Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Oxorona_atmosfernogo_povitria / Belov_Texnuka_zashutu_okryjajushey_sredu.doc
Скачиваний:
346
Добавлен:
22.02.2016
Размер:
7.43 Mб
Скачать

§ 6. Расчет аэрируемых песколовок

Аэрируемые песколовки применяются в системах очистки сточных вод для выделения из воды твердых примесей (например, песка, частиц земли, окалины, мелкой стружки) со средним размером частиц более чем 0,2 мм. Песколовки (рис. 6.1) состоят из подводящей трубы 1, воздуховода 2, воздухораспределителей 3, трубы отвода очищенной воды 4, шламосборника 5 с отверстием 6 для удаления шлама.

Рис. 6.1. Схема аэрируемой песколовки

Расчет аэрируемой песколовки заключается в определении площади ее поперечного сеченияSи длиныL

ГдеQ– максимальный расход сточных вод, м3/с;W– горизонтальная составляющая скорости движения сточной воды, м/с;

Здесь Hp=0,5H– расчетная глубина песколовки;H– ее рабочая глубина, м;W0– скорость осаждения твердых частиц, м/с;

К=1,2…2,43 – коэффициент, характеризующий форму и состояние поверхности твердых частиц, а также условия их осаждения.

Например, для частиц песка диаметром 0,0002 м при отношении ширины песколовки Bк ее рабочей глубине, равном 1; 1,25 и 1,5, значение коэффициента составляет соответственно 2,43; 2,25 и 2,08.

Скорость осаждения твердых частиц в жидкости W0определяется по формуле

g– ускорение земного притяжения, м/с2;dч– диаметр твердых частиц, м;чиж– соответственно плотности частиц и жидкости, кг/м3;ж– динамическая вязкость жидкости, Нс/м2.

При расчете и проектировании аэрируемых песколовок следует принимать расход аэрируемого воздуха Qв=0,00083…0,0014 м3/ м2с; рабочую глубину песколовкиH=0,7…3,5 м, горизонтальную составляющую скорости движения сточной водыW=0,08…0,13 м/с;B/H=1…1,5.

Пример.Рассчитать геометрические размеры аэрируемой песколовки, предназначенной для очистки сточной воды литейного цеха от частиц песка. Дано:Q=0,042 м3/с;dч=0,0003 м;ч=2300 кг/м3;ж=1000 кг/м3;ж=0,00102 Нс/м2.

Порядок расчета.

  1. Определяем скорость осаждения твердых частиц в жидкости

  2. По формуле (6.1) определяем площадь поперечного сечения песколовки

  3. ПринимаяB/H=1, определяем

  4. Принимаем К=1,5; W=0,12 м/с.

  5. По формуле (6.2) определяем длину песколовки

§ 7. Расчет аэрируемого гидроциклона

Для очистки сточных вод прокатных цехов от металлической окалины широко используются открытые гидроциклоны (рис. 7.1), обладающие незначительным гидравлическим сопротивлением по сравнению с напорными гидроциклонами.

Загрязненная сточная вода поступает в гидроциклон по тангенциальному каналу 1, поднимается вверх и через кольцевой водослив 2 и трубу 3 очищенная от твердых частиц вода отводится для дальнейшей обработки. Твердые частицы периодически удаляются через шламоотводящую трубку 4.

Удельная гидравлическая нагрузка qгидроциклона определяется эмпирической зависимостью

q= 3,6KW0,

где К – коэффициент, характеризующий форму и состояние поверхности отделяемых частиц, например, для металлической окалины К=1,2 [20]. Площадь поперечного сечения гидроциклона определяется по формуле

При известном значении Sопределяем диаметр открытого гидроциклона

Для выбора и расчета открытых гидроциклонов рекомендованы следующие соотношения их геометрических размеров: D=2…10 м;dвх=0,10; 0,07Dсоответственно при одной и двух подводящих трубах;=60.

Концентрация твердых частиц в сточной воде на выходе из открытого гидроциклона определяется по формуле

где H1 – высота цилиндрической части гидроциклона, А – коэффициент, характеризующий коагуляционную способность твердых частиц; А=0,033 – при наличии процесса коагуляции твердых частиц в сточной воде и А=0,075 – без коагуляции [26].

Количество шлама, оседающего в гидроциклоне, определяется по формуле

- время работы гидроциклона.

Пример. Рассчитать геометрические размеры открытого гидроциклона для очистки сточных вод прокатного цеха со следующими параметрами:

Q=0,0483 м3/с; Свх=1,2 кг/м3; основной загрязнитель – металлическая окалина;ч=7850 кг/м3;ж=1000 кг/м3;ж=0,00102 Нс/м2;dч=0,0001 м.

Рис. 7.1. Схема открытого гидроциклона.

Порядок расчета.

  1. Определяем скорость осаждения

  2. Определяем удельную гидравлическую нагрузку q=3,61,20,0356=0,154 м32с.

  3. Определяем площадь поперечного сечения и диаметр

Что соответствует вышеуказанным рекомендациям по выбору геометрических размеров открытых гидроциклонов.

  1. Если при расчете D>10 м, то необходимо использовать несколько параллельно расположенных гидроциклонов. Если жеD<2 м, целесообразнее использовать напорный гидроциклон [26].

  2. В соответствии с вышеуказанными рекомендациями определяем основные геометрические размеры открытого гидроциклона

H1=D=2 м;dвх=0,1D=0,2 м (при одной подводящей трубе);=60.

  1. Определяем концентрацию твердых частиц в сточной воде на выходе из гидроциклона

  2. Определяем количество шлама, образовавшегося за один час работы гидроциклона