18 Розрахунок очисних споруд

Розрахунок очисних споруд полягає у визначенні розмірів і кількості споруд в залежності від витрати води в оборотному циклі з урахуванням втрат води і кількості підживлюючої води.

Горизонтальні піскоуловлювачі (відстійники-уловлювачі). Довжину піскоуловлювачів у курсовому проекті можна приймати, виходячи з умови [5], м:

,

де V - швидкість руху води в піскоуловлювачі. Приймають за даними виробництва або в межах 0,15 – 0,3 м/с;

t - час перебування води в піскоуловлювачі (приймають за даними виробництва), с.

Ширину піскоуловлювача визначають із залежності [5], м:

,

де  - площа перерізу піскоуловлювача, м²;

H_p - глибина проточної частини. Середню глибину проточної частини піскоуловлювача за відсутністю даних для розрахунку можна приймати в межах 0,5 -–1,5 м.

Площу перерізу піскоуловлювача можна визначити за формулою, м²:

,

де Q - розрахункова витрата стічних вод, м³/год.

Ширину однієї секції піскоуловлювача приймають в інтервалі 0,6 – 6 м.

Із урахуванням коефіцієнта використання об’єму загальна фактична довжина піскоуловлювача складає:

.

При цьому приблизно перевіряють тривалість відстоювання, хв:

,

де W - об’єм проточної частини піскоуловлювача, м³.

Рисунок 2 - Варіант схеми оборотного водопостачання газоочисток доменного

і сталеплавильних цехів

Рисунок 3 – Варіант схеми оборотного водопостачання охолоджуючої системи

сталеплавильного цеху

Рисунок 4 – Варіант схеми оборотного водопостачання прокатного стану

Рисунок 5 – Варіант схеми оборотного водопостачання грануляційних

установок доменного цеху

Рисунок 6 – Схема оборотного водопостачання розливальних машин

Рисунок 7 – Варіант схеми оборотного водопостачання аглофабрики

Горизонтальні відстійники. Площа зони осадження, м2, приймається в залежності від питомого гідравлічного навантаження qпит [5]:

.

Довжина відстійника, м:

,

де V_сер - середня швидкість руху води, м/с. В проточній частині відстійника приймають V_сер = 5 – 10 мм/с;

t - час перебування води у відстійнику, с.

,

де H - глибина проточної частини відстійника, м. Приймається рівною 1,5 – 4 м (при відношенні довжини до глибини 8 – 20).

U₀ - гідравлічна крупність частинок завислих речовин у стічній воді, м/с.

Час перебування води в відстійнику у разі відсутності даних про гідравлічну крупність U₀, можна приймати рівним 1-2 години.

Ширина відстійника, м:

.

Ширина однієї секції приймається рівною 3 – 6 м, в окремих випадках – до 9 м залежно від засобу видалення осаду.

Радіальні відстійники. Ширшого розповсюдження під час очистки стічних вод металургійних виробництв набули відстійники діаметром 30 м з камерою флокуляції конструкції нпо “Енергосталь” (м. Харків) [6].

Відстійник має в центральній частині глибину 6 м, навколо стінки (на периферії) - 3,18 м. Максимальна продуктивність - 3500 м³/год. Камера флокуляції має діаметр 10 м і розташована в центрі відстійника. Наявність камери флокуляції дозволяє збільшити гідравлічне навантаження порівняно зі звичайними відстійниками.

Під час визначення площі зони осадження в цих відстійниках не враховується площа камери флокуляції.

Площа зони осадження радіальних відстійників, м²:

.

Площа зони осадження одного радіального відстійника, м²:

,

де D - діаметр відстійника, 30 м;

d - діаметр камери флокуляції, 10 м.

Число відстійників:

.

Шлакову пульпу після відстійників направляють на збезводнення і потім на утилізацію.

Відкриті безнапірні гідроциклони і флокулятори. Площу гідроциклонів визначають за питомим гідравлічним навантаженням. Ширшого розповсюдження в чорній металургії набули гідроциклони діаметром 6 м [6].

Розрахунок флокуляторів полягає у визначенні їх кількості. Діаметр типового флокулятора складає 12 м (конструкцію флокуляторів розроблено НПО “Енергосталь”) [6].

Порядок розрахунку флокуляторів:

• визначення витрату води на один апарат, м³/год:

,

де q_пит - питоме гідравлічне навантаження на один аппарат, м³/год. Приймається залежно від якості стічних вод і методу їх обробки;

S_ф - площа флокулятора, м², S_ф = 113 м².

• визначення кількості апаратів, шт.:

,

де Q_заг - загальна витрата стічних вод, що надходять на очистку, м³/год.

У корпусі флокулятора встановлено перфоровану перегородку, яка утворює периферійну камеру флокуляції.

Об’єм такої камери складає, м²:

,

де D_ф - діаметр флокулятора, м, D_ф = 12 м;

D_к - діаметр камери, м, D_к = 10,6 м;

H - висота флокулятора, м, H = 10 м.

Об’єм зони відстоювання, м³:

.

Підведення води до апарату здійснюється за допомогою 8 – 12 патрубків, розташованих тангенційно в два-три яруси.

Напірні фільтри. Кількість напірних фільтрів визначають в залежності від робочої площі фільтрування одного апарату. На підприємствах чорної металургії здебільшого рекомендують використовувати фільтри діаметром 3,4 м [5].

Загальна площа фільтрування визначається залежністю, м²:

,

де  - коефіцієнт, який ураховує витрату освітленої води на власні потреби і приймається в залежності від кількості промивок. У курсовому і дипломному проектах можна приймати  = 1,03  1,1;

Q - витрата води, що підлягає фільтруванню, м³/год;

V_ф - швидкість фільтрування при нормальному режимі роботи, м/год.

Витрати води для промивання фільтру, м³/год:

,

де q_інт - інтенсивність промивання фільтра, л/(см²);

t - тривалість промивання, с (t = 30 хвилин);

n - число промивок за добу (n = 1 – 2).

Інтенсивність промивки для піскового завантаження та для завантаження із мармурової крихти – 15 л/(см²), для дробленого антрациту – 10 л/(см²).