
Эффект очистки электрофлотокоагуляционной установки:
Э = 95% - по жиру и взвешенным веществам
Э = 70% - по БПК
О
1700
Qmud = qw* (Cen-Cex)/(100-pmud)*γmud*104 =33,33(130-6,5)/(100-95)*1000*104 = 0,21 м3/ч
qw - расход сточных вод, м3/ч=800/24=33.33 м3/час=3333 л/час
Cen – концентрация взвешенных веществ в исходной сточной воде, мг/л
Cex - концентрация взвешенных веществ в очищенной воде, мг/л
pmud – влажность осадка, %
γmud – плотность осадка, при влажности более 80% примерно равняется плотности воды 1000 кг/м3 =1000 000мг/м3=1000мг/л.
Данные берем по методическому пособию «Механическая очистка городских СВ» Л.В. Бартовой формула 3.5.