2. Расчет объема сточных вод

Расчетным объемом сточных вод называется расход, на который производится расчет канализационных сетей и сооружений.

Наиболее часто суточные и часовые расходы определяются в м³; а секундные расходы в литрах;

Согласно нормативным документам пропускная способность сети и сооружений производственно-дождевой канализации ЛПДС «Субханкулово» рассчитана на суммарный прием:

1. сточных вод от производственных зданий и сооружений и

2. наибольший из следующих расходов:

- подтоварных вод от наибольшего резервуара;

- дождевых вод с открытых площадок;

- дождевых вод с обвалованной территории резервуарного парка при регулируемом сбросе;

- от охлаждения резервуаров во время пожара при регулируемом сбросе.

Определение расходов сточных вод от производственных зданий и сооружений.

Определим расход сточных вод от мытья полов в насосных цехах на ЛПДС «Субханкулово» по формуле (1.1):

q_с = =11,44 м³/ч, (1.1)

где qн – норма водоотведения, л/м²;

F₈ – суммарная площадь насосных цехов на ЛПДС

«Субханкулово», м²;

F1, F2, F3 – площади насосных цехов соответственно №5,6,4 м²;

t _м – продолжительность мытья полов, ч.

F8=F1+F2+F3=1459,2+818,876+581,84=2859,82 м².

Определим расход нефтесодержащих сточных вод, поступающих из зданий насосных цехов ЛПДС «Субханкулово» и образовавшихся в результате использования воды на уплотнение сальников и охлаждения подшипников насосов.

Расход этих вод: Qв=Q1+Q2+Q3=3+5+2,5=10,5 м3/ч ,

где Q1, Q2, Q3 - расход нефтесодержащих сточных вод, используемых на уплотнение сальников и охлаждение подшипников соответственно насосных цехов №5,6,4, м³/ч.

Определим расход для химлаборатории по данным типовых проектов, составляющий Qл=1,1 м³/сут.

Расход подтоварной воды из резервуара определяется по формуле (1.2):

Qп=, (1.2)

где - коэффициент расходы сифонного крана, [10].

== =0,138;

- коэффициент местных сопротивлений,

=_кр +_су +_п=0,15+2+0,23=2,38;

l, D – длина, диаметр сифонного крана соответственно;

– площадь поперечного сечения трубы сифонного крана,

= =0,5 10^-2 м²;

g – ускорение свободного падения, g=9,8 м/ с²;

Н – высота взлива нефти в резервуаре, Н=10,58 м.

Очевидно, что расход подтоварной воды есть величина переменная.

Однако, учитывая, что гидростатический напор в резервуаре при сбросе меняется незначительно, можно этим пренебречь.

Qп==9,84 л/с=858,816 м³/сут.

Ориентировочный расход для РВС-5000 составляет 10 л/с. [11]

Определение расхода дождевой воды с обвалованной территории резервуарного парка

Количество жидких атмосферных осадков определим по формуле (1.3):

м³/сут. (1.3)

где F – площадь обвалованной территории резервуарного парка;

=93184,778 м² - площадь обвалованной территории резервуарного парка (без учета площади РВС);

- коэффициент стока с грунтовой спланированной поверхности,

=0,27;

-суммарная площадь резервуаров, м²;

=3799,4 м²;

- коэффициент стока с кровель резервуаров;

=0,95;

F= + =93184,778 0,27+3799,4 0,95=28769,32 м²;

Н - годовой слой жидкости при атмосферных осадках, м.

Н= 0,346 м [12]

P₁ - период с жидкими атмосферными осадками за год, сут.

P₁=180 cут. [12]

qд= q20=55 м3/сут. [12].

Определение расхода сточной воды от охлаждения резервуаров при пожаре РВС-5ООО

Объем воды попавшей в обвалование при пожаре, определяется по нормам противопожарного водоснабжения, устанавливающим расход воды на охлаждение резервуаров.

Определяем расход раствора Q_ср (л/с) на тушение пожара по формуле (1.4):

Q_ср= F q_р, (1.4)_

где F – площадь зеркала испарения, м²;

q_р – интенсивность подачи раствора, л/(с м²);

F = D²/4 = (3,14 22,8)/4 = 408,08 м²,

где D – диаметр резервуара, м;

D = 22,8 м для РВС-5000;

q_р = 0,08 л/(с м²) для нефти с температурой вспышки больше 28 ⁰С на 1 м² зеркала испарения нефти [11].

Q_cр = 408,08 0,08 = 32,65 л/с.

Принимаем марку пеногенератора ГПСС – 2000.

Определяем количество пеногенераторов

n = Q_ср/Q_Г, (1.5)

где Q_Г – расход раствора пенообразователя для выбранного пеногенератора, л/с,

Q_Г = 20 л/с для ГПСС – 2000.

n = 32,65/20 = 1,65.

Принимаем n = 2.

Находим количество пенообразователя V_П (л), необходимое для тушения пожара

V_П = n q_п t, (1.6)

где q_п – расход пенообразователя при 6  концентрации, л/с, для ГПСС – 2000 [11];

q_п = Q_г 6 / 100 = 20 6 / 100 = 1,2 л/с;

t – продолжительность тушения, с, t = 10 мин [11].

V_П = 1 1,2 600 = 720 л.

Находим общее количество пенообразователя при 3-кратном запасе

V_П = 720 3 = 2160 л. (1.7)

Определяем расход воды Q_В (л/с) на тушение пожара

Q_В = 0,94 n Q_Г, (1.8)

где 0,94 – концентрация воды в растворе (в долях единицы).

Q_В = 0,94 2 20 = 37,6 л/с.

Определяем расход воды Q_ОГ (л/с) на охлаждение горящего резервуара

Q_ОГ = q_ог P, (1.9)

где q_ог – норма расхода воды на охлаждение горящего резервуара, л/(с  м),

q_ог = 0,5 л/(с м) на 1 м длины всей окружности резервуара [11];

P – длина окружности резервуара, м,

P = 2 R = 2 3,14 11,4 = 72 м,

где R – радиус резервуара, м.

Q_ОГ = 0,5 72 = 37,6 л.

Определяем расход воды Q_ОС (л/с) на охлаждение соседних резервуаров

Q_ОС = 0,5 P n_c q_ос, (1.10)

где n_c – число соседних резервуаров, подлежащих охлаждению,

n_c = 3;

q_ос – норма расхода воды на охлаждение соседнего резервуара, л/(с м),

q_ос = 0,2 л/(с м) на 1 м длины половины окружности каждого резервуара [11].

Q_ОС = 0,5 72 3 0,2 = 21,6 л/с.

Находим суммарный расход воды Q (л/с) на тушение и охлаждение резервуаров

Q = Q_В + Q_ОГ + Q_ОС = 21,6 + 36 + 37,6 = 95,2 л/с.

Рассчитываем противопожарный запас воды V_В (м³)

V_В = 0,001 [3 Q_В t + (Q_ОГ + Q_ОС ) t₀], (1.11)

где t₀ – продолжительность охлаждения резервуаров, с, t₀ = 3 ч [11].

V_В = 0,001 [3 37,6 10 60 + (36 + 21,6) 3 3600] = 689,76 м³.

Для противопожарного запаса воды необходимы резервуары в количестве двух штук V=400 м³. Результаты расчета расходов сточных вод приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2– Результаты расчета расходов сточных вод

Вид сточных вод	Расход
Сточные воды от производственных зданий и сооружений	Qп.п=qс+Q8+Qл=274,56+252+1,1=526,7 м3/сут.
Дождевые воды с обвалованной территории резервуарного парка	qд= 55,3 м3/сут
Подтоварные воды от наибольшего резервуара	Qп=858,816 м3/сут
Воды от охлаждения резервуаров во время пожара	Qор=4976,64 м3/сут

Определим пропускную способность сети, где:

Qпр=Qп.п+Qор=526,7+4976,64=5503,34 м³/сут

Пропускная способность сети будет обеспечена с рациональным отводом производственно-сточных вод и равномерным регулированием сброса на очистные сооружения.

Подбор нефтеловушки

Исходные данные:

• Диаметр нефтяных частиц: ;

• Расход нефтесодержащих вод: ;

• Температура расхода: Т_а= 283 K;

• Плотность нефти:

1) Определяем расчетный часовой расход бензиносодержащих вод:

где, - часовой коэфф. неравномерности поступления нефтесодержащих вод,

2) В соответствии с табл. 14.14 [1, cтр. 603] предварительно принимаем к сооружению нефтеловушку по типовому проекту 902-2-3, для которого:

Длина:

Ширина:

Глубина приточной части:

Число секций:

3) Cредняя скорость потока в нефтеловушке:

4) Гидравлический радиус нефтеловушки:

5) Кинематическая вязкость воды при температур 283 К [1, cтр 603]:

6) Число Рейнольдса для нефтеловушки по формуле:

7) Так как режим течения турбулентный, то коэффициент гидравлического сопротивления определяется по формуле:

8) Удерживающая скорость потока определяется по формуле:

9) Определяем гидравлическую крупность бензинных частиц по формуле Стокса:

(8)

где , ρ -плотность воды при 10ºС [1, cтр 603]: ;

d_б - диаметр всплывающих частиц бензина;

μ - динамический коэффициент вязкости воды при 10ºС, Па/ м²[1, cтр 603];

ρ_б–плотность нефти ρ=860 кг/м³. [1, стр 14];

10)Расчетная длина нефтеловушки определяется по формуле:

где,k – коэффициент использование объема нефтеловушки, =0,5;

11) Так как расчетная длина не превышает фактическую для выбранного типового проекта нефтеловушка 902-2-3, то подбор нефтеловушки произведен правильно.

Вывод: в ходе расчета, была подобрана нефтеловушка по литературес табл. 14.14 [1, cтр 603] по часовому расходу нефтесодержащих вод и было проверено правильность подбора нефтеловушки.

9