Расчет горизонтальных нефтеловушек

Оценочные показатели водных объектов по степени загрязнения

Оценочные показатели для водных объектов	ИЗВ	Класс качества	Степень загрязнения
органолеп-тический ЛПВ	токсикологический ЛПВ	Общесанитарный ЛПВ	бактериологический ЛПВ
запах, привкус, баллы	Во	Вт	БПК5, мгО2/мг	СО2, мг О2/л	ЛПКП, кл/л
							I	допустимая
							II	умеренная
							III	высокая
>4	>8	>100	>6	<1,0	>104		IV	чрезвычайно высокая

Загрязнители природных вод для расчета ИЗВ

№ вещ-ва	Наименование	Группа веществ по ЛПВ	ПДК, мг/л
	Метанол	токсикологическая	3,0
	Hg2+	0,005
	Pb2+	0,1
	Жиры	3,9
		0,08
		40,0
	СПАВ(сульфонол)	0,5
	Mg2+	40,0
	Cr2+	0,5
		0,1
	Амины	органолептическая	0,1
	СПАВ (ОП-7)	0,1
	Нефтепродукты	0,3
	Фенолы	0,001
	Взвешенные вещ-ва	10,0

Расчет объема углекислого газа, который, примет участие в малом круговороте через 1 дерево

Соотношение масс реагирующих веществ и их молекулярных масс:

 

 

Объем углекислого газа:

 

м³

Молярный объем =22,4

Молекулярная масса = 44

Молекулярная масса = 12

 

Расчет размеров решеток и количество улавливаемых ими загрязнений для очистной станции

Суммарная площадь «живого» сечения решеток S

;

площадь одной решетки S_1:

.

Число прозоров между прутьями решетки

,

где b – ширина прозоров между прутьями решетки 0,016-0,02, м (обычно равны толщине стержней);

Н₁ – глубина установки решетки в водоем или коллектор, м;

- коэффициент, учитывающий стеснение прозоров (в общем случае равен 1,05).

Ширина решетки

В_р=s(n-1)+bn,

где s – толщина стержней решетки, м.

Скорость потока 0,6-1,0 м/с

Толщина стержней 16-18-20 мм

Полезная длина стержней решетки l=

Расчет объема усреднителя

Для погашения залпового сброса объем усреднителя с перемешивающим устройством при залповом сбросе определяется по следующим формулам:

 

, при К<5

 

, при К≥5

где – расход сточных вод, м³/ч; – длительность залпового сброса, ч; К – коэффициент усреднения:

где – максимальная концентрация загрязнений в залповом сбросе; – средняя концентрация загрязнений в стоке; – концентрация загрязнений в стоке, допустимая по условиям работы последующих сооружений.

 

Расчет горизонтальных нефтеловушек

Ширина секции B, м и глубина отстаиваемого слоя воды H₁, в зависимости от пропускной способности нефтеловушки q

q, м3/ч	< 162	≥ 162
B, м	2–3
H1, м	1,2–1,5

Гидравлическая крупность частиц нефти W₀:

, мм/с

где γ_в и γ_н – объемные массы воды (1) и нефти (0,76–0,85),т/м³;d – крупность всплывающих нефтяных частиц, м; μ – динамический коэффициент вязкости сточной воды, Па·с.

Продолжительность всплывания нефтяных частиц t_p:

коэффициент, учитывающий турбулентность потока воды a:

v/w0	0,1
a	1,2	1,5	1,65	1,75

Длина отстойной части нефтеловушкиL:

Продолжительность отстаивания

Количество осадка Q₁ м³/сут, выделяемого при отстаивании за сутки:

где Q– суточный расход сточных вод, м³/сут;

C– концентрация механических примесей в сточной воде, примерно равная 500 мг/л;

Э– эффект задержания осаждающихся примесей, равный для горизонтальных ловушек 60–70%, p₁– влажность осадка, равная для свежевыпавшего осадка – 95% и слежавшегося – 70%; γ₁– объемная масса частиц осадка, равная 2,65 т/м³.

Количество нефтепродуктов Q_oil, задержанных за сутки:

где A_вп иA_вх– концентрация нефтепродуктов соответственно в исходной и осветленной воде, мг/л; γ_oil– объемная масса обводненных нефтепродуктов, равная 0,95 т/м³.

 

Параметры первичных отстойников

отстойник	Коэф. использования объема	Рабочая глубина отстойной части, Н м	Ширина, В м	Скорость потока, мм/с	Угол наклона днища, град.
Горизонтальный	0,5	1,5-4	(2-5)Н	5-10	0,005
Радиальный	0,45	1,5-5	-	5-10	0,05
Вертикальный	0,35	2,7-3,8	-	-	-

 

Производительность и эффект осветления первичных отстойников

Отстойники	Производительность, Тыс. м3/сут	Эффект осветления, %
горизонтальные	15-100	50-60
вертикальные	2-20
радиальные	Свыше 20	50-55

 

Гидравлическая крупность частиц:

 

Продолжительность отстаивания

Осветление, %	Продолжительность отстаивания , св слое 0,5м, при концентрации взвешенных веществ, мг/л
	-	-

 

Зависимость показателя степени m от исходной концентрации сточных вод при эффекте отстаивания 50% (1), 60% (2) и 70% (3)

Г оризонтальный отстойник

Суммарная ширина всех отделений отстойника

где – максимальный секундный расход сточных вод, м³/с;

- скорость рабочего потока, мм/с,

Длина отстойника

 

где – турбулентная составляющая мм/с, принимается по таблице 7.

Турбулентная составляющая в зависимости от скорости рабочего потока.

, мм/с
, мм/с		0,05	0,1

Количество осадка, выделяемого при отстаивании за сутки

, м³/сут

где – суточный расход сточных вод, м³/сут, – влажность осадка (94-96 %).

Вместимость приямка одного отстойника для сбора осадка.

, м³

где α - угол наклона стенок приямка, равный 50–55º.

 

Радиальный отстойник.

Диаметр радиального отстойника:

 

Унифицированные размеры первичных радиальных отстойников из сборного железобетона.

Диаметр, м	Глубина зоны отстаивания (Н), м	Расчетный объем зоны, м3	Пропускная способность, м3/ч, при времени отстаивания 1,5 ч
осадка	отстойной
	3,1
	3,1
	3,1
	3,65
	4,7
	5,7

 

Скорость на середине радиуса отстойника v

Общая высота радиального отстойника

Н_р=Н+Н₁+0,3

Где Н₁ – высота борта над слоем воды 0,3-0,5 м

Количество осадка, улавливаемого за сутки.

, м³/сут

Вертикальный отстойник:

Диаметр внутренней трубы.

, м

где q_max – максимальный секундный расход сточных вод, м3/с; v_вт – скорость движения рабочего потока в центральной трубе, не менее 0,03 м/с.

Диаметр отстойника.

, м

Основные параметры типовых вертикальных первичных отстойников с впуском воды через центральную трубу.

Номер типового проекта	материал	Диаметр, м	Строительная высота, м	Пропускная способность, м3/ч,
Цилиндрической части	Конической части
902-2-19	Монолитный		4,1	1,8
902-2-20	Железобетон		4,1	2,8	69,5
902-2-165	Сборный		4,2	3,3	69,5
902-2-166	железобетон		4,2	5,1	156,5

Диаметр раструба d_р и отражательного щита d_щ.

d_р = 1,35d_вт, м

d_щ = 1,3d_р, м

Высота щели между низом центральной трубы и поверхностью отражательного щита H₁.

, м

Общая высота цилиндрической части отстойника

Н_ц=Н+Н₁+0,8, м

Высота конусной части

Н_к= 0,5D_овtagα, м

Гидроциклоны:

Расчетные параметры открытых гидроциклонов

Название конструктивного элемента	Единица измерения	Тип гидроциклона
без внутренних устройств	с конической диафрагмой	с конической диафрагмой и цилиндрической перегородкой
Диаметр аппарата Dhc	м	2-10	2-6	2-6
Высота цилиндрической части H	доля от Dhc	Dhc	Dhc	Dhc+0,5

Рассчитывается удельная гидравлическая нагрузка на гидроциклон q_hc

м³/(м²ч)

где w₀ – гидравлическая крупность частиц, которые необходимо выделить для обеспечения требуемого эффекта, мм/с.

Далее рассчитывается производительность гидроциклона.

, м³/ч

Определяется количество рабочих аппаратов n

, шт

где q_w – максимальный часовой расход сточной воды, м³/ч.

Напорные гидроциклоны.

Диаметр гидроциклона в зависимости от крупности улавливаемых частиц.

Dhc, м

δ, мкм

8–25

10–30

15–35

18–40

20–50

25–60

30–70

35–85

40–110

45-150

50-170

55-200

Основные характеристики гидроциклонов марки ГЦ

Наименование узлов и деталей, технологические параметры	Размер узлов и деталей
ГЦ-150К	ГЦ-250К	ГЦ-350К	ГЦ-500К
Внутренний диаметр цилиндрической части Dhc, мм
Сечение вкладыша питающего патрубка на входе в гидроциклон b × h, мм	15× 45	15× 45	15× 45	15× 45
Диаметр питающего патрубка dвп, мм
Диаметр сливного насадка dвх, мм

 

Основные характеристики гидроциклонов марки ГН

тип	Диаметр, мм
Цилиндрической части Dhc	Питающего патрубка dвп	Сливного патрубка dвх	Шламового патрубка dшл
ГН-25		4; 6; 8	6; 8; 12	3; 4; 5
ГН-40		6; 8; 12	8; 12; 16	4; 5; 6
ГН-60		8; 12; 16	12; 16; 20	5; 6; 8
ГН-80		10;12; 16;20	16;20;	6;8; 10;12
ГНС-100		12;32;	20;32;	8;10; 12;16
ГНС-125		16;25; 32;40	25;32; 40;50	8;10; 12;16
ГНС-160		20;25; 32; 40;50	32;40; 50;60	10;12; 16;20; 25
ГНС-200		25;32; 40;50; 60	40;50; 60;80	12;16; 20;25

Производительность гидроциклона Q_hc

, м³/ч

Потери давления ΔP в зависимости от диаметра цилиндрической части D_hc

Dhc, мм
P, МПа	0,1-0,15	0,15-0,2	0,15-0,25	0,2-0,3	0,25-0,35