Система водоотведения поселка с мясокомбинатом - (реферат)

Объем воды в фугате равен разности объемов воды, поступившей на фильтры обезвоживания и вошедшей в кек

    Qв=1, 3599-0, 1075=1, 2524 м3
    Объем воды, прошедшей очистку в жироловке
    Q/в=(41, 12+1, 2524)-(0, 04108+0, 7644)=41, 5669 м3
    Объем очищенной воды после ЭКФ-аппарата
    Q//в=41, 5669-0, 54415=41, 02275 м3
    Расчет жироловки.

Степень снижения концентрации жиров и взвешенных веществ зависит от начальной концентрации этих загрязнений, продолжительности отстаивания и температуры сточных вод. Характер этой зависимости определяется уравнением: С0/Сen=(1-K*t0. 8)0. 9t

где C0, Cen - соответственно, концентрация загрязнений в очищенной и исходной жидкости, мг/л;

K -коэффициент, характеризующий скорость выделения нерастворимых примесей; t-продолжительность отстаивания, мин.

Коэффициент зависит от высоты слоя отстаивания, продолжительности отстаивания и температуры, поступившей жидкости и определяется по формуле: Кж=0, 009*(H/t)0. 24T0. 486

    Kв. в=0, ,011*(H/t)0. 3T0. 486

гдеKж, Квв-коэффициенты, характеризующие, соответственно, скорость выделения жира и взвешенных веществ;

    Н -высота слоя отстаивания, м;
    Т -температура, 0С.

Для определения продолжительности отстаивания сточных вод можно использовать график ( )

Расход сточных вод, поступающих на очистку из резервуара-усреднителя, равен 5, 14 м3/ч.

Принята одна жироловка. Объем жироловки определяется по формуле: W=Q*t

    где W -объем жироловки, м3;
    Q -расчетный расход сточных вод, м3/ч;
    t -продолжительность отстаивания, ч.
    W=5. 14*50/60=4. 28м3
    Площадь центральной камеры определяется:
    Wк=Q/Vвос
    где Wк - площадь центральной камеры жироловки, м2;
    Q - расчетный расход сточных вод, м3/с;
    Vвос - скорость восходящего потока, м/c, Vвос=0, 005 м/с.
    Wк=0, 00143/0, 005=0, 29м2
    Диаметр центральной камеры определяется по формуле:
    dк=Ц4Wк/p
    где dк - диаметр центральной камеры жироловки, м;
    Wк -площадь центральной камеры жироловки, м2
    dк=Ц4*0, 29/3, 14=0, 61 м
    Площадь зоны осветления жироловки определяется по формуле:
    Wз, о=W/h
    где Wзо - площадь зоны осветления жироловки, м2;
    W - объем жироловки, м3;
    h - глубина проточной чаши жироловки, принята 2 м.
    Wзо=5. 14/2=2. 57м2
    Общая площадь жироловки:
    Wo=Wк+Wзо
    где Wо - площадь жироловки, м2;
    Wк -площадь центральной камеры, м2;
    Wзо -площадь зоны осветления, м2.
    Wo=0. 29+2. 57=2. 86м2
    Диаметр жироловки равен:
    Д=Ц4Wo/p
    где Д - диаметр жироловки, м;
    Wo - общая площадь жироловки, м2
    Д=Ц4*2, 86/3, 14=1, 91м
    Принимается диаметр жироловки 2 м.

Объем осадка, выпавшего в жироловке определяется по формуле: Vос=СenQЭ100/(106*(100-p)*g)

    где Vос - объем осадка, выпавшего в жироловке, м3/сут;
    Сen - концентрация взвешенных веществ, мг/л;
    Э - эффект задержания взвешенных веществ;
    Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;
    p - влажность осадка, %, p=97%;
    g - объемный вес осадка, т/м3, g =1, 01т/м3;
    Vос=1000*41, 12*0, 6*100/(106*(100-97)*1, 01)=0, 81м3/сут
    Объем осадочной части жироловки составляет:
    Vo=VocT/8
    где Vo - объем осадочной части жироловки, м3;
    T-продолжительность хранения осадка в жироловке, Т=8ч
    Vo=0. 814*8/8=0. 814м3
    Глубина осадочной части жироловки равна:
    ho= 3Ц3Vo/p
    где ho - глубина осадочной части жироловки, м;
    Vo - объем осадочной части жироловки, м3
    ho=3*0. 81/3. 14=0. 9м
    Общая высота жироловки составит:
    H=ho+hн+h+hб
    где ho - глубина осадочной части, м;
    hн - глубина нейтрального слоя, м. hн=0. 3 м;
    h - высота зоны осветления, м;
    hб - высота борта, м. hб=0. 3м.
    H=0. 9+0. 3+2+0. 3=3. 5м

В соответствии с балансом загрязнений, количество жира, задерживаемого в жироловке составляет Со=187, 2 мг/л. Количество всплывшей жиромассы равно 80% от общего количества задержанного жира и определяется по формуле:

    Vжм=0, 8СоQ100/106(100-p)g
    где Vжм - объем всплывшей жиромассы, м3/сут;
    Со - концентрация жира, задержанного в жироловке, мг/л;
    Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;
    p - влажность всплывшей жиромассы, %, p=80%;
    g - объемный вес жиромассы, т/м3, g=0, 887т/м3.
    Vжм=0, 8*187, 2*41, 12*100/106(100-80)0, 887=0, 035м3/сут

Частота вращения реактивного водораспределителя определяется по формуле: n=34. 78q106/(2d2Д60)

    где n - частота вращения водораспределителя, с-1;
    q - расход сточных вод, л/с;
    d - диаметр патрубков реактивного водораспределителя, мм;
    Д - диаметр жироловки, мм
    n=34. 78*1. 428*106/(2*502*2000*60)=0. 083c-1=5об/мин

По результатам произведенных расчетов запроектированно две жироловки (одна рабочая, одна резервная) объемом 4, 28м. ,диаметром 2м. , высотой 3, 5м. , объем осадочной части 0, 81 м3, диаметр трубопроводов для удаления осадка принят 100 мм, частота вращения реактивного водораспределителя 0, 083 с-1, диаметр патрубков водораспределителя 50 мм. Объем осадка, образовавшегося в жироловке–0, 7802 м3/сут, объем всплывшей жиромассы – 0, 0579 м3/сут Расчет ЭКФ-установки

Расход сточных вод, поступивших на ЭКФ-очистку составляет 5, 14 м3/ч. Принят один ЭКФ-аппарат, производительностью 5, 14м3/ч. Продолжительность обработки сточных вод, в соответствии с рекомендациями( ) принята 15 мин, из них 5 мин или 0, 08 ч- в камере электрокоагуляции, 10 мин или 0, 17 ч–в камере электрофлофации. Плотность тока в электрокоагуляторе iф =60А/м2, в электрофлотаторе iф=80А/м2. Напряжение постоянного тока 6В. Количество электричества на обработку воды Кэ=100 Ач/м2. Межэлектродное пространство в камере электрокоагуляции 20 мм. Объем ЭКФ-устантвки определяется по формуле:

    W=Q/t
    где W - объем ЭКФ-установки, м3;
    Q - расчетный расход сточных вод, м3/ч;
    t - продолжительность обработки воды, ч.
    W=5. 14*0. 25=1. 285м3
    Объем камеры электрокоагуляции равен:
    Wк=5, 14*0, 08=0, 41м3
    Объем камеры электрофлотации равен:
    Wф=5, 14*0, 17=0, 87м3
    Высота установки определяется по формуле:
    H=h1+h2+h3
    где H - полная высота установки, м;

h1- высота слоя жидкости, считая от нижней кромки электродного блока до слоя пены, м. h1=0, 8м;

    h2 - высота слоя пены, h2=0, 2м;
    h3 - высота борта установки, м. h3=0, 3м;
    H=0. 8+0. 2+0. 3=1. 3м

Площадь зеркала воды в каждой камере определяется по формуле: F=W/h1

    где F - площадь зеркала воды, м2;
    W - объем камеры, м3;
    h1 - высота слоя жидкости, м.
    Fк=0, 41/0, 8=0, 51м2
    Fф=0. 87/0. 8=1. 09м2

Ширина установки принята 0, 9 м. Тогда длина каждой камеры определяется: L=F/B

    где L - длина камеры, м;
    F - площадь зеркала воды, м;
    B - ширина установки, м.
    Lк=0, 51/0, 9=0, 57м
    Lф=1, 09/0, 9=1, 21м
    Общая длина установки составляет:
    L=Lк+Lф+L1
    где L - общая длина установки, м;
    Lк - длина камеры электрокоагуляции, м;
    LФ - длина камеры электрофлотации, м;
    L1 - длина распределительной и сборной камер, м.
    L=0. 57+1. 21+0. 3=2. 08 м

Cила тока в камере электрокоагуляции определяется по формуле: Jк=KэQ

    где Jк - сила тока в камере электрокоагуляции, А;
    Кэ - количество электричества, Ач/м3;
    Q - расход сточных вод, м3/ч.
    Jк=100*5, 14=514 А

Количество электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле: nк=(B-2а+С)/(В1+С)

    где nк - количество электродов, шт;
    В - ширина установки, м;

а - расстояние от стенки камеры до крайнего электрода, м. а=0, 04 м; С - межэлектродное пространство, м;

    В1 - толщина электродов, м. В1=0, 005м.
    nк=(0. 9-2*0. 04+0. 02)/(0. 005+0. 02)=34 шт

Активная площадь одного электрода в камере электрокоагуляции вычисляется по формуле:

    f1=2*l1*h1

где l1 - длина электродов, м. l1=Lк-0, 1=0, 57-0, 1=0, 47 м.

    h1 - высота электрода, м.
    f1=2*0. 47*0. 8=0. 75м

Активная площадь всех анодов (катодов) в камере электрокоагуляции составит: еfa=еfк=0, 75*34/2=12, 75м2

    Расход материала электродов определяется по формуле:
    q=KвАJк/Q
    где q - расход материала электродов, г/м3;
    Kв - коэффициент выхода по току, Кв=0, 4;

А - электрохимический эквивалент железа, г/Ач А=0, 606 г/Ач; Q - расход сточных вод, м3/ч

    q=0. 4*0. 606*514/5. 14=24. 24г/м3
    Сила тока в камере электрофлотации равна:
    Jф=jф*fa2
    где Jф - сила тока в камере электрофлотации, А;
    jф - плотность тока в камере электрофлотации, А/м2;

fа2 - активная площадь горизонтальных электродов в камере электрофлотации, м2 fа2=fк2=(Lф-0, 1)*(В-0, 1)

    где Lф - длина камеры электрофлотации, м;
    В - ширина установки, м.
    fа2=fк=(1, 21-0, 1)*(0, 9-0, 1)=0, 89 м2
    Jф=80*0, 89=71, 2 А

Вес блока электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле: Мк=g1*f1*nк*В1

    где М1 - общая масса электродной системы, т;
    g1 - плотность материала электродов, т/м3, g1=7, 86т/м3;
    f1 - активная площадь одного электрода, м2;
    nк - количество электродов, шт;
    В1 - толщина электродов, м.
    Мк=7, 86*0, 75*34*0, 005=1, 002т

Вес электродов в камере электрофлотации определяется по формуле: Мф=g2/*fa2*B2+g2*fк2*В3

    где Мф - общий вес электродов в камере электрофлотации, т;
    g2/ - удельный вес железа, т/м3 g2/=7, 86 т/м3;
    В2 - толщина катодной сетки, м. В2=0, 001м;
    g2 - удельный вес графита, т/м3, g2=1, 5т/м3;
    В3 - толщина анода, м. В3=0, 04 м.
    МФ=7, 86*0, 89*0, 001+1, 5*0, 89*0, 04=0, 0604т=60, 4кг

Продолжительность работы электродной системы в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

    T=K*Mк/Q*q
    где T - продолжительность работы электродной системы, сут;
    K - коэффициент использования электродов, К=0, 8;
    Mк - масса электродной системы, г;
    Q - расход сточных вод, м3/сут;
    q - расход материала электродов, г/м3
    T=0. 8*1002000/41. 12*24. 24=804. 21сут=36, 5мес
    Общий расход электроэнергии составляет:
    Wэ=еJ*U/1000*Q*h
    где Wэ - расход электроэнергии, кВтч/м3;
    еJ - суммарное количество силы тока в установке, А;
    U - напряжение постоянного тока, В;
    Q - расход сточных вод, м3/ч;
    h - коэффициент полезного действия, h=0, 7
    Wэ=(514+71, 2)*6/100*5, 14*0, 7=0, 98кВтч/м3
    Расход электроэнергии за сутки составит:
    Wэ сут=0, 98*41, 12=40, 3 кВт/сут
    Расход электроэнергии за год составит:
    Wэ год=40. 3*260=10478 кВт/год

Количество водорода, выделенного в процессе очистки, определяется по формуле: Z=Aв*еJ/Q

где Z - количество водорода, выделенного в процессе очистки, г/Ач; еJ - суммарная сила тока, А;

    Q - расход сточных вод, м3/ч;
    Aв - электрохимический эквивалент водорода, г/Ач
    Z=0. 037664*585. 2/5. 14=4. 29гН2/м3

Объем пены, выделившейся в процессе очистки в соответствии с балансом загрязнений, составляет 1, 2336 м3/сут или 0, 1542 м3/ч, объем пенного продукта после гашения составляет 0, 5757 м3/сут или 0, 072 м3/ч.

На основании расчетов запроектировано два ЭКФ-аппарата (1 рабочий и 1 резервный). Объем аппарата составляет 1, 285 м3, длина– 2, 08 м. , ширина – 0, 9 м. , рабочая глубина – 0, 8 м. Напряжение постоянного тока –6В, сила тока 585, 2А, продолжительность работы электродной системы в камере электрокоагуляции 36, 5 месяцев, годовой расход электроэнергии 10478 кВт. Подобран выпрямительный агрегат ВАКГ-12/6-1600 с размерами H=1717мм, L=758мм, B=910мм и массой 650 кг.

    Расчет сооружений для обработки осадка и пены

Пена, образующаяся при ЭКФ-очистке на поверхности воды, сгребается специальным скребковым механизмом в лоток, куда поступает и жиромасса из жироловки. Из лотка образовавшаяся масса отводится в пеногаситель, оборудованный мешалкой, предназначенной для ускорения гашения пены. Количество образующейся пены составляет 1, 2336 м3/сут, жиромассы– 0, 0579м3/сут. Тогда общий объем – 1, 2915м3/сут или 0, 161м3/ч. Продолжительность гашения пены принята 30 минут. Запроектирован один пеногаситель рабочим объемом 0, 183 м3, высотой 0, 8 м. , диаметром 0, 54м. Резервуар оборудован мешалкой ПМТ-16, частота вращения мешалки 48об/мин, электродвигатель марки АО2-22-4, мощность электродвигателя– 1, 5 кВт, масса –303, 5кг. Количество пенного продукта, образующегося в пеногасителе, в соответствии с балансом загрязнений, составляет 0, 5757 м3/сут, а вместе с жиромассой 0, 6336 м3/сут или 0, 0792 м3/ч. Для сбора пенного продукта из пеногасителя принят вакуум-сборник рабочей емкостью 0, 09м3, диаметром– 0, 34м. , высотой 1м. Создание вакуума в вакуум-сборнике обеспечивается вакуум-насосом. Величина вакуума, потребного для засасывания пенного продукта принята 70% от барометрического. Потери напора в трубопроводе приняты 10% от величины вакуума, тогда максимальная геометрическая высота подъема составит 6, 3м. К установке принят насос марки ВВН-1, 5 производительностью при 70% вакуума 1, 55 м3/мин, с электродвигателем АО2-41-4 мощностью 4 кВт.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9