Файл: Практическая работа 3 Вариант 7 По дисциплине Экология.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 12.12.2023
Просмотров: 70
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
- коэффициент извилистости русла водного объекта на рассматриваемом участке, D – коэффициент турбулентной диффузии.
Найдём безразмерные коэффициенты для способа выброса сточных вод у берега и в стрежень соответственно по формуле:
где e – основание натурального логарифма; - коэффициент, учитывающий гидрологические особенности водного объекта; - расстояние от нулевого до расчетного створа по фарватеру, которое устанавливается нормативно 500 м, м; - расход смеси сточных вод и воды водного объекта в пограничном сечении зоны начального разбавления, м3/с. Рассчитаем для двух различных способов выброса сточных вод:
Рассчитаем коэффициент смешения для двух случаев выбросы вод, где коэффициент смешивания для выброса у берега и коэффициент смешивания для выброса в стрежень, который показывает какая часть расхода воды в водном объекте смешивается со сточными водами в максимально-загрязненной струе расчетного створа и рассчитывается по формуле:
Кратность основного разбавления рассчитывается по нормативному методу Фролова-Родзиллера по формуле:
Где q – максимальный расход сточных вод, м3/с; Q – минимальный расход воды в водном объекте, м3/с;
- коэффициент смешения.
Рассчитаем для двух разных способов выброса сточных вод у берега и в стрежень соответственно:
Общая кратность разбавления сточных вод для выброса у берега и выброса в стрежень в водном объекте двух случаев определяется, как произведение кратности начального разбавления и кратности основного разбавления по формуле:
Найдём - концентрация загрязняющих веществ в расчетном створе (мг/л) для двух разных способов сброса сточных вод (у берега ( ; в стрежень ( ),определяется по формуле:
Найдём - допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточной воде (мг/дм3), где , а для выброса сточных вод в стрежень, для двух различных вариантов определяется по формуле:
При проектировании выпусков сточных вод рассчитывается нормативно-допустимый сброс НДС (г/с), который показывает, какая масса загрязняющего вещества может быть сброшена в единицу времени в водный объект при условии соблюдения нормативов качества воды в расчетном створе водного объекта, рассчитывается по формуле:
Фактический сброс загрязняющих веществ ФС (г/с) и определяется по формуле:
Так как и , то рассчитывается требуемая степень очистки сточных вод для выброса у берега и выброса в стрежень определяется по формуле:
Требуется подобрать метод очистки сточных вод, который улучшит степень очистки на 94,1 %. Тогда фактический сброс не будет превышать предельно-допустимый сброс.
Отчистка сточных вод методом коагуляции
Коагулированием называется процесс обработки воды химическими реактивами, приводящий к агрегации частиц присутствующих в воде примесей, в результате чего образуются относительно крупные хлопья, легко выделяющиеся из водной среды. При очистке промышленных сточных вод коагулирование может с успехом применятся как для интенсификации процесса механической очистки от тонкодисперсной взвеси, так и для обесцвечивания сточных вод, содержащих окрашенные высокомолекулярные вещества. В качестве коагулянтов применяются гидролизующиеся минеральные соли многовалентных катионов.
Эффект коагулирования обусловлен воздействием коагулянта на нерастворимые примеси (коллоидные и грубодисперсные частицы), от которых зависит в основном мутность и цветность воды.
При добавке в воду коагулянта, происходит диссоциация реагента с последующим гидролизом металла.
Cu2+ + KOH → Cu(OH)+ + H+
Cu(OH)+ + KOH → Cu(OH)2 + H+
Образующийся гидроксид металла является коллоидом, малорастворимым веществом. Коллоиды коагулируют, образуя микрохлопья. Данный кратковременный процесс происходит в смесителях, и этим заканчивается первая фаза коагуляции. Во второй фазе, которая в свободном объеме воды может длится до 60 мин, происходит коагуляция микрохлопьев. При этом микрохлопья адсорбируют на свою поверхность загрязняющие воду коллоидные частицы и могут сами адсорбироваться на поверхность грубодисперсных примесей (взвешенных веществ). Процесс происходит в камерах хлопьеобразования в условиях умеренного перемешивания воды и заканчивается образованием крупных хлопьев. Устранение хлопьев из воды происходит в отстойниках или флотационных установках.
Коагуляционная установка ПВО-КГ-1200 служит для отделения взвешенных веществ, нерастворимых примесей, таких как песок, железо 3+ и дргуие (в том числе медь 2+). методом коагулирования и дальнейшего отстаивания. Степень отчистки выбранной установки по ИТМ (ионы тяжелых металлов) составляет от 97 до 99 %, что удовлетворяет условиям задачи. Производительность установки составляет производительность по условиям задачи составляет
Количество установок необходимых для удовлетворения условия по производительности равно шести
Рисунок 2. Схема установки коагуляционной очистки ПВО-КГ-1200
Вывод
В работе произведена оценка требуемой очистки сточных вод при выбросе в стрежень и у берега. При расчёте двух различных выбросов выявлено, что выброс в стрежень является более эффективным способом, связанно это с интенсивностью замешивания сточных вод при сбросе, на это указывают коэффициенты смешивания
Концентрация загрязняющих веществ в расчетном створе получилась равной
Допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточной воде
Так как фактический сброс ФС= оказался больше предельно допустимого сброса при выбросе сточных вод у берега и при выбросе в стрежень , необходимо применить метод очистки сточных вод от соединений меди, который будет обеспечивать очистку не менее 94 %. Для этих целей был описан метод коагуляции и выбрана секция из 6 установок ПВО-КГ-1200.
Найдём безразмерные коэффициенты для способа выброса сточных вод у берега и в стрежень соответственно по формуле:
где e – основание натурального логарифма; - коэффициент, учитывающий гидрологические особенности водного объекта; - расстояние от нулевого до расчетного створа по фарватеру, которое устанавливается нормативно 500 м, м; - расход смеси сточных вод и воды водного объекта в пограничном сечении зоны начального разбавления, м3/с. Рассчитаем для двух различных способов выброса сточных вод:
Рассчитаем коэффициент смешения для двух случаев выбросы вод, где коэффициент смешивания для выброса у берега и коэффициент смешивания для выброса в стрежень, который показывает какая часть расхода воды в водном объекте смешивается со сточными водами в максимально-загрязненной струе расчетного створа и рассчитывается по формуле:
Кратность основного разбавления рассчитывается по нормативному методу Фролова-Родзиллера по формуле:
Где q – максимальный расход сточных вод, м3/с; Q – минимальный расход воды в водном объекте, м3/с;
- коэффициент смешения.
Рассчитаем для двух разных способов выброса сточных вод у берега и в стрежень соответственно:
Общая кратность разбавления сточных вод для выброса у берега и выброса в стрежень в водном объекте двух случаев определяется, как произведение кратности начального разбавления и кратности основного разбавления по формуле:
Найдём - концентрация загрязняющих веществ в расчетном створе (мг/л) для двух разных способов сброса сточных вод (у берега ( ; в стрежень ( ),определяется по формуле:
Найдём - допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточной воде (мг/дм3), где , а для выброса сточных вод в стрежень, для двух различных вариантов определяется по формуле:
При проектировании выпусков сточных вод рассчитывается нормативно-допустимый сброс НДС (г/с), который показывает, какая масса загрязняющего вещества может быть сброшена в единицу времени в водный объект при условии соблюдения нормативов качества воды в расчетном створе водного объекта, рассчитывается по формуле:
Фактический сброс загрязняющих веществ ФС (г/с) и определяется по формуле:
Так как и , то рассчитывается требуемая степень очистки сточных вод для выброса у берега и выброса в стрежень определяется по формуле:
Требуется подобрать метод очистки сточных вод, который улучшит степень очистки на 94,1 %. Тогда фактический сброс не будет превышать предельно-допустимый сброс.
Отчистка сточных вод методом коагуляции
Коагулированием называется процесс обработки воды химическими реактивами, приводящий к агрегации частиц присутствующих в воде примесей, в результате чего образуются относительно крупные хлопья, легко выделяющиеся из водной среды. При очистке промышленных сточных вод коагулирование может с успехом применятся как для интенсификации процесса механической очистки от тонкодисперсной взвеси, так и для обесцвечивания сточных вод, содержащих окрашенные высокомолекулярные вещества. В качестве коагулянтов применяются гидролизующиеся минеральные соли многовалентных катионов.
Эффект коагулирования обусловлен воздействием коагулянта на нерастворимые примеси (коллоидные и грубодисперсные частицы), от которых зависит в основном мутность и цветность воды.
При добавке в воду коагулянта, происходит диссоциация реагента с последующим гидролизом металла.
Cu2+ + KOH → Cu(OH)+ + H+
Cu(OH)+ + KOH → Cu(OH)2 + H+
Образующийся гидроксид металла является коллоидом, малорастворимым веществом. Коллоиды коагулируют, образуя микрохлопья. Данный кратковременный процесс происходит в смесителях, и этим заканчивается первая фаза коагуляции. Во второй фазе, которая в свободном объеме воды может длится до 60 мин, происходит коагуляция микрохлопьев. При этом микрохлопья адсорбируют на свою поверхность загрязняющие воду коллоидные частицы и могут сами адсорбироваться на поверхность грубодисперсных примесей (взвешенных веществ). Процесс происходит в камерах хлопьеобразования в условиях умеренного перемешивания воды и заканчивается образованием крупных хлопьев. Устранение хлопьев из воды происходит в отстойниках или флотационных установках.
Коагуляционная установка ПВО-КГ-1200 служит для отделения взвешенных веществ, нерастворимых примесей, таких как песок, железо 3+ и дргуие (в том числе медь 2+). методом коагулирования и дальнейшего отстаивания. Степень отчистки выбранной установки по ИТМ (ионы тяжелых металлов) составляет от 97 до 99 %, что удовлетворяет условиям задачи. Производительность установки составляет производительность по условиям задачи составляет
Количество установок необходимых для удовлетворения условия по производительности равно шести
Рисунок 2. Схема установки коагуляционной очистки ПВО-КГ-1200
Вывод
В работе произведена оценка требуемой очистки сточных вод при выбросе в стрежень и у берега. При расчёте двух различных выбросов выявлено, что выброс в стрежень является более эффективным способом, связанно это с интенсивностью замешивания сточных вод при сбросе, на это указывают коэффициенты смешивания
Концентрация загрязняющих веществ в расчетном створе получилась равной
Допустимая концентрация загрязняющего вещества в сточной воде
Так как фактический сброс ФС= оказался больше предельно допустимого сброса при выбросе сточных вод у берега и при выбросе в стрежень , необходимо применить метод очистки сточных вод от соединений меди, который будет обеспечивать очистку не менее 94 %. Для этих целей был описан метод коагуляции и выбрана секция из 6 установок ПВО-КГ-1200.