3.3. Расчет вспомогательного оборудования

Вспомогательное оборудование представлено емкостями для сбора различных шламов, отстойником колодезного типа с тэном, растворными и расходными баками.

Для примера рассмотрим расчет емкости для сбора нефтепродуктов [40].

Количество нефтепродуктов в шламе, кг/с:

G_н/пр = Q * С_н/пр * α, (7.1)

где Q – расход воды, м³/с;

С_н/пр – концентрация нефтепродуктов, кг/м³;

α – степень очистки.

G_н/пр = 0.00512 * 1.114 * 0.955 = 0.00000545 кг/с.

Масса шлама, накапливающегося за время сбора, равна:

М_шл = G_шл * , (7.2)

где – время сбора шлама, с.

Принимаем время сбора шлама 1 месяц.

Тогда = 30 * 24 * 3600 = 2592000 с.

После отстойника влажность нефтепродуктов 20%.

G_н/пр – 80%,

• G_шл = 0.00000545 * 100 / 80 = 0.00000681 кг/с

G_шл - 100%

Тогда по формуле 7.2:

М_шл = 0.00000681 * 2592000 = 17.7 кг.

Плотность обводненного шлама равна:

ƍ_шл = x_тв * ƍ_тв + x_ж * ƍ_ж, (7.3)

Принимаем ƍ_тв = 770 кг/м³ ;

ƍ_ж = 1000 кг/м³ ;

ƍ_шл = 0.8 * 770 + 0.2 * 1000 = 816 кг/м³.

Рабочий объем емкости равен:

V_раб = М_шл / ƍ_шл, (7.4)

V_раб = 17.7 / 816 = 0.022м³.

Геометрический объем емкости:

V_геом = 1.2 V_раб = 1.2 * 0.022 = 0.026 м³. (7.5)

Принимаем В = Н = L = = = 0.296 ≈ 0.3 м.

Результаты расчетов емкостей представлены в таблице 3.3.1.

Расчет рабочего объема отстойника колодезного типа с тэном для разделения нефтепродуктов проводится аналогично расчету рабочего объема емкости [41].

Таким образом, V_раб = М_шл / ƍ_шл = 8.25 * 908 = 0.009 м³

Однако при расчете геометрических размеров следует учитывать, что отстойник имеет форму цилиндра.

С другой стороны V = π * D² * H / 4 (7.6)

Примем отношение H = D.

Тогда из формулы 7.6: D = = = 0.225 м.

Таблица 3.3.1.

Характеристики емкостей

Наименование оборудования	Время сбора шлама, в днях	Рабочий объем, м3	Геометрические размеры
			Длина	Ширина	Высота
Емкость для сбора взвешенных веществ	7	0.300	0.7	0.7	0.7
Емкость для сбора десорбата нефтепродуктов	30	0.022	0.3	0.3	0.3
Емкость для сбора элюата, содержащего ионы тяжелых металлов	30	0.027	0.3	0.3	0.3

Принимаем D = 0.25 м, Н_геом = 0.5 м.

Для расчета растворного бака принимаем

на 1V сорбента - 1V раствора H₂SO₄

0.027м³ - V_р,

Принимаем В = Н = L = = = 0.3 м.

Геометрическая высота бака равна:

Н_геом = 1.2 Н = 1.2 * 0.3 = 0.36 м.

Геометрический объем растворного бака составляет:

V_геом = 0.3 * 0.3 * 0.36 = 0.0324 м³.

Объем и геометрические размеры расходного бака принимаем равным объему и геометрическим размерам растворного бака.

Вывод:

Предполагаемая комбинированная система очистки сточных вод позволит очистить воду до необходимых концентраций. Эта система очистки основана на сорбции: сначала удаляем взвешенные вещества (мел) путем отстаивания, затем Поропластом F очищаем воду от нефтепродуктов, далее сорбируем ионы тяжелых металлов, а после десорбции элюат направляем на электролиз. В заключении проводим биологическую очистку стоков в аэротенке-модуле.

Таким образом, вода очищена до требований ПДС и сбрасывается в речку Беленькую.