Технологический цикл одного из предприятий требует потребления

значительных количеств воды. Источником является расположенная недалеко

от предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода почти полностью

возвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. В

зависимости от профиля предприятия сточные воды могут содержать самые

различные вредные по санитарно-токсикологическому признаку химические

компоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышает

концентрацию этих компонентов в реке. На некотором расстоянии от места

сброса сточных вод вода реки берется для нужд местного водопользования

самого разного характера (например, бытового, сельскохозяйственного). В

задаче необходимо вычислить концентрацию наиболее вредного компонента

после разбавления водой реки сточной воды предприятия в месте

водопользования и проследить изменение этой концентрации по фарватеру

реки. А также определить предельно допустимый сток (ПДС) по заданному

компоненту в стоке.

Характеристика реки: скорость течения – V, средняя глубина на участке –

H, расстояние до места водопользования – L, расход воды водотока в месте

водозабора – Q, шаг, с которым необходимо проследить изменение

концентрации токсичного компонента по фарватеру реки – LS. Характеристика

стока: вредный компонент, расход воды предприятием (объем сточной воды) –

q, концентрация вредного компонента – C, предельно допустимая концентрация

Методика расчета

Многие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют на

быстроту перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпуска

сточных вод (СВ) до пункта полного смешивания. Выпуск в водоемы сточных

вод должен, как правило, осуществляться таким образом, чтобы была

обеспечена возможность полного смешивания сточных вод с водой водоема в

месте их спуска (специальные выпуски, режимы, конструкции). Однако

СВ смешивание будет неполным. В связи с этим реальную кратность

разбавления в общем случае следует определять по формуле:

g × Q + q

где γ – коэффициент, степень разбавления сточных вод в водоеме.

Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их

влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять

кратность разбавления. Расчет ведется по формулам:

1 + (Q / q) × b

где α – коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.

L – расстояние до места водозабора.

α = ε · ( L Ô L ïð) × 3 D q ,

где ε – коэффициент, зависящий от места стока воды в реку: при выпуске у

берега ε=1, при выпуске в стержень реки (место наибольших скоростей) ε=1,5;

Lф/Lпр – коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по

фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего

водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой; D –

2 × m × c

коэффициент турбулентной диффузии,

V × H × g

где V – средняя скорость течения, м/с; H – средняя глубина, м; g – ускорение

свободного падения, м/с2; m – коэффициент Буссинского, равный 24; с –

коэффициент Шези, который выбирают по таблицам. Однако в данной задаче

предполагается, что исследуемые реки являются равнинными, поэтому

справедливо приближение

V × H

Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте

ближайшего водозабора вычисляется по формуле:

Эта величина не должна превышать ПДК (предельно допустимая

концентрация).

Необходимо также определить, какое количество загрязняющих веществ

может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчеты

проводятся только для консервативных веществ, концентрация которых в воде

изменяется только путем разбавления, по санитарно-токсилогическому

показателю вредности. Расчет ведется по формуле:

Сст.пред. = К · ПДК,

где Сст.пред. – максимальная (предельная) концентрация, которая может быть

допущена в СВ или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания

с водой у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения не

превышает ПДК.

Параметр	№№

Вредный компонент	Керо- син	Cu	Cr	Фе- нол	Pb	Zn	Cl	NaOH	Hg	H2PO3
ПДК,мг/л	0,7	0,02	0,01	0,35	0,01	0,02		0,5	0,01
Q, м /с
q, м /с		0,5	0,7	1,2		0,8	1,1	0,4		0,8
V, м/с	1,2	1,1	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	1,5		0,7
H, м	0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,5		0,5		1,5
L, м
LS, м	LS = L / 5
С, мг/л	1,5	0,1	0,06	2,0	0,04	0,18	5,5	1,5	0,06	6,0
Для всех вариантов	ε = 1; Lф/Lпр = 1

Предельно допустимый сток рассчитывается по формуле:

концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до места

сброса СВ по руслу реки с шагом LS, указанным в варианте: F=C(L).

В результате вычислений должны быть получены следующие

характеристики СВ

Кратность разбавления К;

Концентрация в месте водозабора – Св, мг/л;

Предельная концентрация в стоке – Сст.пред., мг/л;·

Предельно допустимый сток – ПДС, мг/с;

График функции F=C(L).

Таблица 4.1

Практическое занятие 5

Задание по охране почв

Расчет нормативов сброса сточных вод

Введение

Целью данной курсовой работы является составление и расчет схемы очистных сооружений предприятия.

Очистка сточных вод необходима для того, чтобы концентрация веществ в воде, сбрасываемой в водный объект с данного предприятия, не превышала нормативы предельно допустимого сброса (ПДС).

к нанесению вреда здоровью человека и окружающей природной среде в целом.

Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) производят на заводах пластмасс.

Полиэтилен получают полимеризацией этилена в бензине при температуре 80 0 С и давлении 3 кг *с / см 2 в присутствии катализаторного комплекса диэтил-алюминий хлорида с четырёххлористым титаном.

В производстве полиэтилена вода расходуется на охлаждение аппаратуры и конденсата. Система водоснабжения - оборотная с охлаждением воды на градирне. Водоснабжение осуществляется тремя системами: оборотной, свежей технической и питьевой воды.

Для технических нужд (промывка полимеров аппаратов и коммуникаций цеха полимеризации, приготовление реагентов инициаторов и добавок для полимеризации) используется конденсат пара.

Характеристика сточных вод приведена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика сточных вод выпускаемых в водоёмы от производства полиэтилена.

Данное предприятие имеет I Б класс опасности. Санитарно защитная зона равна 1000 м. Находится в Киевской области.

q пром и q быт (расход воды на единицу водовыпуска продукции в промышленных и бытовых сточных водах соответственно) равны: q пром =21м 3 , q быт =2,2м 3. Затем из справочника по водным ресурсам Украины узнаём С ф, ф =0,4 ПДК.

Расчёт расхода сточных вод.

Q=Пq, м 3 /год

П. - производительность, 7500 м 3

Q пром =7500 21=1575000 м 3

Q быт =7500 2,2=165000 м 3 /год

О пром, быт – расход производственных и бытовых сточных вод.

Q см =4,315+452=4767 м 3 /сут.

Расчёт концентрации веществ в сточной воде.

С i см =(q x /б С х/б +Q пр С i пр)/Q см

С i х/б, пр 3 .

С см в-х вв. =(452 120+4315 40)/4764=46,6 мг/дм 3

С см мин. =(452 500+4315 2700)/4767=2491,4 мг/дм 3

С см SO 4 =(452 500+4315 1000)/4767=952. 6 мг/дм 3

С см ХПК =(452 300+4315 1200)/4767=1115 мг/дм 3

С см БПКп =(452 150+4315 700)/4767=677,85 мг/дм 3

С см Al =(452 0+4315 1)/4767=0. 9 мг/дм 3

С см =(452 0+4315 300)/4767=271,55 мг/дм 3

С см =(452 18+4315 0)/4767=1,7 мг/дм 3

Раздел 2. Расчёт нормативного сброса сточных вод

Расчёт кратности основного разбавления n o .

Y=2. 5∙√n ш -0,13-0,75√R(√n ш -0,1)=2,5∙√0,05-0,13-0,75√3(0,05-0,1)=0,26

п ш -коэффициент шероховатости русла реки.

R-гидравлический радиус.

S n =R y /n ш =3 0,26

∙V ф ∙h ф ш ∙Sh 2 ∙0,02∙3/(37∙0,05∙26,6)=0,012 м/с 2

g-ускорение свободного падения, м/с 2 .

V ф -средняя по сечению водотока скорость.

h ф -средняя глубина реки, м.

α=ζ∙φ∙√Д/О ст =1,5∙1,2∙√0,012/0,03=1,3

ζ-коэффициент, характеризующий тип выпуска сточных вод.

φ-коэффициент, характеризующий извилистость русла реки.

β= -α√ L =2. 75 -1. 3∙√500=0. 00003

L-расстояние от места выпуска до контрольного створа.

γ=(1-β)/(1+(О ф ст)β)=(1-0,00003)/(1+(0,476/0,0)∙0,00003)=0,99

γ-величина коэффициента смещения. n о =(Q ст +γ∙Q ф ст ∙0,476)/0,03=16,86

l=0. 9B=0. 9∙17. 6=15. 84

В-ширина реки в маловодный период, м.

В=Q ф /(H ф V ф)=1,056/(3∙0,02)=17,6 м

l 1 =h+0. 5=3+0. 5=3. 5 м

N=l/l 1 =15. 84/3. 5=4. 5≈5-количество оголовковd 0 =√4Q ст /(πV ст N)=√ (4∙0. 05)/(3. 14∙2∙5)=0. 08≥0. 1N=4Q ст /(πV ст d 0 2)=0. 2/(3. 14∙3∙0. 1 2 ≈3

V ст =4Q ст /(πNd 0 2)=0. 2/(3. 14∙3∙0. 1 2)=2. 1

d 0 =√4Q ст /(πV ст √0. 2/(3. 14∙2. 1∙3)=0. 1

d 0 -диаметр оголовка,

V ст -скорость истечения,

Δv m ст -V ф

m=V ф /V ст =0,02/2,1=0,009-соотношение скоростных напоров.

7,465/√(Δv m [Δv(1-m)+1,92m])=√7. 465/(0. 072)=20. 86-относительный диаметр трубы.

d=d 0 ∙ =0. 1∙20. 86=2. 086

n н ∙ 2 =[√0. 009 2 ∙(1-0. 009)/20. 86-0. 009]=13. 83

Кратность общего разбавления:

n=n 0 ∙n н =16,86∙1383=233,2

	С ор	С ст 1	ПДК	ЛВП	С пдс 1	РАС
Взвешенные вещества	30	46,6	30,75	-	46,66	+
Мин-ция	331	2491,4	1000	-	505,9	+
Cl -	17. 9	752. 6	300	С. -т.	75	-
SO 4 -	25	952. 6	100		40	-
ХПК	29,9	1119	15	-	15	-
БПК Г	1,2	677,9	3	-	117,8	+
Al	0. 2	0. 9	0. 5	С. -т.		-
ИЗ ОПР-Л	0,004	271,6	0,01	т.	0,008	-
АЗ АМ.	0,2	1,7	0,5	т.	0,1	-
Неф-ты	0,04	0	0,1	С. -т.	0	-
СПАВ	0,04	0	0,1	т.	0	-

С ф i /ПДК i <1

∑ С ф i /ПДК i <1

I. Расчёт С ПДС, когда РАС существует.

1. Взвешенные вещества

Концентрация на границе зоны общего разбавления при фактическом сбросе сточных вод:

С Ф i к. с. =С ф i +∑(С ст i -С Ф i)/n

C к. с. =30+(46,6-30)/233,2=30,0 7

С ПДС =30+0,75 ∙233,2=204. 9

С ПДС =min(С ПДС расч С ст)= minС ст

2. Вещества из ОТ и ед. ЛПВ

С факт =331+(2491,4-331)/233,2=340,3

Δ 1 ≤σ 1 =9,2

С ПДС =331+0,75 ∙233,2=505,9

С ПДС =min(С ПДС расч С ст)

0,75=Δ 1 ≤σ 1 =2,9

С ПДС =1,2+0,75∙233,2=176,1

II. Расчёт С ПДС, когда РАС существует.

1. Вещества из ОТ и ед. в своём ЛПВ

С ПДС ст; ПДК)

2. Вещества с одинаковым ЛПВ

2а -Cl - ,SO 4 2- ,Al 3+ ,нефтепродукты

∑K i =C ст i /ПДК i =752. 6/300+952. 6/100+0. 9/0. 5+0/0. 1=13. 8>1

С ф /ПДК≤К i ≤С ст /ПДК

С ПДС =К i ∙ПДК

0,25≤K Cl ≤2. 5C пдс =0,06·300=18

0,4≤K SO 4 ≤9. 5C пдс =0. 3·100=40

≤K Al ≤1. 8C пдс =0. 14·0. 5=0. 175

0≤K н-ты ≤0C пдс =0,-0,1=0

2б Изопропанол, азот аммонийный, СПАВ

0,8≤K из-л ≤271160C пдс =0,6·0,01=0,008

0,2≤K ≤3,4C пдс =0,3·0,5=0,1

0≤K СПАВ ≤0C пдс =0

Раздел 3. Расчёт сооружений механической очистки

Для удаления взвешенных веществ, служат сооружения механической очистки.

Для очистки сточных вод от этих веществ, для данного предприятия, необходимо поставить решётки и песколовки.

Для расчёта сооружений механической очистки необходимо расход смеси, который измеряется в м 3 /год, перевести в м 3 /сут

Расчёт решёток.

q ср. сек.= 4764/86400=0,055(м 3 /сек)·1000=55 л/с

По таблице из СНиПА, определяем К деп. max

х=-(45·0,1)/50=-0,09

К деп. max =1,6-(-0,09)=1,69

q max сек =g ср. сек деп. max =0,055·1,69=0,093(м 3 /сек)

n=(q max сек ·K 3)/b·h· V p =(0. 093·1. 05)/(0. 016·0. 5·1)=12. 21≈13 шт

В р =0,016·13+14·0,006=0,292 м

Принимаем решётку РМУ-1 с размером 600 мм ×800 мм, в ней ширина между стержнями 0,016 м, толщина стержней 0,006 м. Количество прозоров между стержнями – 21.

V p ==(q max сек ·K 3)/b·h·n=(0. 093·1. 05)/(0. 016·0. 5·21)=0. 58 м/с

N пр =Q /q вод. от =4767/0,4=11918 человек

V сут пр ·W)/(1000·35)=0. 26 м 3 /сут =·V сут =750·0,26=195 кг/сут

ср. сут 3 /сут, т. е.<50000 м 3 /сут

q ср. сек =4767/86400=0,055 м 3 /сут

q max S =K деп max ·q ср. сек =1,6·0,055=0,088 м 3 /сут

Д=(q max сек ·3600)/n·q·S=(088·3600)/2·1·10=1. 44 м 2

Н К √Д 2- Н 2 =1,61 м

V к =(π∙Д 2 ∙Н к ∙4=3,14∙1,44 2 ∙0,72)/12=0,39 м 3

N пр =11918 человек

V ос =(11918∙0,02)/1000=0,24 м 3

t=V k /V oc =0. 39/0. 24=1. 625 сут

Расчет аэротенка - смесителя с регенерацией

q w =198. 625 м 2 /ч

Len =677. 9мг/л

Lex =117. 8мг/л

r max =650 БПК полн/(г *ч)

К ч =100 БПК полн/(г *ч)

а i = 3. 5 г/л

Коэффициент рециркуляции равен:

R i = 3,5/((1000/150)-3,5)=1,1

r=(650*117. 8*2)/(117. 8*2+100*2+1. 5*117. 8)*(1/(1+2*3. 5))=31. 26 мгБПК п /(г *ч)

Общий период окисления:

T atm = (Len-Lex)/(a i

W atm +W r = q w *t atm = 198. 625*0. 29 = 58. 1 м 3

Общий объем аэротенка:

Wa atm = (W atm + W r r /1+R r 3

Объем регенератора:

W r = 58. 1-47. 23 = 10. 87 м 3

q i = 24(Len-Lex)/a i (1-S)t atm = 750

Значение I i i)

Доза ила в аэротенке:

a i = (58. 1*3. 5)/(47. 23+(01/1. 1*2)*0. 87) = 3. 2 г/л

a t = 15 мг/л

Количество отстойников принимаем равным:

q = 4. 5*K set *H set 0. 8 /(0. 1*I i *a atn)0. 5-0. 01 at = 1. 23 м 3

К set для вертикальных отстойников равно 0,35(табл. 31 СниП) -коэффициент использования объема,

F =q max . ч /n*q = 176 м 2

Д = (4*F)/p*n) = 8. 6 м

Подбор вторичного отстойника:

Номер типового проекта 902-2-168

Строительная высота цилиндрической части 3м

Пропускная способность при времени отстаивания 1,5ч-111,5 м 3 /ч

Расчет аэротенка - нитрификатора

q = 4767 м 3 /сут

C nen = 1. 7мг/л

Lex = 117. 8 мг/л

C nex = 0. 1 мг/л

Co 2 = 2 мг/л

По формуле 58 СниП находим m:

m = 1*0,78*(2/2+2)*1*1,77*(2/25+2) = 0,051сут -1

1/m = 1/0,051 = 19,6 сут.

Находим концентрацию беззольной части активного ила при Lex = 117,8 мг/л

a i = 41. 05 г/л

Продолжительность аэрации сточных вод:

t atm = (677. 9-117. 8)/(41. 05*5. 54) = 2. 46

Концентрация нитрифицирующего ила в иловой смеси при возрасте ила 19,6 суток определяется по данным таблицы 19 с использованием формулы 56 СНиП:

a in = 1. 2*0. 055*(1. 7-0. 1/2. 46) = 0. 043 г/л

Общая концентрация беззольного ила в иловой смеси аэротенков составляет:

a i +a in = 41. 05+0. 043 = 41. 09 г/л

С учетом 30% зольности доза ила по сухому веществу составит:

a = 41. 09/0. 7 = 58. 7 г/л

Удельный прирост избыточного ила К 8 определяется по формуле:

Суточное количество избыточного ила:

G = 0. 054*(677. 9-117. 8)*4767/1000 = 144. 18 кг/сут

W = 4767*2. 46/24 = 488. 62 м 3

Расход подаваемого воздуха рассчитывается по формуле

nen -Cne nex)*4. 6 = 8. 096

Подбор аэротенка:

Ширина коридора 4м

Число коридоров 2

Рабочий объем одной секции 864м 3

Длина одной секции 24м

Число секций от 2 до 4

Тип аэрации низконапорная

Номер типового проекта 902-2-215/216

Повторный расчет и подбор вторичного отстойника

Расчет адсорбера

Производительность q w = 75000 м 3 /год или 273 м 3 /сут

C en (начальная величина азота ам.) = 271,6 мг/л

C ex = 0. 008 мг/л

a sb min = 253*Cex 1/2 = 0. 71

Y sb каж = 0. 9

D = 3. 5

Определяем максимальную сорбционную емкость a sb max

a sb max =253*C en 1/2

Общая площадь адсорберов, м 2:

F ad = q w /V = 273/24*10 = 1. 14

Колличество параллельно и одновременно работающих линий адсорберов при D = 3,5 м, шт

N ads b = F ads /f ags

Максимальная доза активированного угля,г/л:

D sb max = C en -C tx /K sb *a sb max = 2. 94

Доза активного угля выгружаемого из адсорбера:

D sb min = C en -C ex /a sb min =35. 5г/л

Ориентировочная высота загрузки, обеспечивающая очистку,м

H 2 = D sb max *q w *t ads /F ads *Y sb = 204

Ориентировочная высота загрузки, выгружаемая из адсорбера,м

H 1 =D sb min *q w *t ads /F ads *Y sb нас =1,57

H tot =H 1 +H 2 +H 3

Общее количество последовательно установленных в 1-ой линии адсорберов

Продолжительность работы адсорбционной установки до проскока, ч

t 1ads ex (H 3 =H 2 sb max +C en))/V*C en 2=0. 28

E=1-0. 45/0. 9=0. 5

t 2ads =2*C en *K sb *H 1 *E*(a sb max +C en)/V*C en 2

Таким образом,требуемая степень очистки может быть достигнута непрерывной работой одного адсорбера, где работает 10 последовательно установленных адсорберов,каждый адсорбер работает в течении 48 часов,отключение одного адсорбера в последовательной цепи на перегрузку производится через каждые 0,3 часа.

Расчет объема загрузки одного адсорбера,м3

w sb =f ads *H ads =96

Расчет сухой массы угля в 1-ом адсорбере,т

P sb =W sb *Y sb нас

Затраты угля, т /ч

З sb =W sb p /t 2 ads

D sb =З sb /q w =0. 02

Сооружения для ионообменной очистки сточных вод

Ионообменные установки следует применять для глубокой очистки сточных вод от минеральных и органических ионизированных соединений и их обессоливания. Сточные воды подаваемые на установку, не должны содержать:солей -свыше 3000 мг/л;взвешенных веществ –свыше 8 мг/л; ХПК не должна превышать 8 мг/л.

Катиониты: Аl 2 - вх=0,9/20=0,0045мгэкв/л

вых=0,175/20=0,00875мгэкв/л

Аниониты:

Cl - вх=752,6/35=21,5мгэкв/л

вых=75/35=2,15мгэкв/л

Объем катионита

W кат = 24q w (SC en k -SC ex k)/n reg *E wc k =0,000063м 3

Рабочая объемная емкость катионита по наимение сорбируемому катиону

E wc k *E gen k -K ion *q k *SC w k =859г*экв/м 3

Площадь катионитовых фильтров Fк,м 2

Число катионитовых фильтров:рабочих –два,резервный один.

Высота слоя загрузки 2,5 метра

Размер зерен ионита 0,3-0,8

Потери напора в фильтре 5,5 м

Интенсивность подачи воды 3-4 л/(с*м 2)

Регенерацию следует производить 7-10 % растворами кислот (соляной, серной)

Скорость пропуска регенерационного раствора £ 2 м/ч

Удельный расход ионированной воды составляет 2,5-3 м на 1м 3

Объем анионита W an , м 3 кат и составляет 5,9м 3

Площадь фильтрации

F an =24q w /n reg *t f *n f =7,6

где tf -продолжительность работы каждого фильтра и составляет

t f =24/n reg -(t 1 +t 2 +t 3)=1,8

После ионирования воды предусмотрены фильтры смешанного действия для глубокой очистки воды и регулирования величины pH ионированной воды.

Вывод

В ходе данной курсовой работы, я ознакомилась со сточными водами данного предприятия, с их характеристикой. Рассчитала нормативы сброса сточных вод (С ПДС). По этим расчетам были сделаны выводы, от каких веществ необходимо очищать сточные воды данного предприятия. Подобрала схему очистки сточных вод, которая максимально подходит для этих вод, рассчитала сооружения механической очистки, для удаления взвешенных веществ. Также были рассчитаны сооружения биологической и физико-химической очисток. После трех видов очисток вода с предприятия соответствует нормам и ее можно сбрасывать в водный объект.

Список литературы

1. Укрупнённые нормы водопотребления и водоотведения для различных отраслей промышленности – М: Стройиздат, 1982 г.

2. Канализация населённых мест и предприятий. Редактор Самохин В. Н. – М: Стройиздат, 1981 г.

3. СНиП 2. 04. 03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”.

4. Малые реки Украины. Яцик А. В.

5. Проектирование сооружений для очистки сточных вод. Справочное пособие к СНиП – М.: Стройиздат,1980 г.

Кафедра экологии и безопасности жизнедеятельности

Решение задач по

экологии

Выполнил: Лубе Н.И.

Группа: УИ0301

Вариант: 13

Приняла: Соловьева Р.А.

Задача №1

РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК СБРОСОВ СТОЧНЫХ ВОД ПРЕДПРИЯТИЙ В ВОДОЕМЫ

Технологический цикл одного из промышленных предприятий Московской области требует потребления значительных количеств воды. Источником является расположенная недалеко от предприятия река. Пройдя технологический цикл, вода, практически полностью возвращается в реку в виде сточных вод промышленного предприятия. В зависимости от профиля предприятия сточные воды могут содержать самые различные вредные по санитарно-токсикологическому признаку химические компоненты. Их концентрация, как правило, во много раз превышает концентрацию этих компонентов в реке. На некотором расстоянии от места сброса сточных вод вода реки берется для нужд местного водоиспользования самого разного характера (например, бытового, сельскохозяйственного). В задаче необходимо вычислить концентрацию наиболее вредного компонента после разбавления водой реки сточной воды предприятия в месте водопользования и проследить изменение этой концентрации по фарватеру реки. А также определить предельно допустимый сток (ПДС) по заданному компоненту в стоке.

Характеристика реки: скорость течения - V, средняя глубина на участке - Н, расстояние до места водопользования - L, расход воды в реке - Q1; шаг, с которым необходимо проследить изменение концентрации токсичного компонента по фарватеру реки - LS.

Характеристика стока: вредный компонент, расход воды -Q2, концентрация вредного компонента - С, фоновая концентрация -Сф, предельно допустимая концентрация - ПДК.

Варианты к расчету характеристик сбросов сточных вод предприятий в водоемы:

компонент

ε=1; Lф/Lпр=1

Решение:

Многие факторы: состояние реки, берегов и сточных вод влияют на быстроту перемещения водных масс и определяют расстояние от места выпуска сточных вод (СВ) до пункта полного смешивания.

где γ -коэффициент, степень полноты сточных вод в водоеме.

Условия спуска сточных вод в водоем принято оценивать с учетом их влияния у ближайшего пункта водопользования, где следует определять кратность разбавления.

Расчет ведется по формулам:

;

где -коэффициент, учитывающий гидрологические факторы смешивания.

L- расстояние до места водозабора.

где -коэффициент, зависящий от места выпуска стока в реку.=1, при выпуске у берега.

Lф/Lпр – коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по фарватеру полной длины русла от выпуска СВ до места ближайшего водозабора к расстоянию между этими двумя пунктами по прямой.

Исходя из того, что в данной задаче предполагается, что исследуемые реки являются равнинными, найдем D-коэффициент турбулентной диффузии,

где V-средняя скорость течения, м/c;

H-средняя глубина, м.

Зная D, найдем:

=0,025

Итак, реальная кратность разбавления равна:

Реальная концентрация вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора вычисляется по формуле:

0,2 > 0.01, это значит что эта величина превышает ПДК

Необходимо также определить, какое количество загрязняющих веществ может быть сброшено предприятием, чтобы не превышать нормативы. Расчеты проводятся только для консервативных веществ по са- нитарно - токсикологическому показателю вредности. Расчет ведется по формуле:

С ст.пред. = K· (ПДК – С ф) + ПДК=2.428(0.01-0.001)+0.01=0.032 мг/л=0.000032 мг/м 3

где С ст.пред. - максимальная (предельная) концентрация, которая может быть допущена в СВ, или тот уровень очистки СВ, при котором после их смешивания с водой в водоеме у первого (расчетного) пункта водопользования степень загрязнения не превышает ПДК.

Предельно допустимый сток ПДС рассчитывается по формуле:

ПДС = С ст. пред ·Q2 = 0.000032 · 0.7 = 2,24·10 -5 мг/с

Построим график функции распределения концентрации вредного компонента в зависимости от расстояния до места сброса СВ по руслу реки с шагом LS = 15 м, С в = f (L ):

Выводы: Решив данную задачу, мы получили реальную концентрацию вредного компонента в водоеме в месте ближайшего водозабора, С в =0.2, она получилась больше чем предельно допустимая концентрация вредных веществ в водоеме, а это означает, что водоем очень сильно загрязнен, и требует немедленной очистки, а предприятие, сбрасывающее в него свои сточные воды необходимо проверить на санитарные нормы.

Целью данной курсовой работы является составление и расчет схемы очистных сооружений предприятия.

Сточные воды с предприятия нельзя сбрасывать загрязненными, так как вследствие этого в реке могут погибнуть живые организмы, происходит загрязнение речной воды, подземных вод, почв, атмосферы; это приводит к нанесению вреда здоровью человека и окружающей природной среде в целом.

Раздел 1. Характеристика предприятия

Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) производят на заводах пластмасс.

Характеристика сточных вод приведена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика сточных вод выпускаемых в водоёмы от производства полиэтилена.

Единица измерения	Сточные воды
Единица измерения	до очистки	после очистки
Температура	0 С	-	23-28
Взвешенные вещества	мг/л	40-180	20
Эфирорастворимые	мг/л	Следы	-
pH	-	6,5-8,5	6,5-8,5
Сухой остаток	Мг	до 2700	до 2700
Cl 2	Мг	до 800	до 800
SO 4	Мг	до 1000	до 1000
ХПК	МгО/л	1200	80-100
БПК г	мгО 2 /л	700	15-20
Al 3+	мг/л	до 1	до 1
Ti 4+	мг/л	Следы	Следы
Углеводороды	мг/л	до 10	Следы
Изопропанол	мг/л	до 300	-

Для дальнейших расчётов выбираем реку в данной области – р. Десна, узнаём по этой реке данные для 97% обеспеченности, с помощью переводного коэффициента переводим эти данные для 95% обеспеченности. Значения q пром и q быт (расход воды на единицу водовыпуска продукции в промышленных и бытовых сточных водах соответственно) равны: q пром =21м 3 , q быт =2,2м 3. Затем из справочника по водным ресурсам Украины узнаём С ф, если не указано, то С ф =0,4 ПДК.

Расчёт расхода сточных вод.

Q=Пq, м 3 /год

П. - производительность, 7500 м 3 /год.

Q – расход воды на единицу выпускаемой продукции.

Q пром =7500 21=1575000 м 3 /год

Q быт =7500 2,2=165000 м 3 /год

О пром, быт – расход производственных и бытовых сточных вод.

Q см =4,315+452=4767 м 3 /сут.

Расчёт концентрации веществ в сточной воде.

С i см =(q x /б С х/б +Q пр С i пр)/Q см

С i х/б, пр -концентрация веществ в х/б и производственных сточных водах, мг/дм 3 .

С см в-х вв. =(452 120+4315 40)/4764=46,6 мг/дм 3

С см мин. =(452 500+4315 2700)/4767=2491,4 мг/дм 3

С см Cl =(452 300+4315 800)/4764=752.6 мг/дм 3

С см SO 4 =(452 500+4315 1000)/4767=952.6 мг/дм 3

С см ХПК =(452 300+4315 1200)/4767=1115 мг/дм 3

С см БПКп =(452 150+4315 700)/4767=677,85 мг/дм 3

С см Al =(452 0+4315 1)/4767=0.9 мг/дм 3

С см изопр-л =(452 0+4315 300)/4767=271,55 мг/дм 3

С см аз.ам =(452 18+4315 0)/4767=1,7 мг/дм 3

Раздел 2. Расчёт нормативного сброса сточных вод

Расчёт кратности основного разбавления n o .

Y=2.5∙√n ш -0,13-0,75√R(√n ш -0,1)=2,5∙√0,05-0,13-0,75√3(0,05-0,1)=0,26

п ш -коэффициент шероховатости русла реки.

R-гидравлический радиус.

S n =R y /n ш =3 0,26 /0,05=26,6

S n -коэффициент Шези.

Д=g∙V ф ∙h ф /(37 n ш ∙Sh 2)=9.81∙0,02∙3/(37∙0,05∙26,6)=0,012 м/с 2

g-ускорение свободного падения, м/с 2 .

Д-коэффициент требуемой диффузии.

V ф -средняя по сечению водотока скорость.

h ф -средняя глубина реки, м.

α=ζ∙φ∙√Д/О ст =1,5∙1,2∙√0,012/0,03=1,3

ζ-коэффициент, характеризующий тип выпуска сточных вод.

φ-коэффициент, характеризующий извилистость русла реки.

Q ст -расход сточных вод.

β= -α√ L =2.75 -1.3∙√500=0.00003

L-расстояние от места выпуска до контрольного створа.

γ=(1-β)/(1+(О ф / О ст)β)=(1-0,00003)/(1+(0,476/0,0)∙0,00003)=0,99

γ-величина коэффициента смещения.n о =(Q ст +γ∙Q ф)/Q ст =(0,03+0,99∙0,476)/0,03=16,86

Расчёт кратности начального разбавления n н.

l=0.9B=0.9∙17.6=15.84

l-длинна трубы рассеивателя, м.

В-ширина реки в маловодный период, м.

В=Q ф /(H ф V ф)=1,056/(3∙0,02)=17,6 м

l 1 =h+0.5=3+0.5=3.5 м

l 1 -расстояние между оголовками

0,5-технологический запас

N=l/l 1 =15.84/3.5=4.5≈5-количество оголовковd 0 =√4Q ст /(πV ст N)=√ (4∙0.05)/(3.14∙2∙5)=0.08≥0.1N=4Q ст /(πV ст d 0 2)=0.2/(3.14∙3∙0.1 2)=3.2≈3

V ст =4Q ст /(πNd 0 2)=0.2/(3.14∙3∙0.1 2)=2.1

d 0 =√4Q ст /(πV ст N)= √0.2/(3.14∙2.1∙3)=0.1

d 0 -диаметр оголовка,

V ст -скорость истечения,

L 1 =L/n=15.84/3=5.2

Δv m =0,15/(V ст -V ф)=0,15/(2,1-0,02)=0,072

m=V ф /V ст =0,02/2,1=0,009-соотношение скоростных напоров.

7,465/√(Δv m [Δv(1-m)+1,92m])=√7.465/(0.072)=20.86-относительный диаметр трубы.

d=d 0 ∙ =0.1∙20.86=2.086

n н =0,2481/(1-m)∙ 2 =[√0.009 2 +8.1∙(1-0.009)/20.86-0.009]=13.83

Кратность общего разбавления:

n=n 0 ∙n н =16,86∙1383=233,2

Таблица 2 Расчёт С пдс

Название	С ор	С ст 1	ПДК	ЛВП	С пдс 1	РАС
Взвешенные вещества	30	46,6	30,75	-	46,66	+
Мин-ция	331	2491,4	1000	-	505,9	+
Cl -	17.9	752.6	300	С.-т.	75	-
SO 4 -	25	952.6	100	С.-т.	40	-
ХПК	29,9	1119	15	-	15	-
БПК Г	1,2	677,9	3	-	117,8	+
Al	0.2	0.9	0.5	С.-т.	0.175	-
ИЗ ОПР-Л	0,004	271,6	0,01	т.	0,008	-
АЗ АМ.	0,2	1,7	0,5	т.	0,1	-
Неф-ты	0,04	0	0,1	С.-т.	0	-
СПАВ	0,04	0	0,1	т.	0	-

Для проведения расчётов определяем, соответствует ли РАС.

Для веществ ОТ, ед. ЛПВ

С ф i /ПДК i <1

для веществ с од. ЛПВ

∑ С ф i /ПДК i <1

I. Расчёт С ПДС, когда РАС существует.

1.Взвешенные вещества

Концентрация на границе зоны общего разбавления при фактическом сбросе сточных вод:

С Ф i к.с. =С ф i +∑(С ст i -С Ф i)/n

C факт в. в-в к.с. =30+(46,6-30)/233,2=30,0 7

С ПДС =30+0,75 ∙233,2=204.9

С ПДС =min(С ПДС расч С ст)= minС ст

2.Вещества из ОТ и ед. ЛПВ

Минерализация

С факт =331+(2491,4-331)/233,2=340,3

0,75 =Δ 1 ≤σ 1 =9,2

С ПДС =331+0,75 ∙233,2=505,9

С ПДС =min(С ПДС расч С ст)

С факт =1,2+(677,9-1,2)/233,2+(238,9-1,2)/200=5,3

0,75=Δ 1 ≤σ 1 =2,9

С ПДС =1,2+0,75∙233,2=176,1

II. Расчёт С ПДС, когда РАС существует.

1.Вещества из ОТ и ед. в своём ЛПВ

С ПДС =min(С ст; ПДК)

2.Вещества с одинаковым ЛПВ

2а -Cl - ,SO 4 2- ,Al 3+ ,нефтепродукты

∑K i =C ст i /ПДК i =752.6/300+952.6/100+0.9/0.5+0/0.1=13.8>1

С ф /ПДК≤К i ≤С ст /ПДК

С ПДС =К i ∙ПДК

0,25≤K Cl ≤2.5C пдс =0,06·300=18

0,4≤K SO 4 ≤9.5C пдс =0.3·100=40

0.35≤K Al ≤1.8C пдс =0.14·0.5=0.175

0≤K н-ты ≤0C пдс =0,-0,1=0

2б Изопропанол, азот аммонийный, СПАВ

∑K i =271,6/0,01+1,7/0,5+0/0,1=27163,4>1

0,8≤K из-л ≤271160C пдс =0,6·0,01=0,008

0,2≤K а.ам. ≤3,4C пдс =0,3·0,5=0,1

0≤K СПАВ ≤0C пдс =0

Раздел 3. Расчёт сооружений механической очистки

Для удаления взвешенных веществ, служат сооружения механической очистки.

Для очистки сточных вод от этих веществ, для данного предприятия, необходимо поставить решётки и песколовки.

Расчёт решёток.

q ср.сек.= 4764/86400=0,055(м 3 /сек)·1000=55 л/с

По таблице из СНиПА, определяем К деп. max

х=-(45·0,1)/50=-0,09

К деп. max =1,6-(-0,09)=1,69

q max сек =g ср.сек · К деп. max =0,055·1,69=0,093(м 3 /сек)

n=(q max сек ·K 3)/b·h· V p =(0.093·1.05)/(0.016·0.5·1)=12.21≈13 шт

В р =0,016·13+14·0,006=0,292 м

V p ==(q max сек ·K 3)/b·h·n=(0.093·1.05)/(0.016·0.5·21)=0.58 м/с

N пр =Q ср.сут /q вод.от =4767/0,4=11918 человек

V сут =(N пр ·W)/(1000·35)=0.26 м 3 /сут =·V сут =750·0,26=195 кг/сут

Введение

Целью данной курсовой работы является составление и расчет схемы очистных сооружений предприятия.

Раздел 1. Характеристика предприятия

Полиэтилен низкого давления (высокой плотности) производят на заводах пластмасс.

Характеристика сточных вод приведена в таблице 1.

Таблица 1. Характеристика сточных вод выпускаемых в водоёмы от производства полиэтилена.

	Единица измерения	Сточные воды
	Единица измерения	до очистки	после очистки
Температура		-	23-28
Взвешенные вещества	мг/л	40-180	20
Эфирорастворимые	мг/л	Следы	-
pH	-	6,5-8,5	6,5-8,5
Сухой остаток	Мг	до 2700	до 2700
	Мг	до 800	до 800
	Мг	до 1000	до 1000
ХПК	МгО/л	1200	80-100
		700	15-20
	мг/л	до 1	до 1
	мг/л	Следы	Следы
Углеводороды	мг/л	до 10	Следы
Изопропанол	мг/л	до 300	-

Расчёт расхода сточных вод.

Q=Пq, м 3 /год

П. - производительность, 7500 м 3 /год.

Q – расход воды на единицу выпускаемой продукции.

Q пром =7500 21=1575000 м 3 /год

Q быт =7500 2,2=165000 м 3 /год

О пром, быт – расход производственных и бытовых сточных вод.

Q см =4,315+452=4767 м 3 /сут.

Расчёт концентрации веществ в сточной воде.

С i см =(q x /б С х/б +Q пр С i пр)/Q см

С i х/б, пр -концентрация веществ в х/б и производственных сточных водах, мг/дм 3 .

С см в-х вв. =(452 120+4315 40)/4764=46,6 мг/дм 3

С см мин. =(452 500+4315 2700)/4767=2491,4 мг/дм 3

С см Cl =(452 300+4315 800)/4764=752.6 мг/дм 3

С см SO 4 =(452 500+4315 1000)/4767=952.6 мг/дм 3

С см ХПК =(452 300+4315 1200)/4767=1115 мг/дм 3

С см БПКп =(452 150+4315 700)/4767=677,85 мг/дм 3

С см Al =(452 0+4315 1)/4767=0.9 мг/дм 3

С см изопр-л =(452 0+4315 300)/4767=271,55 мг/дм 3

С см аз.ам =(452 18+4315 0)/4767=1,7 мг/дм 3

Раздел 2. Расчёт нормативного сброса сточных вод

Расчёт кратности основного разбавления n o .

Y=2.5∙√n ш -0,13-0,75√R(√n ш -0,1)=2,5∙√0,05-0,13-0,75√3(0,05-0,1)=0,26

п ш -коэффициент шероховатости русла реки.

R-гидравлический радиус.

S n =R y /n ш =3 0,26 /0,05=26,6

S n -коэффициент Шези.

Д=g∙V ф ∙h ф /(37 n ш ∙Sh 2)=9.81∙0,02∙3/(37∙0,05∙26,6)=0,012 м/с 2

g-ускорение свободного падения, м/с 2 .

Д-коэффициент требуемой диффузии.

V ф -средняя по сечению водотока скорость.

h ф -средняя глубина реки, м.

α=ζ∙φ∙√Д/О ст =1,5∙1,2∙√0,012/0,03=1,3

ζ-коэффициент, характеризующий тип выпуска сточных вод.

φ-коэффициент, характеризующий извилистость русла реки.

Q ст -расход сточных вод.

β= -α√ L =2.75 -1.3∙√500=0.00003

L-расстояние от места выпуска до контрольного створа.

γ=(1-β)/(1+(О ф / О ст)β)=(1-0,00003)/(1+(0,476/0,0)∙0,00003)=0,99

γ-величина коэффициента смещения.n о =(Q ст +γ∙Q ф)/Q ст =(0,03+0,99∙0,476)/0,03=16,86

Расчёт кратности начального разбавления n н.

l=0.9B=0.9∙17.6=15.84

l-длинна трубы рассеивателя, м.

В-ширина реки в маловодный период, м.

В=Q ф /(H ф V ф)=1,056/(3∙0,02)=17,6 м

l 1 =h+0.5=3+0.5=3.5 м

l 1 -расстояние между оголовками

0,5-технологический запас

N=l/l 1 =15.84/3.5=4.5≈5-количество оголовковd 0 =√4Q ст /(πV ст N)=√ (4∙0.05)/(3.14∙2∙5)=0.08≥0.1N=4Q ст /(πV ст d 0 2)=0.2/(3.14∙3∙0.1 2)=3.2≈3

V ст =4Q ст /(πN d 0 2)=0.2/(3.14∙3∙0.1 2)=2.1

d 0 =√4Q ст /(πV ст N)= √0.2/(3.14∙2.1∙3)=0.1

d 0 -диаметр оголовка,

V ст -скорость истечения,

L 1 =L/n=15.84/3=5.2

Δv m =0,15/(V ст -V ф)=0,15/(2,1-0,02)=0,072

m=V ф /V ст =0,02/2,1=0,009-соотношение скоростных напоров.

7,465/√(Δv m [Δv(1-m)+1,92m])=√7.465/(0.072)=20.86-относительный диаметр трубы.

d=d 0 ∙ =0.1∙20.86=2.086

n н =0,2481/(1-m)∙ 2 =[√0.009 2 +8.1∙(1-0.009)/20.86-0.009]=13.83

Кратность общего разбавления:

n=n 0 ∙n н =16,86∙1383=233,2

Таблица 2 Расчёт С пдс

Название			ПДК	ЛВП		РАС
Взвешенные вещества	30	46,6	30,75	-	46,66	+
Мин-ция	331	2491,4	1000	-	505,9	+
	17.9	752.6	300	С.-т.	75	-
	25	952.6	100	С.-т.	40	-
ХПК	29,9	1119	15	-	15	-
	1,2	677,9	3	-	117,8	+
Al	0.2	0.9	0.5	С.-т.	0.175	-
	0,004	271,6	0,01	т.	0,008	-
	0,2	1,7	0,5	т.	0,1	-
Неф-ты	0,04	0	0,1	С.-т.	0	-
СПАВ	0,04	0	0,1	т.	0	-

Для проведения расчётов определяем, соответствует ли РАС.

Для веществ ОТ, ед. ЛПВ

С ф i /ПДК i <1

для веществ с од. ЛПВ

∑ С ф i /ПДК i <1

I. Расчёт С ПДС, когда РАС существует.

1.Взвешенные вещества

Концентрация на границе зоны общего разбавления при фактическом сбросе сточных вод:

С Ф i к.с. =С ф i +∑(С ст i -С Ф i)/n

C факт в. в-в к.с. =30+(46,6-30)/233,2=30,0 7

С ПДС =30+0,75 ∙233,2=204.9

С ПДС =min(С ПДС расч С ст)= minС ст

2.Вещества из ОТ и ед. ЛПВ

Минерализация

С факт =331+(2491,4-331)/233,2=340,3

0,75 =Δ 1 ≤σ 1 =9,2

С ПДС =331+0,75 ∙233,2=505,9

С ПДС =min(С ПДС расч С ст)

С факт =1,2+(677,9-1,2)/233,2+(238,9-1,2)/200=5,3

0,75=Δ 1 ≤σ 1 =2,9

С ПДС =1,2+0,75∙233,2=176,1

II. Расчёт С ПДС, когда РАС существует.

1.Вещества из ОТ и ед. в своём ЛПВ

С ПДС = min(С ст; ПДК)

2.Вещества с одинаковым ЛПВ

2а -Cl - ,SO 4 2- ,Al 3+ ,нефтепродукты

∑K i =C ст i /ПДК i =752.6/300+952.6/100+0.9/0.5+0/0.1=13.8>1

С ф /ПДК≤К i ≤С ст /ПДК

С ПДС =К i ∙ПДК

0,25≤K Cl ≤2.5C пдс =0,06·300=18

0,4≤K SO 4 ≤9.5C пдс =0.3·100=40

0.35≤K Al ≤1.8C пдс =0.14·0.5=0.175

0≤K н-ты ≤0C пдс =0,-0,1=0

2б Изопропанол, азот аммонийный, СПАВ

∑K i =271,6/0,01+1,7/0,5+0/0,1=27163,4>1

0,8≤K из-л ≤271160C пдс =0,6·0,01=0,008

0,2≤K а.ам. ≤3,4C пдс =0,3·0,5=0,1

0≤K СПАВ ≤0C пдс =0

Раздел 3. Расчёт сооружений механической очистки

Для удаления взвешенных веществ, служат сооружения механической очистки.

Для очистки сточных вод от этих веществ, для данного предприятия, необходимо поставить решётки и песколовки.

Расчёт решёток.

q ср.сек.= 4764/86400=0,055(м 3 /сек)·1000=55 л/с

По таблице из СНиПА, определяем К деп. max

х=-(45·0,1)/50=-0,09

К деп. max =1,6-(-0,09)=1,69

q max сек =g ср.сек · К деп. max =0,055·1,69=0,093(м 3 /сек)

n=(q max сек ·K 3)/b·h· V p =(0.093·1.05)/(0.016·0.5·1)=12.21≈13 шт

В р =0,016·13+14·0,006=0,292 м

V p ==(q max сек ·K 3)/b·h·n=(0.093·1.05)/(0.016·0.5·21)=0.58 м/с

N пр =Q ср.сут /q вод.от =4767/0,4=11918 человек

V сут =(N пр ·W)/(1000·35)=0.26 м 3 /сут =·V сут =750·0,26=195 кг/сут

Расчёт песколовок. Песколовки – тангенсыальные-круглые, т.к. Q ср.сут =4764 м 3 /сут, т.е.<50000 м 3 /сут

q ср.сек =4767/86400=0,055 м 3 /сут

q max S =K деп max ·q ср.сек =1,6·0,055=0,088 м 3 /сут

Д=(q max сек ·3600)/n·q·S=(088·3600)/2·1·10=1.44 м 2

Н К =√Д 2- Н 2 =1,61 м

V к =(π∙Д 2 ∙Н к)/3∙4=3,14∙1,44 2 ∙0,72)/12=0,39 м 3

N пр =11918 человек

V ос =(11918∙0,02)/1000=0,24 м 3 /сут

t=V k /V oc =0.39/0.24=1.625 сут

Расчет аэротенка - смесителя с регенерацией

Применяется для очистки производственных сточных вод со значительными колебаниями состава и расхода стоков с присутствием в них эмульгированных и биологически трудно - окисляемых компонентов

Исходные данные:

q w =198.625 м 2 /ч

Len =677.9мг/л

Lex =117.8мг/л

r max =650 БПК полн/(г *ч)

К ч =100 БПК полн/(г *ч)

К о =1,5 мгО 2 /Л

а i = 3.5 г/л

Коэффициент рециркуляции равен:

R i = 3,5/((1000/150)-3,5)=1,1

Средняя скорость окисления:

r=(650*117.8*2)/(117.8*2+100*2+1.5*117.8)*(1/(1+2*3.5))=31.26 мгБПК п /(г *ч)

Общий период окисления:

T atm = (Len-Lex)/(a i (1-S)r)=(677.9-117.8)/(3.5(1-0.16)650) = 0.29ч

Общий объем аэротенка и регенератора:

W atm +W r = q w *t atm = 198.625*0.29 = 58.1 м 3

Общий объем аэротенка:

Wa atm = (W atm + W r)_/(1 + (R r /1+R r)) = 58.1/(1+(0.3/1+0.3)) = 47.23 м 3

Объем регенератора:

W r = 58.1-47.23 = 10.87 м 3

q i = 24(Len-Lex)/a i (1-S)t atm = 750

Значение I i принимаем равным 150 (приблизительно близкое значение для q i)

Доза ила в аэротенке:

a i = (58.1*3.5)/(47.23+(01/1.1*2)*0.87) = 3.2 г/л

Расчет вторичного вертикального отстойника

Q ср.сут = 4767 м 3 /сут

a t = 15 мг/л

Количество отстойников принимаем равным:

q = 4.5*K set *H set 0.8 /(0.1*I i *a atn)0.5-0.01 at = 1.23 м 3

К set для вертикальных отстойников равно 0,35(табл.31 СниП) -коэффициент использования объема,

H set 3-рабочая глубина (2,7-3,5)

F =q max .ч /n*q = 176 м 2

Диаметр отстойника:

Д = (4*F)/p*n) = 8.6 м

Подбор вторичного отстойника:

Номер типового проекта 902-2-168

Отстойник вторичный из сборного железобетона

Диаметр 9м

Строительная высота конической части 5,1 м

Строительная высота цилиндрической части 3м

Пропускная способность при времени отстаивания 1,5ч-111,5 м 3 /ч

Расчет аэротенка - нитрификатора

q = 4767 м 3 /сут

Len = 677.9 мг/л

C nen = 1.7мг/л

Lex = 117.8 мг/л

C nex = 0.1 мг/л

Co 2 = 2 мг/л

r max = 650 мг БПК п /г*ч

К t = 65 мг/л

К o = 0,625 мг/л

По формуле 58 СниП находим m:

m = 1*0,78*(2/2+2)*1*1,77*(2/25+2) = 0,051сут -1

Минимальный возраст ила находим по формуле 61 СНиП:

1/m = 1/0,051 = 19,6 сут.

r = 3,7+(864*0,0417)/19,6 = 5,54 мгБПК п /г*ч

Находим концентрацию беззольной части активного ила при Lex = 117,8 мг/л

a i = 41.05 г/л

Продолжительность аэрации сточных вод:

t atm = (677.9-117.8)/(41.05*5.54) = 2.46

a in = 1.2*0.055*(1.7-0.1/2.46) = 0.043 г/л

Общая концентрация беззольного ила в иловой смеси аэротенков составляет:

a i +a in = 41.05+0.043 = 41.09 г/л

С учетом 30% зольности доза ила по сухому веществу составит:

a = 41.09/0.7 = 58.7 г/л

Удельный прирост избыточного ила К 8 определяется по формуле:

К 8 = 4,17*57,8*2,46/(677,9-117,8)*19,6 = 0,054 мг/

Суточное количество избыточного ила:

G = 0.054*(677.9-117.8)*4767/1000 = 144.18 кг/сут

Объем аэротенков-нитрификаторов

W = 4767*2.46/24 = 488.62 м 3

Расход подаваемого воздуха рассчитывается по формуле

1,1*(C nen -Cne nex)*4.6 = 8.096

Подбор аэротенка:

Ширина коридора 4м

Рабочая глубина аэротенка 4,5м

Число коридоров 2

Рабочий объем одной секции 864м 3

Длина одной секции 24м

Число секций от 2 до 4

Тип аэрации низконапорная

Номер типового проекта 902-2-215/216

Повторный расчет и подбор вторичного отстойника

Расчет адсорбера

Производительность q w = 75000 м 3 /год или 273 м 3 /сут

C en (начальная величина азота ам.) = 271,6 мг/л

C ex = 0.008 мг/л

a sb min = 253*Cex 1/2 = 0.71

Y sb каж = 0.9

Y sb нас = 0.45

Определяем максимальную сорбционную емкость a sb max в соответствии с изотермой, мг /г:

a sb max =253*C en 1/2 = 131.8

Общая площадь адсорберов, м 2:

F ad = q w /V = 273/24*10 = 1.14

Колличество параллельно и одновременно работающих линий адсорберов при D = 3,5 м, шт

N ads b = F ads /f ags = 1.14*4/3.14*3.5 2 = 0.12

Принимаем к работе 1 адсорбер при скорости фильтрации 10 м/ч

Максимальная доза активированного угля,г/л:

D sb max = C en -C tx /K sb *a sb max = 2.94

Доза активного угля выгружаемого из адсорбера:

D sb min = C en -C ex /a sb min =35.5г/л

Ориентировочная высота загрузки, обеспечивающая очистку,м

H 2 = D sb max *q w *t ads /F ads *Y sb = 204

Ориентировочная высота загрузки, выгружаемая из адсорбера,м

H 1 =D sb min *q w *t ads /F ads *Y sb нас =1,57

H tot =H 1 +H 2 +H 3 =1.57+204+1.57=208

Общее количество последовательно установленных в 1-ой линии адсорберов

Продолжительность работы адсорбционной установки до проскока, ч

t 1ads =(2*C ex (H 3 =H 2)*E*(a sb max +C en))/V*C en 2=0.28

E=1-0.45/0.9=0.5

Продолжительность работы одного адсорбера до исчерпания емкости, ч

t 2ads =2*C en *K sb *H 1 *E*(a sb max +C en)/V*C en 2 =48.6

Расчет объема загрузки одного адсорбера,м3

w sb =f ads *H ads =96

Расчет сухой массы угля в 1-ом адсорбере,т

P sb =W sb *Y sb нас =11

Затраты угля, т /ч

З sb =W sb p /t 2 ads =0.23,что соответствует дозе угля

D sb =З sb /q w =0.02

Сооружения для ионообменной очистки сточных вод

Катиониты: Аl 2 - вх=0,9/20=0,0045мгэкв/л

вых=0,175/20=0,00875мгэкв/л

Аниониты:

Cl - вх=752,6/35=21,5мгэкв/л

вых=75/35=2,15мгэкв/л

SO 4 вх=952,6/48=19,8мгэкв/л

вых=40/48=0,83мгэкв/л

Объем катионита

W кат = 24q w (SC en k -SC ex k)/n reg *E wc k =0,000063м 3

Рабочая объемная емкость катионита по наимение сорбируемому катиону

E wc k=a k *E gen k -K ion *q k *SC w k =859г*экв/м 3

Площадь катионитовых фильтров Fк,м 2

F k =q w /n f =1,42

Число катионитовых фильтров:рабочих –два,резервный один.

Высота слоя загрузки 2,5 метра

Скорость фильтрования 8м/ч

Размер зерен ионита 0,3-0,8

Потери напора в фильтре 5,5 м

Интенсивность подачи воды 3-4 л/(с*м 2)

Продолжительность взрыхления 0,25 ч

Регенерацию следует производить 7-10 % растворами кислот (соляной, серной)

Скорость пропуска регенерационного раствора £ 2 м/ч

Удельный расход ионированной воды составляет 2,5-3 м на 1м 3 загрузки фильтра

Объем анионита W an , м 3 определяется анологично объему W кат и составляет 5,9м 3

Площадь фильтрации

F an =24q w /n reg *t f *n f =7,6

где tf -продолжительность работы каждого фильтра и составляет

t f =24/n reg -(t 1 +t 2 +t 3)=1,8

Регенерацию анионитовых фильтров надлежит производить 4-6% растворами едкого натра, кальцинированной соды или аммиака; удельный расход реагента на регенерацию равен 2,5-3 мг*экв на 1 мг*экв сорбированных анионов.

Вывод

Список литературы

Воды, обеспечивающие безопасное для здоровья человека ее использование для технического водоснабжения. Глава III. Современные требования к качеству восстановленной воды При использовании очищенных сточных вод для технического водоснабжения возникает ряд совершенно новых технологических, экономических, социальных и гигиенических проблем, среди которых, пожалуй, важнейшей является обоснование...

Предыдущая статья: Кто продает им еду и напитки? Следующая статья: Мойка в гараже: как правильно все сделать