Методические указания к расчету усреднителя

Для обеспечения нормальной работы очистных сооружений необходимо усреднение поступающих сточных вод по концентрации ЗВ или по расходу воды, а иногда и по обоим показателям одновременно. В зависимости от этих требований назначается тип усреднителя. Исключение пиковых расходов воды, поступающей на очистку, позволяет более экономично и надежно проводить процесс очистки.

Усреднение проводят в контактных и проточных усреднителях. Контактные усреднители используют при небольших расходах сточной воды, в периодических процессах и для обеспечения высоких степеней выравнивания концентраций. В большинстве случаев применяют проточные усреднители, которые представляют собой многокоридорные (многоходовые) резервуары или емкости, снабженные перемешивающими устройствами. Многокоридорные усреднители могут быть прямоугольные (рис. 4) и круглые (рис 5). Усреднение в них достигается смешиванием струй сточной воды разной концентрации. Усреднение расхода воды достигается так же при перекачки ее насосами. В этом случае усреднитель представляет собой простую емкость. Перемешивание жидкости может быть обеспечено и механическими мешалками или барботажем воздуха.

Изменение концентрации в сточной воде может произойти в результате ее залпового сброса или вследствие циклических колебаний состава вод. При отсутствии цикличности изменения состава сточных вод период усреднения устанавливают в соответствии с требованиями к выравниванию концентрации.

Рисунок 4 - Прямоугольный усреднитель сточных вод: 1- распределительный лоток; 2 – водоотводный канал; 3 – сборные лотки; 4 – глухая перегородка; 5 – вертикальные перегородки; 6 – подвод воды.

Рисунок 5 - Круглый усреднитель сточных вод: 1 – распределительный лоток; 2 – перегородки; 3 – сборный лоток; 4 – подвод воды

В усреднителе перемешивание жидкости происходит в процессе барботажа воздуха через перфорированные трубы (барботеры). Барботеры укладывают горизонтально вдоль усреднителя на подставках высотой 7 – 10 см от дна. Расстояние между барботерами b_б принимают равным двойной высоте слоя жидкости в усреднителе 2*Н; пристенные барботеры находятся от стенки на расстоянии Н. Максимальное расстояние между барботерами не должно превышать

b_бmax = 2·(0,5 +2,8·Н)·lg (1 + q_возд) , где

q_возд - удельный расход воздуха для перемешивания воды, его принимают равным 4 – 6 м³/ч на 1 м длины барботера, для пристенных барботеров (отдельный циркуляционный поток) – равным 2 – 3 м³/ч;

Н – высота слоя жидкости в усреднителе.

Расчет усреднителя концентрации зв

Расчет усреднителя концентрации ЗВ производится по следующей схеме:

1. Рассчитаем коэффициент подавления К_п

К_п = (С_мах – С_ср) / (С_доп – С_ср)

где С_мах – максимальные концентрации ЗВ в поступающей воде, (г/м³);

С_ср – средняя концентрация ЗВ в сточной воде, (г/м³);

С_доп – допустимые концентрации ЗВ в усредненной воде, (г/м³);

2. Объем усреднителя W_y, для погашения залпового выброса рассчитывается по формуле (м³):

W_yⁿ = Qⁿ * Т₃ / In (К_п / (К_п -1))

где Qⁿ – приток сточных вод, (м³/ ч);

Т₃ – продолжительность залпового выброса (продолжительность усреднения), (ч);

К_п – коэффициент подавления.

3. Отрезок времени по которому ведется расчет определяется по формуле:

Δ t < (ф * W_у) / Q_мах

где ф – коэффициент;

W_у – объем усреднителя (м³);

Q_мах – максимальный приток сточных вод по графику притока (м³/ч);

4. Приращение концентрации загрязняющих веществ Δ С_вых на выходе из усреднителя в каждый отрезок времени вычисляется по зависимости (г/м³):

Δ С_выхⁿ = (Qⁿ * (С_вх – С_вых ) * Δt) / W_y

где Qⁿ – приток сточных вод, (м³/ ч);

С_вх и С_вых – концентрация ЗВ в воде поступающей в усреднитель в указанный отрезок времени и выходящей из него в предшествующий отрезок времени, (г/м³);

5. Построить график зависимости приращения концентрации загрязняющих веществ от притока сточных вод. По оси абсцисс показать изменение приращения концентрации, а по оси ординат количество сточных вод, поступающих на очистку.