Указания к решению задачи

1. Определить максимальный секундный расход воды, м³/с через одну секцию нефтеловушки по формуле

2. Определить требуемую 'ширину В, м, каждой секции неф­теловушки из условия пропуска Q_mах по формуле

Значение В, м, округлить до целых значений в большую сто­рону.

3. Для предварительного расчета размеров нефтеловушки принять ламинарный характер потока воды в отстойной зоне при постоянных скоростях движения воды v_B и всплытия час­тиц нефтепродуктов v_ч.

Скорость всплытия частиц нефтепродуктов v_ч, м/с, найти из условия равенства выталкивающей архимедовой силы и силы вязкого сопротивления воды по формуле:

 

где g — ускорение свободного падения, м/с²;

r_ч— радиус (размер) улавливаемых частиц нефтепродук­тов, м;

р, р — соответственно плотности частиц нефтепродуктов и воды* кг/м³ (принять самостоятельно по справочным дан­ным);

у — кинематическая вязкость воды, м²/с, зависящая от

температуры, для 20 °С у = 10^-6 м²/с

4. Длина отстойной зоны нефтеловушки L, м, определяет­ся из условия равенства времени всплытия нефтечастиц на по­верхность и времени прохождения потока воды в отстойной зоне:

 

5. С учетом реальных турбулентных процессов, происходя­щих в нефтеловушке, действительная скорость всплытия неф­течастиц будет равна:

_{где w} _ вертикальная турбулентная составляющая скорости, м/с; с достаточной для практики точностью может быть при­нята равной 0,04v_B.

6. Уточнить длину отстойной зоны нефтеловушки по фор­муле

 

 

 

Найденное значение L', м, округлить до целого значения в большую сторону.

7. Эффективность работы нефтеловушки по уменьшению концентрации нефтепродуктов в очищаемой воде определить по формуле

8. Вычислить фактическую концентрацию нефтепродуктов на выходе нефтеловушки, г/м³:

сравнить ее с допустимой по условиям задачи С_к и сделать вы­воды.

Задача № 7

Сравнить эффект очистки производственных сточных вод от растворимых примесей на одно- и многоступенчатой сорбционной установке.

Вариант исходных данных для расчета принять по предпос­ледней цифре учебного шифра (табл. 8).

 

Таблица 8

 

Исходные данные к задаче 7	Вариант (предпоследняя цифра учебного шифра)
Расход сточных вод Q, м3/ч
Доза сорбента Сс, кг/м3	1,4	1,5	1,45	1,6	1,3	1,55	1,7	1.65	1,45	1,4
Количество сту­пеней в сорбционной уста­новке п

Окончание таблицы 8

 

Исходные данные к задаче 7	Вариант (предпоследняя цифра учебного шифра)
Начальная кон­центрация сорба­та в сточных водах Сн, кг/м3	0,28	0,26		0,29	0,31	0,28		0,29	0,31	0,26
Необходимая степень очистки сточных вод в сорбционной установке, %

Указания к решению задачи

1. Определить:

• расход сорбента, кг/ч, при очистке сточных вод в одноcтупенчатой установке

 

• расход сорбента, кг/ч. на каждой ступени при многосту­пенчатой очистке сточных вол

• концентрацию сорбата (поглощаемого вещества) в сточных водах после двух вариантов очистки одноступенчатой (j = 1) и многоступенчатой (j = n):

Адсорбционную константу распределения сорбата между сорбентом и раствором К_адс принять равной 8000.

Определить эффект очистки сточных вод Э_j %, соответствен­но на одно- и многоступенчатой сорбционной установке:

2. Сделать вывод об эффективности очистки сточных вод в одно- и многоступенчатых сорбционных установках.

 

Задача № 8

Определить необходимую степень очистки промышленных сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ. Сточные воды после очистки на очистных сооружениях выпускаются в водоем, используемый для питьевого водоснабжения.

Вариант исходных данных для расчета принять по предпос­ледней цифре учебного шифра (табл. 9).

Таблица 9

 

 

 

 

Исходные данные к задаче 8	Вариант (предпоследняя цифра учебного шифра студента)
Расход воды водое­ма в створе у места выпуска сточных вод Q, м3/с
Расход сточных вод, сбрасываемых в водоем, q, м3/с	0,12	0,14	0,16	0,18	0,11	0,13	0,15	0,19	0,17	0,16
Средняя глубина водоема Нср, м	2,1	2,3	2,5	2,2	2,4	2,1	2.3	2.5	2,2	2,4
Средняя скорость течения воды в водоеме vср, м/с	0,31	0,39	0,27	0,25	0,29	0,27	0,25	0,23	0,29	0,31
Концентрация взве­шенных веществ в сточных водах, пос­тупающих на очист­ную станцию, С, г/м3				•
Концентрация взве­шенных веществ в водоеме до выпуска сточных вод Св, r/м3	0,2	0,1	0,24	0,3	0,4	0,6	0,3	0,45	0,5	0,3

 

Указания к решению задачи

1. Для определения требуемой степени очистки сточных вод от загрязняющих взвешенных веществ необходимо рассчитать допустимую концентрацию взвешенных веществ в очищенных сточных водах перед выпуском их в водоем С_доп, г/м³. Эта кон­центрация должна удовлетворять условию

где С_в — концентрация взвешенных веществ в водоеме до вы­пуска туда сточных вод, г/м³;

п — кратность разбавления в расчетном створе;

р — допустимое санитарными нормами увеличение со­держания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточ­ных вод, г/м³. Для данного водоема I категории водопользова­ния р = 0,25 г/м³.

2. Для определения кратности разбавления

 

необходимо рассчитать:

• коэффициент турбулентной диффузии

• коэффициент, учитывающий влияние гидравлических факторов смешения сточных вод

где Е— коэффициент, характеризующий место расположения выпуска сточных вод (в задаче принять береговой выпуск, для которого Е⁼ 1);

ф — коэффициент извилистости русла (ф = 1,5).

Коэффициент смешения сточных вод с водой водоема рас­считывается по формуле

3. Сравнить С_доп с концентрацией взвешенных веществ С в сточных водах, поступающих на очистную станцию. При С_доп < С рассчитать необходимую степень очистки сточных вод от взвешенных примесей Э, %, по формуле

4. Дать предложения по выбору отстойника для обеспече­ния требуемой степени очистки сточных вод.

Задача № 9

Рассчитать время осветления сточных вод от взвешенных частиц, основные размеры отстойника и массу уловленного осадка.

Вариант исходных данных для расчета принять по предпос­ледней цифре учебного шифра (табл. 10).

Таблица 10

 

Исходные данные к задаче 9	Вариант (предпоследняя цифра учебного шифра студента)
Объем сточных вод, подлежащих очист­ке, Q, 103, м3/сутки
Начальная концент­рация взвешенных частиц в сточной воде Сн, г/m3
Средняя скорость потока в рабочей зоне отстойника v, мм/с
Глубина проточной части (высота зоны охлаждения) отстойника Н, м	4,0	2,5	3,0	3,2	1,8	2,1	3,6	3,1	2,6	3,4
Тип отстойника	в	г	в	г	в	г	В	г	в	г
Характеристика взвешенных частиц	к.в.	м.м.	с.т.	к.в.	м.м.	с.т.	к.в.	м.м.	к.в.	с.т.
Температура сточной воды Т, °С

 

Примечание.В таблице приняты следующие обозначения: в — вертикальный; г — горизонтальный; к.в. — коагулирующие

взвешенные вещества; м.м. - мелкодисперсные минеральные вещества;

с.т. — структурные тяжелые взвешенные вещества.

Указания к решению задачи

где Ск — допустимая конечная концентрация взвешенных частиц в осветленной воде Ск=100г/м3   взвешенных час- _ тиц в осветленной воде (принять Ск = 100 г/м3).

1. Определить необходимый эффект осветления сточной воды, Э, %, по формуле:

2. Определить секундный расчетный расход сточных вод, м³/с

где к_н — коэффициент неравномерности поступления сточ­ных вод в отстойник (принимается к_н= 2,0).

3. Рассчитать условную гидравлическую крупность и, мм/с, по формуле:

где к — коэффициент, зависящий от типа отстойника (прини­мается для горизонтальных отстойников к = 0,5; вертикаль­ных — к = 0,35);

а — коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на ее вязкость (приведен ниже):

Т,°С..................................... 10 15 20 25 30

а......................................... 1,3 1,14 1,0 0,9 0,8

t — продолжительность отстаивания в эталонном ци­линдре, с, соответствующая необходимому эффекту осветле­ния Э, %, (величина t определяется по прил. 3);

h — высота эталонного цилиндра, м, принимается рав­ной 0,5 м;

п — коэффициент, зависящий от свойств взвешенных веществ; принимается для коагулирующих взвешенных ве­ществ п = 0,25, мелкодисперсных минеральных п = 0,4, струк­турных тяжелых п = 0,6;

w — вертикальная турбулентная составляющая скорос­ти движения воды, мм/с, препятствующая выпаданию взве­шенных частиц в осадок (при исходных значениях v величина w близка к нулю).

4. Определить основные размеры отстойников.

4.1. Радиус вертикальных отстойников R, м, устанавливает­ся по формуле:

где к₀ - коэффициент использования объема отстойника (при­нимается для отстойников с центральной впускной трубой к₀ = 0,35).

4.2. Ширина В, м, и длина L. м. горизонтальных отстойни­ков рассчитываются по формулам:

где к₀ — коэффициент объемного использования (принимает­ся к₀ = 0,5).

5. Определить массу уловленного осадка, т/сутки, по фор­муле:

где размерности: С_н [г/м³], Э[%], Q [м³/сутки]