Водоотведение поселка с мясокомбинатом

в0н=0,04112-0,00132=0,0398 т

в0ж=0,01283-0,00021=0,01262 т

Из общего количества жира, поступившего в жироловку, 40% или 0,00513т

остается в осветленной воде, 60% или 0,0077т задерживается в жироловке. Из

общего количества жира, задерживаемого жироловкой, 20% - 0,00154т выпадает

в осадок, а 80% - 0,00616т всплывает в виде жиромассы. Содержание жира в

сухом веществе жиромассы составит

вжж=(0,0077*100)/75=0,01027т

Количество нежировых веществ в жиромассе

вжн=0,01027-0,0077=0,00257т

Вес жиромассы при влажности 80% составляет 0,05135т

Объем воды, входящий в жиромассу

Qжв=0,05135-0,01027=0,04108 м3

Объем жиромассы определяется по формуле

Wж=mж/(

где Wж - объем жиромассы, м3;

mж - вес жиромассы с учетом влажности, т;

( - объемный вес жиромассы,т/м3, (=0,887 т/м3;

Wж=0,05135/0,887=0,0579 м3

Количество взвешенных веществ по сухому веществу, выпавших в осадок в

жироловке

восн=0,04112-0,01645-0,00257=0,0221 т

Сухое вещество осадка составляет сумма взвешенных веществ и жиров в

осадке

вос=0,0221+0,00154=0,02364т

Вес осадка определяется по формуле

mос=вос*100/(100-р)

где mос - вес осадка, т;

вос - количество сухого вещества осадка, т;

р - влажность осадка, %, р=97%;

mос=0,02364*100/(100-97)=0,788 т

Объем воды, входящей в осадок, составляет разность веса осадка

влажностью 97% и сухого вещества осадка:

Qосв=0,788-0,02364=0,7644 м3

Объем осадка определяется по формуле

Wос=mос/(

где Wос - объем осадка, м3;

mос - вес осадка с учетом влажности, м3;

( - объемный вес осадка, т/м3, (=1,01 т/м3;

Wос=0,788/1,01=0,7802 м3

Объем пены, выпавшей в ЭКФ-аппарате, составляет 3% от расхода сточных

вод, объем пенного продукта – 1,4% от расхода сточных вод. Тогда объем пены

равен

Wп=41,12*0,03=1,2336 м3

Объем пенного продукта определяется по формуле

Wпп=41,12*0,014=0,5757 м3

Вес пенного продукта равен

mпп=Wпп*(

где ( - объемный вес пенного продукта, т/м3, (=0,98т/м3;

mпп=0,5757*0,98=0,5642 т

Содержание взвешенных нежировых веществ в пенном продукте составит

вппн=0,01645-0,00123=0,01513 т

Содержание взвешенных жировых веществ в пенном продукте

вппж=0,00513-0,00021=0,00492 т

Тогда общее количество сухих веществ в пенном продукте

впп=0,01513+0,00492=0,02005 т

Объем воды в пенном продукте определяется как разность пенного

продукта и сухих веществ

Qппв=0,5642-0,02005=0,54415 м3

Количество сухих веществ составляет

вн=0,0221+0,00132+0,01513=0,03855 т

вж=0,00154+0,00616+0,00492=0,01262 т

Количество воды, поступившей на обезвоживание

Qв=0,7644+0,05135+0,54415=1,3599 м3

Эффективность задержания сухого вещества в фильтрах для обезвоживания

осадка составляет 70%. Тогда количество сухого вещества в кеке составляет

Вк=(0,03855+0,01262)*70/100=0,03582 т

Вес кека определяется по формуле

mк=вк*100/(100-р)

где mк - вес кека, т;

вк - количество сухого вещества, т;

р - влажность кека, %, р=75%.

mк=0,03582*100/(100-75)=0,1433 т

Объем воды в кеке составляет

Qкв=0,1433-0,0358=0,1075 м3

Объем кека определяется по формуле

Wк=mк/(

где Wк - объем кека, м;

mк - вес кека, т;

( - объемный вес кека,т/м., (=1,1т/м.

Wк=0,1433/1,1=0,1303 т

Объем воды в фугате равен разности объемов воды, поступившей на

фильтры обезвоживания и вошедшей в кек

Qв=1,3599-0,1075=1,2524 м3

Объем воды, прошедшей очистку в жироловке

Q/в=(41,12+1,2524)-(0,04108+0,7644)=41,5669 м3

Объем очищенной воды после ЭКФ-аппарата

Q//в=41,5669-0,54415=41,02275 м3

Расчет жироловки.

Степень снижения концентрации жиров и взвешенных веществ зависит от

начальной концентрации этих загрязнений, продолжительности отстаивания и

температуры сточных вод. Характер этой зависимости определяется уравнением:

С0/Сen=(1-K*t0.8)0.9t

где C0, Cen - соответственно, концентрация загрязнений в очищенной и

исходной жидкости, мг/л;

K -коэффициент, характеризующий скорость выделения

нерастворимых примесей;

t-продолжительность отстаивания, мин.

Коэффициент зависит от высоты слоя отстаивания, продолжительности

отстаивания и температуры, поступившей жидкости и определяется по формуле:

Кж=0,009*(H/t)0.24T0.486

Kв.в=0,,011*(H/t)0.3T0.486

гдеKж, Квв -коэффициенты, характеризующие, соответственно, скорость

выделения жира и взвешенных веществ;

Н -высота слоя отстаивания, м;

Т -температура, 0С.

Для определения продолжительности отстаивания сточных вод можно

использовать график ( )

Расход сточных вод, поступающих на очистку из резервуара-усреднителя,

равен 5,14 м3/ч.

Принята одна жироловка. Объем жироловки определяется по формуле:

W=Q*t

где W -объем жироловки, м3;

Q -расчетный расход сточных вод, м3/ч;

t -продолжительность отстаивания, ч.

W=5.14*50/60=4.28м3

Площадь центральной камеры определяется:

Wк=Q/Vвос

где Wк - площадь центральной камеры жироловки, м2;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/с;

Vвос - скорость восходящего потока, м/c, Vвос=0,005 м/с.

Wк=0,00143/0,005=0,29м2

Диаметр центральной камеры определяется по формуле:

dк=(4Wк/(

где dк - диаметр центральной камеры жироловки, м;

Wк -площадь центральной камеры жироловки, м2

dк=(4*0,29/3,14=0,61 м

Площадь зоны осветления жироловки определяется по формуле:[pic]

Wз,о=W/h

где Wзо - площадь зоны осветления жироловки, м2;

W - объем жироловки, м3;

h - глубина проточной чаши жироловки, принята 2 м.

Wзо=5.14/2=2.57м2

Общая площадь жироловки:

Wo=Wк+Wзо

где Wо - площадь жироловки, м2;

Wк -площадь центральной камеры, м2;

Wзо -площадь зоны осветления, м2.

Wo=0.29+2.57=2.86м2

Диаметр жироловки равен:

Д=(4Wo/(

где Д - диаметр жироловки, м;

Wo - общая площадь жироловки, м2

Д=(4*2,86/3,14=1,91м

Принимается диаметр жироловки 2 м.

Объем осадка, выпавшего в жироловке определяется по формуле:

Vос=СenQЭ100/(106*(100-p)*()

где Vос - объем осадка, выпавшего в жироловке, м3/сут;

Сen - концентрация взвешенных веществ, мг/л;

Э - эффект задержания взвешенных веществ;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность осадка, %, p=97%;

( - объемный вес осадка, т/м3, ( =1,01т/м3;

Vос=1000*41,12*0,6*100/(106*(100-97)*1,01)=0,81м3/сут

Объем осадочной части жироловки составляет:

Vo=VocT/8

где Vo - объем осадочной части жироловки, м3;

T-продолжительность хранения осадка в жироловке, Т=8ч

Vo=0.814*8/8=0.814м3

Глубина осадочной части жироловки равна:

ho= 3(3Vo/(

где ho - глубина осадочной части жироловки, м;

Vo - объем осадочной части жироловки, м3

ho=3*0.81/3.14=0.9м

Общая высота жироловки составит:

H=ho+hн+h+hб

где ho - глубина осадочной части, м;

hн - глубина нейтрального слоя, м. hн=0.3 м;

h - высота зоны осветления,м;

hб - высота борта, м. hб=0.3м.

H=0.9+0.3+2+0.3=3.5м

В соответствии с балансом загрязнений, количество жира, задерживаемого

в жироловке составляет Со =187,2 мг/л. Количество всплывшей жиромассы равно

80% от общего количества задержанного жира и определяется по формуле:

Vжм=0,8СоQ100/106(100-p)(

где Vжм - объем всплывшей жиромассы, м3/сут;

Со - концентрация жира, задержанного в жироловке, мг/л;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность всплывшей жиромассы, %, p=80%;

( - объемный вес жиромассы, т/м3, (=0,887т/м3.

Vжм=0,8*187,2*41,12*100/106(100-80)0,887=0,035м3/сут

Частота вращения реактивного водораспределителя определяется по

формуле:

n=34.78q106/(2d2Д60)

где n - частота вращения водораспределителя, с-1;

q - расход сточных вод, л/с;

d - диаметр патрубков реактивного водораспределителя, мм;

Д - диаметр жироловки, мм

n=34.78*1.428*106/(2*502*2000*60)=0.083c-1=5об/мин

По результатам произведенных расчетов запроектированно две жироловки

(одна рабочая, одна резервная) объемом 4,28м.,диаметром 2м., высотой 3,5м.,

объем осадочной части 0,81 м3, диаметр трубопроводов для удаления осадка

принят 100 мм, частота вращения реактивного водораспределителя 0,083 с-1,

диаметр патрубков водораспределителя 50 мм. Объем осадка, образовавшегося в

жироловке –0,7802 м3/сут, объем всплывшей жиромассы – 0,0579 м3/сут

Расчет ЭКФ-установки

Расход сточных вод, поступивших на ЭКФ-очистку составляет 5,14 м3/ч.

Принят один ЭКФ-аппарат, производительностью 5,14м3/ч. Продолжительность

обработки сточных вод, в соответствии с рекомендациями( ) принята 15 мин,

из них 5 мин или 0,08 ч- в камере электрокоагуляции, 10 мин или 0,17 ч –в

камере электрофлофации. Плотность тока в электрокоагуляторе iф =60А/м2, в

электрофлотаторе iф =80А/м2. Напряжение постоянного тока 6В. Количество

электричества на обработку воды Кэ=100 Ач/м2. Межэлектродное пространство в

камере электрокоагуляции 20 мм.

Объем ЭКФ-устантвки определяется по формуле:

W=Q/t

где W - объем ЭКФ-установки, м3;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/ч;

t - продолжительность обработки воды, ч.

W=5.14*0.25=1.285м3

Объем камеры электрокоагуляции равен:

Wк=5,14*0,08=0,41м3

Объем камеры электрофлотации равен:

Wф=5,14*0,17=0,87м3

Высота установки определяется по формуле:

H=h1+h2+h3

где H - полная высота установки, м;

h1 - высота слоя жидкости, считая от нижней кромки

электродного блока до слоя пены, м. h1=0,8м;

h2 - высота слоя пены, h2=0,2м;

h3 - высота борта установки, м. h3=0,3м;

H=0.8+0.2+0.3=1.3м

Площадь зеркала воды в каждой камере определяется по формуле:

F=W/h1

где F - площадь зеркала воды, м2;

W - объем камеры, м3;

h1 - высота слоя жидкости, м.

Fк=0,41/0,8=0,51м2

Fф=0.87/0.8=1.09м2

Ширина установки принята 0,9 м. Тогда длина каждой камеры

определяется:

L=F/B

где L - длина камеры, м;

F - площадь зеркала воды, м;

B - ширина установки, м.

Lк=0,51/0,9=0,57м

Lф=1,09/0,9=1,21м

Общая длина установки составляет:

L=Lк+Lф+L1

где L - общая длина установки, м;

Lк - длина камеры электрокоагуляции, м;

LФ - длина камеры электрофлотации, м;

L1 - длина распределительной и сборной камер, м.

L=0.57+1.21+0.3=2.08 м

Cила тока в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

Jк=KэQ

где Jк - сила тока в камере электрокоагуляции, А;

Кэ - количество электричества, Ач/м3;

Q - расход сточных вод, м3/ч.

Jк=100*5,14=514 А

Количество электродов в камере электрокоагуляции определяется по

формуле:

nк=(B-2а+С)/(В1+С)

где nк - количество электродов, шт;

В - ширина установки, м;

а - расстояние от стенки камеры до крайнего электрода, м. а=0,04

м;

С - межэлектродное пространство, м;

В1 - толщина электродов, м. В1=0,005м.

nк=(0.9-2*0.04+0.02)/(0.005+0.02)=34 шт

Активная площадь одного электрода в камере электрокоагуляции

вычисляется по формуле:

f1=2*l1*h1

где l1 - длина электродов,м. l1=Lк-0,1=0,57-0,1=0,47 м.

h1 - высота электрода, м.

f1=2*0.47*0.8=0.75м

Активная площадь всех анодов (катодов) в камере электрокоагуляции

составит:

(fa=(fк=0,75*34/2=12,75м2

Расход материала электродов определяется по формуле:

q=KвАJк/Q

где q - расход материала электродов, г/м3;

Kв - коэффициент выхода по току, Кв=0,4;

А - электрохимический эквивалент железа, г/Ач А=0,606 г/Ач;

Q - расход сточных вод, м3/ч

q=0.4*0.606*514/5.14=24.24г/м3

Сила тока в камере электрофлотации равна:

Jф=jф*fa2

где Jф - сила тока в камере электрофлотации, А;

jф - плотность тока в камере электрофлотации, А/м2;

fа2 - активная площадь горизонтальных электродов в камере

электрофлотации, м2

fа2=fк2=(Lф-0,1)*(В-0,1)

где Lф - длина камеры электрофлотации, м;

В - ширина установки, м.

fа2=fк=(1,21-0,1)*(0,9-0,1)=0,89 м2

Jф=80*0,89=71,2 А

Вес блока электродов в камере электрокоагуляции определяется по

формуле:

Мк=(1*f1*nк*В1

где М1 - общая масса электродной системы, т;

(1 - плотность материала электродов, т/м3, (1=7,86т/м3;

f1 - активная площадь одного электрода, м2;

nк - количество электродов, шт;

В1 - толщина электродов, м.

Мк=7,86*0,75*34*0,005=1,002т

Вес электродов в камере электрофлотации определяется по формуле:

Мф=(2/*fa2*B2+(2*fк2*В3

где Мф - общий вес электродов в камере электрофлотации, т;

(2/ - удельный вес железа, т/м3 (2/=7,86 т/м3;

В2 - толщина катодной сетки, м. В2=0,001м;

(2 - удельный вес графита, т/м3, (2=1,5т/м3;

В3 - толщина анода, м. В3=0,04 м.

МФ=7,86*0,89*0,001+1,5*0,89*0,04=0,0604т=60,4кг

Продолжительность работы электродной системы в камере

электрокоагуляции определяется по формуле:

T=K*Mк/Q*q

где T - продолжительность работы электродной системы, сут;

K - коэффициент использования электродов, К=0,8;

Mк - масса электродной системы, г;

Q - расход сточных вод, м3/сут;

q - расход материала электродов, г/м3

T=0.8*1002000/41.12*24.24=804.21сут=36,5мес

Общий расход электроэнергии составляет:

Wэ=(J*U/1000*Q*(

где Wэ - расход электроэнергии, кВтч/м3;

(J - суммарное количество силы тока в установке, А;

U - напряжение постоянного тока, В;

Q - расход сточных вод, м3/ч;

( - коэффициент полезного действия, (=0,7

Wэ=(514+71,2)*6/100*5,14*0,7=0,98кВтч/м3

Расход электроэнергии за сутки составит:

Wэ сут=0,98*41,12=40,3 кВт/сут

Расход электроэнергии за год составит:

Wэ год=40.3*260=10478 кВт/год

Количество водорода, выделенного в процессе очистки, определяется по

формуле:

Z=Aв*(J/Q

где Z - количество водорода, выделенного в процессе очистки, г/Ач;

(J - суммарная сила тока, А;

Q - расход сточных вод, м3/ч;

Aв - электрохимический эквивалент водорода, г/Ач

Z=0.037664*585.2/5.14=4.29гН2/м3

Объем пены, выделившейся в процессе очистки в соответствии с балансом

загрязнений, составляет 1,2336 м3/сут или 0,1542 м3/ч, объем пенного

продукта после гашения составляет 0,5757 м3/сут или 0,072 м3/ч.

На основании расчетов запроектировано два ЭКФ-аппарата (1 рабочий и 1

резервный). Объем аппарата составляет 1,285 м3, длина – 2,08 м., ширина –

0,9 м., рабочая глубина – 0,8 м. Напряжение постоянного тока – 6В, сила

тока 585,2А, продолжительность работы электродной системы в камере

электрокоагуляции 36,5 месяцев, годовой расход электроэнергии 10478 кВт.

Подобран выпрямительный агрегат ВАКГ-12/6-1600 с размерами H=1717мм,

L=758мм, B=910мм и массой 650 кг.

Расчет сооружений для обработки осадка и пены

Пена, образующаяся при ЭКФ-очистке на поверхности воды, сгребается

специальным скребковым механизмом в лоток, куда поступает и жиромасса из

жироловки. Из лотка образовавшаяся масса отводится в пеногаситель,

оборудованный мешалкой, предназначенной для ускорения гашения пены.

Количество образующейся пены составляет 1,2336 м3/сут, жиромассы –

0,0579м3/сут. Тогда общий объем – 1,2915м3/сут или 0,161м3/ч.

Продолжительность гашения пены принята 30 минут.

Запроектирован один пеногаситель рабочим объемом 0,183 м3, высотой 0,8

м., диаметром 0,54м. Резервуар оборудован мешалкой ПМТ-16, частота вращения

мешалки 48об/мин, электродвигатель марки АО2-22-4, мощность

электродвигателя – 1,5 кВт, масса – 303,5кг. Количество пенного продукта,

образующегося в пеногасителе, в соответствии с балансом загрязнений,

составляет 0,5757 м3/сут, а вместе с жиромассой 0,6336 м3/сут или 0,0792

м3/ч. Для сбора пенного продукта из пеногасителя принят вакуум-сборник

рабочей емкостью 0,09м3, диаметром – 0,34м., высотой 1м.

Создание вакуума в вакуум-сборнике обеспечивается вакуум-насосом.

Величина вакуума, потребного для засасывания пенного продукта принята 70%

от барометрического. Потери напора в трубопроводе приняты 10% от величины

вакуума, тогда максимальная геометрическая высота подъема составит 6,3м.

К установке принят насос марки ВВН-1,5 производительностью при 70%

вакуума 1,55 м3/мин, с электродвигателем АО2-41-4 мощностью 4 кВт.

Объем воздуха, отводимого из вакуум-сборника для создания 70% вакуума,

определяется по формуле

W=1.204*K*V

где W - объем отводимого воздуха, м3;

1,204 – натуральный логарифм от остаточного давления в

сборнике;

K - коэффициент, учитывающий негерметичность вакуум-сборника и

трубопроводов;

V - объем вакуум-сборника, м3

W=1.204*1.4*0.09=0.152 м3

При производительности вакуум-насоса 1,55, продолжительность откачки

воздуха составит 0,152/1,55=0,098 мин=5,88сек

Продолжительность заполнения вакуум-сборника при максимальном

поступлении пенного продукта определяется

t=Wпп.ж/(d2*V*(/4)

где t - продолжительность заполнения сборника, мин

d - диаметр вакуумного трубопровода,м., d=0.2м.

V - скорость движения пенного продукта, м/с, V=0.3м/с

Wпп.ж - объем пенного продукта и жиромассы, м3

t=0.079*4/0.22*0.3*3.14=8.39 мин

Таким образом, общее время откачки воздуха из вакуум-сборника и его

заполнение составит 8,39+0,1=8,49мин

Пенный продукт и жиромасса из вакуум-сборника поступают в резервуар

осадка, сюда же под гидростатическим давлением перекачивается осадок из

жироловки. Из сборника осадок поступает для обезвоживания на емкостные

фильтры, после чего обезвоженный осадок (кек) собирается в контейнеры и

вывозится, а фугат направляется на повторную очистку.

В соответствии с балансом загрязнений суточное количество осадка из

жироловки составляет 0,7802м3/сут. Принято удаление осадка из жироловки

1раз в смену .

Общее количество пенного продукта жиромассы и осадка из жироловки,

образовавшихся в течении суток составляет 0,7802+0,6336=1,4138м3/сут

Для сбора осадка принимается резервуар объемом 1,66м3, длиной 1,1м.,

шириной 1,1м., высотой 1,4м.

Для перекачки осадка на емкостные фильтры принимается 2 насоса марки

К8/18 (1рабочий и 1 резервный) с электродвигателем типа 4А80А-2 мощностью

1,5 кВт.

Для обработки осадка приняты фильтры СЭ0,4-11-12-0,1 ОКП 361664901003

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7