5. Выбор схемы очистки общего стока предприятия

Очистные сооружения обеспечивают эффект очистки от всех видов загрязнений, который определяется по формуле

% (14)

где Сех – максимальная концентрация загрязнения в очищенных сточных

водах после локальных очистных сооружений, мг/л;

Сеn – тоже перед локальными очистными сооружениями с учетом

частичной очистки в усреднителе, определяется по формуле

,мг/л (15)

где Со - концентрация данного загрязнения в общем стоке предприятия по заданию;

Эч - эффект очистки в усреднителе, принимается для неэмульгированных нефтепродуктов - 40%, взвесей - 50%, СПАВ - 10%, фенолов - 5%, для других загрязнений Э, = 0%.

Нефтепродукты неэмульгированые:

мг/л

Общее содержание нефтепродуктов после усреднителя:

С_en= 120 + 3,5 = 123,5 мг/л

СПАВ:мг/л

Фенолы:мг/л

Взвешенные вещества:мг/л

Эффект очистки, который должен обеспечивать очистные сооружения определяется по формуле (4.1).

Нефтепродукты:%

Для СПАВ: %

Для фенолов: С_en= 0,001мг/л <C_ех=11,5 мг/л

Содержание взвешенных веществ перед очистными сооружениями (после усреднителя) должно составлять не более 200250 мг/л, а оно составляет после усреднителя 150 мг/л. Для фенолов не более 510 мг/л, а оно составляет 0,001мг/л.

Результаты расчета эффекта очистки сводятся в таблицу 2 в соответствии с рекомендациями [2, таблица 6.1].

Таблица 2 – Показатели загрязнении в зависимости от схемы очистки сточных вод

Схема	Сооружения	Загрязнения
		Нефтепродукты				Взвеси		СПАВ		Фенолы
		Неэмульгированые	Эмульгированые	Суммарное количество
1	Тонкослойные нефтеловушки	36	3,5	39,5	12,5		13,5		0,001
	Осветительные фильтры	3,6	3,325	6,92	0,125		6,75		0,001
	Сорбционые фильтры	0,18	0,017	0,346	0,0015		0,675		0,00005
2	Флотатор	24	3,325	27,325	12,5		9,45		0,0009
	Осветительные фильтры	1,2	2,993	4,19	0,125		2,835		0,00081
	Сорбционые фильтры	0,006	0,015	0,021	0,00625		0,28		0,00004

По данным расчета значения ПДК достигают обе схемы очистки, но вторая схема дает больший резерв, поэтому принимается схема очистки № 2 состоящая из двух ступеней очистки: напорного флотатора и осветлительных фильтров.

6. Технологический расчет сооружений

1. Расчет напорного флотатора

Флотационная установка включает воздухораспределитель,флотационную камеру и насосы для рецеркуляции- рисунок 3.

1- резервуар очищенной воды; 2- рециркуляционный насос; 3-воздухо раствоитель; 4- трубопровод подачи воздуха; 5- насос второго подъема; 6- подача воды на вторую ступень очистки; 7- камера аэрации; 8- камера флотации; 9- карман для пены; 10-подача воды на очистку; 11-рециркуляционный трубопровод; 12- диафрагма; 13- удаление пенного продукта; 14-скребковый механизм.

Рисунок 3.Схема флотационной установки

Сжатый воздух подается в воздухораспределитель из пневматической сети предприятия.

Расход сжатого воздуха принимается равным:

q_air =(30-50)(1/P+1) 10^-3 q_w (16)

где q_w – расход неочищенных сточных вод, поступающих во флотатор,м³/ч; Р-0,5-0,6 избыточное давлении е в воздухе, МПа.

q_air =50(1/0,5+1) 10^-3 28,1=4,21 м³/ч

Установка работает по рециркуляционной схеме. Расход ощищенной воды для рециркуляции:

q_rc =k_rc q_w, (17)

где q_rc=0,3коэффициент рециркуляции

q_rc=0,3^. 28,1=8,43 м³/ч

Аэрированная вода из воздухорастворителя подается в начало флотачионной камеры, распределяется с помощью дырчатой трубы и смешивается с неаэрированной неочищенной водой. Диафрагма в линии аэрированной воды поддерживает в ней давление, близкое к давлению в воздухораспределителе.

Рекомендуется проектировать два рабочих сблокированных флотаторов.

Пена накапливается на поверхности флотатора, удаляется скребковым механизмом в пеносборник, прогревается паром и разрушается. Пенный продукт, состоящий на 90% из нефтепродуктов, сливается в бак, расположенный вне цеха очистки, периодщически откачивается вакуумной машиной и вывозится. Осадки, выпавшие на дно флотатора, каждые 3-5 суток спускается через донный клапан в техническую канализацию цеха и самотеком отводятся в усреднитель.

Очищенная вода из флотатора поступает в резервуар, вместимость которого расчитана на 15-20 минут притока, насосами второго подъема подается на напорные фильтры, а циркуляционными насосами в воздухорастворитель.

Расчет флотационной установки ведется в следующем порядке:

1.Определяется площадь поверхности воды флотационной камеры, м²

F_к.ф.= q_w(1+ k_rc)/q_уд, (18)

где q_w-расчетный расход сточных вод, поступающих на флотатор, м³/ч; k_rc=0.3 коэффициент рециркуляции; q_уд- удельная гидравлическая нагрузка на поверхность флотационной камеры , м³/ч^.м²

q_уд=3,6 k U_o  6 (19)

где k- коэффициент использования объема камеры, принимается равным 0,5; U_o= 3мм/с- расчетная гидравлическая крупность аэрофлокул.

q_уд=3,6^.0,5^.3=5,4 м³/ч

F_к.ф=28,1 (1+0.3)/5,4=6,84 м²

2.Площадь полного сечения потока во флотационной камере, м²

= q_w(1+ k_rc)/3,6V

(20)

где V=3-6 мм/с, скорость потока.

= 28,1 (1+0,3)/3,6^.5= 2,1м²

3.Рабочая глубина воды во флотационной камере:

Н_р= q_уд t₁; 1,5 Н_р  3 (21)

где t₁=0,5 продолжительность флотации, ч;

Н_р=5,4 ^. 0,5=2,7 м.

4.Ширина камеры флотации, м.

(22)

В_к.ф.= /Н_р

В_к.ф.=2,1/2,7=0,78 м.

5.Длина камеры флотации, м:

l_к.ф.=V Н_р/k U₀  8 В_к.ф (23)

l_к.ф=5· 2,7/0,5· 3=9  3,28 м

l_к.ф В_к.ф. F_к.ф , проверим выполнение условия 9·0,41=3,69 м²

6.Толщина слоя осадка, выпадающего за период накопления, м:

H_mud =(24)

где С_en=123,5 мг/л содержание нефтепродуктов в воде, поступающей на очистку по заданию; С_en=125мг/л содержание взвешенных веществ в воде, поступающей на очистку; Э₁=0,8-эффект очистки воды по взвешенным веществам при флотации; _mud =1.2 удельный вес осадка, г/м³; t₂ =72 ч продолжительность накопления осадка; Р_mud=0.85 влажность осадка.

H_{mud =}=1,52 м

7.Толщина слоя пены, принимается Н_n=0,1м.

8.Строительная глубина флотационной камеры, м.

H=H_p+H_mud+H_n+ (25)

где =0,6м высота поверхности пены до борта камеры.

Н=2,7+1,52+0,1+0,6=4,92 м

9.Вместимость воздухорастворителя, м³

W_в.р.= k_rc q_w(t_р/60) (26)

где t_р= 2мин продолжительность растворения воздуха.

W_в.р=0,3 ·28,1 (2/60)=0,28 м³

10.Параметр циркуляционного насоса.

10.1 Подача насоса

Q_н=_. k_rc q_w (27)

Q_н=0,3 ·28,1=0,28 м³/ч

10.2 Напор принимается Н=50 м.