Выбор типа и конструкции усреднителей.

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Выбор типа и конструкции усреднителей.

Виды усреднителей:

1) многоканальные

- прямоугольные (конструкции Д. М. Ванякина) рис. 1;

- круглые (конструкции Д. А. Шпилева) рис. 2.

Это конструкции с неравномерным распределением расхода и объемов по каналам.

При гашении залповых сбросов!

2) усреднитель-смеситель барботажного типа рис. 3.

Применяют для усреднения стоков независимо от режима их поступления при содержании грубодиспергированных взвешенных веществ с концентрацией до 500 мг/л, гидравлической крупностью до 10 мм/с.

3) усреднитель-смеситель с механическим перемешиванием и отстойной зоной.

Для усреднения стоков с содержанием взвешенных веществ с концентрацией более 500 мг/л любой гидравлической крупности. Режим поступления стоков произвольный.

Расчет усреднителей.

Число секций усреднителей следует принимать не менее 2, причем обе рабочие.

При наличии в сточных водах взвешенных веществ следует предусматривать мероприятия по предотвращению осаждения их в усреднителе.

В усреднителях с барботированием или механическим перемешиванием при наличии в стоках легколетучих ядовитых веществ следует предусматривать перекрытие и вентиляционную систему.

Барботажные или с перемешивающим устройством.

Объем усреднителя W_z, м³, при залповом сбросе следует рассчитывать по формулам:

при K_av до 5; (1)

при K_av = 5 и более, (2)

где q_w – расход сточных вод при залповом сбросе, м³/ч;

t_z – длительность залпового сброса, ч;

K_av – требуемый коэффициент усреднения, равный:

, (3)

C_mid – средняя концентрация загрязнений в сточных водах;

C_adm – концентрация, допустимая по условиям работы последующих сооружений.

Объем усреднителя W_cir, м³, при циклических колебаниях надлежит рассчитывать по формулам:

при K_av до 5; (4)

при K_av = 5 и более,

где t_cir – период цикла колебаний, ч;

K_av – коэффициент усреднения, определяемый по формуле (3).

При произвольных колебаниях объем усреднителя W_es, м³, определяют пошаговым расчетом (методом последовательного приближения) по формуле

, (5)

где Δ t_st – временной шаг расчета, принимаемый не более 1 часа;

Δ C_ex – приращение концентрации на выходе усреднителя за текущий шаг расчета (может быть как положительным, так и отрицательным), г/м³.

Расчет следует начинать с неблагоприятных участков графика почасовых колебаний.

На практике удобно пользоваться следующей зависимостью

(6)

Если концентрация на выходе из усреднителя, найденная из зависимости (6) имеет близкое к C_adm значение, но не превышает его, то объем усреднителя будет равен знаменателю этой зависимости, то есть

. (7)

Если концентрация на выходе из усреднителя, найденная из зависимости (6) превышает значение C_adm, то необходимо делать расчеты, увеличивая время усреднения t_st до тех пор, пока не получится приемлемого результата.

Если концентрация на выходе из усреднителя, найденная из зависимости (6) значительно меньше значения C_adm, то необходимо делать расчеты, уменьшая время усреднения t_st, чтобы не завысить объем усреднителя.

Еще раз необходимо отметить, что расчет начинают с самых неблагоприятных участков графика почасовых колебаний.

Объем W_av, м³, многоканальных усреднителей при залповых сбросах высококонцентрированных сточных вод следует рассчитывать по формуле

(8)

В остальных случаях расчет можно вести по формуле (6).

При необходимости усреднения и концентрации и расхода усреднитель блокируется с аккумулирующей емкостью (регулирующий резервуар).

Конструкция регулирующих резервуаров аналогична первичным отстойникам с соответствующими устройствами для удаления осадка и перекачкой осветленной воды на последующие сооружения для ее очистки в часы минимального притока.

Задача 1.

Определить объем резервуара-усреднителя барботажного типа для усреднения концентрации сточных вод, поступающих с постоянным расходом q=85 м³/ч. По технологическим требованиям C_adm=70 г/м³. Изменение концентрации сточных вод происходит циклически и характеризуется графиком, представленным на рисунке 4.

Решение.

Из графика видно, что цикл изменения концентрации загрязнения длится t_cir=7 ч.

Объем резервуара-усреднителя определим по формуле (4), так как требуемый коэффициент усреднения K_av меньше 5 ( ).

м³.

Концентрацию загрязнения сточных вод после усреднения найдем по формуле:

г/м³

Проектируем два рабочих отделения n=2, а глубину резервуара усреднителя Н=2 м. Тогда площадь одного отделения

м².

При ширине каждого резервуара В=10 м длина их будет равна

м.

Окончательно принимаем размеры одного отделения усреднителя: Н=2 м, В=14 м, L=10 м. Пересчитав площадь, объем усреднителя и концентрацию на выходе при этих параметрах получаем следующие данные:

F=140 м², W_cir=560 м³, C_ex=69, 8 г/м³.

Полученное значение C_ex не превышает, но близко к величине C_adm=70 г/м³, поэтому можно сделать вывод о достаточности принятых размеров резервуара-усреднителя.

Задача 2.

Определить объем усреднителя конструкции Д. М. Ванякина из условия, что C_adm=150 г/м³. Изменение расхода и концентрации загрязнения сточных вод характеризуется графиком на рисунке 5.

Решение.

Из анализа графика следует, что в изменении расхода и концентрации цикличности не наблюдается. Наибольшая концентрация загрязнений наблюдается в период с 2 до 5 часов и с 13 до 14 часов. Предварительно принимаем усреднение в течение 4 часов. Для первого интервала времени за период с 2 до 6 часов концентрация загрязнения в усредненной воде

Время усреднения недостаточно, увеличим его до 5 часов. При усреднении стока с 2 до 7 часов

Время усреднения также недостаточно, увеличим его до 6 часов. При усреднении стока с 2 до 8 часов

Проверим полученное время усреднения для второго неблагоприятного периода колебания концентрации загрязнения. За 6 часов усреднения с 13 до 19 часов

Следовательно, для второго неблагоприятного периода усреднение в течение 6 часов также достаточно.

Объем многоканального усреднителя

м³.

Принимаем два усреднителя, тогда объем одного будет 1100 м³.

Проектируем усреднитель, состоящий из двух отделений глубиной Н=2, 5 м. Площадь каждого отделения будет равна

м².

В плане размеры каждого сооружения принимаем LxB=22х10 м. По ширине каждое отделение делим на 5 коридоров шириной по 2 м.

⇐ Предыдущая 12