Процесс отстаивания в радиальном отстойнике

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Литературный обзор

1.1 Общие сведения

1.2 Классификация отстойников

1.2.1 Горизонтальные отстойники

1.2.2 Вертикальные отстойники

1.2.3 Общее описание устройства радиальных отстойников

1.2.4 Статические отстойники, оборудованные скребковым механизмом

1.2.5 Многоярусный отстойник непрерывного действия

1.2.6 Отстойник для разделения эмульсий

1.2.7 Отстойная центрифуга

1.2.8 Осветлитель

1.2.9 Тонкослойный отстойник

1.1.10 Отстойник с водораспределительным устройством

2. Блок-схема процесса

3. Расчёт

4. Охрана труда и окружающей среды

Список используемых источников



Введение

Вода - это самый ценный природный ресурс. Ее роль -- участие в процессе обмена всех веществ, которые являются основой любой жизненной формы. Невозможно представить себе деятельность промышленных, сельскохозяйственных предприятий без использования воды.

Бурное развитие жизнедеятельности людей, нерациональное использование ресурсов привело к тому, что экологические проблемы, стали слишком острыми. Их решение стоит у человечества на первом месте.

Методы очистки вод можно разделить на механические, химические, гидрохимические, электрохимические, физико-химические и биологические.

Сущность механического метода состоит в том, что из сточных вод путем отстаивания и фильтрации удаляются механические примеси. Грубодисперсные частицы в зависимости от размеров улавливаются решетками, ситами, песколовками, ceтиками, а поверхностные загрязнения нефтеловушками, маслоуловителями, отстойниками. Механическая очистка позволяет выделять из бытовых сточных вод до 60-75% нерастворимых примесей, а из промышленных до 95%, многие из которых как ценные примеси, используются в производстве.

Физико-химические методы очистки чаще всего применяются в процессах промышленного производства. Очистные сооружения системы централизованных канализационных сетей имеют в своей структуре блоки, где используются физико-химические способы удаления загрязнений. Использование таких очистных видов нерационально на частном уровне или в системах автономной канализации. Данные методы можно разделить на: флотацию, ионизацию, коагуляцию, флокуляцию, абсорбцию, экстракцию, сорбцию и диализ.

Электрохимическая обработка - один из видов физико-химической очистки воды. Прохождение постоянного электрического тока через слой воды сопровождается процессами, в результате которых происходит деструкция водных загрязнений, коагуляция коллоидов, флокуляция грубодисперсных примесей и их флотация. Данные типы установок (электрофлотаторы, электрокоагуляторы, аппараты для электрохимической деструкции и др.) компактны, безотказны, просты в эксплуатации, легко автоматизируются. Их применение наиболее целесообразно для локальной очистки природных, а также бытовых и производственных сточных вод.

Гидромеханические методы применяют для извлечения из сточных вод нерастворимых грубодисперсных примесей органических и неорганических веществ путем отстаивания, проживания, фильтрования, центрифугирования, с этой целью используют различные конструктивные модификации сит, решеток, песколовок. отстойников, центрифуг.

В зависимости от протекающих процессов различают методы аэробной и анаэробной биологической очистки воды. Сооружения искусственной биологической очистки включают и аэробные, и анаэробные системы. По характеру используемых биоценозов эти сооружения можно классифицировать на системы с активным илом, с биопленкой и комбинированные.



1. Литературный обзор

1.1 Общие сведения

Основными видами осаждения в жидкости являются: отстаивание, отстойное центрифугирование.

Отстойное центрифугирование - осаждение под воздействием центробежных сил

Отстаивание - выделение из сточных вод взвешенных веществ под действием силы тяжести на песколовках (для выделения минеральных примесей), отстойниках (для задержания более мелких оседающих и всплывающих примесей), а также нефтеловушках, масло- и смолоуловителях.

На скорость выпадения взвешенных в воде частиц влияет множество факторов: размер, форма, плотность и степень шероховатости их поверхности.

Отстойники, резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при пониженной скорости потока. Отстойники применяются для очистки воды в системах гидроузлов иирригационных сооружений, водоснабжения, канализации, а также для очистки масел, бензина в машинах и технологических установках.

Если отстаиваются мелкие частицы или частицы малой плотности, то действует линейный закон, другими словами, сопротивление частиц осаждению пропорциональна скорости осаждения в первой степени. Отстаивание крупных частиц происходит по квадратичному закон, т. е. сопротивление, испытываемые частицами, становится пропорциональным второй степени скорости осаждения.



а) кривые осаждения нерастворенных примесей из бытовых сточных вод в зависимости от продолжительности отстаивания при различных начальных концентрациях взвешенных веществ -1 - Ci=200 мг/л; 2-Сі =300 мг/л; 3 - Сі=400 мг/л; 4- Сi=500 мг/л; б)- кривая зависимости количества выпавшего осадка от скорости выпадения.

Рисунок 1 - Характеристики осаждения взвешенных веществ

очистка вода отстойник радиальный

Скорость перемещения взвешенной частицы в отстойнике представляет собой равнодействующую вертикальной скорости осаждения частицы и под действием силы тяжести и скорости горизонтального движения воды вдоль отстойника. Траектория движения частицы направлена здесь по равнодействующей этих двух скоростей. При заданных величинах высота, диаметр и скорость можно найти такое значение скорости осаждения, при котором равнодействующая пройдет через наиболее удаленную точку дна отстойника. В отстойнике будут задерживаться лишь взвешенные частицы, имеющие определённую скорость осаждения, которая является наименьшей для данного отстойника. Ее называют охватываемой скоростью.

В настоящее время теоретическое определение расчетной скорости осаждения коагулированной взвеси является осуществимо при определённых условиях. Поэтому для расчёта отстойников скорость осаждения взвеси может определяться при помощи экспериментальной кривой процентного выпадения взвеси. По оси абсцисс откладывают числовые значения продолжительности отстаивания в минутах, а по оси ординат -- количество выпавший взвеси в процентном отношении к первоначальному содержанию взвешенных веществ в воде данного источника.

Другим параметрам, необходимым для расчёта отстойников, является средняя величина вертикальной составляющей скорости потока. Исследования показали, что это величина линейно зависит от средней скорости потока. Следовательно, средняя скорость движения воды в горизонтальном отстойнике должна назначаться зависимости от расчетной скорости выпадения взвеси, которая в свою очередь зависит от мутности воды в данном источнике.

1.2 Классификация отстойников

В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными -- отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку.

По режиму работы различают отстойники периодического действия, или контактные, в которые сточная вода поступает периодически, причем отстаивание ее происходит в покое, и отстойники непрерывного действия, или проточные, в которых отстаивание происходит при медленном движении жидкости. В практике очистки сточных вод осаждение Взвешенных веществ производится чаще всего в проточных отстойниках.

Контактные отстойники применяют для обработки небольших объемов сточных вод.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные; разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники. В горизонтальных отстойниках сточная вода движется горизонтально, в вертикальных - снизу-вверх, а в радиальных - от центра к периферии.

К числу отстойников относят и так называемые осветлители. Одновременно с отстаиванием в этих сооружениях происходит фильтрация сточных вод через слой взвешенных веществ.

Выбор типа, конструкции и числа отстойников должен производиться на основе технико-экономического их сравнения с учетом местных условий.

1.2.1 Горизонтальные отстойники

Горизонтальный отстойник обычно представляет собой бассейн прямоугольной формы в плане. Вода, подлежащая осветлению, подводится к одной из его торцовых стенок, проходит вдоль отстойника до противоположной торцовой стенки и там отводится. В отстойнике следует различать его рабочую часть, где происходит осаждение взвеси, -- зону осаждения и нижнюю часть, где собирается выпавший осадок, -- зону накопления и уплотнения осадка.



1 - трубопровод для отвода сырого осадка и опорожнения; 2 и 4 - лотки площадью сечения соответственно; 3 и 14 - дюкеры для подачи сырой сточной воды соответственной; 5 - впускные отверстия; 6 - скребковая тележка; 7 - жиросборный лоток; 8 - ребро водослива; 9 - фронтальная тележка; 10 - жиропровод; 11 - самотечный трубопровод для отвода сырого осадка и жира для опорожнения; 12 - аварийный дюкер площадью сечеии; 13 - самотечный трубопровод для отвода сырого осадка и опорожнения; 15 - шиберы; 16 - дюкер для отвода осветленной воды.

Рисунок 2 - Горизонтальный железобетонный отстойник в двух проекциях

Осадок из отстойников удаляется под гидростатическим давлением и с помощью различных механизмов (скребков, насосов, элеваторов и др.).

Основными преимуществами горизонтальных отстойников являются: малая глубина, хороший эффект очистки, возможность использования одного сгребающего устройства для нескольких отделений. К недостаткам их относится необходимость применения большего числа отстойников вследствие ограниченной ширины.

1.2.2 Вертикальные отстойники

Применяют обычные вертикальные отстойники с конусообразным днищем, горизонтальные и тонкослойные статические.

Обычные вертикальные отстойники с конусообразным днищем используют при небольших расходах воды (около 20 м3/ч) сия химической очистки воды, а также для очистки сточных вод, поступающих от населенных пунктов с числом жителей не превышающим 1000--2000. Такие отстойники могут быть использованы в больших установках, но при условии, что количество осадка незначительно и его плотность высокая. Перед отстаиванием вода должна быть обработана во флокуляторе и, если необходимо, в песколовке.

Наклон стенок конической части сооружения должен быть от 45 до 60° в зависимости от вида очищаемой воды и используемого способа очистки. Средняя восходящая скорость потока принимается от 0,5 до 1 м/ч для осветления питьевой воды и от 1 до 2 м/ч для первичного отстаивания бытовой сточной воды.

Горизонтальные отстойники раньше применялись для питьевого водоснабжения. Площадь поверхности отстаивания, выраженная в квадратных метрах, должна быть рассчитана, исходя из величины гидравлической нагрузки, соответствующей часовому или двухчасовому расходу обрабатываемой воды. Эти сооружения, следовательно, имеют большую площадь поверхности и неэкономичны в строительстве. Кроме того, отстойник необходимо периодически опорожнять, чтобы удалить осевший осадок. Его применяют только при небольшом количестве осадка. Перед контактным статистическим отстойником обычно располагают смесительную камеру для быстрой диффузии реагентов в воде и флокулятор с устройством для медленного перемешивания, способствующего хлопьеобразованию.

Статические тонкослойные отстойники. Существуют многочисленные типы статических отстойников, которые оборудованы полочными или трубчатыми блоками. Отстойник «Седи-пак» объединяет в одном сооружении зону смешения воды и реагентов, добавляемых для очистки, флокулятор с установленными в нем полками с дефлекторами, применяемыми в отстойнике «Суперпульсатор» и зону отстаивания с полочными блоками. Осадок под действием силы тяжести опускается вниз и накапливается в воронке на дне отстойника.

Вертикальные отстойники применяют обычно при низком уровне грунтовых вод и пропускной способности очистных сооружений до 10 000 м3/сутки. Горизонтальные и радиальные отстойники применяют независимо от уровня грунтовых вод при пропускной способности очистных сооружений свыше 15 000--20 000 м3/сутки. Радиальные отстойники с вращающимся распределительным устройством применяют на станциях пропускной способностью более 20 000 м3/сутки при исходной концентрации взвешенных веществ не более 500 мг/л



1 - поступающая сточная вода; 2 - осветленная сточная вода; 3 - выпуск осадка

Рисунок 3 - Вертикальный отстойник с коническим днищем



1 - перемешивающее устройство; 2 - флокулятор: 3 - зона отстаивания; 4 - поступающая сточная вода; 5 - обработанная сточная вода; 6 - выпуск осадка; 7 - трубопроводопорожнения.

Рисунок 4 - Устройство полочного статического отстойника типа «Седи-пак»

1.2.3 Общее описание устройства радиальных отстойников

Вода со взвешенными частицами подается в центр отстойника снизу-вверх и направляется от центра к периферии. Особенностью гидравлического режима работы радиального отстойника является то, что скорость по направлению к периферии падает. Плавающие вещества удаляются с поверхности воды в отстойнике подвесным устройством (рис.1, 2), и поступают в приемный бункер или в сборный лоток.

Выпадающий осадок с помощью скребков (рис.1, 4), укрепленных на подвижной ферме, сдвигается в приямок (рис.1, 6) отстойника. Частота вращения подвижной фермы 2--3 ч-1; вращение осуществляется с помощью периферийного привода с тележкой на пневмомашине. Осадок удаляется по трубопроводу с помощью плунжерных и центробежных насосов, установленных в расположенной рядом насосной станции. Всплывающие вещества отводятся в жиро сборник.

1 -- центральная распределительная труба; 2 -- круговой жёлоб; 3 -- труба; 4 -- скребки; 5 -- движущаяся ферма; 6 -- приямок; 7 -- иловая труба.

Рисунок 5 - Радиальный отстойник

Вода со взвешенными частицами подается в центр отстойника снизу-вверх и направляется от центра к периферии. Особенностью гидравлического режима работы радиального отстойника является то, что скорость по направлению к периферии падает. Плавающие вещества удаляются с поверхности воды в отстойнике подвесным устройством (рис.1, 2), и поступают в приемный бункер или в сборный лоток.

Выпадающий осадок с помощью скребков (рис.1, 4), укрепленных на подвижной ферме, сдвигается в приямок (рис.1, 6) отстойника. Частота вращения подвижной фермы 2--3 ч-1; вращение осуществляется с помощью периферийного привода с тележкой на пневмомашине. Осадок удаляется по трубопроводу с помощью плунжерных и центробежных насосов, установленных в расположенной рядом насосной станции. Всплывающие вещества отводятся в жиро сборник.

Осветленная вода поступает в круговой сборный лоток через один или через оба его борта, являющихся водосливами. В целях обеспечения более надежного выравнивания скорости движения воды на выходе из отстойника водосливы сборных лотков выполняют зубчатыми. Нагрузка на 1 м водослива не превышает 10 л/с.

Радиальные отстойники применяют в качестве как первичных, так и вторичных. Отношение диаметра отстойника к его глубине у периферийного водосборного лотка принимают от 6 до 12. Отстойники задерживают до 60% взвешенных веществ.

В зависимости от объема выпавшего осадка скребковый механизм работает непрерывно или периодически. В последнем случае он включается за 1 ч до начала удаления осадка. Процесс удаления автоматизирован. Влажность осадка равна 95% при самотечном удалении и 93,5% при удалении насосами.

Преимуществом радиальных отстойников является небольшая глубина, что удешевляет их строительство. Круглая в плане форма позволяет устанавливать минимальные по толщине стенки, что также снижает стоимость сооружений.

Независимо от производительности очистной станции минимальное число отстойников принимается с таким расчетом, чтобы на первую очередь строительства иметь не менее двух рабочих отстойников. Часто компонуют четыре отстойника в единый блок. Равномерное распределение сточной воды между отстойниками осуществляется с помощью распределительной чаши.



1.2.4 Статические отстойники, оборудованные скребковым механизмом

Статические отстойники, оборудованные скребковым механизмом, обычно используют для грубой обработки поступающей воды, ее первичной очистки и осветления, и химической очистки сточных вод. Они служат также для очистки шахтных вод, вод от промывки угля и вообще всех вод, содержащих тяжелые вещества, выпадающие в осадок самопроизвольно.

Очень важно удалить осадок, как только он образовался. При использовании скребкового механизма осадок уплотняется, уменьшается в объеме и при этом сводятся к минимуму потери воды, удаляемой с ним. Осадок собирается скребками в один или несколько специальных приямков, откуда его удаляют.

Скорость движения скребковых механизмов, служащих для сбора осадка в приямок зависит от процентного содержания оседающих веществ в обрабатываемой воде и плотности осадка, образующегося в процессе отстаивания. Скорость возвратно-поступательного движения скребкового механизма в прямоугольных отстойниках принимается 1 см/с при очистке воды для питьевого водоснабжения и от 2 до 5 см/с при обработке сточных вод.



1 - поступающая сточная вода; 2 - мостик илоскреба;3 - зона осветления;4 - выпуск осветленной воды; 5 - удаление осадка.

Рисунок 6 - Схема осветлителя-флокулятора без рециркуляции. Мостик илоскреба с переферийным приводом

1.2.5 Многоярусный отстойник непрерывного действия

Для уменьшения площади, занимаемой отстойниками, применяют многоярусные отстойники. Они несложны по конструкции и обладают большой поверхностью. Многоярусный отстойник непрерывного действия с коническими полками представлен на рис. 50. Поступающая в аппарат суспензия распределяется по каналам между коническими полками, на поверхности которых осаждаются твёрдые частицы. Осадок сползает по наклонной поверхности к стенкам корпуса и перемещается в нижнюю часть аппарата, откуда выводится. Осветлённая жидкость поступает в центральную трубу и выводится из верхней части аппарата.

Помимо большой поверхности осаждения к достоинствам отстойников этого типа относятся отсутствие движущихся частей и простота обслуживания. Однако влажность пульпы в них больше, чем влажность шлама в отстойниках с гребковой мешалкой.



1 -- штуцер для подвода разделяемой суспензии; 2 -- конические полки; 3 -- штуцер для отвода шлама; 4 -- каналы для отвода осветленной жидкости; 5 -- штуцер для вывода осветленной жидкости.

Рисунок 7 - Отстойник непрерывного действия с коническими полками

1.2.6 Отстойник для разделения эмульсий

На рисунке 8 показан отстойник непрерывного действия для разделения эмульсий. Он представляет собой горизонтальный резервуар с перфорированной перегородкой, которая предотвращает возмущение жидкости в отстойнике струёй эмульсии, поступающей в аппарат. Поперечное сечение отстойника выбирают таким, чтобы скорость течения жидкости в корпусе не превышала несколько миллиметров в секунду, и режим течения был ламинарным, что предупреждает смешение фаз и улучшает процесс отстаивания. Расслоившиеся легкая и тяжёлая фазы выводятся с противоположенной стороны отстойника. Трубопровод для вывода тяжёлой фазы соединён с атмосферой для предотвращения засифонивания.



1 - штуцер для подвода эмульсии; 2 - перфорированная перегородка; 3- трубопровод для отвода легкой фазы; 4- трубопровод для отвода тяжелой фазы; 5- устройство для разрыва сифона; 6 - граница раздела фаз; 7 - легкая фаза; 8 - тяжела фаза.

Рисунок 8 - Отстойник непрерывного действия для разделения эмульсий

1.2.7 Отстойная центрифуга

Отстойные (осадительные) центрифуги применяют для разделения суспензий и эмульсий путём осаждения дисперсных частиц под действием центробежной силы. Схема простейшей отстойной центрифуги периодического действия показана на рисунке 10. Основной частью центрифуги является сплошной барабан, насаженный на вращающейся вал. Под действием центробежной силы твёрдые частицы из суспензии отбрасываются к стенкам барабана, образуя осадок. Осветлённая жидкость (фугат) переливается в неподвижный корпус (кожух) и удаляется через патрубок в его нижней части. После остановки центрифуги осадок выгружают вручную.

Из всех осадительных аппаратов центрифуга обеспечивает наибольшее качество разделения, т.к. в мощном центробежном поле способны осаждаться даже очень мелкие частицы. К недостаткам периодических отстойных центрифуг относятся невысокая производительность и необходимость ручного труда.

1 - вал; 2 - барабан; 3 - корпус; 4 - суспензия; 5 - осадок; 6 - осветленная жидкость.

Рисунок 10 - Отстойная центрифуга

1.2.8 Осветлитель

Осветлитель с естественной аэрацией представляет собой вертикальный отстойник с внутренней камерой флокуляции. Сточная вода поступает по лотку в центральную трубу, на конце которой прикреплен отражательный щит. Вследствие разницы уровней воды (0,6 м) в подводящем лотке и осветлителе происходит эжекция воздуха потоком сточных вод, поступающих в осветлитель. В камере флокуляции происходит частичное окисление органических веществ и усиленное хлопьеобразование, способствующее интенсификации процесса. Из камеры флокуляции сточная вода направляется в отстойную зону осветлителя, в которой при прохождении через слой взвешенного осадка задерживаются мелкодисперсные взвешенные частицы. Осветленная вода через кромку водослива переливается в периферийный лоток и далее в отводящий. Выпавший осадок под гидростатическим напором удаляется по трубе в иловый колодец. Плавающие вещества задерживаются внутренней стенкой сборного лотка и по мере накопления сбрасываются в иловый колодец по трубе через кольцевой лоток. В результате эффект очистки стоков в сооружении достигает 75%. Характеристика работы осветлителей приведена в табл. 4.22. Пропускная способность осветлителя диаметром 9 м при продолжительности пребывания в нем сточной жидкости 1,5 ч -- 53,6 л/с, а осветлителя диаметром 6 м -- 23,6 л/с. Осветлители компонуются в блок из двух и четырех сооружений.



1 - зона осаждения; 2 - зона накопления и уплотнения осадка; 3 - подача исходной воды; 4 - водоворотная камера хлопьеобразования; 5 - периферийный желоб для сбора осветленной воды; 6 - отвод осветленной воды; 7 - отвод осадка.

Рисунок 11 - Вертикальный отстойник с водоворотной камерой хлопьеобразования

Осветлитель с естественной аэрацией представляет собой вертикальный отстойник с внутренней камерой флокуляции. Сточная вода поступает по лотку в центральную трубу, на конце которой прикреплен отражательный щит. Вследствие разницы уровней воды (0,6 м) в подводящем лотке и осветлителе происходит эжекция воздуха потоком сточных вод, поступающих в осветлитель. В камере флокуляции происходит частичное окисление органических веществ и усиленное хлопьеобразование, способствующее интенсификации процесса. Из камеры флокуляции сточная вода направляется в отстойную зону осветлителя, в которой при прохождении через слой взвешенного осадка задерживаются мелкодисперсные взвешенные частицы. Осветленная вода через кромку водослива переливается в периферийный лоток и далее в отводящий. Выпавший осадок под гидростатическим напором удаляется по трубе в иловый колодец. Плавающие вещества задерживаются внутренней стенкой сборного лотка и по мере накопления сбрасываются в иловый колодец по трубе через кольцевой лоток. В результате эффект очистки стоков в сооружении достигает 75%. Характеристика работы осветлителей приведена в табл. 4.22. Пропускная способность осветлителя диаметром 9 м при продолжительности пребывания в нем сточной жидкости 1,5 ч -- 53,6 л/с, а осветлителя диаметром 6 м -- 23,6 л/с. Осветлители компонуются в блок из двух и четырех сооружений.

1.2.9 Тонкослойный отстойник

Для увеличения эффективности отстаивания используют тонкослойные отстойники (рис. 2.15). Они могут быть вертикальными, радиальными или горизонтальными; состоят из водораспределительной, водосборной и отстойной зон. В таких отстойниках отстойная зона делится трубчатыми или пластинчатыми элементами на ряд слоев небольшой глубины (до 150 мм). При малой глубине отстаивание протекает быстро, что позволяет уменьшить размеры отстойников.



1 -- труба для удаления осадка; 2 -- труба для выпуска воздуха; 3, 7 -- отвод осветленной воды из осадкоуплотнителя; 4 -- трубопровод подогрева; 5 -- отверстия в поперечных сборных желобах; 6 -- сварной лоток; 8 -- многослойная загрузка; 9 -- корпус; 10 -- кирпичная кладка; 11 -- подвод воды в секцию; 12 -- гравийная камера хлопьеобразования

Рисунок 12 - Тонкослойный отстойник

Тонкослойные отстойники классифицируются по следующим признакам:

1) по конструкции наклонных блоков: трубчатые и полочные;

2) по режиму работы -- периодического (циклического) и непрерывного действия;

3) по взаимному движению осветленной воды и вытесняемого осадка -- с прямоточным, противоточным и смешанным (комбинированным) движением.

Поперечное сечение трубчатых секций может быть прямоугольным, квадратным, шестиугольным или круглым. Полочные секции монтируются из плоских или гофрированных листов и имеют прямоугольное сечение. Элементы отстойника выполняют из стали, алюминия и пластмассы (полипропилена, полиэтилена, стеклопластиков). Наклон блоков в отстойниках периодического (циклического) действия небольшой. Накопившийся осадок удаляется промывкой обратным током осветленной воды. Наклон элементов в отстойниках непрерывного действия составляет 45…60°. Эффективность трубчатых и полочных отстойников практически одинакова.

1.2.10 Отстойник с водораспределительным устройством

Отстойник с вращающимся водораспределительным и водосборным устройством (рисунок 13), обеспечивает осветление основной массы сточной жидкости в покое, что существенно повышает эффект осветления.

Распределение сточной жидкости и сбор осветленной воды производится с помощью вращающегося желоба, разделенного продольной перегородкой на два лотка. Распределительный лоток имеет струенаправляющие лопатки и днище со щелями, через которые падают тяжелые частицы. Водосборный лоток с затопленным водосливом имеет водонепроницаемые стенки и днище. Вода из лотка отводится с помощью сифона в отводящий желоб. Водосборный лоток у днища снабжен направляющим козырьком.

Отстойник такой конструкции имеет производительность, в 1,5 раза большую производительности типового радиального отстойника при одинаковом эффекте осветления.



1 - вращающийся желоб; 2 - щелевое днище; 3 - отводящий желоб; 4 - шибер; 5 - отводящий сифон; 6 - трубопровод подачи сточной жидкости; 7 - иловая труба,8 - продольная перегородка; 9 - струенаправляющие лопатки. 10 - водосборный лоток; 11 - затопленный водослив; 12 - направляющий козырек

Рисунок 13 - Отстойник с вращающимся водораспределительным устройством



2. Блок-схема процесса

Рисунок 14 - Блок-схема процесса отстаивания

Факторы H- контролируемые, регулируемые:

1. Количество поступающей суспензии;

2. Скорость подачи суспензии;

3. Время выгрузки;

4. Футеровка;

5. Размер скребков;

6. Объём отстойника;

7. Контрольный расход поглотителя;

8. Скорость вращения скребков;

9. Загрязнение лотка отвода;

10. Осадки;

11. Время загрузки.

Факторы X- контролируемые, нерегулируемые:

1. Температура окружающей среды;

2. Атмосферное давление;

3. Скорость осадки взвеси;

4. Плотность суспензии;

5. Размер частиц;

6. Коррозия деталей;

7. Разность плотностей фаз;

8. Форма частиц;

9. Степень шероховатости поверхности частиц.

10. Размер частиц.

Факторы Z- неконтролируемые, нерегулируемые:

1. Человеческий фактор;

2. Эксплуатационные воздействия;

3. Перепады электроэнергии;

4. Примеси в суспензии.

Отклики Y:

1. Затраты трудовых ресурсов;

2. Качество очистки;

3. Производительность отстойника;

4. Экономические затраты;

5. Затраты времени.

6. Долговечность.



3. Расчёт

Расчет произведен по примеры из учебника В. Ф. Кожинова «Очистка питьевой и технической воды»[1].

Заданная расчётная производительность отстойника Q=4000 мі/ч

Площадь радиального отстойника рассчитывается по формуле:

, мІ (1)

де Q - расчётный расход воды, мі/ч;

- скорость выпадения взвеси, задерживаемой отстойником, м/ч;

- площадь вихревой зоны радиального отстойника, мІ.

Радиус вихревой зоны вычисляется по формуле:

, м, (2)

где - радиус цилиндрического водораспределительного устройства, м.

, м.

Следовательно,

, мІ.

Подставляем получившиеся данные в (1) формулу,

, мІ.

Внутренний радиус отстойника вычисляется по формуле:

, м;(3)



, м;

откуда D=39,1, м.

Применительно к типовому оборудованию, выпускаемому отечественной промышленностью (стр. 102 таб. 28 []), диаметр (D) принимаем равным 50 м.

Глубину отстойника у периферии принимаем .

Дну отстойника придаётся уклон i = 0,05 от периферии к центру.

Глубина отстойника в центре рассчитывается по формуле:

, м(4)

? 3,5, м.

Скребковая ферма делает 2,3 оборота за 1 час.

Распределительное устройство радиального отстойника размещается в центре и представляет собой цилиндрическую дырчатую перегородку. Нижняя кромка перегородки опущено ниже уровня воды в отстойнике на глубину, которая равна глубине отстойника (2,5м) у периферии.

Боковая поверхность водораспределительного цилиндра рассчитывается по формуле:

мІ; (5)

мІ.

Суммарная площадь поверхностей на боковой поверхности водораспределительного цилиндра:

, мІ,(6)

где - производительность в секунду,

- скорость воды в отверстиях цилиндра.

, мІ.

Необходимое количество отверстий диаметром и площадью составляет:

,шт, (7)

шт.

Площадь всех отверстий составляет:

от площади боковой поверхности водораспределительного цилиндра, что вполне допустимо.

Отверсития размещаем в 12 вертикальных рядов по окружности цилиндра с расстоянием между осями отверстий:

мм.

Расстояние между осями отверстий в горизонтальных рядах при длине окружности цилиндра м составляет:

, мм; (8)

мм.

Необходимая площадь затопленных отверстий при скорости прохода через них воды будет:

, мІ; (9)

мІ.

принимаем отверстия диаметром 40 мм и площадью 0,001256 мІ.

Получаем, что число затопленных отверстий в желобе:

, шт; (10)

При длине кольцевого желоба:

(11)

.

расстояние между осями отверстий равно:

(12)



4. Охрана труда и окружающей среды

Охрана труда является социально-технической наукой, которая выявляет и изучает производственные опасности и профессиональные вредности и разрабатывает методы их предотвращения или ослабления с целью устранения производственных несчастных случаев и профессиональных заболеваний рабочих, аварий и пожаров.

Основными задачами службы охрана труда являются организации работы по ликвидации причин производственного травматизма в организациях и на предприятиях и осуществление контроля за работой производственных и технических служб организаций и предприятий по улучшению условий труда совершенствованию техники безопасности и средств защиты на основе широкого внедрения достижения науки и технике и повышения культуры производства, разработка и осуществление организационно-технических и санитарно-гигиенических мероприятий по предупреждению производственного травматизма и профессиональных заболеваний.

Безопасное ведение технологического процесса очистки сточных вод обеспечивается:

1. Точным и неуклонным соблюдением норм технологического режима, предусмотренного регламентом.

2. Строгим соблюдением сроков проведения ППР и испытания оборудования.

3. Четкой и безопасной работы систем автоматического контроля производства.

4. Строгим соблюдением требований рабочих инструкций, инструкций по технике безопасности и противопожарному режиму. Образование взрывоопасной концентрации паров в смеси с воздухом может иметь место в следствии:

а) плохой герметичности запорной арматуры и материальных трубопроводов.

б) отключение приточно-вытяжной вентиляции.

Основные требования допуска к работе с использованием оборудования по очистке сточных вод:

1. К работе допускать обученных и сдавших экзамены лиц не моложе 18 лет.

2. Должна быть выполнена защита оборудования, сооружений, коммуникаций от статического электричества и вторичного проявления молнии.

3. Аппараты и механизмы, подведомственные Госгортехнадзору, должны своевременно пройти необходимые испытания.

4. Не допускать загромождения проходов, лестниц, дверей, рабочих мест.

5. Не становиться на борта сооружений, ходить через лотки только по переходным мостикам.

6. Своевременно в зимнее время чистить дорожки от снега и скалывать лед на переходных мостиках.

Безопасная работа с токсичными веществами обеспечивается:

а) надежной герметизацией оборудования и материальных трубопроводов.

б) неправильной работой приточно-вытяжной вентиляции, обеспечивающей санитарную норму вредных примесей в воздухе.

в) работой в спецодежде, установленной для данного рабочего места и обязательным применением и индивидуальных средств защиты в случае превышения предельно-допустимых концентраций в помещении.

г) обязательным использованием при работе с веществами, вызывающими ожоги кожи, глаз, защитных средств (очков или маски от противогаза, резиновых перчаток, резиновых сапог) в точном соответствии с действующими инструкциями.

Правила подготовки и проведения ремонтов, сооружений, оборудования и коммуникаций.

Ремонт сооружений, оборудования, коммуникаций производится в соответствии с графиком ППР, утвержденным главным инженером.

До начала ремонтных работ электропусковые устройства должны

быть обесточены, приводные ремни, если они есть, сброшены, а на рубильниках и других пусковых устройствах должны висеть плакаты:

«НЕ ВКЛЮЧАТЬ! РАБОТАЮТ ЛЮДИ!»

Сооружения и агрегаты должны быть освобождены от осадка, отглушены от материальных трубопроводов, при необходимости промыты водой и провентилированы с обеспечением всех мер безопасности.

Все вновь смонтированное оборудование и вышедшее из капитального ремонта может быть пущено в работу только после осмотра механической, электрической и строительной части, установки всех оградительных устройств и пробного испытания в рабочем режиме.

Сдача оборудования и сооружений в ремонт и прием из ремонта оформляется в журнале приема и сдачи оборудования в ремонт под роспись принимающего и сдающего.

Аварийная остановка очистных сооружений:

- причины возникновения аварий и аварийных ситуаций и меры их ликвидации подробно описаны: План ликвидации аварий на очистных сооружениях и перекачных станциях №1 и №2.

Производство работ повышенной опасности:

- к работам повышенной опасности относятся строительные, монтажные, ремонтные работы, выполняемые ремонтными службами, подрядными организациями, при выполнении которых возможно травмирование ремонтного и технологического персонала, создание опасных и аварийных ситуаций при работающем в цехе оборудовании или при выполнении технологических операций;

- к выполнению работ повышенной опасности допускаются инженерно-технические работники и рабочие, имеющие специальность и квалификацию соответствующее характеру проводимых работ, а также умеющих пользоваться индивидуальными защитными средствами и знающие способы оказания первой помощи пострадавшим.

Ответственный руководитель работ за 15 минут перед началом смены должен провести со своими подчиненными собрание, на котором обязан выдать работающим задание на смену и указать меры безопасности.

На очистных сооружениях наряд-допуск выписывается на следующие виды работ:

- работа в баках, колодцах, отстойниках, резервуаре активного ила, песколовках, аэротенках, контактных резервуарах, песковой и иловых площадках, хлораторной.



Список используемых источников

1) Кожинов В.А. Очистка питьевой и технической волы Издание 3-е переработанное и дополненное. - М.: Стройиздат, 1971,- 304 с.

2) Еремин Н.Ф. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов: Учеб. для вузов по спец. «Пр-во строит, изделий и конструкции». -- М.: Высш. шк,. 1986 -- 280 с.

3) Еремин Н.Ф. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов. - М.: В.ш., 1986.- 279 с.

4) Борщ И.У., Вознесенский В.А., Мухин В.З., Сачко В.П., Сидоров Н.А. Процессы и аппараты в технологии строительных материалов. - Киев.: В.ш., 1981.- 296 с.

5) Зотов Н И. Экспериментальный гормкигтальный отстойник. // Проектирование водоснабжения н канализации. Серия XX. Вып. 5. - 1979.

6) Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов в химической технологии. - 7-е изд. - М.: Химия, 1970. - 620 с.

7) Яковлев С. В., Карелин Я. А., Жуков А. И., Колобанов С. К. Канализация. Учебник для вузов. Изд. 5-е, перераб. и доп., - Москва: Стройиздат, 1975. - 632 с.

8) Калину и В И.. Кедров В.С.. Ласков Ю.М. Сафонов П.В. Основы гидравлики, водоснабжения и канализации. И здание 2-е переработанное и дополненное. -М.: Стройнздат. 1972.- 384 с.

9) Минц Д.У. Теоретические основы технологии очистки воды. -М.: Стройизлат. 1964.-296 с.

10) Процессы и аппараты технологии строительных изделий. Часть1. Механические и гидромеханические процессы и аппараты: учебное-пособие. - 2011. - 151 с.

Размещено на Allbest.ru