Очистка нефтесодержащих сточных вод

Рассчитаем длину песколовки L, м:

L= 1000KωH / ω0

где ω - скорость движения воды в песколовке, м/с. Принимаем ω= 0,2 м/с;

Н — высота песколовки, м. Н = 0,25 − 1,5 м;

ω0 − гидравлическая крупность, связанная с диаметром частиц dч, мм/с;

При dч = 200 мкм = 0,20 мм ω0 =18,7 мм/с;

К − эмпирический коэффициент, зависящий от гидр

авлической крупности. При ω0 = 18,7 мм/с К = 1,7.

Для выбора оптимальной длины песколовки задается 3 варианта Н:

Н = 0,25 м => L1 = 1000*1,7*0,2*0,25/18,7 = 4,5 м;

Н = 0,5 м => L2 = 1000*1,7*0,2*0,5/18,7 = 9 м;

Н = 0,75 м => L3 = 1000*1,7*0,2*0,75/18,7 = 13,6 м.

Определим ширину песколовки В, м:

B=F/L

где F – продольное сечение песколовки, м2:

F=Q/ ω0 = 0,0017/0,01187=0,09 м2

B1= 0,09/4,5= 0,02 м

B2= 0,09/9=0,01 м

B3= 0,09/13,6=0,0066 м

где Q - расход воды, м3/с; ω0 - гидравлическая крупность, м/с.

Выбираем 1 -й вариант.

Т.к. В < 0,2 м, принимаем В = 0,2 м.

НГ = 1,2*Н = 1,2*0,25 = 0,3 м.

Рассчитаем число песколовок:

α=( Сн – Ск )/ Сн * 100%

Ск= Сн – α*Сн = 8 -0,998*8=0,016 г/л.

Принимаем α=70%.

Ск1= Сн – α*Сн = 8 - 0,7*8=2,4 г/л;

Ск2= Ск1 – α * Ск1= 2,4 - 0,7*2,4=0,72 г/л;

Ск3= Ск2 – α * Ск2= 0,72 - 0,7*0,72=0,18 г/л;

Ск4= Ск3 – α * Ск3= 0,18 - 0,7*0,18=0,054 г/л.

Ск5= Ск4 – α * Ск4 =0,054 – 0,7*0,054 =0,0162 г/л.

3.3 Расчет нефтеловушки

Нефтеловушки. Один из аппаратов первичной очистки от нефтепродуктов - нефтеловушка. Режим движения воды в ней должен быть очень спокойным (0,005 - 0,01 м/с), чтобы нефтепродукты в зависимости от своей плотности успели либо всплыть, либо опуститься на дно. Для частичек нефти диаметром 80 - 100 мкм скорость всплывания обычно равна 1-4 мм/с. При этом всплывает 96 - 98 % нефти. Продолжительность отстаивания не менее 2 ч.

Рассчитаем скорость всплывания нефтепродуктов ωо, м/с, равна:

где ρH2O, ρн/пр − плотность воды и нефтепродуктов соответственно, кг/м3;

ρ н/пр = 1100 кг/м³;

g - ускорение свободного падения (g = 9,8 1 м/с2);

dч - диаметр частиц нефтепродуктов, м; = 80 − 100 мкм. Принимаем = 100 мкм = 0,0001 м.

µH2O —динамическая вязкость воды (µH2O =0,001 Па-с).

Рассчитаем длину нефтеловушки:

где ω - скорость движения воды в нефтеловушке,(0.005-0.01) м/с. Принимаем ω = 0,005 м/с.;

а — коэффициент, зависящий от отношения ω/ω0:

ω/ω0= 0,005/0,000545=9,17 => а = 1,5;

h - глубина рабочей проточной части нефтеловушки (обычно h=0,5 – 1,5 м). Принимаем h = 1 м.

L=1,5*10*1=15 м

Найдем ширину нефтеловушки В, м:

B=F/L

где F - площадь поперечного сечения нефтеловушки, м2:

F= Q/ω0 = 0,0017/ 0,000545= 3,12 м2

B=F/L=3,12/15=0,208 м

Определяем количество нефтеловушек, необходимых для очистки воды от нефти, с учетом степени очистки воды и заданной конечной концентрации нефтепродуктов:

Q = 0,0017 м3/с

Сн = 0,6% = 6 г/л

Принимаем Ск ≈1г/л , α = 60%

Ск1= Сн – α*Сн= 6 - 0,6*6=2,4 г/л ;

Ск2= Ск1 – α * Ск1= 2,4 - 0,6*2,4=0,96 г/л;

=>2 нефтеловушка

3.4 Расчет усреднителя

Усреднители - аппараты, усредняющие водные потоки по объемам и концентрациям примесей. Во избежание выпадения осадков их устанавливают обязательно после песколовок.

Перемешивание в усреднителях можно осуществлять с помощью бар-ботажа воздуха или механическим перемешиванием.

Находим объем усреднителя, м3:

Vобщ = Vз.выб +Vц.кол +Vзап ,

где Vз.выб, Vц.кол, Vзап, - соответственно объем, учитывающий возможность залпового выброса, объем, учитывающий циклические колебания работы аппарата и запасный объем аппарата.

Vзап= Q*τраб ,

где Q - расход воды, м3/ч, Q = 500/10/8 = 6,25 м3/ч;

τраб - время работы аппарата, ч (τраб = 1 - 3 ч). Принимаем τраб =3 ч

Vзап= Q*τраб =6,25*3 = 18,75 м³

,

где τз.выб - время залпового выброса, ч. Принимаем τз.выб = 0,5 ч;

Кп - коэффициент подавления залпового выброса:

Кп= (Сmax - Cср )/(Сдоп - Сср )

где Сmax, Cср, Сдоп - максимальная, средняя и допустимая концентрации загрязняющего вещества соответственно, г/л.

Сср = 2 г/л

Сmax= 2*Сср=2*2=4 г/л

Сдоп= 1,5* Сср=1,5*2=3 г/л

Кп= (4 - 2 )/(3 - 2 ) = 2

м3

Определяем Vц.кол:

Vц.кол = 0,16 Кп Qτ ц.кол ,

где τ ц.кол- время циклических колебаний, ч (τц.кол =1-2). Принимаем τц.кол=2ч.

Vц.кол = 0,16*2*6,25 = 4 м3

Тогда V общ = 18,75+2,65+4 = 25,4 м3

Определим площадь поперечного сечения усреднителя, м2:

Fобщ=Q*1000 / n*Uc*3600

где Q - расход воды, м /ч;

Uc - скорость движения воды вдоль усреднителя через поперечное сечение, мм/с (Uc ≤ 2,5). Принимаем Uc = 1 мм/с;

n- число секций усреднителя. Принимаем n = 1.

F = 6,25*1000/1*1*3600= 1,74 м2

Определим ширину усреднителя В, м:

B=F/H,

где H − высота усреднителя. Принимаем Н = 1,5 м.

B= F/H = 1,74/1,5= 1,16 м

Найдем длину усреднителя L, м:

L= Vобщ / F=25,4/1,74=14, м

Барботер - устройство, необходимое для перемешивания жидкости в усреднителе путем подачи туда воздуха (барботажа). Его можно укладывать либо поперек усреднителя, либо пристеночно.

Определим длину барботера lб при укладке поперек усреднителя, м:

 Скачать реферат