Анализ устройства системы очистки воды с расчетом параметров отстойника непрерывного действия производительностью 75 т/ч

Исследование особенностей вертикальных, горизонтальных и радиальных типов отстойников. Изучение способов выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. Определение скорости осаждения шарообразной частицы, расчет затрат электроэнергии на подачу воды.
Краткое сожержание материала:

Размещено на http:///

Размещено на http:///

Курсовая работа

по дисциплине ПРИРОДООХРАННЫЕ СИСТЕМЫ И СООРУЖЕНИЯ

на тему «Анализ устройства системы очистки воды с расчетом параметров отстойника непрерывного действия производительностью 75 т/ч»

Содержание

Введение

1. Аналитический обзор аппарата

2. Расчет отстойника непрерывного действия

Заключение

Список литературы

Введение

Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей, которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других, более сложных сооружениях, или как способ окончательной очистки, если по местным условиям требуется выделить из сточных вод только нерастворенные (осаждающиеся или всплывающие) примеси.

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.

Отстаивание - один из наиболее дешевых процессов разделения неоднородных систем, поэтому его часто используют для первичного разделения, что удешевляет его последующее, окончательное разделение смеси более сложными способами.

1. Аналитический обзор аппарата

Отстойники разделяются на три основных конструктивных типа в зависимости от направления движения воды - вертикальные, горизонтальные, радиальные. К отстойникам относят и осветлители, где одновременно с отстаиванием сточная вода фильтруется через слой взвешенного осадка, а также комбинированные сооружения - осветлители- перегниватели и двухъярусные отстойники, в которых наряду с осветлением воды осуществляется сбраживание и уплотнение выпавшего осадка.

Тип отстойника и его конструкцию следует выбирать в зависимости от производительности, концентрации и характера нерастворенных примесей в воде, способа обработки осадка, уровня стояния грунтовых вод, местных условий площадки строительства. В каждом конкретном случае выбор типа отстойников должен определяться в результате технико-экономического сравнения нескольких вариантов. Число первичных отстойников надлежит принимать не менее двух, вторичных - не менее трех. Вертикальные отстойники применяют при производительности очистной станции до 20 тыс.м³/сут, горизонтальные - свыше 15тыс.м/сут, радиальные - свыше 20 тыс.м³/сут, осветлители- перегниватели - до 30 тыс.м³/сут, двухъярусные отстойники - до 10 тыс. м³/сут.

В большинстве случаев эффект очистки в отстойниках составляет 50-70 % при продолжительности отстаивания 1-3 ч; эффективность работы осветлителей достигает 70 %. Для улучшения отстаивания в сточную воду вводят коагулянты и флокулянты, способствующие увеличению скорости осаждения взвешенных частиц.

Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольные в плане резервуары, выполненные из железобетона и оборудованные водораспределительными и водосборными устройствами (рис. 1.1). Вода поступает в отстойник с торцевой стороны. Для более равномерного распределения воды по сечению отстойника устраивают водораспределительные и водосборные устройства в виде поперечных водосливов, дырчатых перегородок и желобов.

Рис. 1.1. Горизонтальный отстойник 1 - водоподводящий лоток; 2 - привод скребкового механизма; 3 - скребковый механизм; 4 - водоотводящий лоток; 5 - отвод осадка.

отстойник грубодисперсный примесь радиальный

В отстойнике каждая частица движется с потоком воды в горизонтальном направлении со скоростью V и вниз под действием силы тяжести со скоростью и_о. Таким образом, скорость перемещения каждой частицы будет представлять равнодействующую двух этих скоростей. В отстойнике успеют осесть только те частицы, траектория которых пересекает дно отстойника в пределах его длины.

Вертикальные отстойники представляют собой цилиндрический (или квадратный в плане) резервуар с коническим днищем, образующим емкость для накопления осадка. Различные типы вертикальных отстойников отличаются конструкцией впускных и выпускных устройств. Наиболее распространенным типом является отстойник с впуском воды через центральную трубу, снабженную в нижней части раструбом и отражательным щитом

Радиальные отстойники представляют собой круглые в плане резервуары диаметром от 18 до 50 м и более. Они предназначены для очистки больших количеств сточных вод с высоким содержанием взвесей (более 2000 мг/'л).

Известны радиальные отстойники трех конструктивных модификаций - с центральным или периферийным впуском воды и вращающимся сборно-распределительным устройством (УВР).

В отстойниках с центральным впуском (рис.1.2), вода поступает по центральной трубе снизу вверх, а затем движется от центра к периферии. Скорость течения при этом меняется от максимальной в центре до минимальной на периферии, на середине радиуса она составляет 5- 10 мм/с. Глубина проточной части отстойника 1,5-5 м, отношение диаметра к глубине D:H-6-12 (до 30). Эффективность осаждения в них составляет 60 %.

Осадок, выпавший на дно отстойника, сгребается скребковым механизмом, укрепленным на вращающейся ферме, 1с приямку, расположенному в центре, откуда удаляется насосом или под действием гидравлического давления. В отстойниках с периферийном впуском воды достигается в 1,3-1,6 большая производительность, чем в обычных радиальных отстойниках. Распределительное устройство представляет собой периферийный кольцевой лоток с зубчатым водосливом или щелевыми донными отверстиями и полупогруженную перегородку, которые образуют с бортом отстойника кольцевую зону, где происходит быстрое гашение энергии входящих струй, выделение и задержание плавающих веществ. Вода входит в рабочую зону отстойника через кольцевое пространство, образуемое нижней кромкой перегородки и днищем, а отводится через центральную трубу.



Рис.1.2. Радиальный отстойник 1 - труба для подачи воды; 2 - скребки; 3 - распределительная камера; 4 - приямок для сбора осадка; 5 - водосчив, 6 - отвод осадка

Отстаивание происходит под действием силы тяжести, :

где - масса частицы, кг;

= 9,81 м/с² - ускорение свободного падения.

Различают аппараты периодического, непрерывного и полунепрерывного действия. Непрерывно действующие отстойники подразделяют на одноярусные, двухъярусные, многоярусные.

Периодически действующие отстойники представляют собой низкие бассейны без перемешивающих устройств. Такой отстойник заполняют суспензией, которая остается в состоянии покоя в течение определенного времени, необходимого для оседания твердых частиц на дно аппарата. После этого слой осветленной жидкости сливают через патрубок (штуцер) или кольцевой желоб, расположенные выше уровня осевшего осадка . Патрубок - короткая труба отвода пара, газа или жидкости. Штуцер - соединительный патрубок, обеспечивающий присоединение трубопровода к резервуарам, аппаратам, другим трубопроводам и т.п. Осадок обычно представляет собой подвижную текущую густую жидкую массу - шлам, который выгружают через верх аппарата или удаляют через нижний спусковой кран. Размеры и форма аппаратов периодического действия зависят от концентрации взвешанных твердых частиц (например массовой концентрации, (кг тв. частиц / кг системы), их размеров (- эквивалентный диаметр твердых частиц, м). Чем крупнее частицы и чем больше их плотность (, кг/ м³) тем, меньший диаметр ( м) может иметь аппарат. Скорость отстаивания существенно зависит от температуры , с изменением которой изменяется вязкость жидкости, характеризуемая - динамическим коэффициентом вязкости жидкости, Па * с. Скорость осаждения обратно пропорциональна , а величина последнего уменьшается с увеличением температура,

Для отстаивания небольших количеств жидкости применяют отстойники в виде цилиндрических вертикально установленных резервуаров с коническим днищем, имеющими кран или люк для разгрузки осадка и несколько кранов для слива жидкости, установленных на корпусе на разной высоте.

Для отставания значительных количеств в жидкости, например для очистки сточных вод, используют бетонные бассейны больших размеров или несколько последовательно соединенных резервуаров, работающих полунепрерывным способом: жидкость (вода) поступает и удаляется непрерывно, а осадок (шлам) выгружают из аппарата периодически.

Отстойники непрерывного действия нашли широкое распространение в производственной практике. Наиболее типичны - отстойники непрерывного действия с гребковой мешалкой (рис. 1.3). Они представляют собой невысокие (относительно диаметра, ) цилиндрические резервуары 1 со слегка коническим днищем и внутренним кольцевым желобом 2 (вдоль верхнего края аппарата) для сбора осветленной жидкости.



Рис. 1.3 Отстойник непрерывного действия с гребковой мешалкой

1 - цилиндрическая часть корпуса; 2 - кольцевой желоб; 3 - ме...