5. Выбор схемы очистки общего стока

ПРЕДПРИЯТИЯ

Очистные сооружения обеспечивают эффект очистки от всех видов загрязнений, который определяется по формуле

% (5.1)

где Сех – максимальная концентрация загрязнения в очищенных сточных

водах после локальных очистных сооружений, мг/л;

Сеn – тоже перед локальными очистными сооружениями с учетом

частичной очистки в усреднителе, определяется по формуле

,мг/л (5.2)

где Со - концентрация данного загрязнения в общем стоке предприятия по

заданию;

Эч - эффект очистки в усреднителе, принимается для неэмульгированных

нефтепродуктов - 40%, взвесей - 50%, СПАВ - 10%, фенолов - 5%, для других загрязнений Э, = 0%.

Нефтепродукты неэмульгированые:

мг/л

Общее содержание нефтепродуктов после усреднителя:

С_en= 102 + 3,5 = 105,5 мг/л

СПАВ:мг/л

Фенолы:мг/л

Взвешенные вещества:мг/л

Эффект очистки, который должнын обеспечивать очистные сооружения определяется по формуле (5.1).

Нефтепродукты:%

Для СПАВ: %

Для фенолов: С_en= 0,001мг/л <C_ех=0,42 мг/л

Содержание взвешенных веществ перед очистными сооружениями (после усреднителя) должно составлять не более 200250 мг/л, а оно составляет после усреднителя 150 мг/л. Для фенолов не более 510 мг/л, а оно составляет 0,001мг/л.

Результаты расчета эффекта очистки сводятся в таблицу 5.1 в соответствии с рекомендациями [2, таблица 6.1].

Таблица 5.1 – Показатели загрязнении в зависимости от схемы очистки

сточных вод

Схема	Сооружения	Загрязнения
		Нефтепродукты			Взвеси	СПАВ	Фенолы
		Неэмульгированые	Эмульгированые	Суммарное количество
1	Тонкослойные нефтеловушки	51	3,5	54,5	30	15	0,001
	Осветительные фильтры	5,1	3,325	8,425	0,3	7,5	0,001
	Сорбционые фильтры	0,03	0,017	0,047	0,0015	0,75	0,00005
2	Флотатор	34	3,325	37,325	30	10,5	0,0009
	Осветительные фильтры	1,7	2,993	4,693	0,3	3,15	0,00081
	Сорбционые фильтры	0,009	0,015	0,024	0,0015	0,315	0,00004
3	Электрокоагулятор флотатор	8,5	0,175	8,675	30	3	0,0007
	Осветительные фильтры	0,17	0,004	0,174	0,3	0,15	0,00049
	Сорбционные фильтры	0,0009	0,000018	0,000918	0,0015	0,0015	0,0000196

По данным расчета принимается схема очистки № 2 состоящая из двух ступеней очистки: напорного флотатора и осветлительных фильтров.

6. Технологический расчет сооружений

6.1 Расчет напорного флотатора

Флотационная установка включает воздухораспределитель,флотационную камеру и насосы для рецеркуляции.

1- резервуар очищенной воды; 2- рециркуляционный насос; 3-воздухо раствоитель; 4- трубопровод подачи воздуха; 5- насос второго подъема; 6- подача воды на вторую ступень очистки; 7- камера аэрации; 8- камера флотации; 9- карман для пены; 10-подача воды на очистку; 11-рециркуляционный трубопровод; 12- диафрагма; 13- удаление пенного продукта; 14-скребковый механизм.

Рисунок 6.1.Схема флотационной установки

Сжатый воздух подается в воздухораспределитель из пневматической сети предприятия.

Расход сжатого воздуха принимается равным:

q_air =(30-50)(1/P+1) 10^-3 q_w (6.1)

где q_w – расход неочищенных сточных вод, поступающих во флотатор,м³/ч; Р-0,5-0,6 избыточное давлении е в воздухе, МПа.

q_air =(30-50)(1/0,5+1) 10^-3 35=190,48 м³/ч

Установка работает по рециркуляционной схеме. Расход ощищенной воды для рециркуляции:

q_rc =k_rc q_w, (6.2)

где q_rc=0,3-0,5 коэффициент рециркуляции

q_rc=0,3^. 35=10,5м³/ч

Аэрированная вода из воздухорастворителя подается в начало флотачионной камеры, распределяется с помощью дырчатой трубы и смешивается с неаэрированной неочищенной водой. Диафрагма в линии аэрированной воды поддерживает в ней давление, близкое к давлению в воздухораспределителе.

Рекомендуется проектировать два рабочих сблокированных флотаторов.

Пена накапливается на поверхности флотатора, удаляется скребковым механизмом в пеносборник, прогревается паром и разрушается. Пенный продукт, состоящий на 90% из нефтепродуктов, сливается в бак, расположенный вне цеха очистки, периодщически откачивается вакуумной машиной и вывозится. Осадки, выпавшие на дно флотатора, каждые 3-5 суток спускается через донный клапан в техническую канализацию цеха и самотеком отводятся в усреднитель.

Очищенная вода из флотатора поступает в резервуар, вместимость которого расчитана на 15-20 минут притока, насосами второго подъема подается на напорные фильтры, а циркуляционными насосами в воздухорастворитель.

Расчет флотационной установки ведется в следующем порядке:

1.Определяется площадь поверхности воды флотационной камеры, м²

F_к.ф.= q_w(1+ k_rc)/q_уд, (6.3)

где q_w-расчетный расход сточных вод, поступающих на флотатор, м³/ч; k_rc=0.2-0.3 коэффициент рециркуляции; q_уд- удельная гидравлическая нагрузка на поверхность флотационной камеры , м³/ч^.м²

q_уд=3,6 k U_o  6 (6.4)

где k- коэффициент использования объема камеры, принимается равным 0,5; U_o=2-3мм/с- расчетная гидравлическая крупность аэрофлокул.

q_уд=3,6^.0,5^.3=5,4 м³/ч

F_к.ф=35(1+0.3)/5.4=8.4м²

2.Площадь полного сечения потока во флотационной камере, м²

= q_w(1+ k_rc)/3,6V

(6.5)

где V=3-6 мм/с, скорость потока.

=35(1+0,3)/3,6^.6= 2,1м²

3.Рабочая глубина воды во флотационной камере:

Н_р= q_уд t₁; 1,5 Н_р  3 (6.6)

где t₁=0,28-0,8 продолжительность флотации, ч;

Н_р=5,4 ^. 0,5=2,7 м.

4.Ширина камеры флотации, м.

(6.7)

В_к.ф.= /Н_р

В_к.ф.=2,1/2,7=0,78 м.

5.Длина камеры флотации, м:

l_к.ф.=V Н_р/k U₀  8 В_к.ф (6.8)

l_к.ф=6 2,7/0,5 3=10,8  6,24 м

l_к.ф В_к.ф. F_к.ф , проверим выполнение условия 10,8 ^. 0,78=8,4 м²

6.Толщина слоя осадка, выпадающего за период накопления, м:

H_mud =(6.9)

где С_en=105,5мг/л содержание нефтепродуктов в воде, поступающей на очистку по заданию; С_en=150мг/л содержание взвешенных веществ в воде, поступающей на очистку; Э₁=0,7-эффект очистки воды по взвешенным веществам при флотации; _mud =1.2 удельный вес осадка, г/м³; t₂ =48 ч продолжительность накопления осадка; Р_mud=0.9 влажность осадка.

H_{mud =}=1,6 м

7.Толщина слоя пены, принимается Н_n=0,1м.

8.Строительная глубина флотационной камеры, м.

H=H_p+H_mud+H_n+ (6.10)

где =0,5м высота поверхности пены до борта камеры.

Н=2,7+1,6+0,1+0,5=4,9 м

9.Вместимость воздухорастворителя, м³

W_в.р.= k_rc q_w(t_р/60) (6.11)

где t_р= 2мин продолжительность растворения воздуха.

W_в.р=0,3 35(2/60)=0,35 м³

10.Параметр циркуляционного насоса.

10.1 Подача насоса

Q_н=_. k_rc q_w (6.12)

Q_н=0,3 35=10,5 м³/ч

10.2 Напор принимается Н=50 м.