3.2.3. Расчет вертикального отстойника

Отстаивание применяют для осаждения из сточных вод мелких грубодисперсных примесей ( < 0,1 мм) под действием силы тяжести [38].

Вертикальный отстойник представляет собой цилиндрический резервуар с коническим днищем. Осаждение происходит в восходящем потоке воды. Высота зоны осаждения 4-5 метров. Частицы движутся с водой вверх с определённой скоростью, а под действием силы тяжести – вниз. Поэтому различные частицы будут занимать различное положение в отстойнике. Эффективность осаждения вертикальных отстойников ниже на 10 – 20 %, чем в горизонтальных.

Находим критерий Архимеда Ar:

Ar = d_ч³*(ρ_тв - ρ_ж)*ρ_ж*g/μ², (3.1)

где d_ч – диаметр частиц (150 мкм = 15* м);

ρ_ж – плотность воды (1000 кг/м³);

ρ_тв – плотность взвешенных частиц (2711 кг/м³);

g – ускорение свободного падения;

μ - динамическая вязкость воды (0,001 Па*с);

Ar = (15* ³ * (2711 – 1000) * 1000 * 9.81 / = 0.057;

Рассчитываем скорость свободного осаждения ω_св, м/с (при Ar ≤ 36):

ω_св = d_ч² * (ρ_тв - ρ_ж) *g / 18μ; (3.2)

ω_св = (15* ² * (2711 – 1000) * 9,81 / = 0.00021 м/с;

Определяем скорости стесненного осаждения ω_ст, м/с (при ω_ст < ω_св):

ω_ст = ω_св* * , (3.3)

где Е – объемная доля жидкости в сточной воде (Е ≥ 0,7):

Е = 1- , (3.4)

где x- массовая доля взвешенных частиц;

ρ_тв – плотность взвешенных частиц (2711 кг/м³);

ρ_в - плотность сточной воды, кг/м³:

Е = 1- = 0.999;

ω_ст = 0,00021* * = 0,000209 м/с;

Площадь осаждения твердых частиц F, м²:

F = А* = А* , (3.5)

где А – коэффициент, характеризующий тип сгустителя (1,33);

x_cr – содержание твердых частиц в осадке сгустителя (0,4);

х_осв = х_кон / 100 = 0.00002

F = 1.33* = 33 м²;

Выбираем типовой одноярусный сгуститель с центральным приводом Ц-9.

Коэффициент запаса К_з равен:

К_з = *100%;

К_з = *100% = 45%;

Степень очистки равна:

α = * 100% = (443 - 20 / 443) * 100% = 95%

Технические характеристики вертикального отстойника представлены в таблице 3.2.1.

Таблица 3.2.1

Технические характеристики вертикального отстойника Ц-9

Размеры чана, мм:
диаметр	9000
высота	3000
Площадь осаждения, м2	60
Производительность (по твердому), т/сутки	60
Электродвигатель:
тип	АО-32-6
мощность, кВт	9.9

3.2.4. Расчет сорбционного фильтра

Начальная концентрация нефтепродуктов: С_н = 1.114 мг/л

Принимаем конечную концентрацию равную ВСС:

Вычислим поток загрязняющего вещества, :

, (4.1)

где Q – объемный расход сточных вод, ;

С - концентрация нефтепродуктов , ;

С - конечная концентрация, :

G =18.43 * (1.114 – 0.05) * 10^-3 = 0.0196 кг/ч

В качестве сорбента используем Пороласт – F.

Его сорбционная емкость Е = 80 .

Рассчитаем поток ионита, :

_{П = G / E = 0.0196 / 80 = 0.000245 ,} (4.2)

Найдем рабочий объем сорбционного фильтра на 1 цикл сорбции:

V_p = П * = 0.000245 * 2 = 0.00049 м³ (4.3)

где - время сорбции (задаем = 2 ч.)

выбираем загрузку на одну неделю.

Тогда: (8 * 3 / 2) * 7 = 84 цикла.

Рабочий объем сорбционного фильтра: V_p = 0.00049 * 87 = 0.0412 м³

Рассчитаем геометрические размеры сорбционного фильтра

Примем отношение высоты к диаметру: Н/ D= 2/1

Тогда из формулы диаметр равен:

D = = = 0.297 ≈ 0.3 м (4.4)

Высота сорбционного фильтра:

_{Н = 2 * D = 2 * 0.3 = 0.6 м} (4.5)

Найдем геометрическую высоту адсорбера, м:

Н_г = Н_р + 0.3 + 0.3 = 0.6 +0.3 + 0.3 = 1.2 м