Водоотведение промышленных предприятий
Содержание:
Задание……………………………………………………………
Введение…………………………………………………………
- Краткая характеристика технологического процесса и источника
образования сточных вод
промышленного предприятия……………
- Определение расчетных расходов сточных вод промышленного
предприятия…………………………………………………
- Выбор методов и схемы очистных сооружений производственных
сточных вод………………………………………………………………… 7
3.1 Исходные данные для проектирования………………………………. 7
3.2. Выбор метода очистки сточных вод…………………………………. 8
- Расчет конструктивных и технологических параметров основных
сооружений……………………………………………………
4.1. Приемная камера………………………………………
4.2. Решётки……………………………………………………………
4.3 Расчет горизонтальной песколовки…………………………………… 11
4.4. Расчет жироловки (
4.5 Аэротенки – смеситель с регенераторами…………………………… 14
4.6 Вторичный отстойник…………………………………………………. 17
4.7. Выпуск производственной сточной жидкости……………………… 18
4.8. Расчёт сооружений по уплотнению и обработке осадка…………… 19
- Анализ предложенной схемы очистки сточных вод.…………………… 26
- Техника безопасности при эксплуатации сооружений…………………. 28
Литература……………………………………………………
Введение
На сегодняшний день в условиях нестабильной экологической ситуации в республике и в мире в целом весьма актуальна проблема обработки и утилизации бытовых и производственных стоков. Развивающаяся год от года промышленность способствует увеличению концентраций загрязнений и возникновению новых. В нашей стране добавляется фактор изношенности производственного и бытового оборудования и использования морально устаревших и экологически небезопасных препаратов бытовой химии, что не лучшим образом сказывается на процессе обработки сточных вод. Для обработки высоко загрязненных стоков в наше время возможно применение новейших технологических установок и устройств сложных в конструкции и эксплуатации и соответственным образом не надежных. Тем более низкая квалификация, в подавляющем большинстве, служащих, а порой и вовсе отсутствие квалифицированных специалистов на очистных сооружениях, и отсутствие должного финансирования приводит к полной неэффективности использования таких установок.
Целью данного проекта является создание комплекса очистных сооружений максимально эффективных и простых в эксплуатации и обслуживании.
Степень очистки вод необходимо определять в зависимости от местных условий и с учётом возможного использования очищенных сточных вод и поверхностного стока для производственных или сельскохозяйственных нужд.
Состав сооружений следует выбирать в зависимости от характеристики и количества сточных вод, поступающих на очистку, метода обработки осадка и местных условий.
1. Краткая характеристика технологического процесса и источника образования сточных вод промышленного предприятия
В контрольной работе в качестве промышленного предприятия рассмотрен – Завод сгущенных молочных продуктов производительностью 45000 т/сут.
На предприятиях молочной промышленности образуются два вида производственных сточных вод: загрязненные и незагрязненные. Загрязненные сточные воды образуются при мойке оборудования, технологических трубопроводов, автомобильных и железнодорожных цистерн, фляг, стеклотары, полов, панелей производственных помещений. Незагрязненные сточные воды образуются при охлаждении молока и молочных продуктов и оборудования и, как правило, направляются в систему оборотного водоснабжения или на повторное использование для мойки оборудования, тары и других целей.
Загрязнения производственных
сточных вод предприятий
Реакция сточных вод близка к нейтральной, однако может становиться слабо, кислой при сбросе сыворотки, кислоты или слабощелочной при сбросе щелочных моечных растворов.
Температура сточных вод в холодный период года составляет 15—18° С, в теплый период — 20—25° С
2. Определение
расчетных расходов сточных
Среднесуточный расход сточных вод от промышленного предприятия:
,
где - норма водопотребления на 1ед. продукции, м3/сут. на тонн переработоного молока;
П - производительность предприятия по основному продукту, П=45000т/сут.
Норму водоотведения принимаем согласно таблице 56.5 [3] для Завода сгущенных молочных продуктов производительностью до 180 т/сут.
= 4 м3 на 1т.переработоного молока
Определение расчётных расходов сточных вод от промышленного предприятия:
где и - коэффициенты суточной неравномерности водоотведения
Согласно таблицы 2[1] принимаем 1,46 и .
м /сут = 10950 м /час = 3041,67 дм3/с (м /сут) = 5175 м /час = 1437,5 дм3/с
3.Выбор методов и схемы очистных сооружений производственных сточных вод.
3.1 Исходные данные для проектирования
В данной контрольной работе требуется запроектировать комплекс очистных сооружений для промышленного предприятия – завода сгущенного молока. Данная очистная станция должна принимать и производить очистку сточных вод с промышленного предприятия до концентрации разрешающий сброс производственной сточной воды в городскую сеть населенного пункта.
В производственных сточных водах содержится общий азот, фосфор, жиры.
Определяем допустимую концентрацию загрязняющих веществ в очищенных городских сточных водах Сст:
Сст = (n - 1)(СN - Сф) + СN, мг/л
где СN - ПДК загрязняющего вещества в контрольном (расчетном) створе водного объекта соответствующего вида водопользования, мг/л;
Сф - фактическая концентрация того же вещества в воде водного объекта до сброса в него сточных вод данных очистных сооружений принимается по данным «Гидрологических ежегодников» Госкомгидромета, материалов органов по регулированию использования и охраны вод системы Минводхоза СССР либо путем прямых измерений на водном объекте, мг/дм3;
n - кратность смешения очищенных сточных вод с водой водного объекта в расчетном створе, n=10
В производственных сточных водах содержится общий азот, фосфор, калий
Расчет:
Азот: СN азота=2,0мг/дм3; А=40%; Сф=0 Концентрация азота в бытовых водах отсутствуют
Сстазот = (10 - 1)(2,0 - 0) + 2,0 = 20мг/дм3
Сг.с.вазот = (20 × 100)/(100 - 40) = 33,33 мг/л.
Сф = Сгсв.
Жиры
СN Жиры=0,3мг/дм3; А=85%; Сбос=30мг/дм3
Концентрация фосфора в
Сстазот = (10 - 1)(0,3 - 0) + 0,3 = 3мг/дм3
Сг.с.вазот = (3× 100)/(100 - 85) = 30 мг/дм3
Сбос > Сгсв. принимаем Сбос=30мг/дм3
Характеристика сточной воды от Таблица 1
|
№ п/п |
Показатели |
Исходная концентрация, мг/дм3 |
ПДК (для сброса в городскую сеть) |
Концентрация очищенных сточных вод, мг/дм3 |
Требуемый эффект очистки, % |
1 |
Взвешенные вещества |
350 |
400 |
350 |
0 |
2 |
Общий азот (N) |
50 |
33,33 |
33,33 |
33 |
3 |
Фосфор (P2O5) |
7 |
0,35 |
0,35 |
95 |
4 |
Жиры |
100 |
30 |
30 |
70 |
5 |
Сухой остаток |
1100 |
1000 |
1000 |
10 |
6 |
Хлориды |
150 |
350 |
150 |
0 |
7 |
ХПК, мг О2/дм3 |
1200 |
1500 |
1200 |
0 |
8 |
БПКполн, мг О2/дм3 |
1000 |
400 |
400 |
60 |
Степень необходимой очистки сточных вод определяем по формуле:
результаты заносим в таблицу 1
3.2. Выбор метода очистки сточных вод.
На современных сооружениях
очистки осуществляются
Производим двухступенчатую(
Принимаем:
Механическая очистка:
- Решётки;
- Песколовки горизонтальные
- жироуловители (первичный горизонтальный отстойники)
Биологическая очистка:
-Аэротенк - смеситель с регенерацией;
- Вторичный отстойник (радиальный)
При обработке осадка используем:
- Аэробная стабилизация.
- Обезвоживание центрифугированием.
- Иловые площадки.
- Песковые площадки
4. Расчет конструктивных и технологических параметров основных сооружений.
4.1 Приемная камера.
Приемная камера предназначена для приема сточных вод, поступающих на ОС канализации, гашения скорости потока жидкости и сопряжения трубопроводов с открытым лотком. камеры предусматриваются на поступление сточных вод по одному или двум трубопроводам и располагаются в насыпи высотой 5м.
По табл. 5.1. [5] принимаем приемную камеру марки ПК-2-120б на два трубопровода, диаметр трубопровода 1200мм, пропускной способностью 2920л/с. С размерами А x B x H = 2 x 3,2 x 2м.
4.2.Решётки.
Крупные плавающие
отбросы необходимо извлекать
из сточных вод на начальной
стадии очистки, так как они
засоряют трубы , каналы, насосы,
затрудняют обработку осадка
и замусоривают природные
Ежегодно происходят изменения в составе крупноразмерных примесей в городских сточных водах. Возрастает количество полимерных упаковочных материалов, трудно поддающихся разрыву и измельчению, увеличивается содержание волокнистых материалов. Основным приёмом задержания таких материалов стало применение намывных фильтрующих экранов на поверхности решёток. Формирование намывных экранов потребовало уменьшения прозоров решётки, периодического накопления и последующего удаления отбросов.
Необходимо предусмотреть резервную решётку.
Решётки размещаем в отдельных отапливаемых и вентилируемых помещениях, снабженных грузоподъёмными приспособлениями. Для предотвращения поступления холодного воздуха через подводящие и отводящие каналы необходимо устраивать завесы.
Расчёт:
Расход сточных вод:
qмах= 10950м /час = 3041,67 дм3/с
Подбираем решётки фирмы «Риотек» ступенчатого эскалаторного типа, ближайший тип: РС-1960. Номинальной производительностью 5900м3/ч
Расход одной решетки составит
Подбор сечения подводящего лотка:
при qмах.=1520,83дм3/с
lл= 1 м, bл= 1,250 м, V=1,104м/с
Подбираем решётоки фирмы «Риотек» ступенчатого эскалаторного типа, ближайший тип: РС-1960.
Решётка РС-1960. Ширина прозора 6 мм, толщина пластин 3 мм, ширина фильтрующей части 1670 мм.
Количество прозоров
Б – ширина фильтрующей части решётки;
S – ширина прозоров;
Т – толщина фильтрующих пластин;
Общая ширина прозоров S0= 0,006. 88=0,528 м;
При поступлении максимального расхода Нр=1,101м, а скорость движения воды в прозорах
=
Потери напора
Перепад дна канала в месте установки решётки должен составлять 0,31м для компенсации потерь напора. Принимаем к установке две рабочих и одну резервную решётку РС – 1960.
Определим число приведенных жителей:
N
Кисх – исходная концентрация взвешенных веществ,
Кисх=350г/м3
Qmax - максимальный расход сточных вод от промышленного предприятия, Qmax = 262800м3/сут.
Gв-в – удельное количество загрязнений Gв-в= 65г/чел.сут.
Объём улавливаемых отбросов составит:
W0= объем отбросов от одного жителя W0= 0,022 л/чел. сут.
При их плотности масса загрязнений составит:
Для уплотнения задерживаемых
загрязнений применяем два
Технические данные поршневого пресса-транспортёра
|
№ |
Параметр |
Размер |
Индекс изменения |
ПГТ-300 | |||
1 |
Габаритные размеры пресс- |
мм |
3900x1725x502 |
2 |
Габаритные размеры станции масляной |
мм |
Установлена накорпусе |
3 |
Мощность электродвигателя |
кВт |
5,5 |
4 |
Максимальная |
м3/ч |
4,75 |
5 |
масса |
кг |
580 |
4.3 Расчет горизонтальной песколовки
Для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворённых загрязнений применяют песколовки. Они подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости; последние бывают тангенциальные и аэрируемые. В данном курсовом проекте принимаем горизонтальные песколовки.
Принимаются минимум два отделения песколовки.
Расчет.
Максимальный секундный расход, qмах =3,042 м3/с . принимаем четыре рабочих отделения песколовок и одно резервное.
Рассчитываем необходимую площадь живого сечения одного отделения песколовки:
Где:
qмах – максимальный секундный расход, qмах =3,042 м3/с
V -Скорость движения сточных вод в песколовке V, = 0,3 м/с [1,табл. 28]
Принимаем глубину проточной части Hs =0,7м. Определим ширину одного отделения песколовки:
В = F/Hs= 2,54/0,7= 3,63м.
Принимаем ширину песколовки равной В = 3,6 м.при этом наполнение в песколовке при максимальном расходе будет:
Hs= F/B=2.54/3.6= 0.71м
Определяем длину песколовки:
где Кs - коэффициент, Кs= 1,7. [1,табл. 27]
Hs - расчетная глубина песколовки, м, Н = 0,71м,
vs - скорость движения сточных вод, м/с, V, = 0,3 м/с [1,табл. 28]uo - гидравлическая крупность песка, мм/с, uo = 18,7 мм/с [1,табл. 27]
Общая площадь рабочих песколовок в плане:
F= n*B*L= 4*3,6*19,4=279,36 м2
Объем улавливаемого песка, м3/сут, составляет:
где – количество осаждаемого песка, равное 0,02 л/сут на одного жителя.
N- число жителей N=1415077 чел
При выгрузке осадка Tос= 1 раз в сутки максимальная высота слоя осадка в песколовке будет равна
h0= Kн*V/F=3*28.30/279.36=0,3м
где
К=3 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения осадка по площади песколовок.
Рассчитываем объем бункера одного отделения песколовки:
где
Wсут - суточный объем улавливаемого песка Wсут = 28,30 м3/сут.
Tос - интервал времени между выгрузками осадка из песколовки Tос = 1
Определяем глубину бункера песколовки
hв= W/B2 = 7.08/3.62 = 0.55м
Рассчитываем полную строительную высоту песколовки:
Нстр= Hs+ h0+ 0,5=0,71+0,3+0,5 = 1,51 м
Принимаем к проектированию горизонтальную песколовку с основными размерами BxHxL = 3.6x1.51x19.4 м.
4.4. Расчет жироловки (горизонтальный отстойник)
Сточные воды, освобождённые в песколовках от песка и крупных минеральных взвешенных частиц, направляется в первичные отстойники, которые предназначены для задержания гораздо более мелких взвесей. Отстаивание основано на способности грубодисперсных нерастворённых примесей оседать на дно отстойника под действием гравитационной силы и всплывать на его поверхность под действием архимедовой.
В данной контрольной работе расчет для удаление жиров применяю жироловку (горизонтальный отстойник).
Рисунок 1.- Расчетная схема отстойника
Расчетный расход qmax.c = 3,042 м3/с.
Принимаем 24 отделений жироловок; глубина проточной части Н1=2м, расчетная скорость движения v=0.005м/c[1]
Эффект очистки воды от жира:
Так как расчетный расход больше 162 м3/ч [7] принимаем ширину секции B= 6м и глубину отстаивания слоя воды Нset = 2м. Назначаем количество секций 4 шт. Для получения такого эффекта условная гидравлическая крупность определяется по рис. 2.23. [2, с. 60]; u0= 0.5 мм/с.=0,005м/с
Принимаем Скорость движения воды в жироловке n= 5мм/с и находим продолжительность всплывания частиц:
По [7 ст. 98] в зависимости от соотношения n/µ0 = 5/0,5=10 принимаем коэффициент, учитывающий турбулентность потока воды a= 1,5 . Определим длину отстойной части
при qмах= 10950м /час
По производительности подбираем типовую горизонтальную жироловку (нефтеловушку). n = qмах/qжир.= 10950/792=13,82 ≈ 14шт. принимем 14 рабочих и 2 резервных горизонтальных жироловки № тип. проекта 902-2-18[7]
|
Глубина проточной части, м |
Строительные размеры секций, м |
Число секций |
Пропускная способность, м3/час | ||
|
ширина |
длинна |
высота | |||
|
2 |
6 |
36 |
2,4 |
4 |
792 |
Находим продолжительность отстаивания:
Проверим соотношение tр1 и tр: 2 > 0,111
Объем уловленной жировой пленки:
V жир = S*0,1 , м3 Vжир = 2438,4*0,1= 243,84, м3
где
S - площадь жироловки, S = L*B* n = 8*36*14= 2438.4 м2
Количество жировой пленки:
Где Wос – влажность осадка, Wос = 90%
После жироуловителей концентрация БПК уменьшается на 20% тогда:
где - начальная концентрация БПК, мг/дм3
Принимаем 24 отделений жироловок: с размерами одного отделения LxBxH = 8x12.7x2м.
4.5 Аэротенки – смеситель с регенераторами.
Аэротенки применяют для полной и не полной биологической очистки сточных вод. Они представляют собой резервуары, в которых очищаемая точная вода и активный ил насыщаются воздухом и перемешиваются.
Аэротенки – смеситель с регенерацией, поскольку Lа>150 мг/л. обеспечивающий 50-% эффект снижение органических загрязнений.
Расчет: qmax.c = 3,042 м3/с= 10950м /час
Расчетные параметры аэротенков-смесители с регенерацией:
По данным[3, таб.56,8 таб. 56,9] для завода сгущеных молочных продуктов среднию скорость окисления принимаем:
по БПКполн=1000 = 20мг/(г ч),
Зольность ила S=0,2 мг/дм3.
Концентрацию растворенного кислорода принимаем С=2 мг/л.
дозу ила а = 2 г/дм3;
иловый индекс J=150 см3/г.
Определяем степень
Определим продолжительность аэрации
Определим объём аэротенка и регениратора по формуле:
где
qрас = 10950м /час
объем аэротенка
Объем регенератора определим по формуле:
Определим нагрузку на 1 г беззольного вещества активного ила:
По таблице 3.2[3] находим что при этом значении qил для сточных вод иловый индекс J=120 см3/г.
Уточняем степень рециркуляции:
Определим дозу ила в аэротенках
Подбор аэротенков смесителей производим по таб.3.6 [2]. Объём аэротенка и регениратора составляет 136875 м3. Назначаем пять секций четырех, коридорных аэротенков (типовой проект 902-2-264) с шириной коридора 9 м, длинной 150 м, рабочей глубиной 5,2 м и объемом каждой секции 28080 м3. Общий объем аэротенков смесителей 28080*5= 140400 м3. Под регениратора выделяем один коридор в каждой секции.
Расчет пневматической системы аэрации:
Удельный расход воздуха м3 на 1 м3 очищенной воды:
где q0 – удельный расход кислорода на 1 мг снятой БПК, принимаем равным 0,9[1];
К1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимаемый для среднепузырчатой аэрации 0,75 [1];
К2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, при h=5,2м К2=2,9;
К3 – коэффициент качества воды для городских стоков равен 0,7[1];
Км – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, равный 1,02.
Са – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяется как
здесь СT - растворимость кислорода в воде в зависимости oт температуры и атмосферного давления, принимаемая по справочным данным равным 9;
Определим общую потребность воздуха, м3/ч по формуле
где – максимальный часовой расход сточных вод;
Определим среднюю интенсивность аэрации:
- продолжительность пребывания
сточных вод в собственно
Принимаем аэраторы из дырчатых труб (табл.3.25 [4]) с наружным диаметром d=114мм и числом отверстий на 1м аэратора – 80. Удельная производительность такого аэратора qвозд =73м3/(ч м), а площадь одного ряда дырчатых труб f=0.12 м2/м.
Определим число рядов дырчатых труб:
, где
В –ширина аэротенка, м
(ряд)
Для сокращения протяженности наружных воздуховодов, стояков и запорной арматуры количество стояков для подвода воздуха к пневматическим аэраторам должно быть минимальным; оно определяется из условий допустимой неравномерности распределения воздуха вдоль коридоров аэротенков. По табл. 3.25 [4] при допустимой неравномерности аэрации 10% находим, что длина участка, обслуживаемая одним стояком, равна 17,4м. Следовательно, при длине коридора 150м каждый из них должен обслуживаться 9 стояками.
4.6 Вторичный отстойник.
Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки. Служат для отделения активного ила от биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков.
Проектируем радиальный отстойники.
Расчет их выполняем по нагрузке. Принимаем расчетную глубину отстойников Н1=3,7м. Нагрузку определяем по формуле при J=120см3/г:
η – коэффициент использования объема зоны отстаивания, для радиальных отстойников равный 0,40;
J – иловый индекс, см3/г;
а – концентрация активного ила в аэротенке, г/дм3;
аt – концентрация ила в осветленной воде, мг/л. В соответствии с расчетом требуемой очистки сточных вод вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников должен быть не более 15мг/ дм3.
Площадь одной секции при общем их количестве п=4:
Диаметр секции:
Принимаем четыре радиальных отстойника по таблице 11[7] типовой отстойник №902-2-90/75 диаметром 40м со следующими размерами: Глубина зоны отстаивание 3.65м; гидравлическая глубина 4,35м; высота иловой зоны 0,7м; объем зоны отстаивания 4580м3; объем зоны иловой 915м3. Пропускная способность 3053 м3\ч, при времени отстаивания 1,5 ч
Определяем количество Wил ос объём осадка по сухому веществу определяем по формуле:
Где
- максимально суточный расход, Q = м3\сут
а – концентрация активного ила в аэротенке, г/дм3;
аt – концентрация ила в осветленной воде, мг/л. В соответствии с расче
том требуемой очистки сточных вод вынос взвешенных веществ из вто
ричных отстойников должен быть не более 15мг/ дм3.
- влажность осадка, = 99,2%
- плотность активного ила = 1 г/см3
4.7. Выпуск производственной сточной жидкости.
На производственных канализационных очистных сооружениях необходимо измерять расходы сточных вод для учета сброса в городскую канализационную сеть.
Измерять расходы воды можно в напорных трубопроводах и в открытых каналах, причем первое предпочтительнее, так как обеспечиваются более высокая точность и меньшие потери напора.
Для измерения расхода применяем расходомер – счетчик ультразвуковой Днепр - 7
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ:
- Температурный диапазон контролируемой среды:
- для воды – от плюс 1 до плюс 150 0С,
- Конструктивные размеры трубопроводов и коллекторов:
- диаметр условного прохода напорного трубопровода:
- от 40 мм до 1600 мм для жидкости;
- толщина стенок трубопровода от 2 мм до 20 мм;

- Водоотведение промышленных предприятий. Кожевенный завод
- Водоотведения 9-ти этажного жилого дома на 72 квартиры в г. Смоленске
- Водоотведеніе
- Водоотводящая сеть города
- Водоотводящая сеть города
- Водоотводящая система металлопрокатного завода
- Водоотводящие сети города
- Водоотведение
- Водоотведение
- Водоотведение города
- Водоотведение и очистка сточных вод завода по производству цемента
- Водоотведение населенного пункта
- Водоотведение населенного пункта
- Водоотведение нефтеперерабатывающего завода