Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Kopyr_Anufr.docx
Скачиваний:
124
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
1.4 Mб
Скачать

3.8 Расчет реактора-смесителя

В реакторах происходит завершение химической реакции нейтрализации. В проекте принимается проточный реактор-смеситель. Время контакта очищаемых сточных вод с раствором реагента принимается равным tр = 30 мин.

Необходимый объем реактора-смесителя , м3, определяется по формуле

где – суточный объем производственных сточных вод и реагента,;

qр – расход реагента, м3/сут; qр = 20,85 т/сут ;

t- время контакта сточных вод с реагентом, t=30 мин;

Т – время работы очистной станции, равное 16 ч.

С учётом того, что плотность извести γ = 1,0 т/м3, расход реагента составляет 20,85/1,0 = 20,85м3/сут, тогда

Тогда

Реакторы-смесители принимаются не менее 2 и оба рабочие. Принимаем круглые в плане реакторы-смесители с соотношением высоты слоя реагента к диаметру смесителя 1:1. Высота борта над уровнем воды равна 0,4 м.

Принимаем 2 рабочих реактора-смесителя. Тогда определим объём одной секции реактора, м3, по формуле

Диаметр одной секции реактора-смесителя , м, определяется по формуле

Принимаем диаметр равным 4,4 м. Тогда высота слоя воды равна 4,4 м. А общая высота смесителя: 4,4 + 0,4 = 4,8 м.

Для поддержания частиц извести во взвешенном состоянии предусматривается перемешивание сжатым воздухом с помощью барботеров.

Расход воздуха , м3/ч, определяется по формуле

где – количество реакторов-смесителей, равное 2;

–интенсивность подачи воздуха для предотвращения выпадения в осадок примесей Принимаем

–площадь реактора-смесителя, м2, определяется по формуле 3.42.

Площадь реактора-смесителя , м2, определяется по формуле

Тогда суммарный расход воздуха на 2 реактора-смесителя составит

3.9 Расчет отстойника

В технологической схеме нейтрализации сточных вод отстойники предназначены для осветления обработанных сточных вод. В проекте предусматриваются горизонтальные отстойники.

Длина проточной части отстойника , м, определяется по формуле

где скорость движения воды в отстойнике,

–рабочая глубина проточной части,

–гидравлическая крупность примесей, для производственных сточных вод, обрабатываемых известью принимаем

–турбулентная составляющая, принимаемая в зависимости от скорости потока в отстойнике, при турбулентная составляющая

С учетом установки полупогружных стенок в начале и в конце отстойника к длине прибавляется

Ширина отстойника , м, определяется по формуле

где – общий суммарный расход производственных сточных вод и реагента, м3/с,

скорость движения воды в отстойнике,

рабочая глубина проточной части,

Количество секций в отстойнике, ширина одной секции должна быть кратна 20 см, соответственно принимаем

Ширина одной секции , м, определяется по формуле

Фактическая скорость движения воды в отстойнике , м/с, определяется по формуле

Днище выполняется с уклоном i=0,005 к приямку для сбора осадка.

Продолжительность отстаивания , ч, определяется по формуле

Количество сухого вещества осадка, образующегося при нейтрализации 1м3 производственных сточных вод, содержащих H2SO4, , кг/м3, определяется по формуле

где А – содержание активного СаО в товарной извести, %; А = 50%;

А1 – количество СаО, кг/м3, необходимое для осаждения металлов, определяется по формуле 3.50;

А2 – количество СаО, кг/м3, необходимое для нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле 3.51;

А3 – количество образующихся гидроксидов металлов, кг/м3, определяется по формуле 3.52;

Е1 – количество СаSO4, кг/м3, образующегося при осаждении металлов, определяется по формуле 3.53;

Е2 – количество СаSO4, кг/м3, образующегося при нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле 3.54.

Параметры А1, А2, А3, Е1, Е2 определяются исходя из стехиометрических коэффициентов по уравнениям реакции:

CaO + H2OCa(OH)2

H2SO4 + Ca(OH)2CaSO4↓ + 2H2O

FeSO4 + Ca(OH)2CaSO4↓ + Fe(OH)2

Fe(OH)2 + OH-Fe(OH)3

Количество СаО , кг/м3, необходимое для осаждения металлов, определяется по формуле

где молекулярный весFe, равный 56;

молекулярный вес CaO, равный 56;

концентрация ионов железа в обрабатываемой воде, по заданию

Количество СаО , кг/м3, необходимое для нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле

где молекулярный весH2SO4, равный 98;

молекулярный вес CaO, равный 56;

концентрация в обрабатываемой воде, по заданию

Количество образующихся гидроксидов металлов , кг/м3, определяется по формуле

где молекулярный весFe(OH)2, равный 90;

молекулярный вес Fe, равный 56;

концентрация ионов железа в обрабатываемой воде, по заданию

Количество СаSO4 , кг/м3, образующегося при осаждении металлов, определяется по формуле

где молекулярный весFe, равный 56;

молекулярный вес CaSO4, равный 136;

концентрация ионов железа в обрабатываемой воде, по заданию

Количество СаSO4 , кг/м3, образующегося при нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле

где молекулярный весH2SO4, равный 98;

молекулярный вес CaSO4, равный 136;

концентрация в обрабатываемой воде, по заданию

Так как тосчитается по формуле

Объем осадка, поступающего с 1м3 производственных сточных вод , %, определяется по формуле

где Р­ос – влажность осадка, равная 93÷95 %; принимаем Р­ос = 95%.

Общий объем осадка, поступающего за сутки работы станции , м3/сут, определяется по формуле

где – общий суммарный расход производственных сточных вод и реагента, м3/с,

Объем иловой части отстойника , м3, определяется по формуле

где Э – эффективность осветления сточной воды в отстойнике, 0,6-0,7, принимаем Э = 60%;

nу – периодичность удаления осадка в смену, nу = 2;

nсм – число смен работы станции в сутки, nсм = 2.

Определяем полную высоту отстойника , м, по формуле

где hборт – высота борта отстойника над уровнем воды, hборт = 0,3м;

h – рабочая глубина отстойника, h = 2 м;

hос – высота осадочной части, hос = hскребка+0,1= 0,5 м;

hскребка– высота скребка, hскребка=0,4 м;

hзап – высота нейтрального слоя жидкости, hзап = 0,2 м.

Рисунок 3.4 - Схема приямка

Длина приямка для сбора осадка , м, определяется по формуле

Ширина приямка поверху , м, определяется по формуле

Исходя из объема усеченной пирамиды, находим объем приямка, м3, из формулы

где площадь приямка поверху, м2, определяется по формуле 3.63;

площадь днища поверху, м2, определяется по формуле 3.64.

Площадь приямка поверху , м2, определяется по формуле

Угол наклона стенок приямка составляет . Глубину приямка принимаем равнойhпр = 1м.

Площадь днища поверху , м2, определяется по формуле

где длина днища приямка, м, определяется по формуле 3.65;

ширина днища приямка, м, определяется по формуле 3.66.

Длина днища приямка , м, определяется по формуле

Ширина днища приямка , м, определяется по формуле

Тогда

В итоге получим

- принимаем глубину приямка 1 м.

Размеры отстойника в плане B×Lобщ=4,8×43 м.

Размеры здания очистных сооружений для очистки производственных сточных вод принимаем равными 20×50 м.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.