диплом самого успешного человека (1196673), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Попавшая в отстойник-деконтатор флотопена дегазируется и разделяется на фракции. Механические включения оседают на дно отстойника и по мере накопления сбрасываются в приямок сбора осадка, откуда погружным насосом по трубопроводу перекачиваются на станцию обезвоживания осадка. Уловленные нефтепродукты всплывают на поверхность и при наполнении отстойника сбрасываются самотеком в сборник уловленной нефти емкостью 8м3.
Через узел дозирования в трубопровод подачи сточной воды во флотатор вводится рабочий раствор коагулянта – оксихлорид алюминия, приготовляемый в установке дозирования реагентов. Коагулянт вводится в сток, подаваемый на очистку, с целью улучшения смачиваемости частиц загрязнителей, пенообразования.
После флотатора сточные воды поступают в промежуточную емкость четырехступенчатых фильтров и далее насосом на четырехступенчатый блок фильтров. Каждый фильтр оборудован дренажной и промывочной линией, линией подачи воздуха, оснащенными запорной арматурой. Для предотвращения выноса загрузки из фильтра в его конструкции предусмотрена установка двух ложных днищ.
Блок состоит из первой ступени механического фильтра с песчаной загрузкой, двух ступеней фильтров с загрузкой «цеолит» и четвертой ступени фильтра с активированным углем.
Пройдя через четырехступенчатый фильтр, очищенная вода поступает в промежуточную емкость, откуда самотеком поступает в промежуточный бак. Из промежуточного бака погружным насосом подается на одноступенчатый фильтр доочистки, где происходит окончательная доочистка от оставшихся растворенных загрязнений.
-
РАЗРАБОТКА ОПТИМАЛЬНОГО КОМПЛЕКСА ОЧИСТКИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ДОЖДЕВЫХ СТОЧНЫХ ВОД
3.1 Общие сведения
Комплекс очистки предназначен для эксплуатации в районе со следующими природно-климатическими условиями:
- Географическое положение – Хабаровский край;
- Расчетная температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 - минус 40°С;
- Значение ветровой нагрузки 30,0 кгс/м2;
- Расчетный вес снегового покрова – 120 кгс/м2;
- Максимальная температура наружного воздуха – 36°С;
- Сейсмичность – 7 баллов;
- Наличие многолетнемерзлых грунтов – нет;
- Глубина промерзания грунта – 3,59 м;
Производительность СБО принята на основании водного баланса площадки ПСП с учетом залпового сброса 2,50 м3/сут привозных хозяйственно-бытовых сточных вод и составляет до 35,0 м3/сут, 0,6 – 1,46 м3/ч.
Производительность станции очистки ПДСВ с учетом всех сбросов составляет 480 м3/сут, 20 м3/ч.
Здание станции очистки разработано в комплектно-блочном исполнении с изготовлением основных узлов и агрегатов в заводских условиях и сборкой на площадке строительства.
Станция подключена к подводящим и отводящим трубопроводам следующих характеристик:
- подающий трубопровод (вода на очистку) – 57x3,5 мм, напорный;
- отводящий трубопровод – 108x4,0 мм, самотечный;
- отводящий трубопровод (очищенная вода) – 57x3,0 мм, самотечный;
- тепловые сети ТС – 2 Ø45x2,5
-
Расчеты по подбору и оптимизации оборудования
3.2.1 Расчет флотатора
Расчет тонкослойных модулей флотатора
Данные для расчета:
-высота флотационной камеры Нк=2,4 м;
-расход смеси нефтепродуктов и воды Q = 480 м3/сут = 20 м3/ч;
-гидравлическая крупность глобул нефтепродуктов ;
-скорость рабочего потока ;
-высота слоя воды ;
-высота яруса .
Длина пластин в ярусе, м, определяется:
, (1)
м,
Расстояние между пластинами, м, определяется:
, (2)
м,
Высота блока, м, определяется:
, (3)
где n - количество ярусов в блоке, n=17 шт.,
м,
Принимаем ширину блока B=2,4м.
Производительность одной секции q, м3/ч, определяется:
, (4)
где К – коэффициент использования объема, К=0,55.
м3/ч,
Количество секций N, шт, определяется:
, (5)
шт,
Принимаем флотатор с одной секцией тонкослойных модулей.
Таким образом технические характеристики флотатора в соответствии с расчетом:
- производительность - 20м3/ч;
- габариты - 4550х2400х2420мм
-
Расчет подачи коагулянта для удаления нефтепродуктов
Расход производственных сточных вод составляет 480м3/сут=480000л/сут.
Al+3 + нефтепродукты = коллоидная суспензия (выпадает в осадок).
Молекулярная масса иона Al равна 27 г/моль.
Средняя молекулярная масса нефти равна 330 г/моль.
Масса ионов алюминия необходимого для 100% удаления 1 мг/л нефтепродуктов равна:
, (6)
x(Al) = 0,081 мг/л.
Содержание иона алюминия в товарном продукте составляет 35%, соответственно количество оксихлорида алюминия, необходимого для удаления 1 мг/л нефтепродуктов равно:
Количество коагулянта необходимого на сутки составляет:
грамм оксихлорида в сутки.
Необходимо предусмотреть 20% запас реагента в суточной дозе:
135,0 грамм оксихлорида алюминия в сутки при проектном расходе сточных вод равном Q=480м3/сут и концентрации нефтепродуктов 1мг/л.
-
Расчет подачи коагулянта для удаления фосфатов
Для приготовления 60 л 2% рабочего раствора коагулянта необходимо 1,2 кг 100% коагулянта в пересчете на сухое вещество. Коагулянт - оксихлорид алюминия присутствует в виде 35% раствора, т.е. в 1 литре раствора содержится 350 г 100% вещества. На приготовление раствора необходимо 3,5 л 35% товарного раствора коагулянта.
Пример: Залить в ёмкость 56,5 л воды, долить 3,5 л 35% раствора оксихлорида алюминия (Аква-Аурат 35%) и перемешать в течение 5 минут.
-
Расчет дозирующего насоса
Максимальное количество импульсов равно 100 импульсов в минуту.
Производительность насоса 5л/час.
Объем одного импульса равен 0,83 мл.
При концентрации рабочего раствора 2% суточная потребность раствора коагулянта – 6750мл. при концентрации нефтепродуктов 1мг/л.
Количество миллилитров в 1 минуту:
что в процентном соотношении от максимального количества импульсов, равного 100 импульсов в минуту, составляет 5%.
Таблица 3.1 Усредненная зависимость дозировки коагулянта от концентрации нефтепродуктов
Концентрация нефтепродуктов, мл/л | до 5,0 | до 10,0 | до 15,0 | до 20,0 | до 25,0 | до 30,0 |
Концентрация раствора коагулянта, % | 2 | |||||
Кол-во чистого коагулянта в сутки, г | 675 | 1350 | 2025 | 2700 | 3375 | 4050 |
Объем раствора в сутки, л/сут | 34 | 67 | 101 | 135 | 169 | 200 |
Количество ходов плунжера в минуту | 25 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
Таблица 3.2 Таблица зависимости дозировки коагулянта от концентрации фосфатов
Концентрация фосфатов, мл/л | 1,0 – 3,5 | до 5,5 | до 6,5 | до 7,5 |
Концентрация раствора коагулянта, % | 2 | |||
Кол-во чистого коагулянта в сутки, г | 50 | 100 | 130 | 150 |
Объем раствора в сутки, л/сут | 3,0 | 5,0 | 6,0 | 7,2 |
Количество ходов плунжера в минуту | 1 | 2 | 3 | 4 |
3.2.5 Расчет напорных зернистых фильтров
Зернистые фильтры применяют для глубокой очистки вод от мелкодисперсных частиц, а также для доочистки сточных вод после биологической или физико-химической очистки.
Фильтры с зернистым слоем подразделяют на медленные (скорость фильтрования до 0,3 м/ч) и скоростные ( скорые – 2-15 м/ч и сверхскорые – более 25 м/ч), открытые и закрытые (напорные), с мелкозернистой фильтрующей загрузкой (размер частиц 0,4 мм), среднезернистой (0,4-0,8 мм) и крупнозернистой (более 0,8 мм), однослойные и многослойные, вертикальные и горизонтальные.
Рассматривается нормальный режим работы установки напорных зернистых фильтров с периодическим отключением одного из них на промывку.
Основным расчетным параметром для зернистых фильтров является производительность, которая кроме заданной величины должна учитывать расход на собственные нужды всех последующих стадий обработки воды.
Диаметры стандартных фильтров D, мм: 700, 1000, 1500, 2000, 2600, 3000, 3400.
Режим взрыхляющей промывки – «С» - совместная водовоздушная промывка:
- интенсивность подачи воды i = 6 л/(с∙м2);
- продолжительность подачи воды t = 3 мин;
Приближенно необходимая общая площадь фильтрования F, м2, при нормальном режиме работы определяется следующим образом:
, (7)
где Q – производительность фильтрационной установки по осветленной
воде, м3/ч;
v – допускаемая скорость фильтрования, при нормальном режиме
работы v = 5 м/ч;
α – коэффициент, учитывающий расход воды на собственные
нужды, принимается α = 1,1.
м2,
м2,
Площадь фильтрования f, м2, каждого фильтра определяется из уравнения:
, (8)
где а – количество фильтров, минимальное количество фильтров, а = 2.
м2,
м2,
Определяется диаметр фильтра D, м,
. (9)
Полученное значение диаметра одного фильтра корректируется в соответствии с диаметром стандартного фильтра.
м ,
м ,
Объем воды V, м3, на одну отмывку осветлительного фильтра равен
, (10)
где i и t - соответственно интенсивность (л/(с∙м2) и продолжительность (мин) взрыхляющей промывки фильтра, в зависимости от принятого характера промывки (водой или с воздухом).
м3,
м3,
Среднечасовой расход воды на собственные нужды q, м3/ч, равен