Водопроводные очистные сооружения и технологическая схема очистки нефтесодержащих сточных вод

халтурина 5 курс лист №1.dwg

КП 270112.65-0903903-13
Водопроводные очистные сооружения
Технологическая схема очистки nнефтесодержащих сточных вод
Горизонтальный отстойникnс тонкослойными блоками
Условнык обозначенияnnnAO - воздухnК17 - отвод промывной водыnК16 - осадок из нефтеловушкиnК13 - осадки из вертикального отстойникаnГВ - горячая вода на фильтры
РЕЗЕРВУАРЫnnРЧВ1 - вода после скорых фильтровnnРЧВ2 - вода отчищеная на сорбционных фильтрахnnРГВ - резервуар горячей воды
Технологическая схема очистки нефтесодержащих сточных вод
Вотвал не растворимые примеси
Резервуар раствораn Al2(SO)4
Рециркуляцияn осадка
Вертикальный отстойник с водоваротной камерой хлопьеобразованием
В оборотную nсистему
Резервуар раствораn Fe2(SO)4
Кафедра ВиВn гр. И21-2
Водоотводящие систеьы промышленных предприятий
КП 05055017-290800-05

Нефтеловушка.dwg

Бак известкового теста
Насос перекачки и циркуляции изв. молока
Циркуляционный насос
Резервуар чистой воды
Соединительная головка
КП 05055017-290800-05
Водоотводящие системы промышленных предприятий
План А-АРазрез1-1 Разрез 2-2 nРазрез 3-3нефтеловушки
Кафедра ВиВn гр. И21-1
КП 05055017-290800-04
Водоотводящие систеьы промышленных предприятий
Принципиальная схема обработки nпромышленных стоков
Кафедра ВиВn гр. И20-2
Встрокнная камера nхлопьеобразования
Вертикальный nотстойник
Флотационнаяnустановка
Бункер дляnсбора осадка
Резервуар для nсбора жира
Резервуар для nсбора осадка
Резервуар грязной воды
Резервуар горячей воды
Принципиальная схема обработкиnпромышленных стоков
Подача воды для смыва осадка
Выпуск уловленных нефтепродуктов
Выпуск осветленных стоков из нефтеловушки
Подача рабочей воды к гидроэлеватору
Технологическая схема очистки нефтесодержащих сточных вод
Принципиальная схема обработки воды
Хлораторы вторичного хлорирлвания
Устройство для сушки
Бак для хранения пром. воды
Растворно-хранилищный бак коагулянта
Расходный бак коагулянта
Насос дозатор коагулянта
Насос для перекачки коагулянта
Установка для приготовления полиакриламида
Расходный бак раствора полиакриламида
Фильтр для разложения остаточного озона
Реактор первичного озонирования
Контактный осветлитель
Резервуар промывной воды
Насос подкачки промывной водв
Реактор вторичного озонирования
Хранение кремнефтористого натрия в таре
Примерный генплан М 1:500
Условные обозначения
В1 Трубопровод чистой и промывной водыnnВ7 Трубопровод исходной водыnnВ8 Трубопровод осветлённой водыnnR1 Трубопровод раствора коагулянтаnnR2 Трубопровод раствора полиакриламидаnnR3 Трубопровод известкового молока
R4 Трубопровод подачи озонаnnR5 Трубопровод хлорной водыnnАО Трубопровод сжатого воздухаnnК5 Трубопровод отвода осадка
Экспликация зданий и сооружений
Наименование сооружений
Проектируемые сооружения
Здание очистной станции
Башня для хранения промывной водыnс баком ёмкостью 200м
Сооружения рекомендуемые дляnприменения при привязке
Резервуар чистой воды W = 2*1000
Хлораторная на 5кг хлора в часnсовмещённая с расходным складом
КП05055017 - 290800 - 05
Отчистные сооружения nхоз.питьевого назначения
Высотная схема nПримерный генплан
Проектируемое сооружениеnПроектируемые коммуникацииnСооружениярекомендуемые дляnприменения при привязке проекта
Примерные коммуникацииn
Трубопровод сырой и чистой водыnСточные трубопроводыnТеплотрассаnТрубопровод хлоргазаnХоз - фекальная канализация
(учитываются при привязке)
Вертикальный отстойник
Qс.в=31.2nQв.в=60nQч=0.2
камера хлопьеобразования
Qс.в.=29.8nQв.в=20nCr=0.1
Резервуар для nсбора пленочных нефтепродуктов
Резервуар для nсбора замасленных нефтепродуктов
Горизонтельный отстойник
Фильтр с плавающейnзагрузкой
КП 270112.65-0903903-13
Водопроводные очистные сооружения
План А-АРазрез1-1 Разрез 2-2 nРазрез 3-3 нефтеловушки
- впускная трубаn2 - гидроэлеваторn3 - скребокn4 - механизм передвижения скребкаn5 - нефтесборная трубкаn6 - труба для смыва осадка

Записка.doc

Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Инженерно-строительный
Инженерных систем зданий и сооружений
«Водопроводные очистные сооружения»
Пояснительная записка
номер группы подпись дата
дата инициалы фамилия
Методы очистки промышленных сточных вод ..3
Расчет усреднителя с перемешивающим устройством 8
Расчет нефтеловушки .. 9
Расчет горизонтальных отстойников с тонкослойными блоками .11
Расчёт промежуточного бака на 2 ч ..13
Расчёт электролизёра с алюминиевыми анодами ..13
Реагентное хозяйство ..18
Вертикальный отстойник со встроенной водоворотной
камерой хлопьеобразования 22
Фильтр с зернистой загрузкой ..24
Сорбционный фильтр 29
Шламонакопитель .. ..32
Расчет вакуум-фильтров 32
Расчет резервуара чистой воды .33
Расчет центрифуги 34
Вертикальный смеситель ..35
Технико-экономический расчет 37
Гидравлический расчет 46
Библиографический список 47
Методы очистки промышленных сточных вод
Физико –химическая очистка производственных сточных вод
Физико – химические методы играют значительную роль при очистке
производственных сточных вод. В последние годы область применения физико –
химических методов очистки расширяется а доля их среди других методов
возрастает. Они применяются как самостоятельно ток и в сочетании с
механическими химическими и биологическими методами.
К физико – химическим методам очистки относятся: коагуляция
флокуляция сорбция флотация ионный обмен гиперфильтрация диализ
выпаривание испарение кристаллизация магнитная обработка
электрокоагуляция электрофлотация.
Коагуляция – это слипание частиц коллоидной системы при их
столкновении в процессе теплового движения перемешивание или направленного
перемещения во внешнем силовом поле. В результате коагуляции образуются
агрегаты более крупных частиц которые удаляются из сточных вод
механическим методом.
Одним из видов коагуляции является флокуляция при которой мелкие
частицы находящиеся во взвешенном состояниипод влиянием специально
добавляемых веществ (флокулянтов) образуют интенсивно оседающие рыхлые
хлопьевидные скопления. Образовавшиеся хлопья быстро сорбируют вещества
загрязняющие сточную воду и осаждаются вместе с ними.
Для очистки сточных вод применяют различные коагулянты: сульфат
алюминия алюминат натрия окси хлорид алюминия железный купорос хлорид
железа сульфат железа и другие.
Раствор коагулянта перекачивают из растворных баков в расходные а
оттуда дозируют в обрабатываемую воду с помощью дозаторов различных
Электрохимическое коагулирование- пропускание через электролизер с
анодом изготовленным из алюминия или железа. Металл анода под действием
постоянного тока ионизируется и переходит в обрабатываемую воду частицы
загрязнений которой коагулируются образовавшимся трудно растворимыми
гидроокисями алюминия и железа. Однако значительные расходы электроэнергии
и металла являющиеся следствием образования окислой пленки на поверхности
электродов их механического загрязнения примесями сточных вод а так же
нагревание обрабатываемой воды ограничивают применение этого метода.
Сорбция – это процесс поглощения вещества из окружающей среды твердым
веществом (адсорбция) или жидкости (абсорбция). Сорбция представляет собой
один из наиболее эффективных методов глубокой очистки от растворенных
органических примесей сточных вод предприятий. Преимуществами этого метода
являются: возможность адсорбции веществ многокомпонентных взвесей и кроме
того высокая эффективность очистки особенно слабо концентрированных
В качестве сорбентов применяют различные искусственные и природные
материалы: золу коксовую мелочь торф активные глины и активированные
угли различных марок.
Процесс сорбции может осуществляться в статических условиях при
которых частицы жидкости не перемещается относительно частиц сорбента и
Сорбция – процесс обратимый т.е. сорбированное вещество может
переходить из сорбента обратно в раствор. Сорбционная очистка может быть
регенеративной когда извлеченные вещества утилизируются или
деструктивной когда извлеченные вещества уничтожаются.
Флотация – процесс молекулярного прилипания частиц флотируемого
материала к поверхности раздела двух фаз обычно газа (чаще воздуха) и
воды обусловленный избытком свободной энергии поверхностных пограничных
слоев. Процесс очистки производственных сточных вод содержащих ПАВ
(нефтепродукты масла волокнистые материалы) методом флотации заключается
в образовании комплексов «частицы – пузырьки» всплывание этих комплексов и
удаление образовавшегося пенного слоя с поверхности обрабатываемой воды.
Большое значение при флотации имеют: смачивающая способность жидкости
зависящая от ее полярности величина поверхностного натяжения а так же
размер количество и равномерность распределения воздушных пузырьков в
обрабатываемой сточной воде.
Наиболее существенные принципиальные отличия способов флотации
связаны с насыщением жидкости пузырьками воздуха определенной крупности. По
этому принципу можно выделить следующие способы флотационной обработки ПСВ:
Флотация с выделением воздуха из раствора (вакуумные напорные
эрлифтные); 2. Флотация с механическим диспергированием воздуха
(безнапорные пневматические); 3. Флотация с подачей воздуха через пористые
материалы; 4. Электрофлотация; 5. Биологическая и химическая флотация.
При относительно высоком содержании в ПСВ растворенных органических
веществ представляющих техническую ценность (фенолы жирные кислоты)
является экстракцией органическими растворителями – экстрактами. Этот метод
основан на распределении загрязняющего вещества в смеси двух взаимно
нерастворимых жидкостей соответственно его растворимости в них.
Метод экстракционной очистки экономически целесообразен при
значительной концентрации органических примесей или при высокой стоимости
извлекаемого вещества. Для успешного протекания процесса экстракции
экстракт должен иметь следующие свойства: хорошую экстрагирующую
способность по отношению к экстрагируемому веществу; селективность т.е.
способность экстрагировать из воды одно вещество или определенную их
группу; малую растворимость в воде; плотность отличающуюся от плотности
воды; температуру кипения значительно отличающуюся от температуры кипения
экстрагируемого вещества; небольшую удельную теплоту испарения и малую
теплоемкость и низкую стоимость.
Наиболее экономичным способом является непрерывная экстракция в
экстракционных колоннах.
Ионообменная сорбция – процесс обмена между ионами находящимися в
растворе ионами присутствующими на поверхности твердой фазы – ионита.
Очистка ПСВ методом ионного обмена позволяет извлекать и утилизировать
ценные примеси (соединения мышьяка фосфора а так же хром цинк свинец
медь ртуть и др. металлы) ПАВ и радиоактивные вещества очищать СВ до ПДК
с последующей ее использованием в технических процессах или в системах
оборотного водоснабжения.
По знаку зарядов обменивающихся ионов делятся на катиониты и
аниониты проявляющие соответственно кислотные и основные свойства. Иониты
подразделяются на природные и искусственные или синтетические материалы.
Практическое значение имеют неорганические природные и искусственные и соли
много валентных металлов; иониты полученные химической обработкой угля
целлюлозы. Однако ведущая роль принадлежит синтетическим органическим
ионитам – ионообменным смолам. Важнейшим свойством ионитов является их
поглотительная способность так называемая обменная емкость. Полная емкость
ионита – количество находящихся в СВ г-экв. Ионов которое может поглотить
м3 ионита до начала проскока в фильтрат поглощаемых ионов.
Процессы ионообменной очистки СВ осуществляется в аппаратах
периодического (фильтратах) или непрерывного действия. Характерной
способностью ионитов является их обратимость т.е. возможность проведения
реакции в обратном направлении что и лежит в основе их регенерации.
Процесс регенерации ионитов состоит их трех стадий: взрыхления ионита
собственно регенерации и избытка регенерирующего вещества. Метод ионного
обмена применяется для очистки СВ предприятий машиностроительной
металлургической химической и других отраслей промышленности.
Химическая очистка производственных сточных вод
Основными методами химической очистки ПСВ являются нейтрализация и
окисление. К окислительным методам относится так же электрохимическая
обработка химическая очистка может применяться как самостоятельный метод
перед подачей сточных вод в систему оборотного водоснабжения а так же
перед спуском их в водоем или городскую канализацию. Применение хим.
очистки в ряде случаев целесообразно(в качестве предварительной) перед
биологической или физико-химической.
Механическая очистка производственных сточных вод
Механическая очистка производится для удаления из сточной воды грубо
дисперсных нерастворимых примесей. К механической очистке относятся
следующие методы: отстаивание процеживание фильтрация центрифугирование.
Применение того или иного процесса механической очистки зависит от свойств
примеси и требуемой степени их удаления. Назначение механической очистки
заключается в подготовке ПСВ к использованию их в промышленном
водоснабжении или при необходимости к долее глубокому методу очистки
(физико-химическому биологическому химическому).
Предприятие – завод дорожного машиностроения;
Характеристика производства. Комплектность цехов заводов полная т.
е. имеются заготовительная обрабатывающе-сборочная вспомогательная группы
цехов и служб. По количеству выпускаемой основной продукции (нормируемой)
производства относятся к крупносерийным или массовым цехам.
Среднегодовое количество сточных вод выпускаемых в водоем на единицу
Количество производимой продукции в сутки – М=60 шт;
Часы работы предприятия в сутки – t=16 часов;
Коэффициент неравномерности – К=13.
Таблица1 - Требования к воде используемой в производстве
Показатели Единица Техническая вода
Взвешенные вещества мгл 10
Сухой остаток мгл 80
БПК мгО2л Не нормир.
Эфирорастворимые Мгл Не нормир.
Таблица 2 - Характеристика сточных вод
Показатели Единица До очистки После очистки
Температура оС 25-35 20-25
Взвешенные вещества мгл 100-200 8-12
Эфирорастворимые мгл 200-500 03-06
Прозрачность см 5-7 1
Сухой остаток мгл 200-320 20-22
SO42- мгл 200-260 8-9
CO2 мгл 05-15 002-004
Ионы тяж. металлов мгл 50-70 01-02
ХПК мгОл 70-85 15-19
БПК мгО2л 50-60 10-11
Определим суточный расход сточных вод
где т – норма водоотведения на единицу продукции м3; М- число единиц
продукции выпускаемых в течении суток.
где t – часы работы предприятия в сутки равные 16ч; К – коэффициент
неравномерности равный 12-13.
Очистка масло эмульсированных (нефтесодержащих) сточных вод
– усреднитель; 2 – нефтеловушка; 3 – промежуточный бак; 4 –
электрокоагулятор; 5 – вертикальный отстойник; 6 – фильтр с зернистой
загрузкой; 7 – сорбционный фильтр; 8 – РЧВ.
Усреднители предназначены для усреднения стока по расходу и
концентрации загрязнения. Выбор типа усреднителя зависит от концентрации
Производственные сточные воды поступают в наружную канализацию неравномерно
в течение суток. Имеют место суточные сменные и часовые колебания
притока. Возможны залповые выпуски а также аварийные сбросы при
технологических неполадках. Непостоянна и концентрация загрязнений сточных
вод. Резкие колебания количества сточных вод нарушают гидравлические
условия работы канализационных сетей и приводят к завышению
производительности насосных станций. Поэтому необходимо предусмотреть
устройство усреднителя для усреднения сточных вод по расходу и концентрации
Исходя из исходной концентрации взвешенных веществ (С>500 мгл) и
расхода принимаем усреднитель с перемешиванием воды обратным током с
помощью циркуляционного насоса.
Рисунок 1 - Схема резервуара – усреднителя с барботерами
Усреднители с перемешиванием сточных вод обратным током жидкости: I (
поступающая сточная вода; II ( возвратная сточная вода на перемешивание;
III ( усредненная сточная вода: 1 ( резервуар ( усреднитель; 2 ( решетки с
ручной очисткой; 3 ( насос; 4 ( приямок; 5 ( барбатеры
Нефтесодержащие сточные воды составляют 30% от объема всех стоков
Объем резервуара – усреднителя
W = Qчас·t = 1633·7 = 11431 м3сут
где Qчас – расход сточной жидкости м3ч; t – период усреднения.
Проектируем 2 рабочих отделения с глубиной Н=2 м
Площадь одного отделения м2
При ширине каждого резервуара 4 м длина будет равна
L = F4 = 28574 = 72 принимаем 8 м. (4х8)
Нефтеловушка служит для очистки сточных вод от нефтепродуктов при их
концентрации более 100 мгл. В зимнее время в нефтеловушку подается острый
пар а сооружение покрывается пленкой.
Рисунок 2 - Нефтеловушка
– щелевая распределительная перегородка;
– механизм передвижения скребков;
Средняя горизонтальная скорость(расчетная)
где [p n - число секций равное
; b - ширина секций равная 3 м.
Рабочая длина нефтеловушки
Скорость всплывания частиц
где [p [pic] - расчетный диаметр частиц равный
Коэффициент учитывающий влияние механических примесей на всплывание
[pic] - концентрация механических примесей в воде равная 200 мгл.
Продолжительность всплывания
Количество осадка удерживаемого в нефтеловушке
где Э - эффект очистки по взвешенным веществам равный 60%;
Р - влажность осадка равная 70%.
Объем выпускаемых обводненных нефтепродуктов
[pic] - остаточная концентрация40% от исходной.
Qсутм3сут Qч м3ч Qс м3с
Расчет горизонтального отстойника с тонкослойными блоками
Скорость движения воды
Продолжительность пребывания воды
где h – глубина зоны отстаивания равная 36 м.
Длина полочного пространства
Площадь полочного пространства в поперечном сечении
где V – скорость сточных вод равная V=10 U0 - гидравлическая крупность
Объем осадка при доле b=001
Объем всплывшего осадка
где α – доля осадка равная 003.
Расчет промежуточного бака на 2 часа
Изменение концентрации загрязнений длится
W = Qчас·Т=1632·2=3264 м3
Площадь одного отделения
При ширине каждого резервуара 3м длина будет равна
L =F3=8163 =272 м (6.3)
Расчет электролизёра с алюминиевыми анодами
Электрокоагуляторы с алюминиевыми электродами используемые для
очистки концентрированных маслоэмульсионных сточных вод относятся к
нестандартизированному оборудованию. Предпочтительно использование
электрокоагуляторов горизонтального типа с пластинчатыми электродами.
Электрокоагуляторы могут быть как периодического так и непрерывного
действия. Электрокоагулятор состоит из корпуса с наклонным дном и крышкой
электродной системы пеноудаляющего устройства. Электрокоагуляторы
непрерывного действия кроме того должны быть снабжены устройствами
рассредоточенного впуска и выпуска воды и устройством для поддержания
уровня воды в аппарате на заданном уровне. Электрокоагуляторы обоих типов
должны быть снабжены патрубками с вентилями для выпуска и впуска воды
пены емкостями для сбора пены и вентиляционной системой удаления водорода.
Корпус электролизера прямоугольной формы следует изготовлять из
листовой углеродной стали с последующим нанесением на внутреннюю
поверхность защитного покрытия например из винипласта или эпоксидных
Крышка электролизера предназначенная для предотвращения выделения
водорода в рабочее помещение изготавливается из листовой стали с покраской
внутренней поверхности водостойкой краской. Крышка устанавливается своим
фланцем к фланцу корпуса и герметизируется. Дно корпуса электролизера
Электродный блок собираемый из алюминиевых пластин выполняется в виде
параллелепипеда и располагается равномерно по объему электролизера.
Электроды в блоке устанавливаются плоскопараллельно на одинаковом
расстоянии друг от друга (10-20 мм).
Объем жидкости над электродами не должен превышать 20 % общего объема
электрокоагулятора. Электродные пластины прямоугольной формы следует
изготавливать одинаковыми для обеспечения их взаимозаменяемости.
Механическая жесткость электродного блока создается с помощью
диэлектрических гребенок. Для удобства монтажа в блоках предусматривают
Соединение электродов в блок производится либо сваркой либо
стягиванием (разъемное соединение). Токоподводы к электродным блокам внутри
электролизера в местах соприкосновения их с жидкостью должны быть
изолированы. Их следует изолировать и от корпуса электрокоагулятора.
Пеноудаляющее устройство может быть выполнено либо в виде
приспособления сгоняющего пену струями сжатого воздуха в пеносборный
лоток либо и виде доски с пневматическим приводом. Пеноудаляющее
устройство перемещается как вручную так и автоматически по заданной
В процессе электролиза выделяется водород который необходимо
постоянно удалять из аппарата с помощью вытяжного вентиляционного
устройства. Для обеспечения безопасности работа электрокоагулятора должна
быть сблокирована с работой вентилятора: в случае остановки вентилятора
должна быть прекращена подача электроэнергии на электрокоагулятор.
Время обработки сточной воды при соответствующей силе тока
выбирают экспериментально по степени ее осветления. При изменении состава
воды время ее обработки также изменяется
Рисунок 3 – Электролизер
- питательный патрубок
- отводящий патрубок
- шина для подачи электроэнергии
Часовой расход железа который необходимо ввести в обрабатываемую воду
Q = ДAL Qчас=20 1632 =3264 гч (7.1)
Сила тока обеспечивающая растворение железа
J= Q (100 к) =3264(1000335100) = 9743А (7.2)
где к = 0335 -электрохимический эквивалент железа гАч
=100 –выход металла по току
Рабочая поверхность анодов определяется из условия оптимальной плотности
fа = Ji = 974304100 = 243 м2 (7.3)
Необходимая толщина анодов с учетом их износа
Принимаем размеры пластин электрода в соответствии с конструкцией
fэл = 042185 = 078м2
Общее количество анодов
na= fa fэл=243078=32 (7.6)
Общее количество электродов
В аппарате в соответствии с конструкцией общее количество электродов
из них 9 анодов и 8 катодов следовательно количество аппаратов
Принимаем 4 электролизера на I ступени и 1 резервный.
Ширина электролизера
а - расстояние между электродом и корпусом электролизера равное 001м
b - ширина электрода равное 042 м.
где 1- расстояние между электродами 0015 м.
Высота электролизера
Объем воды в электролизере
Время пребывания воды в электролизере
Скорость потока воды в электролизере
Удельный расход электроэнергии
Расчет водорода выделяемого на катодах
где I =09-095; с – выход по току равный 000042 м3А·ч; Т – температура
сточной жидкости равная 18ºС.
Объем водорода растворяющегося в сточной воде
Объем водорода выделяющегося в производственное помещение
Реагентное хозяйство
Растворение коагулянта сжатым воздухом
Производительность мешалки для приготовления раствора ПАА
Емкость растворного бака
Емкость расходного бака
Устанавливаем два расходных бака и один растворный бак
Воздуходувки и воздухопроводы
Общий расход воздуха
По полученному результату подбираем воздуходувку ВК-15 (кольцевая
простого действия со следующими параметрами: габариты (660х562х850)
мощность электродвигателя 4 кВт). Предусматриваем кроме того резервную
Скорость движения воздуха в трубопроводе
где W – производительность воздуходувки м3мин;
р – давление в трубопроводе равное 15 кгсс2;
d – диаметр трубопровода м.
Вес воздуха проходящего через трубопровод
где [pic] - удельный вес сухого воздуха равный 19 кгм3.
Потери давления воздуха
Определяем потери напора в фасонных частях
где V – скорость движения воздуха в трубопроводе;
[pic]- сумма коэффициентов местных сопротивлений (8.9)
[pic]= 15 . n = 15 . 3 = 45 (n – число колен равное числу растворного и
Суженный участок для ввода реагента
Диаметр одного подводящего водовода
Диаметр суженного участка
Динамическое давление воды в водоводе
Динамическое давление воды в суженном участке
Потери напора в суженном участке
Площадь поперечного сечения водовода
Площадь поперечного сечения суженного участка
Отношение площадей сечений
Разность отметок уровней воды в пьезометрах
Приготовление известкового молока
Емкость для приготовления известкового молока
Мощность двигателя мешалок с горизонтальными лопастями
Площадь склада коагулянтов
Площадь склада извести
Дозирование растворов реагентов
Максимальная высота слоя раствора реагента в дозаторе
Диаметр корпуса дозатора
Перепад давления создаваемый дроссельной шайбой
Вертикальный отстойник
со встроенной водоворотной камерой хлопьеобразования
Рисунок 3 – Вертикальный остойник
- круглый в плане бассейн;
- центральная цилиндрическая труба
- подающий трубопровод;
- коническая часть отстойника
Камеры хлопьеобразования служат для перемешивания воды и обеспечения
более полного образования мелких хлопьев коагулянта в крупные хлопья
Площадь поперечного сечения зоны осаждения отстойника
Принимаем трубопровод для сбора осадка d=200 мм. Тогда высота
конической части (осадочной) отстойника при угле наклона стен к горизонтали
Объём конической части
Период действия между сбросами осадка
где N количество отстойников; концентрация уплотнённого осадка гм²
при концентрация взвешенных веществ [pic]
Ди=180 мгл; Дк=200 мгл М=200.
В=06·Ди=06·180=108 мгл
m содержание загрязнений на выходе из отстойника m=10 мгл.
Для сбора воды устраивается периферийный желоб. Расчётная скорость
движения воды в желобе [pic]
Площадь кольцевого желоба
Принимаем желоб с поперечным сечением 01х01 м.
Количество воды теряемое при сбросе осадка
Скорый фильтр с зернистой загрузкой
Фильтрование применяют для осветления воды т.е. задержания
находящихся в воде взвешенных веществ. Фильтрация осуществляется путем
пропуска воды через слой фильтрующего материала представляющего собой
пористую среду. Фильтр представляет собой резервуар в нижней части
которого расположено дренажное устройство на которое укладывают слой
поддерживающего материала и затем слой фильтрующей загрузки. В курсовом
проекте рассчитываем скорый фильтр с зернистой загрузкой. Скорые фильтры
используют для осветления мутных и цветных вод после коагулирования (и
отстаивания) при реагентном умягчении. При скором фильтровании происходит
быстрое загрязнение фильтра требующее его очистки. Очистку фильтра
производят путем промывки фильтрующей загрузки обратным током воды
(чистой) подаваемой снизу через дренаж и проходящий через слой гравия и
Суммарная площадь фильтров (10.1)
где Т – продолжительность работы станции в течении суток час;
Vр.н – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме эксплуатации
N – количество промывок каждого фильтра за сутки равно 2;
w – интенсивность промывки равна 125мс×м2;
t1 – продолжительность промывки равная 01 ч;
t2 – время простоя фильтра в связи с промывкой равное 033 ч.
Распределительная система фильтра.
Количество промывной воды
Площадь фильтра на каждое ответвление распределительной системы
Расход воды через ответвления
Суммарная площадь отверстий
Количество отверстий в фильтре
Площадь одного отверстия
Число отверстий фильтра
Отвод воды при промывке фильтра.
Расход воды на один желоб
Высота кромки желоба над поверхностью загрузки
Расчет воды на промывку
Время работы фильтра между промывками частей
Расстояние от дна желоба до дна сборного канала
Скорость движения воды в канале
Потери напора при промывке фильтра.
Потери напора в распределительной системе фильтра
Потери напора в фильтрующем слое
Потери напора в поддерживающих слоях
Потери напора в подводящем трубопроводе
Потери напора в трубопроводах
Потери напора в местных сопротивлениях
Геометрическая высота подъема воды от дна резервуара чистой воды до
Насос марки 15Х-6К-1
Полный напор 15-20 м.в.ст.
Мощность двигателя 4кВт
Сорбционные угольные фильтры предназначены для удаления из воды
неприятных запахов и привкусов вызванных присутствием остаточного хлора
органических и хлорорганических соединений.
Специальные марки активированных углей способны задерживать также и другие
примеси (сероводород фосфорорганические соединения и т.д.).
Как и любая другая зернистая загрузка активированный уголь может очищать
воду от взвешенных нерастворенных частиц но для увеличения срока службы
угля рекомендуется работа на осветленной (предочищенной) воде. Для этих
целей устанавливают предварительные механические осадочные фильтры.
Рисунок 4 – Сорбционный фильтр
В режиме фильтрации вода входит в управляющий клапан и проходя через
верхнюю распределительную систему подается сверху на фильтрующую среду.
Активированные угли используемые в качестве фильтрующей среды сорбируют
примеси за счет своей мелкопористой структуры. Далее вода проходит через
песчано-гравийную подложку и через нижнюю распределительную систему
подается по водоподъемной трубке из фильтра потребителю.
Для удаления из фильтрующей среды задержанных примесей управляющий клапан
направляет поток исходной воды в водоподъемную трубку. Проходя снизу вверх
вода взрыхляет фильтрующую загрузку. При этом наружная часть зерен
активированного угля истирается и частички угля с задержанными примесями
удаляются в канализацию.
Фильтр промывается исходной водой поэтому после цикла обратной
промывки управляющий клапан переключает поток воды в направлении "сверху
вниз" и первые порции фильтрата отводится в канализацию (5-10 минут).
Рисунок 5 – Угольный фильтр
Угольные фильтры состоят из напорного бака 1 в который
последовательно засыпаны песчано-гравийная подложка 2 и фильтрующая среда
Для равномерного распределения потоков очищаемой воды по сечению фильтра
служат верхняя 4 и нижняя 5 распределительные системы (системы
дистрибьюции). Управляет потоками воды (измеряет объем очищенной воды в
режиме фильтрации отвечает за нужную последовательность и
продолжительность циклов регенерации) управляющий клапан 6.
Максимальная сорбционная емкость
Площадь загрузки адсорбционной установки
Максимальная доза активированного угля
Доза активированного угля выгружаемого из адсорбера
Минимальная сорбционная емкость
Ориентировочная высота загрузки выгружаемой из адсорбера
Общая высота загрузки адсорбера в адсорбционной установке
Высота отработанного слоя адсорбера выгружаемого из адсорбера
принимается равной загрузке одного адсорбера Н1=12 м резервная высота
загрузки Н3=12 м Н2=24 м.
Общее количество последовательно работающих в одной линии адсорбера
Продолжительность работы адсорбционной установки до проскока
Продолжительность работы одного адсорбера до исчерпания емкости
Расчет объема загрузки одного адсорбера
Сухой массы угля в одном адсорбере
При перезагрузке 4 адсорберов затраты угля составят
что соответствует дозе угля
Количество осадка поступающего в шламоуплотнитель
Объем шламоуплотнителя
W=G16=1916 = 3055м3ч (12.2)
F = x = 09708 = 237 м2
Диаметр шламоуплотнителя
где F – необходимая площадь шламоуплотнителя;
n - количество шламоуплотнителей равное 1.
Расчет вакуум – фильтров
Расчет вакуум – фильтрации по сухому веществу
где Вл - влажность осадка после шламоуплотнителя равная 94%;
(ос – объемный вес осадка равный 11 тм3
Требуемая площадь вакуум – фильтров
где Тв.ф – время работы вакуум-фильтров в сутки равное 16 ч;
К - коэффициент характеризующий нагрузку на 1 м2 поверхности вакуум
Подбираем вакуум-фильтры
рабочих и 1 резервный БОУ – 5 – 175
Производительность вакуум насоса
Расход сжатого воздуха
Резервуар чистой воды
где h – глубина РЧВ равная 45 м
Прямоугольный в плане из жб.
размеры в плане 2(6.
- канал подвода ст.воды;
- канал отвода ст.воды;
- перепускной клапан;
- осевая отводная трубка;
- направляющий аппарат;
Рисунок 6 - Центрифуга
Расчетный расход составляет 25456 м3сут. Принимаем 2 рабочих и одну
резервную центрифуги марки ОГШ-50К-4 производительностью 16 м3ч.
Время работы центрифуги
Т = 2545616425 =37 ч (15.1)
Концентрация сухого вещества в осадке
Ссух=1-W100=1-935100 = 0065 гм3 (15.2)
гдеW=935% - влажность осадка
Доля осадка из отстойников
Р1=QсутСсух=25456 0065=165 тсут
Расход обезвоженного осадка по массе сухого вещества
Р3=Р1Э1100=16555100 = 91 тсут
Расход обезвоженного осадка по объему
где γ1– объемная масса кека равная 085 тм3
W1 - влажность кека равная 70%.
Расход фугата по массе сухого вещества (15.6)
Р4=Р1 - Р3=165 – 91=74 тсут
Расход фугата по объему
Q4=Q1 - Q3=25456 – 306=22396 тсут.
Очистка нефтесодержащих сточных вод
– усреднитель; 2 – нефтеловушка; 3 – смеситель; 4 – вертикальный
отстойник; 5 – фильтр с зернистой загрузкой; 6 – сорбционный фильтр; 7 –
Вертикальный (вихревой) смеситель
Площадь горизонтального сечения в верхней части смесителя
Сторона квадратной верхней части смесителя
Диаметр подводящего трубопровода
Площадь нижней части смесителя
Высота нижней части смесителя
Объем пирамидальной части смесителя
Полный объем смесителя
Объем верхней части смесителя
Высота верхней части смесителя
Полная высота смесителя
Технико-экономический расчет
Таблица 3 – Стоимость сооружений
№ Наим. сооружения Ед.изм Кол-во по Стоимость
пп вариантам тыс.руб
Сводный сметный расчет стоимости строительства.
Сводный сметный расчет стоимости строительства комплекса очистных
сооружений Q=26128 м3сут. Составлен в ценах 2013 г.
Таблица 4 – Сводный сметный расчет
Наименование глав Стоимость тыс.руб. Общая
№ объекта работ и сметная
Рабочие 17 132600 1591200
Служащие 5 39000 468000
Итого 36 280800 3369600
Среднегодовая заработная плата обслуживающего персонала принимается по
данным заказчика (7800 руб.мес.).
При численности обслуживающего персонала очистных сооружений 36
человек по годовой фонт оплаты труда с учетом всех социальных отчислений
Сзпл=12 . N . Змес . Кс (17.2)
где 12 – количество месяцев в году мес;
Змес – минимальный месячный размер заработной платы тыс.руб.;
Кс – коэффициент учитывающий отчисления от суммы заработной платы
единого социального налога в государственные внебюджетные фонды Кс=126.
Сзпл=12 . 7800 . 36 . 1261000=4245696 тыс.руб.год.
Расчет стоимости реагентов и материалов
Стоимость реагентов необходимых для очистки и обеззараживания
воды складывается из отпускной цены и транспортных расходов и зависит от
производительности водопроводных сооружений и нормы расхода определяемой
качеством исходной воды.
где [pic] - время работы сооружения за год в сутки
[pic] - уточненная производительность м3сут
[pic] - стоимость 1т реагентарубт
[pic] - доля химически чистого безводного реагента
Реагенты [pic]труб [pic] [pic]
Стоимость электроэнергии
Расчет стоимости электроэнергии производится на основе
действующих тарифов на электрическую энергию и данные по потребляемой
мощности электросилового оборудования.
Таблица 6 - Характеристика электросиловых агрегатов
Кол-во Мощность одного Общая
пп Наименование рабочих агрегата кВт потребляемая
агрегатов мощность кВт
Воздуходувка 1 22 22
Насос для промывки 1 7 7
Насос 15Х-6К-1 4 4 16
Насос 2Х-6К-1 6 7 42
Расчет затрат по электроэнергии определенных групп потребителей
осуществляется по двухставочному тарифу.
Присоединяемая мощность определяется
где Р – коэффициент учитывающий трансформаторный резерв 15;
К0 – коэффициент учитывающий электросветильную нагрузку 105;
cos о – коэффициент мощности электродвигателя принимаем равным 09.
Годовой расход потребляемой электроэнергии определяется
Так как N>750 кВ.А то стоимость электроэнергии считается по
двухставочному тарифу
где Т2 – ставка за электроэнергию для потребителей с присоединенной
Тм – ставка за мощность тыс.руб.кВт в месяц.
Стоимость воды на собственные нужды
Затраты на воду Св тыс. руб. определяется из расчетного годового
расхода на собственные нужды и тарифов на воду
Св=Qсоб . Цв1000 (17.7)
где Цв – тариф на питьевую воду равный 488 руб.м3;
Qсоб – расход воды на собственные нужды.
Годовой расход на собственные нужды определяется
где n1 и n2 – число работающих и число рабочих.
Отсюда стоимость воды на собственные нужды будет составлять
Амортизационные отчисления.
Амортизационные отчисления за полное восстановления основных
фондов канализационных очистных сооружений [pic] тыс. руб определяем по
где Кi - текущая стоимость основных фондов i – го сооружения канализации
Hi - норма амортизационных отчислений по i-му сооружению трубопроводу
Затраты на текущий ремонт и прочие расходы.
Затраты на текущий ремонт [pic] тыс. руб принимается в размере 1% от
сметной стоимости строительства объекта и определяется
где К – сумма капитальных вложений в очистные и внеплощадочные
сооружения системы бытовой канализации тыс.руб.
Определение приведенных затрат
где Е - абсолютный показатель экономической эффективности капитальных
Себестоимость очистки
Технико-экономический расчет II схемы
Определение капитальных вложений
Определение эксплуатационных затрат
-Затраты на реагенты
Затраты на электроэнергию:
Определение установленной мощности
Затраты на текущий ремонт
Затраты на амортизацию
Затраты на заработную плату
Сзпл=12 . 7800 . 36 . 1261000=4245696 тыс.руб.год
Эксплуатационные затраты
Таблица 7 - Сводная таблица технико-экономических показателей сравниваемых
№ пп Наименование показателей Ед.изм Количество по вариантам
Годовая подача воды м3год 953672 953672
Капитальные вложения руб 52212 50395
Эксплуатационные затраты рубгод 569403 64464
Приведенные затраты руб 61748 69272
Себестоимость очистки рубм3 59 67
Вывод: Наиболее экономичный и выгодный I вариант.
Гидравлический расчет
Наименование Расход лс Диаметр мм Скорость Уклон
Усреднотель 45 200 072 101
Нефтеловушка –Смеситель 23 100 062 101
Смеситель –Отстойник 22 100 062 101
Отстойник –Ф3З 22 100 062 101
ФПЗ –Сорбционный фильтр 22 100 062 101
Сорбционный фильтр –РЧВ 22 100 062 101
Библиографический список
Выбор технологических схем очистки очистных сооружений хозяйственно-
питьевого водоснабжения: Методические указания к курсовому и
дипломному проектированию для студентов специальности 290800-
«Водоснабжение и Водоотведение»Составила Халтурина ТИ. КрасГАСА.
Проектирование и расчет реагентного хозяйства водопроводных очистных
сооружений: Методические указания к курсовому и дипломному
проектированию для студентов специальности 290800 «Водоснабжение и
Водоотведение»Составила Халтурина ТИ Чурбакова ОВ. Красноярск:
Проектирование и расчет сооружений хозяйственно питьевого
водоснабжения: Учеб.пособие. Автор Халтурина ТИ. – Красноярск: КИСИ
Водопроводные очистные сооружения: Методические указания к курсовому
и дипломному проектированию для студентов специальности 290800 –
«Водоснабжение и водоотведение»Составил Халтурина. КИСИ – Красноярск
Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник
проектировщика. Москва Стройиздат 1981г с.640
Водоотведение. Проектирование систем и промышленных сооружений том 2:
Учеб пособие для вузов Журба М.Г . Вологда-Москва 2001г 325 с.
Технико-экономические реагенты систем водоснабжения: Учебное пособие.
Автор Нестеренко З.П. – Красноярск: КИСИ 1991
Водопроводные очистные сооружения
КП 270112.65 – 0903903 - 2013
КП 270112.65 – 0903903

Содержание.doc

Разработка технологической схемы очистки производственных сточных вод . ..4
Очистка нефтесодержащих СВ
Расчет усреднителя с перемешивающим устройством . .4
Расчет нефтеловушки . 5
Расчёт промежуточного бака на 2 ч. . ..7
Расчёт электролизёра с алиминевыми анодами .8
Реагентное хозяйство . ..12
Вертикальный отстойник со встроенной водоворотной
камерой хлопьеобразования . .15
Фильтр с зернистой загрузкой .. . . 16
Сорбционный фильтр . . 19
Шламонакопитель. . . . 21
Резервуар чистой воды . . 22
Вертикальный смеситель . 23
Технико-экономический расчет . 23
Гидравлический расчет 33
Библиографический список .. . .34
Кафедра ВиВ гр.ИЭ04-22
Водоотводящие системы промышленных предприятий
КП 05055017-270112-08

титульник.doc

-----------------------
СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
РЕГИОНАЛЬНОЙ ЭКОНОМИКИ
Водоотводящие системы промышленных предприятий
Принял: Халтурина Т.И.