Расчет реактора-смесителя
В реакторах происходит завершение химической реакции нейтрализации. В проекте принимается проточный реактор-смеситель. Время контакта очищаемых сточных вод с раствором реагента принимается равным tр = 30 мин. Необходимый объем реактора-смесителя , м3, определяется по формуле
где – суточный объем производственных сточных вод и реагента, ; qр – расход реагента, м3/сут; qр = 20,85 т/сут ; t- время контакта сточных вод с реагентом, t=30 мин; Т – время работы очистной станции, равное 16 ч. С учётом того, что плотность извести γ = 1,0 т/м3, расход реагента составляет 20,85/1,0 = 20,85м3/сут, тогда Тогда
Реакторы-смесители принимаются не менее 2 и оба рабочие. Принимаем круглые в плане реакторы-смесители с соотношением высоты слоя реагента к диаметру смесителя 1:1. Высота борта над уровнем воды равна 0,4 м. Принимаем 2 рабочих реактора-смесителя. Тогда определим объём одной секции реактора , м3, по формуле
Диаметр одной секции реактора-смесителя , м, определяется по формуле
Принимаем диаметр равным 4,4 м. Тогда высота слоя воды равна 4,4 м. А общая высота смесителя: 4,4 + 0,4 = 4,8 м. Для поддержания частиц извести во взвешенном состоянии предусматривается перемешивание сжатым воздухом с помощью барботеров. Расход воздуха , м3/ч, определяется по формуле
где – количество реакторов-смесителей, равное 2; – интенсивность подачи воздуха для предотвращения выпадения в осадок примесей Принимаем – площадь реактора-смесителя, м2, определяется по формуле 3.42. Площадь реактора-смесителя , м2, определяется по формуле
Тогда суммарный расход воздуха на 2 реактора-смесителя составит
Расчет отстойника
В технологической схеме нейтрализации сточных вод отстойники предназначены для осветления обработанных сточных вод. В проекте предусматриваются горизонтальные отстойники. Длина проточной части отстойника , м, определяется по формуле
где скорость движения воды в отстойнике, – рабочая глубина проточной части, – гидравлическая крупность примесей, для производственных сточных вод, обрабатываемых известью принимаем – турбулентная составляющая, принимаемая в зависимости от скорости потока в отстойнике, при турбулентная составляющая
С учетом установки полупогружных стенок в начале и в конце отстойника к длине прибавляется
Ширина отстойника , м, определяется по формуле
где – общий суммарный расход производственных сточных вод и реагента, м3/с, скорость движения воды в отстойнике, рабочая глубина проточной части,
Количество секций в отстойнике , ширина одной секции должна быть кратна 20 см, соответственно принимаем Ширина одной секции , м, определяется по формуле
Фактическая скорость движения воды в отстойнике , м/с, определяется по формуле
Днище выполняется с уклоном i=0,005 к приямку для сбора осадка. Продолжительность отстаивания , ч, определяется по формуле
Количество сухого вещества осадка, образующегося при нейтрализации 1м3 производственных сточных вод, содержащих H2SO4, , кг/м3, определяется по формуле
где А – содержание активного СаО в товарной извести, %; А = 50%; А1 – количество СаО, кг/м3, необходимое для осаждения металлов, определяется по формуле 3.50; А2 – количество СаО, кг/м3, необходимое для нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле 3.51; А3 – количество образующихся гидроксидов металлов, кг/м3, определяется по формуле 3.52; Е1 – количество СаSO4, кг/м3, образующегося при осаждении металлов, определяется по формуле 3.53; Е2 – количество СаSO4, кг/м3, образующегося при нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле 3.54.
Параметры А1, А2, А3, Е1, Е2 определяются исходя из стехиометрических коэффициентов по уравнениям реакции: CaO + H2O ® Ca(OH)2 H2SO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4↓ + 2H2O FeSO4 + Ca(OH)2 ® CaSO4↓ + Fe(OH)2 Fe(OH)2 + OH- ® Fe(OH)3↓
Количество СаО , кг/м3, необходимое для осаждения металлов, определяется по формуле
где молекулярный вес Fe, равный 56; молекулярный вес CaO, равный 56; концентрация ионов железа в обрабатываемой воде, по заданию Количество СаО , кг/м3, необходимое для нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле
где молекулярный вес H2SO4, равный 98; молекулярный вес CaO, равный 56; концентрация в обрабатываемой воде, по заданию
Количество образующихся гидроксидов металлов , кг/м3, определяется по формуле
где молекулярный вес Fe(OH)2, равный 90; молекулярный вес Fe, равный 56; концентрация ионов железа в обрабатываемой воде, по заданию Количество СаSO4 , кг/м3, образующегося при осаждении металлов, определяется по формуле
где молекулярный вес Fe, равный 56; молекулярный вес CaSO4, равный 136; концентрация ионов железа в обрабатываемой воде, по заданию Количество СаSO4 , кг/м3, образующегося при нейтрализации свободной H2SO4, определяется по формуле
где молекулярный вес H2SO4, равный 98; молекулярный вес CaSO4, равный 136; концентрация в обрабатываемой воде, по заданию
Так как то считается по формуле
Объем осадка, поступающего с 1м3 производственных сточных вод , %, определяется по формуле
где Рос – влажность осадка, равная 93÷95 %; принимаем Рос = 95%.
Общий объем осадка, поступающего за сутки работы станции , м3/сут, определяется по формуле
где – общий суммарный расход производственных сточных вод и реагента, м3/с,
Объем иловой части отстойника , м3, определяется по формуле
где Э – эффективность осветления сточной воды в отстойнике, 0,6-0,7, принимаем Э = 60%; nу – периодичность удаления осадка в смену, nу = 2; nсм – число смен работы станции в сутки, nсм = 2.
Определяем полную высоту отстойника , м, по формуле
где hборт – высота борта отстойника над уровнем воды, hборт = 0,3м; h – рабочая глубина отстойника, h = 2 м; hос – высота осадочной части, hос = hскребка+0,1= 0,5 м; hскребка– высота скребка, hскребка=0,4 м; hзап – высота нейтрального слоя жидкости, hзап = 0,2 м.
Рисунок 3.4 - Схема приямка Длина приямка для сбора осадка , м, определяется по формуле
Ширина приямка поверху , м, определяется по формуле
Исходя из объема усеченной пирамиды, находим объем приямка, м3, из формулы
где площадь приямка поверху, м2, определяется по формуле 3.63; площадь днища поверху, м2, определяется по формуле 3.64.
Площадь приямка поверху , м2, определяется по формуле
Угол наклона стенок приямка составляет . Глубину приямка принимаем равной hпр = 1м. Площадь днища поверху , м2, определяется по формуле
где длина днища приямка, м, определяется по формуле 3.65; ширина днища приямка, м, определяется по формуле 3.66.
Длина днища приямка , м, определяется по формуле
Ширина днища приямка , м, определяется по формуле
Тогда
В итоге получим
- принимаем глубину приямка 1 м. Размеры отстойника в плане B×Lобщ=4,8×43 м. Размеры здания очистных сооружений для очистки производственных сточных вод принимаем равными 20×50 м.
Популярное: Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1173)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |