Определение концентраций загрязнений в смешанном стоке бытовых и производственных сточных вод (городские сточные воды).

Концентрация городских сточных вод рассчитывается как средневзвешенная величина по концентрациям бытовой и производственной составляющих
, мг/л (2.5)
где С_пр - концентрация производственных сточных вод, мг/л;

Q_б,Q_пр - расход бытовых и промышленных сточных вод соответственно, м³/сут.

Расчёты концентраций хозяйственно-бытового, промышленного и смешанного стоков сведены в таблицу 2.3.
Таблица 2.3 - Результаты расчета концентраций хозяйственно-бытового, промышленного и смешанного стоков.

Показатели	Норма загрязнений а, г/чел.сут	Норма водоотведения n, л/чел.сут	Концентрация загрязнения Сб.с.в., мг/л
1	2	3	4
Взвешенные вещества	185,71	35,83	131,96
Сухой осадок	-	436,16	-
1	2	3	4
БПКполн.	214,29	64,93	160,73
ХПК	БПК:0,86	109,57	199,11
Азот аммонийный	22,86	3,29	15,84
Хлориды (Cl-)	25,17	65,69	40,05
Сульфаты	-	67,03	-
Фосфаты	7,7	0,03	4,95
Нефтепродукты	-	0,43	-
Жиры	-	1,2	-
СПАВ	7,14	0,13	4,63
Железо	-	0,33	-
Медь	-	0,0017	-
Цинк	-	0,0029	-
Кальций	-	0,02	-
Никель	-	0,001	-
Фосфаты от м. веществ	4,57	-	-
Фосфор (Р2)	4,14	0,02	2,64

---

Отношение величин БПК_полн и ХПК характеризует способность примесей сточных к биохимическому окислению. Для бытовых сточных вод это отношение составляет 0,86.

Найдем С_смен^ХПК:
, мг/л (2.6)

, мг/л
Совокупное рассмотрение показателей БПК_полн. , аммонийного азота и фосфора позволяет оценит достаточность биогенных элементов для процесса биологической очистки. В соответствии с (1, стр. 21) отношение БПК_полн: N : Р должно соответствовать 100 : 6 : 1. Соотношение БПК_полн. : N : Р в сточных водах проектируемого города равно 161:16:3 или, принимаемая БПК_полн за 100, получим БПК_полн : N : Р = 100 : 10 : 2. Следовательно, количество биогенных элементов в избытке, что характерно для городских сточных вод.

2.2.4 Очистка сточных вод хлопчатобумажного комбината

Проектируемые очистные сооружения предназначены для очистки стоков на предприятии от вредных веществ.

Необходимость локальной очистки сточных вод основана на ранее выполненных расчётах ПДС по отдельным видам загрязнений. Концентрации загрязняющих веществ на входе в очистные сооружения и на выходе из них приведены в табл. 2.4.

В технологических процессах электрохимической очистки использовано следующее оборудование:

- электрокоагуляторы;

- отстойники;

- песчаные фильтры.

Для задержания щепы и пуха, поступающих от прядильно-ткацких фабрик предусмотрены устройства по установлению щепы и пуха. Стоки от отделочной фабрики после устройства по улавливанию щепы и пуха по разгрузочному коллектору направляются в насосную станцию пиковых сбросов с последующей перекачкой непосредственно на запроектируемые сооружения электрохимической очистки с последующим отведением под остаточным напором для обработки в нейтрализаторе и последующим отведением через сеть хлопчатобумажного комбината (ХБК) в городской коллектор.

Сетью от прядильно-ткацких фабрик стоки направляются непосредственно в насосную станцию (в районе нейтрализатора) в грабельном отделении которой происходит улавливание щепы и пуха с дальнейшим прохождением их через нейтрализатор и отводом также через сеть ХБК в городской коллектор.

Проектом предусматривается также возможность очистки общего стока ХБК в сооружениях электрохимической очистки, поступающего в насосную станцию в районе нейтрализатора. В этом случае стоки после сооружений электрохимической очистки под остаточным напором направляются в нейтрализатор с последующим отводом через сети ХБК в городской коллектор.

---

В процессе очистки образуются следующие отходы:

- щепа и пух;

- осадок из отстойников;

- водород (в процессе коагуляции).

Уловленные щепа и пух вывозятся на полигон для захоронения.

Осадок из отстойников в виде нерастворимых гидроокисей направляется на установку тепловой обработки осадков сточных вод.

В технологических процессах обработки осадка использовано следующее оборудование:

- теплообменный аппарат;

- ректор подогрева осадка;

- уплотнитель осадка;

- вакуум фильтр.

Осадок из отстойников пропускают через теплообменник для предварительного нагревания. Затем осадок поступает на обработку в реактор, куда одновременно подаётся пар от источника теплоснабжения. Обработанный осадок из реактора проходит через теплообменник в уплотнитель осадка. Уплотнённый осадок подаётся в накопитель осадка и насосной станцией направляется на обезвоживание, которое производится на вакуум-фильтре. Кек, снимаемый с вакуум-фильтра подаётся в бункер и вывозится на полигон для захоронения.

Вода, выделившаяся в процессе уплотнения, отводится на фильтры. Из реактора образующиеся газы отводятся в систему газоудаления.

Расчёт электрокоагуляционной установки для очистки сточных вод от меди и ионов других тяжёлых металлов.

Принимаем девять электрокоагуляторов производительностью 50 м³/час каждый согласно п. 6.329. /I, с. 54./.

Суммарная концентрация ионов цинка и хрома (VI) менее 50 % концентрации меди, следовательно величину тока определяем по формуле:
I_сuг= q_w *С_еn * q_сuг , A (2.7)
где q_w - производительность аппарата, м³ /ч;

С_еn - исходная концентрация меди, по табл. 2.15.;

q_сuг - удельный расход электричества, необходимый для удаления сточных вод
1 ч мед, q_сuг = 3 А*ч/г, согласно п. 6.332. /I, с. 54./.

I_сuг=50*6.96*3=1044 A
Общую поверхность анодов определяем по формуле
f_pl= I_сuг / i_an, м² (2.8)
где i_an - анодная плотность тока, i_an =150 А/м², согласно п. 6.334. 11, с. 54./.
f_pl=1044/150=6,96 м²
Определяем площадь поверхности одного электрода
f^\_pl = b_р1* h_р1, м² (2.9)
где b_р1 - ширина электродной пластины, b_р1 = 0,6 м, по табл. /2, с. 200/;

h_р1 - рабочая высота электродной пластины, h_р1 = 0,8 м, по /2, с. 200/.
f^\_pl =0.6*0.8=0.48 м²
Общее необходимое число электродных пластин определим по формуле

---

N_рl=2* f_pl / f^\_pl =29 шт (2.10)

N_pl=2*6,96/0,48=29 шт
Определим рабочий объём электрокоагулятора
W_ek= f_pl* b *N_pl, м³ (2.11)
где b - расстояние между соседними электродами, b = 0,01 м, п. 6.332. /1, с. 54./.
W_ek=6,96*0,01*29=2,02 м³
Продолжительность обработки сточных вод определим по формуле
t= W_ek / q_w, ч (2.12)

t=2,02/50=0,04 ч=146 с
Определим расход металлического железа для обработки сточных вод
Q_Fe= Q_W * С_еn * q_Fe /(1000* K_ek ), кг/сут (2.13)
где q_Fe - удельный расход металлического железа, для удаления 1 г меди,

q_Fe = 3 г, согласно п. 6.332. 1\, с. 54./;

K_ek- коэффициент использования материала электродов в зависимости от толщины электродных пластин, K_ek =0,8, согласно п. 6.337. /I, с. 54./;

Q_W - расход сточных вод, м³/сут
Q_Fe=10800*6,96*3/(1000*0,8)=281,88 кг/сут
Расчёт горизонтального отстойника

Расчёт отстойника выполняется по методу А. И. Жукова. Расчётная схема приведена на рис. 2.2.


Рисунок 2.2- Расчетная схема отстойника
Рассчитаем горизонтальные отстойники для очистки производственных сточных вод Q=9000 м³/сут; коэффициент часовой неравномерности К=1,2; начальная концентрация взвешенных веществ С₁=1570 мг/л; конечная концентрация сточных вод должна быть С₂ = 300 мг/л.

Скорость осаждения взвешенных веществ в состоянии покоя характеризуется рис. 2.23. /5, с. 60/. Влажность выпавшего осадка 90 %, плотность его ρ =1,02 т/м³.

Расчётный расход на отстойниках определяем по формуле
q_max.c.=Q*K/(24*3600), м³/с (2.14)

q_max.c.=9000*1,2/(24*3600)=0,125 м³/с
Принимаем 3 отстойника. Тогда расход на каждый отстойник составит
q= q_max.c /n, м³/с (2.15)
где n - количество отстойников, шт.
q=0,125/3=0,042 м³/с
Требуемый эффект осветления воды определяем по формуле
Э=(С₁- С₂ )*100/ С₁, % (2.16)

Э=(1570-300)*100/1570=81 %
Для получения такого эффекта условная гидравлическая крупность взвешенных частиц определяется по рис. 2.23. /5, с. 60/; u₀≥ 0,33 мм/с.

Принимаем глубину проточной части отстойника Н₁ == 2 м, а v_ср.=0,5 мм/с.

При распределении воды в начале сооружения и сборе ее в конце сооружения с помощью водослива h_о = 0,25 м, α = 30°.

Определим длину участка l₁, на котором высота активного слоя в отстойнике достигнет расчётной глубины Н

---

₁ = 2 м.
h_ср.= Н₁+ h_о /2,15, м (2.17)

h_ср.=2+0,25/2,15=1,05 м
Средняя скорость потока на участке
, мм/с (2.18)

v₁=5*2/1,05=9,5 мм/с
При этом k=0,16 согласно рис. 2.24. /5, с. 60/, ω = 0,04 согласно рис. 2.24. /5,c. 60/, а
, м (2.19)

м
Продолжительность протекания воды на участке определяем по формуле

t₁=l₁ / v₁, ч (2.20)

t₁=8,02*1000/9,5=844 с=0,23 ч
За это время наименьшая оседающая частица пройдёт путь
h₁= t₁*(u₀- ω) (2.21)

h₁=844*(0,33-0,04)= 244,8 мм³=0,24 м
При v_ср.=5 мм/с, ω = 0,01 оставшуюся часть глубины отстойника частица пройдёт за время
t₂=( Н₁- h₁)/( u₀- ω ) (2.22)

t₂=(2000-244,8)/(0,33-0,01)=5485 с=1,52 ч
За это время частица переместится по горизонтали на расстояние
l₂= t₂* v_ср., м (2.23)

l₂=5485*0,005=27,4 м
Длина участка сужения потока определяется по формуле
l₃= Н₁/tgα= Н₁/tg30, м (2.24)

l₃=2/0,577=3,47 м
Определим общую длину отстойника
L=l₀ + l₁+ l₂+ l₃+ l₄ , м (2.25)

L=0,7+8,2+27,4+3,47+0,5=40,9 м
Ширину отстойника определяем по формуле

В=q/( Н₁* v), м (2.26)

В=0,042/(2*0,005)=4,2 м
Определим массу уловленного отстойником за сутки осадка
, т/сут (2.27)

С_1сух=1570*0,81*1,2*9000/(1000*1000)=13,73 т/сут
Определим объём выпавшего осадка
, м³/сут (2.28)

V_ос=100*13,73/((100-90)*1,02)=134,6 м³/сут
Для накопления осадка в начале сооружения проектируем бункер в виде перевёрнутой усечённой пирамиды, верхнее основание которой 4 х2,5 м, а нижнее 1,0 х0,5 м. Высота пирамиды 2,5 м.

Определим объём бункера одного отделения
, м³ (2.29)
где h - высота пирамиды, м;

S₁ - площадь верхнего основания усечённой пирамиды, м²;

S₂ - площадь нижнего основания пирамиды, м²
м³
В основании отстойника также предусматриваем ёмкость для накопления осадка. Высота её в конце сооружения равна 0,2 м. При уклоне днища i=0,003 высоту её в начале сооружения определяем по формуле
h=0,2+L*0,003, м (2.30)

h=0,2+40,9*0,003=0,32 м
Определим объём осадочной части в основании одного отстойника

---

Смотрите также файлы

• Цессия в гражданском праве.doc

• Лекция производные хиноксалина хиноксидин (таблетки).pptx

• 1 Вопрос. Основные химические понятия атом, молекула, химический элемент, относительные атомные и молекулярные массы.docx

• Император ГоНидзё родился как принц Рёфуку в 1288 году в Японии. Он был вторым сыном императора Фукимия и его жены, императрицы Фукико.docx

• Анимационная деятельность на примере гостиницы .docx