2491_EI (1)

где Cпост – концентрация СПАВ, поступающих на станцию аэрации, мг/л;

Б – эффективность удаления СПАВ в процессе биологической очистки, %; D – эффективность удаления СПАВ в процессе доочистки сточных вод в

установках пенной флотации, %. 8.Сделать выводы.

ЗАДАЧА 2. Определить суммарную площадь фильтров и их количество на станции доочистки.

Методические указания к решению задачи

1. Расчетная суммарная площадь фильтров, с зернистой нагрузкой определяется по формуле

F = Qp + Qц ,

24 Vp − 0,4n Vp t

где Qp – расчетный приток воды на очистные сооружения, м3/сут.

Qц – циркуляционный расход, включающий расход воды на промывку фильтров и барабанных сеток, м3/сут. Для ориентировочных расчетов следует принимать Qц = 0,025 Qp (при одной промывке фильтра в сутки) и Qц = 0,05 Qp (при двух промывках в сутки);

t – продолжительность простоя одного фильтра во время промывки, примерно 5 мин.;

n – число промывок одного фильтра в сутки;

Vp – расчетная скорость фильтрации при форсированном режиме, м/час.

2. Количество фильтров в рабочем режиме на станции доочистки определяют по формуле и округляют до целого числа

N = 0,5 F ≥ 4 .

21

3. Площадь одного фильтра, (м2) определяется по формуле

Fф = F / N ≤ 50 − 60 .

4.Число фильтров m, находящихся в ремонте, при N > 20, m = 3; при

N < 20, m=2.

5.Общее число фильтров определяется по формуле

Nоб = N + m.

6.Сделать выводы.

ЗАДАЧА 3. Рассчитать объем задерживаемых взвешенных веществ и нефтепродуктов за сутки в нефтеуловителях.

Методические указания к решению задачи

1.Нефтеуловители применяют для механической очистки сточных вод от нефтепродуктов, способных к гравитационному отделению (всплыванию), и от оcаждающихся твердых механических примесей.

2.Объем (м3), задерживаемого осадка (взвешенных примесей) за 1 сут. определяется по формуле

где Свзв – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, мг/л;

Q– объем сточных вод, поступающих в нефтеловушку, м3/сут;

γвзв – объемная масса частиц осадка, т/м3;

Ввзв – влажность осадка, %: свежевыпавшего – 95% при объемной массе 1,1 т/м3 (для нечетных вариантов); слежавшегося – 70% при объемной массе 1,5 т/м3 (для четных вариантов);

n – процент задержания осаждающихся примесей.

22

3. Количество (м3) задержанных нефтепродуктов в 1 сут определяется по формуле

где Вн – процент содержания нефти в обводненных нефтепродуктах, принимается равным 70 %;

γ н – объемная масса обводненных нефтепродуктов, равная 0,95 т/м3 ;

Сн – концентрация нефтепродуктов в сточной воде, мг/л. 4. Сделать выводы.

ЗАДАЧА 4. Рассчитать объем аэротенка для очистки сточных вод от железнодорожного предприятия.

Методические указания к решению задачи

1. Продолжительность аэрации t, час, в аэротенках определяется по формуле

t = La − Lt , a (1 − S) ρ

где La – концентрация БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л; БПК– биологическая потребность кислорода, мг О2/лН2О;

Lt – концентрация БПКполн. очищенной воды, мг/л;

а– доза ила, г/л; при La < 100, а = 3; 100 ≤ La ≤ 150, а = 3,4; 150 ≤ La ≤ 200,

а = 3,7; при La > 200, а = 4,5;

S – зольность ила, в долях единицы; для аэротенков на полную и неполную

очистку следует принимать S = 0,3;

ρ – средняя скорость окисления загрязнений, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила за 1 час (приложение 1).

23

2.Необходимый объем аэротенка W , м3 определяется по формуле

W = Qрасч t,

где Qрасч – расчетный объем сточных вод, м3/час.

3. Выводы по задаче.

ЗАДАЧА 5. Рассчитать параметры песколовки для стоков с железнодорожного предприятия.

Методические указания к решению задачи

1. Длина песколовки, м (округлить до десятых долей) определяется по формуле:

L = 1000 k H p UVo

где Нр – расчетная глубина песколовок, м;

k – коэффициент, учитывающий вихревые и струйные образования; Uo – гидравлическая крупность задерживаемого песка, мм/с;

V – скорость течения сточных вод, м/с.

2. Необходимая площадь поверхности песколовки F , м2 определяется по

формуле F = qmax 103 ,

U0

где qmax – максимальный поток сточных вод, м3/с.

24

3. Общая ширина песколовки, м определяется по формуле:

B = F / L.

4. Сделать выводы.

ЗАДАЧА 6. Рассчитать продолжительность очистки сточных вод в биологических прудах.

Методические указания к решению задачи

1. Продолжительность очистки в биологических прудах τ , сут.

где a – коэффициент испарения объема пруда, для средней полосы России, a = 0,35;

La и Lτ – концентрация органических веществ до и после очистки, мг/л; К – константа скорости реакции.

2. Величину К следует принимать при: t = 5 0C К = 0,05;

t = 10 0C, K = 0.063; t = 15 0C, K = 0.079; t = 20 0C, K = 0.01.

3. Выводы по задаче.

25

ЗАДАЧА 7. Рассчитать отстойники.

Методические указания к решению задачи

1. Необходимый эффект осветления сточных вод определяется по формуле:

Э = С1 − С2 100%,

С1

где С1 и С2 – начальная и конечная концентрации взвешенных веществ в

сточной воде, мг/л.

Тип отстойника и его конструкцию следует выбирать с учетом пропускной способности станции очистки сточных вод, концентрации и характера нерастворенных примесей в воде, способа намеченной обработки осадка, условий строительства. Учитывая то, что отстойники разделяются на три основных конструктивных типа в зависимости от направления движения воды (вертикальные, горизонтальные, радиальные), число отстойников рекомендуется принимать: первичных – не менее двух, вторичных – не менее трех при условии, что все отстойники являются рабочими.

2. Объем W, м3, задерживаемых в виде осадка взвешенных веществ определяется в зависимости от принятого эффекта осветления сточных вод

W = (C1 − C2 ) Q 10−4 , (100 − ρ ) γ

где Q – расчетный объем сточных вод, м3

γ – объемная масса осадка, г/м. Объемная масса мелкодисперсных минеральных взвешенных веществ 2–3 г/см3, структурных тяжелых – 5–6 г/см3;

ρ – влажность осадка, г/м3, принимается равной 95 %.

26

3. Основным показателем для определения размеров отстойников является расчетная гидравлическая крупность взвешенных частиц. Гидравлическая

крупность U0 , мм/с определяется по формуле

водораспределительных и водосборных устройств: принимается для горизонтальных отстойников – 0,5; вертикальных – 0,35; радиальных – 0,45;

h – высота эталонного цилиндра м, принимается равной 500 мм;

n – коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ, принимается для коагулирующих взвешенных веществ – 0,25; мелкодисперсных минеральных

– 0,4; структурных тяжелых – 0,6;

H – глубина проточной части отстойника, 1,5 – 4 м;

a – коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на ее вязкость, при температуре 10 °С – 1,3; 15 °С – 1,14; 20 °С – 1; 25 °С – 0,9; 30 °С – 0,8;

ω – вертикальная составляющая скорости движения воды: при средней расчетной скорости в проточной части отстойника 5 мм/с принимается равной 0; при 10 мм/с – принимается равной 0,05 мм/с; при 15 мм/с – 0,1;

t – продолжительность отстаивания в эталонном цилиндре, соответствующая заданному эффекту осветления, с (приложение 2).

4. Общая продолжительность отстаивания Т, ч определяется по формуле

T= t (H / h)n / 3600.

5.Радиус вертикальных первичных отстойников R, м определяется по формуле

где Q – расчетный расход сточных вод, м3/час;

6. Длина горизонтальных отстойников, L м определяется по формуле

где V – средняя расчетная скорость в проточной части отстойника, принимаемая

5–15 мм/с;

K0 – коэффициент объемного использования, равный 0,5.

7. Сделать выводы.

27

Библиографический список

1.Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды : учебное пособие / А.Г. Ветошкин. – М.: Высш. шк., 2008. – 397 с.

2.Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков : учеб. пособие / Д.А. Кривошеин, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. – 2-е изд., стер. –

М.: Высш. шк., 2008. – 344 с.: ил.

3.Зубрев Н.И., Байгулова Т.М., Зубрева Н.П. Теория и практика защиты окружающей среды : учебное пособие / под редакцией проф. Н.И. Зубрева – М.: Желдориздат, 2004. – 392 с.

4.Ксенофонтов Б.С. Флотационная очистка сточных вод. – М.: Новые технологии, 2003. – 160 с.

5.Охрана окружающей среды и экологическая безопасность на железнодорожном транспорта : учебное пособие / под ред. проф. Н.И. Зубрева, Н.А. Шарповой. – М.: УМК МПС России, 1999. – 592 с.

6.Маслов Н.Н., Коробов Ю.И. Охрана окружающей среды на железнодорожном транспорте : учеб. для вузов. – М.: Транспорт, 1996. – 238 с.

7.Методические указания по проектированию очистных сооружений и оборотных систем водоиспользования для предприятий железнодорожного транспорта / И.И. Караваев, В.И. Клубков, В.М. Богданов. – М.: ВНИИЖТ, 1995. – 151 с.

8.Охрана окружающей среды : учебник для техн. спец. вузов / С.В. Белов, Ф.А. Барбинов, А.Ф. Козьяков и др.; под редакцией С.В. Белова. – М.: Высшая школа, 1991. – 319 с.

9.Очистка сточных вод на железнодорожном транспорте : учеб. пособие

/Н.И. Зубрев, В.И. Бекасов, Н.П. Зубрева. Всероссийский заочный институт инженеров железнодорожного транспорта. – М., 1994. – 56 с.

10.Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды : учебник для вузов. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Химия, 1989. – 512 с.

28

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Средняя скорость окисления загрязнений для сточных вод, ρ

29

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Продолжительность отстаивания сточных вод в цилиндре высотой 500 мм в зависимости от эффекта осветления

30