Система водоотведения поселка с мясокомбинатом - (реферат)

В соответствии с балансом загрязнений, количество жира, задерживаемого в жироловке составляет Со=187, 2 мг/л. Количество всплывшей жиромассы равно 80% от общего количества задержанного жира и определяется по формуле:

    Vжм=0, 8СоQ100/106(100-p)g
    где Vжм - объем всплывшей жиромассы, м3/сут;
    Со - концентрация жира, задержанного в жироловке, мг/л;
    Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;
    p - влажность всплывшей жиромассы, %, p=80%;
    g - объемный вес жиромассы, т/м3, g=0, 887т/м3.
    Vжм=0, 8*187, 2*41, 12*100/106(100-80)0, 887=0, 035м3/сут

Частота вращения реактивного водораспределителя определяется по формуле: n=34. 78q106/(2d2Д60)

    где n - частота вращения водораспределителя, с-1;
    q - расход сточных вод, л/с;
    d - диаметр патрубков реактивного водораспределителя, мм;
    Д - диаметр жироловки, мм
    n=34. 78*1. 428*106/(2*502*2000*60)=0. 083c-1=5об/мин

По результатам произведенных расчетов запроектированно две жироловки (одна рабочая, одна резервная) объемом 4, 28м. ,диаметром 2м. , высотой 3, 5м. , объем осадочной части 0, 81 м3, диаметр трубопроводов для удаления осадка принят 100 мм, частота вращения реактивного водораспределителя 0, 083 с-1, диаметр патрубков водораспределителя 50 мм. Объем осадка, образовавшегося в жироловке–0, 7802 м3/сут, объем всплывшей жиромассы – 0, 0579 м3/сут Расчет ЭКФ-установки

Расход сточных вод, поступивших на ЭКФ-очистку составляет 5, 14 м3/ч. Принят один ЭКФ-аппарат, производительностью 5, 14м3/ч. Продолжительность обработки сточных вод, в соответствии с рекомендациями( ) принята 15 мин, из них 5 мин или 0, 08 ч- в камере электрокоагуляции, 10 мин или 0, 17 ч–в камере электрофлофации. Плотность тока в электрокоагуляторе iф =60А/м2, в электрофлотаторе iф=80А/м2. Напряжение постоянного тока 6В. Количество электричества на обработку воды Кэ=100 Ач/м2. Межэлектродное пространство в камере электрокоагуляции 20 мм. Объем ЭКФ-устантвки определяется по формуле:

    W=Q/t
    где W - объем ЭКФ-установки, м3;
    Q - расчетный расход сточных вод, м3/ч;
    t - продолжительность обработки воды, ч.
    W=5. 14*0. 25=1. 285м3
    Объем камеры электрокоагуляции равен:
    Wк=5, 14*0, 08=0, 41м3
    Объем камеры электрофлотации равен:
    Wф=5, 14*0, 17=0, 87м3
    Высота установки определяется по формуле:
    H=h1+h2+h3
    где H - полная высота установки, м;

h1- высота слоя жидкости, считая от нижней кромки электродного блока до слоя пены, м. h1=0, 8м;

    h2 - высота слоя пены, h2=0, 2м;
    h3 - высота борта установки, м. h3=0, 3м;
    H=0. 8+0. 2+0. 3=1. 3м

Площадь зеркала воды в каждой камере определяется по формуле: F=W/h1

    где F - площадь зеркала воды, м2;
    W - объем камеры, м3;
    h1 - высота слоя жидкости, м.
    Fк=0, 41/0, 8=0, 51м2
    Fф=0. 87/0. 8=1. 09м2

Ширина установки принята 0, 9 м. Тогда длина каждой камеры определяется: L=F/B

    где L - длина камеры, м;
    F - площадь зеркала воды, м;
    B - ширина установки, м.
    Lк=0, 51/0, 9=0, 57м
    Lф=1, 09/0, 9=1, 21м
    Общая длина установки составляет:
    L=Lк+Lф+L1
    где L - общая длина установки, м;
    Lк - длина камеры электрокоагуляции, м;
    LФ - длина камеры электрофлотации, м;
    L1 - длина распределительной и сборной камер, м.
    L=0. 57+1. 21+0. 3=2. 08 м

Cила тока в камере электрокоагуляции определяется по формуле: Jк=KэQ

    где Jк - сила тока в камере электрокоагуляции, А;
    Кэ - количество электричества, Ач/м3;
    Q - расход сточных вод, м3/ч.
    Jк=100*5, 14=514 А

Количество электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле: nк=(B-2а+С)/(В1+С)

    где nк - количество электродов, шт;
    В - ширина установки, м;

а - расстояние от стенки камеры до крайнего электрода, м. а=0, 04 м; С - межэлектродное пространство, м;

    В1 - толщина электродов, м. В1=0, 005м.
    nк=(0. 9-2*0. 04+0. 02)/(0. 005+0. 02)=34 шт

Активная площадь одного электрода в камере электрокоагуляции вычисляется по формуле:

    f1=2*l1*h1

где l1 - длина электродов, м. l1=Lк-0, 1=0, 57-0, 1=0, 47 м.

    h1 - высота электрода, м.
    f1=2*0. 47*0. 8=0. 75м

Активная площадь всех анодов (катодов) в камере электрокоагуляции составит: еfa=еfк=0, 75*34/2=12, 75м2

    Расход материала электродов определяется по формуле:
    q=KвАJк/Q
    где q - расход материала электродов, г/м3;
    Kв - коэффициент выхода по току, Кв=0, 4;

А - электрохимический эквивалент железа, г/Ач А=0, 606 г/Ач; Q - расход сточных вод, м3/ч

    q=0. 4*0. 606*514/5. 14=24. 24г/м3
    Сила тока в камере электрофлотации равна:
    Jф=jф*fa2
    где Jф - сила тока в камере электрофлотации, А;
    jф - плотность тока в камере электрофлотации, А/м2;

fа2 - активная площадь горизонтальных электродов в камере электрофлотации, м2 fа2=fк2=(Lф-0, 1)*(В-0, 1)

    где Lф - длина камеры электрофлотации, м;
    В - ширина установки, м.
    fа2=fк=(1, 21-0, 1)*(0, 9-0, 1)=0, 89 м2
    Jф=80*0, 89=71, 2 А

Вес блока электродов в камере электрокоагуляции определяется по формуле: Мк=g1*f1*nк*В1

    где М1 - общая масса электродной системы, т;
    g1 - плотность материала электродов, т/м3, g1=7, 86т/м3;
    f1 - активная площадь одного электрода, м2;
    nк - количество электродов, шт;
    В1 - толщина электродов, м.
    Мк=7, 86*0, 75*34*0, 005=1, 002т

Вес электродов в камере электрофлотации определяется по формуле: Мф=g2/*fa2*B2+g2*fк2*В3

    где Мф - общий вес электродов в камере электрофлотации, т;
    g2/ - удельный вес железа, т/м3 g2/=7, 86 т/м3;
    В2 - толщина катодной сетки, м. В2=0, 001м;
    g2 - удельный вес графита, т/м3, g2=1, 5т/м3;
    В3 - толщина анода, м. В3=0, 04 м.
    МФ=7, 86*0, 89*0, 001+1, 5*0, 89*0, 04=0, 0604т=60, 4кг

Продолжительность работы электродной системы в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

    T=K*Mк/Q*q
    где T - продолжительность работы электродной системы, сут;
    K - коэффициент использования электродов, К=0, 8;
    Mк - масса электродной системы, г;
    Q - расход сточных вод, м3/сут;
    q - расход материала электродов, г/м3
    T=0. 8*1002000/41. 12*24. 24=804. 21сут=36, 5мес
    Общий расход электроэнергии составляет:
    Wэ=еJ*U/1000*Q*h
    где Wэ - расход электроэнергии, кВтч/м3;
    еJ - суммарное количество силы тока в установке, А;
    U - напряжение постоянного тока, В;
    Q - расход сточных вод, м3/ч;
    h - коэффициент полезного действия, h=0, 7
    Wэ=(514+71, 2)*6/100*5, 14*0, 7=0, 98кВтч/м3
    Расход электроэнергии за сутки составит:
    Wэ сут=0, 98*41, 12=40, 3 кВт/сут
    Расход электроэнергии за год составит:
    Wэ год=40. 3*260=10478 кВт/год

Количество водорода, выделенного в процессе очистки, определяется по формуле: Z=Aв*еJ/Q

где Z - количество водорода, выделенного в процессе очистки, г/Ач; еJ - суммарная сила тока, А;

    Q - расход сточных вод, м3/ч;
    Aв - электрохимический эквивалент водорода, г/Ач
    Z=0. 037664*585. 2/5. 14=4. 29гН2/м3

Объем пены, выделившейся в процессе очистки в соответствии с балансом загрязнений, составляет 1, 2336 м3/сут или 0, 1542 м3/ч, объем пенного продукта после гашения составляет 0, 5757 м3/сут или 0, 072 м3/ч.

На основании расчетов запроектировано два ЭКФ-аппарата (1 рабочий и 1 резервный). Объем аппарата составляет 1, 285 м3, длина– 2, 08 м. , ширина – 0, 9 м. , рабочая глубина – 0, 8 м. Напряжение постоянного тока –6В, сила тока 585, 2А, продолжительность работы электродной системы в камере электрокоагуляции 36, 5 месяцев, годовой расход электроэнергии 10478 кВт. Подобран выпрямительный агрегат ВАКГ-12/6-1600 с размерами H=1717мм, L=758мм, B=910мм и массой 650 кг.

    Расчет сооружений для обработки осадка и пены

Пена, образующаяся при ЭКФ-очистке на поверхности воды, сгребается специальным скребковым механизмом в лоток, куда поступает и жиромасса из жироловки. Из лотка образовавшаяся масса отводится в пеногаситель, оборудованный мешалкой, предназначенной для ускорения гашения пены. Количество образующейся пены составляет 1, 2336 м3/сут, жиромассы– 0, 0579м3/сут. Тогда общий объем – 1, 2915м3/сут или 0, 161м3/ч. Продолжительность гашения пены принята 30 минут. Запроектирован один пеногаситель рабочим объемом 0, 183 м3, высотой 0, 8 м. , диаметром 0, 54м. Резервуар оборудован мешалкой ПМТ-16, частота вращения мешалки 48об/мин, электродвигатель марки АО2-22-4, мощность электродвигателя– 1, 5 кВт, масса –303, 5кг. Количество пенного продукта, образующегося в пеногасителе, в соответствии с балансом загрязнений, составляет 0, 5757 м3/сут, а вместе с жиромассой 0, 6336 м3/сут или 0, 0792 м3/ч. Для сбора пенного продукта из пеногасителя принят вакуум-сборник рабочей емкостью 0, 09м3, диаметром– 0, 34м. , высотой 1м. Создание вакуума в вакуум-сборнике обеспечивается вакуум-насосом. Величина вакуума, потребного для засасывания пенного продукта принята 70% от барометрического. Потери напора в трубопроводе приняты 10% от величины вакуума, тогда максимальная геометрическая высота подъема составит 6, 3м. К установке принят насос марки ВВН-1, 5 производительностью при 70% вакуума 1, 55 м3/мин, с электродвигателем АО2-41-4 мощностью 4 кВт.

Объем воздуха, отводимого из вакуум-сборника для создания 70% вакуума, определяется по формуле

    W=1. 204*K*V
    где W - объем отводимого воздуха, м3;

1, 204 – натуральный логарифм от остаточного давления в сборнике; K - коэффициент, учитывающий негерметичность вакуум-сборника и трубопроводов; V - объем вакуум-сборника, м3

    W=1. 204*1. 4*0. 09=0. 152 м3

При производительности вакуум-насоса 1, 55, продолжительность откачки воздуха составит 0, 152/1, 55=0, 098 мин=5, 88сек

Продолжительность заполнения вакуум-сборника при максимальном поступлении пенного продукта определяется

    t=Wпп. ж/(d2*V*p/4)
    где t - продолжительность заполнения сборника, мин
    d - диаметр вакуумного трубопровода, м. , d=0. 2м.
    V - скорость движения пенного продукта, м/с, V=0. 3м/с
    Wпп. ж - объем пенного продукта и жиромассы, м3
    t=0. 079*4/0. 22*0. 3*3. 14=8. 39 мин

Таким образом, общее время откачки воздуха из вакуум-сборника и его заполнение составит 8, 39+0, 1=8, 49мин

Пенный продукт и жиромасса из вакуум-сборника поступают в резервуар осадка, сюда же под гидростатическим давлением перекачивается осадок из жироловки. Из сборника осадок поступает для обезвоживания на емкостные фильтры, после чего обезвоженный осадок (кек) собирается в контейнеры и вывозится, а фугат направляется на повторную очистку.

В соответствии с балансом загрязнений суточное количество осадка из жироловки составляет 0, 7802м3/сут. Принято удаление осадка из жироловки 1раз в смену . Общее количество пенного продукта жиромассы и осадка из жироловки, образовавшихся в течении суток составляет 0, 7802+0, 6336=1, 4138м3/сут Для сбора осадка принимается резервуар объемом 1, 66м3, длиной 1, 1м. , шириной 1, 1м. , высотой 1, 4м.

Для перекачки осадка на емкостные фильтры принимается 2 насоса марки К8/18 (1рабочий и 1 резервный) с электродвигателем типа 4А80А-2 мощностью 1, 5 кВт. Для обработки осадка приняты фильтры СЭ0, 4-11-12-0, 1 ОКП 361664901003 объемом 0, 25м2, площадью поверхности фильтрации 0, 4м2, диаметром 700мм, высотой 1020мм, массой 600кг.

    Расчет реагентного хозяйства

Для интенсификации процесса очистки сточных вод необходимо поддержание определенной концентрации хлоридов в очищаемой сточной жидкости. С этой целью используется поваренная соль с концентрацией 330 мг/л. Суточный расход поваренной соли определяется по формуле:

    Qр=Q*C/1000
    где Qр- расход поваренной соли, кг/сут;
    Q- расход сточных вод, м3/сут;
    С- концентрация поваренной соли, мг/л
    Qр=41, 12*330/1000=13, 57 кг/сут
    Qр=13, 57/8=1, 70 кг/ч
    Qгодр=13, 57*260=3528, 2 кг/год

Емкость растворного бака определяется по следующей формуле: Wр=Qч*T*Дк*g/(104*вр)

    где Wр- объем растворного, м3;
    Qч- расход сточных вод, м3;
    T- количество часов работы станции, ч;
    g- плотность раствора, т/м3, g=1т/м3;
    Дк- доза реагента, мг/л;
    вр- концентрация раствора к концу растворения, %
    Wр=5, 14*8*330*1/(104*10)=0, 26 м3

Бак имеет размеры: длина-0, 6м, ширина-0, 6м, высота-0. 7м. Для дозировки соли принимается насос-дозатор НД-0, 5Р63/16 с подачей 20 л/ч, мощность электродвигателя марки АОЛ-21-4 составляет 0, 27 кВт.

    ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Под охраной окружающей среды понимается система мер, направленная на поддержание рационального взаимодействия человеческого общества и окружающей природной среды, обеспечивающая сохранение и восстановление окружающих природных богатств, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающая прямое и косвенное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровья человека. Таким образом, охрана окружающей среды представляет весьма многогранную проблему, для решения которой формулируются и принимаются государственные программы, постановления и законы, основным из которых является "Закон об охране окружающей природной среды" от 19 декабря 1991 года, в котором сформулированы экологические требования к источникам техногенных воздействий на природную среду и здоровье человека. При размещении, проектировании и строительстве систем и сооружений согласно СниП 11. 01-95 необходимо учитывать наличие на освоенной территории источников неблагоприятных техногенных воздействий и разнообразные виды воздействий на все элементы природной среды. Это позволит сделать прогноз возможных изменений, проследить "цепные реакции", происходящие в природе в результате инженерно-хозяйственных воздействий, предусмотреть нежелательные изменения и применить комплекс мер по охране природной среды и мероприятия по защите территорий, зданий и сооружений от опасных природных и техногенных процессов.

    Источники и виды техногенных воздействий

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8