<< Предыдущая

стр. 26
(из 44 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>


От влажной газоочистки

От грануляторов стержневых смесей
От гидровыбивки отливок и регенерации смеси
Взвешенные вещества Масла
Мелкодисперсная минеральная пыль
Песок, частицы шлака

Песок, окалина, глина Органические вещества
0,01...0,05
0,01
2...5

20...40

0,5..15
0,05
40...45

65

50

15...30




Продолжение табл. 6.5
Тип цеха, участка
Вид сточных вод
Основные примеси
Концентрация примесей, кг/м3
Температура сточных вод, °С
Кузнечно-прессовые




Механичес-ие








Термические








Травильные







Гальванические
От охлаждения поковок и оборудования




Отработанные сма-зочно-охлаждающие жидкости

Из гидрокамер окрасочных отделений'

Из отделений гидравлических испытаний

Промывные растворы


Из закалочных ванн





Промывные воды



Отработанные растворы



Промывные воды

Отработанные электролиты
Взвешенные вещества минерального происхождения
Окалина
Масла

Взвешенные вещества
Сода
Масла

Органические растворители
Масла, краски
Взвешенные вещества Масла

Окалина
Щелочи
Масла
Взвешенные вещества минерального происхождения
Тяжелые металлы
Масла
Цианиды
Механические
Маслоэмульсии
Щелочи
Кислоты
Механические
Маслоэмульсии
Щелочи
Кислоты
Хром
Циан
Тяжелые металлы
Кислоты
Щелочи
Масла
Хром
Циан
0,1...0,2


5...8
10...15

0,2...1
5...10
0.5...2

0,1...0,2

0,1...0,3 0,1...0,2
0,03...0,05

0,02...0,03 0,02...0.03 0,01...0,02 0,05...0,25


0,03...0,15 0,001...0,01 0,002...0,05
0,4
0,05...0,1 0,02...0,2 0,02...0,25 10...20
10
20...30
30...50 0,005...0,2
0,005...0,15 0...10
0,04...20 0,02...30 0,02...0,05 5...200
10...100
30...40





15...20



15...25


15...20


50...60


30...40





15...25







20...30

20...25

Бытовые сточные воды, образующиеся в раковинах, санитарных узлах, душевых и тому подобном, содержат крупные примеси (остатки пищи, тряпки, песок, фекалии и т. п.); примеси органического и минерального происхождения в нерастворенном, коллоидном и растворенном состояниях; различные, в том числе болезнетворные бактерии. Концентрация указанных примесей в бытовых сточных водах зависит от степени их разбавления водопроводной водой.
Поверхностные сточные воды образуются в результате смывания дождевыми, снеговыми и поливочными водами загрязнений, имеющихся на поверхности грунтов, на крышах и стенах зданий и т. п. Основными примесями поверхностных сточных вод являются механические частицы (земля, песок, камень, древесные и металлические стружки, пыль, сажа) и нефтепродукты (масла, бензин, керосин, используемые в двигателях транспортных средств).
При выборе схемы станции очистки и технологического оборудования необходимо знать расход сточных вод и концентрацию содержащихся в них примесей, а также допустимый состав сточных вод,. сбрасываемых в водоемы. Допустимый состав сточных вод рассчитывают с учетом «Правил охраны поверхностных вод». Эти правила предназначены для предупреждения избыточного загрязнения сточными водами водных объектов. Правила устанавливают нормы на ПДК веществ, состав и свойства воды водоемов.
Расчет допустимой концентрации примесей в сточных водах, сбрасываемых в водоемы, проводят в зависимости от преобладающего вида примесей сточных вод и характеристик водоема.
При преобладающем содержании взвешенных веществ их допустимая концентрация в очищенных сточных водах

,

где св —концентрация взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м3; n—кратность разбавления сточных вод в воде водоема, характеризующая часть расхода воды водоема, участвующую в процессе перемешивания и разбавления сточных вод; ПДК — предельно допустимая концентрация взвешенных веществ в воде водоема, кг/м3.
При преобладающем содержании растворенных веществ допустимая концентрация каждого из них в очищенных сточных водах



где Свi,—концентрация i-го вещества в воде водоема до сброса в него сточных вод, кг/м3; Cmi, —максимально допустимая концентрация того же вещества в воде водоема с учетом максимальных концентраций и ПДК всех веществ, относящихся к одной группе лимитирующих показатеяей вредности, кг/м3:


где с0 — концентрация загрязняющих веществ в сбрасываемых сточных водах, кг/м3; св и с — концентрации тех же веществ в воде водоема до и после сброса в них сточных вод, кг/м3.
Для водоемов с направленным течением кратность разбавления

n=(Qв+mQр)Qв

где Qв—объемный расход сточных вод, сбрасываемых в водоем с объемным расходом Qp, м3/ч; т —коэффициент смешения, показывающий долю расхода воды водоема, участвующей в процессе смешения:


где — коэффициент, характеризующий гидравлические условия смешения, м-1/3; ш —коэффициент, характеризующий месторасположение выпуска сточных вод (для берегового выпуска ш = 1; для выпуска в сечении русла ш = 1,5); ц = L/Ln —коэффициент извилистости русла; L —длина русла реки от сечения выпуска до расчетного створа, м; Ln — расстояние между этими же параллельными сечениями в нормальном направлении, м; Dф —коэффициент турбулентной диффузии в водоеме, м2/с; Dф = gHWMCш (g—ускорение свободного падения, м/с2; Н—средняя глубина водоема по длине смешения, м; W—средняя по сечению водоема скорость течения на расстоянии L от места выпуска сточных вод, м/с; Сш =40...44 м0,5/с—коэффициент Шези [6.8]; М— функция коэффициента Шези, равная 22,3).
Условия смешения сточных вод с водой озер и водохранилищ существенно отличаются от условий их смешения в реках и каналах. Концентрация примесей сточных вод в начальной зоне смешения уменьшается более существенно, однако, полное их перемешивание происходит на значительно больших расстояниях от места выпуска, чем в реках и каналах. Расчет разбавления сточных вод в озерах и водохранилищах проводят в соответствии с [6.8].

6.4. Средства защиты гидросферы

Методы и технологическое оборудование для очистки сточных вод можно выбрать, зная допустимые концентрации примесей в очищенных сточных водах. При этом необходимо иметь в виду, что требуемые эффективность и надежность любого очистного устройства обеспечиваются в определенном диапазоне значений концентрации примесей и расходов сточных вод. С этой целью применяют усреднение концентрации примесей или расхода сточных вод, а в отдельных случаях и по обоим показателям одновременно. Для этого на входе в очистные сооружения устанавливают усреднители, выбор и расчет которых зависит от параметров изменяющихся по времени сбросов сточных вод. Выбор объема усреднителя концентрации примесей сточной воды зависит от коэффициента подавления kп = (Сmax—Сср)/(сд—Сср),где Сmax —максимальная концентрация примесей в сточной воде, кг/м; Сcр — средняя концентрация примесей в сточной воде на входе в очистные сооружения, кг/м3; Сд —допустимая концентрация примесей в сточной воде, при которой обеспечивается нормальная эксплуатация очистных сооружений, кг/м3.
При kп ? 5 объем усреднителя (м3)



где ДQ —превышение расхода сточной воды при переменном сбросе, м3/с; ф3 — продолжительность переменного сброса, с; при kп < 5
После расчета объема усреднителя выбирают необходимое число секций, исходя из условия где h —высота секции усреднителя, м; Wд = 0,0025 м/с —допустимая скорость движения сточной воды в усреднителе.
В соответствии с видами процессов, реализуемых при очистке, целесообразно [6.5] существующие методы классифицировать на механические, физико-химические и биологические.
Механическая очистка. Для очистки сточных вод от взвешенных веществ используют процеживание, отстаивание, обработку в поле действия центробежных сил и фильтрование.
Процеживание реализуют в решетках и волокноуловителях. В вертикальных или наклонных решетках ширина прозоров обычно составляет 15...20 мм. Для удаления осадка веществ с входной поверхности решеток используют ручную или механическую очистку. Последующая обработка удаленного осадка требует дополнительных затрат и ухудшает санитарно-гигиенические условия в помещении. Эти недостатки устраняются при использовании решеток-дробилок, которые улавливают крупные взвешенные вещества и измельчают их до 10 мм и менее. В настоящее время используют несколько типоразмеров таких решеток, например, РД-200 производительностью 60 м3/ч и lиаметром сетчатого барабана 200 мм.
Для выделения волокнистых веществ из сточных вод целлюлозно-вумажных и текстильных предприятий используют волокноуловители, йВДример с использованием перфорированных дисков или в виде Движущихся сеток с нанесенным на них слоем волокнистой массы.
Отстаивание основано на свободном оседании (всплывании) примесей с плотностью больше (меньше) плотности воды. Процесс отстаивания реализуют в песколовках, отстойниках и жироуловителях. Для расчета этих очистных устройств необходимо знать скорость свободного осаждения (всплывания) примесей (м/с)

где g—ускорение свободного падения, м/с2; dч—средний диаметр частиц, м; rв и rч —плотности частицы и воды, кг/м3; m —динамическая вязкость воды. Па/с.
Песколовки используют для очистки сточных вод от частиц металла и песка размером более 0,25 мм. В зависимости от направления движения сточной воды применяют горизонтальные песколовки с прямолинейным и круговым движением воды, вертикальные и аэрируемые. На рис. 6.15 показана схема горизонтальной песколовки, ее длина (м)

где W—скорость движения воды в песколовке, W=- 0,15...0,3 м/с; a - коэффициент, учитывающий влияние возможной турбулентности и неравномерности скоростей движения сточной воды в песколовке, a = 1,3...1,7.
Рабочую глубину песколовки h выбирают из условия h/W0 < фпр, где фпр —время пребывания воды в песколовке, фпр = 30...100 с. Ширина песколовки (м)

где Q—расход сточной воды, м3/с; п —число секций в песколовке.

Рис. 6.15. Схема горизонтальной песколовки:
1 — входной патрубок; 2 — корпус песколовки;
3 — шламосборник; 4 — выходной патрубок

Отстойники используют для очистки сточных вод от механических частиц размером более 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов. В зависимости от направления движения потока сточной воды применяют горизонтальные, радиальные или комбинированные отстойники. При расчете отстойников определяют, как правило, его длину и высоту. Существуют различные методики расчета длины отстойников. На рис. 6.16 представлена расчетная схема горизонтального отстойника [6.5]. В первой зоне длиной l1 (м) имеет место неравномерное распределение скоростей по глубине отстойника


где Н—рабочая высота отстойника, м; H0 =0,25H—высота движущегося слоя сточной воды в начале отстойника, м; b = (0,018...0,02)ЧWx; Wx — горизонтальная составляющая скорости движения воды, м/с.
Во второй зоне длиной l2 (м) скорость потока сточной воды постоянна. В этой зоне основная часть примесей должна осесть (всплыть) в иловую часть (на поверхность) отстойника, поэтому

где h1 — максимально возможная высота подъема частицы в первой зоне, м. В третьей зоне длиной l3 (м) скорость потока увеличивается и условия осаждения частиц ухудшаются

где a —угол сужения потока воды в выходной части отстойника; a =25...30°.
Для расчета общей длины отстойника задают расход сточной воды и размеры поперечного сечения отстойника.

Рис. 6.16. Расчетная схема горизонтального отстойника

Очистку сточных вод в поле действия центробежных сил осуществляют в открытых или напорных гидроциклонах и центрифугах. Открытые гидроциклоны применяют для выделения из сточной воды крупных твердых примесей со скоростью осаждения более 0,02 м/с. Такие гидроциклоны имеют большую производительность и малые потери напора, не превышающие 0,5 м. Эффективность очистки | сточных вод от твердых частиц в гидроциклонах зависит от состава примесей (материала, размера, формы частиц и др.), а также от конструктивных и геометрических характеристик гидроциклона.
Открытый гидроциклон (рис. 6.17) состоит из входного патрубка 1, кольцевого водослива 2, патрубка 3 для отвода очищенной воды и шламоотводящей трубы 4. Существуют открытые гидроциклоны с I нижним отводом очищенной воды, а также гидроциклоны с внутренней цилиндрической перегородкой.
Производительность (м3/с) открытого гидроциклона Q = 0,785 qD2 ; где q — удельный расход воды; для гидроциклона с внутренней цилинlрической перегородкой q = 0,15w0 (w0—скорость свободного осаждения частиц в воде, м/с); D— диаметр цилиндрической части гидроциклона, м.
Для проектирования открытых гидроциклонов рекомендуются следующие его геометрические характеристики: D = 2...10 м; H= D; d= 0,1D при одном отверстии и d = 0,0707D при двух входных отверстиях; a = 60°.
Конструктивная схема напорного гидроциклона аналогична схеме циклона для очистки газов от твердых частиц. Производительность напорного гидроциклона

<< Предыдущая

стр. 26
(из 44 стр.)

ОГЛАВЛЕНИЕ

Следующая >>