Очистка промышленных вод и газовоздушной среды: Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Теоретические основы защиты окружающей среды»

взвешенных веществ в сточной воде), мм/с, принимаем  = 0,2 мм/с;

 – скорость движения сточной воды в отстойнике; принимаем V= 10 мм/с.

В связи с тем, что при проектировании очистных сооружений применяются типовые конструкции отстойников, то задаем высоту Н и ширину В отстойников: при , тогда Н = 1м, В = 2м. Если концентрация ВВ больше, необходимо увеличить размер пропорционально.

Эффективность отстойника принимаем 20%.

Тогда длина отстойника составит

м .

Определим площадь отстойника F, м², по формуле

                                                      (12)

м².

Определим время пребывания сточной воды в отстойнике t, сут., по формуле

                                                (13)

сут.

Определим требуемое количество отстойников через эффективность очистки на каждом из аппаратов по формуле

С_к = С_н – С_нη,                                             (14)

где С_н – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, мг/л;

С_к – концентрация взвешенных веществ, полученная после очистки, мг/л;

η – эффективность очистки от взвешенных веществ в аппарате, доли.

Например, посчитаем требуемое количество отстойников по формуле (14).

Для I отстойника

С₂ = С₁ – С₁η_ус , где С₁=С_вв – исходная концентрация взвешенных веществ в сточной воде после усреднителя, мг/л;

С₂ – концентрация взвешенных веществ, полученная после первого отстойника, мг/л;

η_ус – эффективность очистки от взвешенных веществ в отстойнике, доли.

Для II отстойника

С₃ = С₂ – С₂η_отст , где С₂ – исходная концентрация взвешенных веществ после I отстойника, мг/л;

С₂ – концентрация взвешенных веществ, полученная после первого отстойника, мг/л;

η_отст – эффективность очистки от взвешенных веществ в отстойнике, доли.

Аналогично рассчитывается С₄, С₅, С_n.

Не зависимо от того, сколько по нашим расчетам необходимо аппаратов для очистки сточных вод до фоновой концентрации, на предприятиях, как правило, работают всего два отстойника, так как они занимают большие площади, имеют низкую эффективность (20%) и продолжительное время отстаивания (один день). Тогда для дальнейших расчетов берется конечная концентрация после второго отстойника.

С₁=С_вв=80мг/л

3.2.2  Расчет гидроциклонов

Гидроциклоны – аппараты очистки сточной воды, принцип действия которых основан на центробежной силе. Частицы, ударяясь о стенки гидроциклона, оседают на дно в шламоприемник.

Достоинства гидроциклонов: высокая скорость осаждения (20-30 минут); эффективность в два раза больше, чем у отстойников (40%).

Недостатки гидроциклонов: большой расход электроэнергии; износ стенок в связи с абразивностью взвешенных веществ; ручная выгрузка осадка.

Одна из схем гидроциклона представлена на рисунке 3.

Рассмотрим расчет гидроциклона на примере. Зададим исходные данные:

С_в/в^Н = 51,2 мг/л;

С_в/в^К = 10 мг/л;

U₀ = 0,2 мм/с;

D = 500 мм = 0,5 м при ; при больших концентрациях ВВ, диаметр увеличивается пропорционально.

Эффективность η = 40%.

1 – входной патрубок; 2 – труба для отвода воды; 3 – труба для отвода шлама

Рисунок 3 – Схема напорного гидроциклона

Определим удельную гидравлическую нагрузку (q_гидр), м³/м²∙ч по формуле

                                                                                                             (15)

где 3,6 – коэффициент гидравлической нагрузки;

К – коэффициент, который зависит от типа гидроциклона (К = 0,61);

 

 м³/м²∙ч.

Определим производительность гидроциклонов (Q), м³/час по формуле

                                                                             (16)

где 0,785 – коэффициент учета потерь,

 м³/час.

По формуле (14) аналогично определим количество гидроциклонов.

По нашим расчетам для приближения к фоновой концентрации