Проект рационального водопользования целлюлозно-бумажного производства

Объем зоны накопления и уплотнения осадка:

W_ш = (19)

где Т - время накопления осадка, равное 3 - 12 ч;

Q - производительность осветлителя, м³/ч;

С_u - концентрация взвеси в исходной воде, мг/дм³;

д - средняя концентрация уплотненного осадка, которая в зависимости от С_u и Т составляет от 6000 до 38000 г/м³.

W_ш = = 113,4 м³

Количество воды, удаляемой с осадком 1,5W_ш = 170,1 м³

Диаметр осветлителя рассчитывается по формуле:

D_o = 1,13(1 + ) (20)

где С_о - объемная концентрация взвеси в осветителе, С_о = 0,12 [4];

- коэффициент снижения скорости движения воды в осадкоуплотнителе по сравнению со скоростью в защитной зоне осветлителя, принимаемый равным 0,9 с;

- удельная концентрация взвеси в неуплотненном осадке, 0,08 г/см³;

- скорость движения воды в осветлителе, м/ч.

D_o = 1,13(1 + ) = 9,75 м

Диаметр осадкоуплотнителя рассчитывается по формуле:

D_ш = 1,13 (21)

D_ш = 1,13 = 3,77 м

Расход воды через осадкоуплотнитель рассчитывается по формуле:

q_o = (22)

q_o = = 44,04 м³/ч

Расчетную высоту контактной среды Н_с принимаем 3,8 м.

Высота контактной среды в цилиндрической части осветлителя

H_в = 0,54 H_c = 0,54·3,8 = 2,05 м (23)

Высоту контактной среды Н_сґ принимаем 4,4.

Высота защитной зоны:

Н_з = 0,54 = 0,54 = 1,69 м (24)

Высота цилиндрической части осветлителя:

Н_ц = Н_в + Н_з + h_к = 2,05 + 1,69 + 0,5 = 4,24 м (25)

Высота нижней конической части осветлителя:

Н_к = Н_сґ - Н_в + h_р = 4,4 - 2,05 + 0,5 = 2,85 м (26)

Общая высота кольцевой части осветлителя:

Н_о = Н_ц + Н_к = 4,24 + 2,85 = 7,09 м (27)

Общий объем осветлителя, включающий основную его часть в виде цилиндра и осадкоуплотнителя:

W_о = (F_ос + F_ш)(h_к + Н_з + Н_с + h_р) (28)

W_o = (41,67 + 30,86)·(0,5 + 1,69 + 3,8 + 0,5) = 470,72 м³

Камерно-лучевой распределитель

Таблица 5. Расчетные показатели камерно-лучевых распределителей и размеры их конструктивных элементов.

Показатели и конструктивные элементы	Значения показателей
Продолжительность смешения при установке внутри трубопровода Т, с	0,6 - 1,0
То же, при установке вблизи выходного (входного) сечения трубопровода Т, с	1,0
Скорость потока v, м/с	Не менее 0,5
Коэффициент гидравлического сопротивления ж	2,1
Отношения размеров элементов к диаметру D подающего (отводящего) трубопровода:
диаметр камеры dк	0,25 - 0,30
диаметр циркуляционного патрубка dц	0,15 - 0,20
диаметр лучевого ответвления dл	0,05 - 0,08
диаметр реагентопровода dр	0,10 - 0,15
высота камеры Нк	0,30
высота циркуляционного патрубка Нц	0,20
длина лучевых ответвлений Lл	0,25 - 0,30
Число лучевых ответвлений nл	8
Диаметр боковых отверстий лучевых ответвлений dо, мм	4 - 10
Коэффициент перфорации лучевых ответвлений Кп	1,4 - 1,6

Добавление азота и фосфора рекомендуется осуществлять перед поступлением сточных вод на очистку в анаэробный реактор.

N = 300 мг/л; Р = 60 мг/л

(NH₄)₂HPO₄ P₂O₅ - 51% NH₄ - 23%

0,44 содержание Р в P₂O₅

1,05 - коэффициент учитывающий осаждение Р в EGSB

m_(NH4)2HPO4 = 60 · 1,05/ 0,44 · 0,51 = 286,4 мг/л

m_(NH4)2HPO4 = 286,4 · 1000 = 286400 мг/л = 286,4 кг/л

m_N = 286,4 · 0,23 · 0,778 = 51,2 мг/л

0,77 содержание N в NH₄

m_N = 300 - 50 = 250 мг/л

0,35 содержание N в NH₄NO₃

1,05 - коэффициент учитывающий осаждение N в EGSB

m_NH4NO3 = 250 · 1,05/ 0,35 = 750 мг/л

m_NH4NO3 = 750 · 1000 = 750000 мг/л = 750 кг/л

Расчет аэробного реактора (SBR)

Исходя из литературных данных примем эффективность удаления ХПК и БПК в данных реакторах до 90%, взвешенных веществ - до 85%

продолжительность аэрации на частичное окисление:

t = (29)

где - БПК поступающий в реактор со сточной водой, мгО₂/л;

L_ex - БПК очищенной воды, мгО₂/л;

a_i - доза ила в реакторе (2 г/дм³);

S - зольность ила (30%);

с - удельная скорость окисления (6 мг/г·час).

t = = 2,4 ч

Объем биореактора:

Va = (30)

где q_w - часовой расход сточных вод, м³/ч;

t - период нахождения сточной воды в биореакторе, ч;

n - число биреакторов

Va = = 600 м³

Площадь биореактора:

F = (31)

где V - объем реактора, м^3;

h - высота реактора, м.

F = = 200 м²

Диаметр биореактора:

Д = (32)

Д = = 16 м

Объем нижней части резервуара (зона накопления осадка) принимается

конструктивно. Зона накопления осадка устраивается с наклонными стенками суглом конусности между ними 50° для создания благоприятных условий сползания выпавшего осадка.

Высота зоны накопления осадка:

Нз.н. = 3 (33)

Нз.н. = 3 = 13,8 м

Объем зоны осветления:

 (34)

где - радиусы нижней конической и верхней цилиндрической соответственно.

м

Общий объем реактора:

(35)

м³.

Общая высота биореактора:

(36)

где - высота борта биореактора (возвышение внешней стенки биореактора над кромкой сборной водосливной стенки) - 0,5 м.

м,

Прирост активного ила в реакторах:

(37)

где - концентрация взвешенных веществ, поступающих в реактор;

- коэффициент прироста активного ила, для городских и производственных сточных вод = 0,3-0,4.

мг/л,

Часовое количество избыточного активного ила с учётом сезонной неравномерности его прироста:

 (38)

где - прирост активного ила в SBR-реакторах, г / м³;

U - вынос ила из SBR-реактора, мг/л;

Q - суточный расход сточных вод;

С - концентрация избыточного ила, г/м³

м³/ч,

2.3.7. Расчет УФ обеззараживающего устройства

Используется уф-обеззараживатель фирмы uv-system российской фирмы ОВД-300А удовлетворяющий существующему расходу с габаритами: 0,4х0,6х1,9; мощностью 3,7 кВт. Диаметр патрубка 200 мм.

Интенсивность бактерицидного излучения измеряется при помощи специальных датчиков-приемников излучения, селективно измеряющих бактерицидное излучение с длиной волны 220 - 280 нм.

Среднее время пребывания воды в камере обеззараживания рассчитывается по формуле:

t = (33)

где t - среднее время пребывания воды в камере обеззараживания, с.;

S - поперечное сечение камеры обеззараживания, см.;

L - длина камеры обеззараживания, см.;

Q - расход воды, м³;

278 - коэффициент пересчета размерности единиц.

t = = 1,1 с

Контроль за эффективной дозой облучения производится путем учета интенсивности бактерицидного излучения в камере обеззараживания, времени пребывания воды в ней и рассчитывается по формуле:

D = E·t, (34)

где D - эффективная доза облучения, Дж/см²;

E - средняя интенсивность бактерицидного излучения в Вт/см²;

D = 2700·1,1 = 2970 Дж/см²

Заключение

В данном курсовом проекте разработана технологическая схема очистки сточных вод целлюлозно-бумажного производства, а именно древесно-подготовительного цеха и выполнен укрупненный расчет очистных сооружений водоотведения.

Библиографический список

1. Серпокрылов, Н.С., Вильсон, Е.В., Гетманцев, С.В., Марочкин А.А. Экология очистки сточных вод физико-химическими методами / Н.С. Серпокрылов, Е.В. Вильсон, С.В. Гетманцев, А.А. Марочкин. - М.: Изд-во Ассоциация строительных вузов, 2009. - 264 с.

2. Боголицын, К.Г. ХПК как критерий оценки техногенного воздействия предприятий ЦБП на природную экосистему / К.Г. Боголицын, А.С. Почтовалова, Т.В. Соболева // Материалы межд. молодежного эколог. форума стран Баренцрегиона. - Архангельск, 2001. - С. 151 - 159.

3. Чернобережский, Ю.М. Коагуляционная очистка сточных вод предприятий целлюлозно - бумажной промышленности / Ю.М. Чернобережский, А.Б. Дягилева, И.А. Барышева // Журнал прикладной химии. - 1994. - Т.67. - №3 - С.402 - 406.

4. Байбородин, А.М., Локальная очистка сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий методом коагуляции: диссертация кандидата технических наук. - Архангельск, 2014. - 134 с.

5. Гетманцев, С.В. Очистка производственных сточных вод коагулянтами и флокулянтами / С.В. Гетманцев, И.А. Нечаев, Л.П. Гандурина - М.: Издательство АСВ, 2008. - 272 с.

6. Байбородин, А.М., Воронцов, К.Б., Богданович, Н.И. Разработка системы локальной очистки сильнозагрязненных сточных вод целлюлозно-бумажных предприятий // Вода: химия и экология. -- 2011. -- № 8. -- c. 16 - 21.

7. ГОСТ Р 52769-2007 Вода. Методы определения цветности.

8. Яковлев, С.В. Очистка производственных сточных вод / С.В. Яковлев, Я.А. Карелин, Ласков Ю.М. // М.: Стройиздат, 1985. - 200 с.

9. Линевич, С.Н. Коагуляционный метод водообработки: теоретические основы и практическое использование / С.Н. Линевич, С.В. Гетманцев. - М.: Наука, 2007. - 230 с.

10. Личутина, Т. Ф. Оптимизация нормирования сброса стоков предприятий ЦБП в водотоки / Т. Ф. Личутина, И. В. Мискевич, О. С. Бровко, М. А. Гусакова. - Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - 212 с.

11. Гандурина, Л.В. Органические флокулянты в технологии очистки природных и промышленных сточных вод и обработки осадка / Л.В. Гандурина // Инженерное обеспечение объектов строительства: Обзорная информация. - М.: ВНИИНТПИ, 2000. - Вып.2. - 59 с.

12. Гандурина, Л.В. Сравнение эффективности алюмосодержащих коагулянтов для очистки воды от взвешенных и растворенных загрязнений: коагуляционная очистка мутных малоцветных вод, Ч.1 / Л.В. Гондурина, Т.А. Будыкина // Вода: химия и экология. - 2011. - Т. 1. - № 1. - С. 39 - 43.

Размещено на Allbest.ru