Реконструкция очистных сооружений предприятия по производству калийных удобрений

Песколовки предназначены для выделения из сточных вод тяжёлых минеральных примесей (главным образом песка). Необходимость предварительного выделения минеральных примесей обуславливается тем, что при раздельном выделении из сточной жидкости минеральных и органических загрязнений облегчаются условия эксплуатации сооружений, предназначенных для дальнейшей обработки воды и осадка. Песколовки устанавливаются перед отстойниками (рисунок 6.1).

Горизонтальная песколовка состоит из рабочей части, где движется поток, и осадочной, назначение которой – собирать и хранить выпавший песок до его удаления. При расчете песколовки определяют размер (длину, ширину и высоту) как рабочей, так и осадочной части.

Принимаем одно рабочее отделение песколовки. Площадь живого сечения каждого отделения , м² , определяем по формуле

, где     v – средняя скорость движения воды (v = 0,25 м/с);

n – количество отделений.

 м².

Длина песколовки L, м, определяется по формуле

, где  u_o – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаем по таблице 3.2. [5] u_o = 18,7 мм/с;

k   – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности, принимаем по таблице 3.2. [5] k = 1,7.

Н  – глубина проточной части песколовки, м, принимаем по таблице 3.2. [5] Н = 0,25 м.

1 – цепной скребковый механизм; 2 – гидроэлеватор; 3 – песковой бункер

Рисунок 6.1 – Горизонтальная песколовка с прямолинейным движением воды

 м.

Фактическая длина составляет 5,7 м.

Ширину отделений песколовки B, м, находим по формуле

;

             м.

Фактическая ширина песколовки составляет 0,5 м.

Проверяем скорость течения сточной воды , м/с, в песколовке при максимальном расходе сточных вод

;

 м/с.

Рассчитываем время пребывания сточных вод в песколовке

;

 с.

Эффект очистки сточных вод составляет 20%, т.о. количество взвешенных веществ содержащихся в сточной воде после горизонтальной  песколовки определяется

С = 18,41-18,41·0,2 =14,73 мг/дм³.

Суточный объем осадка, накапливающийся в песколовке, определяется по формуле

, где    Q   – суточный расход сточных вод, равный 1900 м³/сут;

  – влажность осадка, равная 60 % [17];

  – плотность осадка, равная 1,5 г/см³ [17];

  С_en   – концентрация загрязняющего вещества, содержащихся в сточной  воде  поступающих на сооружение, мг/дм³;

  С_ex   – концентрация загрязняющего вещества, содержащихся в сточной воде  на выходе из сооружения, мг/дм³;

 м³/сут.

Определим высоту слоя осадка на дне песколовки

, где    k_n– коэффициент, учитывающий неравномерность распространения осадка по площади, принимаем равным 3, [5];

 м.

Рассчитаем полную строительную высоту песколовки

;

 м.

Песковые площадки устраивают с ограждающими валиками высотой 1 – 2 м. Размеры площадок принимаем из условия нагрузки на них до 3 м³/м²  в год  (с периодической выгрузкой подсушенного песка).

Объём удалённого из песколовки песка составляет 0,01 м³/сут, что составляет 3,65 м³/год. Принимаем очистку площадок один раз в квартал.

Тогда объем удаляемого осадка W, м³/квартал, будет равен

, где W_ос – годовой объем песка, удаленного из песколовки, м³/год.

 м³/квартал.

Принятая высота песковых площадок составляет 0,6 м.

Тогда площадь площадок S, м², составит

;

S =  м².

Проектом предусмотрена 1 песковая площадка размером 1,3 м1,3 м.

Песок из песколовок по пескопроводу диаметром 150 мм поступает на песковые площадки – две земляные карты размером в плане 10,8 м.

Определим время t, сут., за которое заполнятся песковые площадки

, где S₁ – площадь одной площадки, м².

 сут.

6.4 Расчёт первичных вертикальных отстойников

Условная гидравлическая крупность , мм/с, определяется по формуле

, где  H₁ – глубина проточной части в отстойнике, принимаем по таблице 3.2. [5] H₁=3 м;

t₁ – продолжительность отстаивания воды, которая определяется в зависимости  от  эффекта  осветления  и  от  концентрации взвешенных веществ, с. В данном проекте при эффекте осветления Э=40% и содержании взвешенных веществ 11,05 мг/л, t₁=1080 с, (таблица 4.2. [5] );

h₁   –   глубина слоя, принимаем по таблице 3.2. [5] h₁=0,5м;

η – коэффициент  пропорциональности,  зависящий от эффекта осветления. При Э=40% n=0,25, (рисунок 4.14 [5]).                  

 мм/с.

При температуре воды, равной 21˚С, условная гидравлическая крупность , мм/с, может быть определена по формуле

, где  и  – динамическая вязкость воды, полученная в лабораторных и производственных условиях, равная соответственно 0,0101