Расчет очистных сооружений поста мойки

Требования к оформлению расчётной работы.

1. Работа должна быть выполнена на компьютере в программе Microsoft Word, распечатана и сшита на листах формата А4. Размер шрифта 14пт., междустрочный интервал 1,5, размеры полей стандартные.

2. На титульном листе указать свои данные, шифр, номер варианта, и данные проверяющего.

3.В конце работы привести список используемой литературы, указать дату окончания работы, поставить свою подпись и пронумеровать страницы.

Расчет очистных сооружений поста мойки.

1 Исходные данные:

- Производительность мойки, W, машин/сутки;

- Максимальная производительность моечной установки, Q, м³/ч;

- Количество воды, необходимое для мойки одной машины, V_М, м³, [3, с. 284]

- Начальная концентрация загрязнений в стоячей воде:

-взвешенных частиц C_Н, мг/л, [8]

-нефтепродуктов C_НТ, мг/л, [8]

- Принятая ширина отстойников, В, м

- Принятая высота уровня воды в очистных сооружениях, H₀, м

-Принятая длина очистных сооружений:

-грязеотстойника, L_Г, м;

-отстойника первой ступени, L₁, м;

-отстойника второй ступени, L₂, м;

-емкости для чистой воды, Lч, м

- Высота уровня воды в грязеотстойнике:

-при отсутствии грязи, H_ОГ, м;

-с учетом наличия слоя грязи, H_Г, м.

- Принятая рабочая глубина проточной части очистных сооружений, H, м

- Плотность иловых отложений в грязеотстойнике, ρ_гр, т/м³, [2, с 101]

2. Количество воды, необходимое для мойки в течение суток:

V=V_M · W, м³/сут. (1)

3.Скорость перемещения воды в грязеотстойнике:

U_Ггр = , м/с (2)

4. Скорость перемещения воды в отстойниках:

U_Гот = , м/с (3)

5. Время заполнения грязеотстойника отложениями на половину его объема:

t_гр= , сут. (4)

Выбрать способ очистки грязеотстойника и принять периодичность очистки путём округления времени заполнения до целого меньшего числа.

6. Объем воды, первоначально заливаемый в очистные сооружения:

, м³ (5)

7. Объем воды в отстойниках и емкости для чистой воды:

, м³ (6)

8. Объем воды в отстойниках при заполнении грязеотстойника на 50% отложениями:

, м³ (7)

9. Новый уровень воды в отстойниках:

, м³ (8)

10. Добавочная вертикальная скорость сопротивления оседанию в грязеотстойнике:

, м/с (9)

где: x, y, k- коэффициенты, определяемые по [1, с.39].

11. Добавочная вертикальная скорость сопротивления осаждению частиц в отстойниках:

, м/с (10)

12. Скорость осаждения мелких частиц грязи в грязеотстойнике:

, м/с (11)

где: d- минимальная крупность осаждаемой в грязеотстойнике частицы, м (d=1мм)

ρ_г- плотность частиц грязи, [9, с.17];

ρ_в- плотность воды;

μ- динамическая вязкость воды, [4, с.304]

g- ускорение свободного падения, м/с²

13. Время осаждения грязи в грязеотстойнике:

, ч (12)

14. Скорость осаждения мелких частиц и нефтепродуктов в 1-й ступени очистных сооружений:

а) при осаждении загрязняющих частиц размером не менее d=0,5 мм:

, м/с (13)

б) при осаждении загрязняющих частиц размером не менее d=0,1 мм:

, м/с (14)

в) отстаивание нефтепродуктов, размер капли d=0,1 мм:

, м/с (15)

где: ρ_т – средняя плотность нефтепродуктов, кг/м³ [7, с.36]

15. Продолжительность естественного отстаивания в1-й ступени:

а) для загрязняющих частиц размером не менее d=0,5 мм:

, ч (16)

б) для нефтепродуктов:

, ч (17)

16. Продолжительность естественного отстаивания во 2-ой ступени для размеров загрязняющих частиц не менее d=0,1 мм:

, ч (18)

17. Требуемая концентрация коагулянта для осветления воды во 2-ой ступени отстойника. Для FeCl₃ необходимая доза составляет 0,025…0,1 г/л, [2, с.91]. Для действующих ионов железа определить её из пропорционального соотношения грамм-эквивалентов:

, г/л (19)

где ГЭ_Fe =55,85 – грамм-эквивалент железа;

ГЭ =162, 35 – грамм-эквивалент хлорного железа

18. Эквивалентная электропроводность речной воды:

(20)

где: – эквивалентные электропроводности ионов Ca, Mg, K, Na, Cl, SO₄, CO₃ в речной воде, [4, с.377].

19. Число грамм-эквивалентов в 1 см³ речной воды

, (21)

где: C_i – концентрация ионов i-го элемента в речной воде [4, с.316];

ГЭ – грамм-эквивалент элемента (для одновалентных элементов берется равным атомной массе, для двухвалентных – половине атомной массы).

20. Удельная проводимость речной воды

, Ом^-1·см (22)

21. Площадь пластины электрокоагулятора:

, см² (23)

где: a – принятая ширина пластины (22…30 см);

b – принятая высота пластины (32…40 см);

a₁ – принятое основание выреза пластины (2…6 см);

b₁ – принятая высота выреза пластины (5…9 см).

22. Сопротивление очищаемой воды электрокоагулятором:

, Ом (24)

где: l – расстояние между пластинами (0,5…1,0 см);

n – число пластин электрокоагулятора (12…16).

23. Ток, необходимый для растворения коагулянта во время мойки машин:

, А (25)

где: α – электрохимический эквивалент двухвалентного железа, [4, с.392];

t_K–время работы электрокоагулятора в прерывистом режиме, c.

, с (26)

24. Требуемое напряжение от источника тока при растворении железа в воде:

, В (27)

где: А – удельный расход электроэнергии на растворение 1г железа в воде при электрокоагуляции, (А=3)[1, с.98];

t_м – время работы моечной установки, ч.

, ч (28)

25. Сопротивление железных пластин электрокоагулятора прохождению тока:

, Ом (29)

где: l_n – длина пластин в направлении прохождения тока (0,2…0,5 см);

ρ_ж – удельное сопротивление железа при температуре +12⁰…20⁰С (0,1·10⁴ Ом·см) [6, с.363].

26. Полное сопротивление электрокоагулятора прохождению тока:

, Ом (30)

27. Падение напряжения на электрокоагуляторе:

, В (31)

28. Требуемое напряжение от источника электропитания:

, В (32)

В качестве источника питания самостоятельно выбирается источник питания, чтобы его характеристики соответствовали рассчитанным зачениям «I» и «U».

29. Продолжительность отстаивания во 2-ой ступени очистных сооружений с применением электрокоагуляции:

, ч (33)

30. Достигаемое сокращение продолжительности очистки:

, раз (34)

31. Эффект очистки сточных вод в грязеотстойнике [5, с.52]:

(35)

32. Концентрация загрязнений после грязеотстойника:

, мг/л (36)

33. Эффект очистки сточных вод в первой ступени отстойника:

(37)

34. Концентрация загрязнений после первой ступени отстойника:

, мг/л (38)

35. Эффект очистки сточных вод во второй ступени отстойника в пересчете на непосредственное отстаивание:

(39)

36. Концентрация загрязнений после второй ступени отстойника:

, мг/л (40)

37. Общий эффект очистки:

(41)

38. Эффект очистки сточных вод от нефтепродуктов в первой ступени отстойника:

(42)

39. Концентрация нефтепродуктов в сточной воде после первой ступени отстойника:

, мг/л (43)

40. Эффект очистки сточных вод во второй ступени отстойника от нефтепродуктов:

(44)

41. Концентрация нефтепродуктов в воде после второй ступени отстойника:

, мг/л (45)

42. Общий эффект очистки сточных вод от нефтепродуктов:

(46)

ЛИТЕРАТУРА.

1. Жуков А.И., Монгайт И.Л., Родзиллер И.Д. Методы очистки производственных сточных вод. Справочное пособие- М.: Стройиздат, 1977.

2. Калицун В.И. Основы водоснабжения и канализации- М.: Стройиздат, 1977.

3. Карасев Б.В. Гидравлика, основы сельскохозяйственного водоснабжения- Минск.: Вышейшая школа, 1983.

4. Краткий справочник химика/ составитель Перельман В.И.- М.: Росхимиздат, 1956.

5. Колобанов С.К., Ершов А.В., Кигель М.Е. Проектирование очистных сооружений канализации- Киев, Будiвельник, 1977.

6. Краткий физико-технический справочник- М.: Физматгиз, 1960.

7. Лышко Г.П. Топливо, смазочные материалы, технические жидкости- М.: Колос, 1979.

8. Рациональное использование и охрана водных ресурсов при техническом обслуживании и ремонте сельскохозяйственной техники/ составители Гинзбург Д.И., Мирутко В.В./- Минск: 1981.

9. Цытович Н.А. Механика грунтов- М.: Высшая школа, 1979.

Варианты заданий к расчету очистных сооружений мойки с оборотным водоснабжением

№ варианта	Производительность мойки N, машин/сутки	Максимальная производительность моечной установки Q, м3/ч	Количество воды для мойки одной машины Vм, м3	Начальная концентрация загряз- нений в сточной воде Сн, мг/л	Принятая ширина отстойников В, м	Принятая высота уровня воды в очистных сооружениях Н0, м	Принятая длина грязе-отстойника Lг, м	Принятая длина отстойника 1й ступе-ни L1, м	Принятая длина отстойника 2й ступе-ни L2, м	Емкость для чистой воды Lч, м	Высота уровня воды в грязе-отстойнике без грязи Ног, м	Высота уровня воды в грязе-отстойнике при наличии грязи Ног, м	Принятая рабочая глубина проточной части очистных сооружений Н, м	Плотность иловых отложений в грязеотстой нике ρгр и, т/м3
			0,2	13 500		1,7			2,9	1,5	0,9	0,6	1,4	0,1
			0,25	13 600	1,1	1,65	10,4	3,1		1,55		0,61	1,41	0,1
			0,15	13 700	1,2	1,6		3,2	3,1	1,56	1,1	0,62	1,42	0,1
			0,4	13 800	1,15	1,7	10,5	3,3	3,2	1,57	1,11	0,63	1,43	0,11
			0,4	13 900	1,25	1,75		3,4	3,3	1,58	1,12	0,64	1,44	0,11
			0,5	14 000	1,3	1,7	10,1	3,5	3,4	1,59	1,13	0,65	1,45	0,11
			0,5	14 100	1,31	1,7	10,2	3,6	3,3	1,6	1,14	0,66	1,46	0,1
		5,5	0,6	14 200	1,21	1,71	10,3	3,7	3,4	1,61	1,15	0,67	1,47	0,1
		5,5	0,45	14 300	1,22	1,72	10,4	3,1		1,62	1,16	0,68	1,48	0,1
		3,5	0,35	14 400	1,17	1,73	10,45	3,2	3,1	1,63	1,17	0,69	1,49	0,11
			0,3	14 500	1,23	1,74	10,5	3,3	3,2	1,64	1,18	0,7	1,5	0,11
			0,37	14 600	1,24	1,66	10,55	3,4	3,3	1,65	1,19	0,71	1,51	0,11
			0,28	14 700	1,26	1,67	10,6	3,5	3,3	1,66	1,2	0,72	1,52	0,11
		6,5	0,22	14 800	1,27	1,68	10,65	3,6	3,4	1,67		0,73	1,53	0,1
			0,23	14 900	1,28	1,69	10,7	3,7	3,5	1,68		0,74	1,54	0,1
		7,5	0,27	14 950	1,29	1,7	10,75		2,9	1,69	1,05	0,75	1,55	0,1
		0,8	0,33	13 300	1,32	1,7	10,4	3,1		1,7		0,76	1,56	0,1
		0,85	0,42	13 200	1,33	1,7	10,45	3,2		1,5	1,05	0,77	1,57	0,1
		0,9	0,44	13 400	1,34	1,7	10,51	3,4	3,2	1,5	1,1	0,78	1,58	0,11
			0,31	15 000	1,35	1,7	10,52	3,3	3,25	1,49	1,11	0,71	1,59	0,11
		4,5	0,29	15 100	1,36	1,76	10,53	3,5	3,3	1,51	1,13	0,72	1,6	0,11
		3,5	0,32	15 200	1,37	1,77	10,54	3,5	3,3	1,52	1,14	0,73	1,5	0,11
			0,41	15 250	1,38	1,7	10,61	3,6	3,35	1,53	1,12	0,74	1,5	0,11
		5,5	0,43	15 300	1,39	1,7	10,62	3,5	3,3	1,54	1,15	0,75	1,51	0,1
			0,46	15 350	1,4	1,7	10,63	3,6	3,4	1,5	1,16	0,75	1,52	0,1
		6,5	0,47	15 400	1,21	1,7	10,64	3,5	3,3	1,55	1,17	0,74	1,49	0,1
			0,38	15 450		1,7	10,71	3,7	3,45	1,6	1,18	0,76	1,5	0,1
			0,55		1,41	1,75	10,72	3,75	3,5	1,71	1,19	0,78	1,61	0,12
		0,91	0,56		1,39	1,68	9,9	3,15	3,35	1,51	1,12	0,59	1,56	0,13
		1,3	0,46		1,26	1,69	10,1	3,21	3,15	1,42	1,1	0,76	1,39	0,11
		2,6	0,33		1,12	1,71	9,8	3,52	3,2	1,49	1,13	0,72	1,4	0,1
			0,41		1,2	1,67	10,73	3,58	3,1	1,56	1,19	0,58	1,38	0,14
			0,33		1,25	1,56	10,26	3,57	3,15	1,51	1,2	0,46	1,29	0,11
		3,5	0,46		1,2	1,55	9,95	3,4	3,2	1,56	1,1	0,51	1,3	0,12
		3,6	0,51		1,25	1,4	10,5	3,45	3,6	1,6	1,15	0,73	1,35	0,11
			0,47			1,55	9,5	3,5	3,5	1,65		0,62	1,2	0,1
		4,5	0,2		1,15	1,6	10,1	3,55	3,15	1,5	1,1	0,7	1,25	0,14
		4,1	0,38		1,3	1,7	9,8	3,48	3,2	1,55	1,25	0,6	1,55	0,11
			0,41		1,25	1,3		3,5		1,6	1,3	0,8	1,7	0,1
		6,8	0,3		1,3	1,2		3,4	3,2	1,2	1,2	0,75	1,55	0,12
		2,5	0,3		1,1	1,3	10,5	3,89	3,1	1,8	1,15	0,8	1,2	0,15