![]() |
|||
Главная Рефераты по авиации и космонавтике Рефераты по административному праву Рефераты по безопасности жизнедеятельности Рефераты по арбитражному процессу Рефераты по архитектуре Рефераты по астрономии Рефераты по банковскому делу Рефераты по сексологии Рефераты по информатике программированию Рефераты по биологии Рефераты по экономике Рефераты по москвоведению Рефераты по экологии Краткое содержание произведений Рефераты по физкультуре и спорту Топики по английскому языку Рефераты по математике Рефераты по музыке Остальные рефераты Рефераты по биржевому делу Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству Рефераты по бухгалтерскому учету и аудиту Рефераты по валютным отношениям Рефераты по ветеринарии Рефераты для военной кафедры Рефераты по географии Рефераты по геодезии Рефераты по геологии Рефераты по геополитике Рефераты по государству и праву Рефераты по гражданскому праву и процессу Рефераты по кредитованию Рефераты по естествознанию Рефераты по истории техники Рефераты по журналистике Рефераты по зоологии Рефераты по инвестициям Рефераты по информатике Исторические личности Рефераты по кибернетике Рефераты по коммуникации и связи Рефераты по косметологии Рефераты по криминалистике Рефераты по криминологии Рефераты по науке и технике Рефераты по кулинарии Рефераты по культурологии Рефераты по авиации и космонавтике Рефераты по административному праву Рефераты по безопасности жизнедеятельности Рефераты по арбитражному процессу Рефераты по архитектуре Рефераты по астрономии Рефераты по банковскому делу Рефераты по сексологии Рефераты по информатике программированию Рефераты по биологии Рефераты по экономике Рефераты по москвоведению Рефераты по экологии Краткое содержание произведений Рефераты по физкультуре и спорту Топики по английскому языку Рефераты по математике Рефераты по музыке Остальные рефераты Рефераты по биржевому делу Рефераты по ботанике и сельскому хозяйству Рефераты по бухгалтерскому учету и аудиту Рефераты по валютным отношениям Рефераты по ветеринарии Рефераты для военной кафедры Рефераты по географии Рефераты по геодезии Рефераты по геологии Рефераты по геополитике Рефераты по государству и праву Рефераты по гражданскому праву и процессу Рефераты по кредитованию Рефераты по естествознанию Рефераты по истории техники Рефераты по журналистике Рефераты по зоологии Рефераты по инвестициям Рефераты по информатике Исторические личности Рефераты по кибернетике Рефераты по коммуникации и связи Рефераты по косметологии Рефераты по криминалистике Рефераты по криминологии Рефераты по науке и технике Рефераты по кулинарии Рефераты по культурологии |
Курсовая работа: Проектирование технологии очистки нефтесодержащих водКурсовая работа: Проектирование технологии очистки нефтесодержащих водМинистерство транспорта Российской Федерации Государственная служба речного флота Волжская Государственная Академия Водного транспорта Кафедра теории корабля и экологии судоходства КУРСОВОЙ ПРОЕКТ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ: «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ ВОД» 15.05-1368– 040 – 01 ПЗ Выполнил Лощилова Г. Н. Шифр: Эк-05-1368 Проверил Васькин С. В. Нижний Новгород 2010 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1 Разработка функциональной схемы для очистки сточных вод 2 Расчет основных характеристик аппаратов для очистки сточных вод 2.1 Расчет аппаратов для очистки сточных вод гальванического производства 2.1.1 Расчет усреднителей 2.1.2 Расчет отстойников 2.2 Расчет аппаратов для очистки сточных вод травильного производства 2.2.1 Расчет станции нейтрализации 2.2.2 Расчет смесителя 2.2.3 Расчет нейтрализатора 2.2.4 Расчет отстойников 2.3 Расчет аппаратов для очистки объединенных потоков сточных вод гальванического и травильного производств 2.3.1 Объединение потоков сточных вод гальванического и травильного производств 2.3.2 Расчет механических фильтров 2.3.3 Расчет ионообменных фильтров 2.3.3.1 Расчет катионитовых фильтров 2.3.3.2 Расчет анионитовых фильтров 3 Разработка технологии обработки осадка 4 Разработка принципиальной схемы для очистки сточных вод Заключение Список используемой литературы ВВЕДЕНИЕ Проблемы предотвращения негативного антропогенного воздействия на окружающую среду, в том числе проблемы защиты водоемов от загрязнения сточными водами, с каждым годом становятся все актуальнее. В решении этих проблем наряду с созданием природоохранной нормативно-правовой базы, совершенствованием технологических процессов и производственного оборудования важная роль отводится разработке и внедрению систем очистки сточных вод. Выбор и разработка высокоэффективных методов очистки стоков являются сложной инженерной задачей. Под очисткой сточных вод подразумевается их обработка различными методами с целью разрушения или извлечения содержащихся в них минеральных и органических веществ до степени, позволяющей сбрасывать эти воды в водоёмы или повторно их использовать. К очистке воды относится также ее обезвреживание и обеззараживание, удаление вредных для человека, животных или растений веществ и устранение из воды болезнетворных микробов и вирусов. В данной курсовой работе разработана технология очистки сточных вод от гальванического и травильного производств, рассчитано технологическое оборудование (расчет основных характеристик аппаратов водоочистки) и разработана схема очистки сточных вод. Также будет разработано оборудование для обработки осадка и приведен чертёж одного из аппаратов водоочистки. 1 Разработка функциональной схемы для очистки сточных вод Сначала сточные воды проходят очистку по отдельности. Сточные воды гальванического производства поступают в усреднитель, где происходит их усреднение. После усреднения они направляются в отстойники, где улавливаются минеральные нерастворимые загрязнения. После очистки воды в отстойниках образуется осадок, который выгружается с определенной периодичностью и направляется на уплотнение в гравитационный илоуплотнитель, а затем на захоронение. Сточные воды травильного
производства сначала поступают в песколовки для выделения из них минеральных
частиц с гидравлической крупностью не менее После того, как сточные воды прошли очистку по отдельности, они объединяются. Для этого устанавливается промежуточная емкость для смешения сточных вод гальванического и травильного производств. Объединенный поток поступает на механические фильтры с зернистой загрузкой для глубокой очистки после отстаивания. Пройдя через механические фильтры, вода поступает на ионообменную очистку в ионообменные фильтры. Здесь происходит извлечение из сточных вод катионов сильных оснований и анионов сильных кислот. Очищенная вода собирается в сборной емкости, а затем либо используется в качестве оборотной для промывки фильтров, либо направляется в производство. Функциональная схема очистки сточных вод представлена на рис. 1.
Рисунок 1 − Функциональная схема очистки сточных вод 2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК АППАРАТОВ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД 2.1 Расчет аппаратов для очистки сточных вод гальванического производства 2.1.1 Расчет усреднителей В составе очистных сооружений для очистки сточных вод гальванического производства предусматриваем усреднитель концентраций проточного типа, который выполняется в виде многокоридорного резервуара. Принцип действия такого усреднителя основан на дифференцировании потока, который, поступая в аппарат, делится на ряд струй, протекающих по коридору разной длины. В результате в сборном лотке смешиваются струи воды с различной концентрацией примесей, поступившие в аппарат в различное время. Расчёт усреднителей представлен в соответствии со СНиП 2.04.03-85. 1. Рассчитываем коэффициент усреднения:
где
2. Определим суммарный объем аппаратов при залповом сбросе:
где
3. Установим 2 усреднителя. Объем каждого из них:
где 4. Примем высоту аппарата
5. Примем ширину
усреднителя
6. Скорость движения воды в аппарате:
2.1.2 Расчет отстойников После усреднителя вода поступает в отстойники. Предусматриваем вертикальные отстойники, предназначенные для улавливания из сточных вод мелкодисперсных нерастворенных примесей и имеющие круглую форму в плане. Расчёт отстойников также ведется в соответствии со СНиП 2.04.03-85. 1. Рассчитаем средний секундный расход сточных вод гальванического производства:
где 2. Рассчитаем максимальный расчетный расход сточных вод гальванического производства:
где 3. Примем высоту зоны
осаждения
4. Найдем гидравлическую
крупность улавливаемых частиц при температуре сточных вод
где 5. Устанавливаем 6 отстойников. Диаметр каждого:
где
Принимаем отстойники
диаметром 6. Диаметр центральной
трубы найдем при скорости движения воды в ней
7. Найдем диаметр раструба:
8. Величину зазора между
нижней кромкой центральной трубы и поверхностью отражательного щита найдем из
условия обеспечения скорости в зазоре
9. Расстояние между
нижней кромкой отражательного щита и поверхностью слоя осадка в соответствии со
СНиП 2.04.03-85 примем равным 10. Возвышение борта
отстойника над кромкой водосборного лотка примем равной 11. Высота цилиндрической части аппарата:
12. Высота конической
части при угле наклона стенок к горизонту 13. Рассчитаем суточную массу осадка, приходящуюся на 6 отстойников:
где
где 14. Объем осадка при
влажности его
15. Определим объем цилиндрической части аппарата:
где 16. Вычислим количество выгрузок осадка из 1 отстойника в сутки:
17. Периодичность выгрузки:
Таким образом получаем, что осадок из отстойника необходимо выгружать 1 раз в 35 суток. Осадок после отстойников направляем в гравитационный илоуплотнитель, а затем отправляем на захоронение. 2.2 Расчет аппаратов для очистки сточных вод травильного производства 2.2.1 Расчет станции нейтрализации Так как сточные воды травильного производства характеризуются неравномерностью количества и состава, то перед нейтрализацией необходимо соответствующее усреднение. Установим 2 усреднителя проточного типа, которые выполняются в виде многокоридорных резервуаров. Для очистки воды от взвешенных веществ перед усреднителями необходимо установить песколовки. Установим 2 горизонтальные песколовки, которые представляют собой прямоугольные в плане железобетонные резервуары. Они являются аппаратами с прямолинейным движением воды. Расчёт станции нейтрализации ведется в соответствии со СНиП 2.04.03-85. 1. Рассчитаем суточное количество сточных вод травильного производства:
где
2. В соответствии со СНиП
2.04.03-85 для нейтрализации используют 3. Найдем суточный расход товарной извести по формуле:
где
где
где
Подставив все в исходное выражение, получим:
4. Для гашения извести предусмотрим растворные баки, оборудованные механическими перемешивающими устройствами. Объем каждого бака определим по формуле:
где
Примем количество
растворных баков
5. Примем глубину воды в
баке
6. Определим диаметр расходного бака:
7. Известковое молоко подается в растворные баки, а оттуда при помощи насосов-дозаторов в смеситель. Расход известкового молока составит:
8. Суммарный расход воды через станцию нейтрализации:
2.2.2 Расчет смесителя Данные аппараты предназначены для быстрого и равномерного смешения реагентов с обрабатываемой водой, что необходимо для более быстрого и полного протекания соответствующих реакций. Предусмотрим вихревой смеситель, который представляет собой круглый в плане резервуар с конической передней частью. Расчет ведется в соответствии со СНиПом 2.04.03-85. 1. Рассчитаем секундный суммарный расход сточных вод:
где 2. Рассчитаем диаметр
цилиндрической части аппарата исходя из условия обеспечения скорости исходящего
потока, равной
3. Определим диаметр на
входе в аппарат, диаметр на выходе из аппарата, а также диаметры патрубков для
подвода реагентов. Рассчитаем исходя из условий обеспечения скоростей
4. Определим объем
смесителя сточных вод травильного производства с реагентами для
продолжительности смешения
5. Определим высоту
конической части. Примем центральный угол между наклонными стенками конической
части
6. Определим объем конической части:
где
7. Объем цилиндрической части определим по формуле:
8. Определим высоту цилиндрической части по формуле:
9. Примем величину
возвышения стенки цилиндрической части 10. Уточним полную высоту цилиндрической части аппарата:
11. Определим полную высоту аппарата:
2.2.3 Расчет нейтрализатора 1. В нейтрализаторе
должно осуществляться непрерывное перемешивание потока, поэтому определим объем
нейтрализатора из расчета времени пребывания в нем сточных вод в течение
получаса, то есть
Камера реактора имеет квадратную форму в плане. 2. При глубине проточной
части нейтрализатора
3. Определим длину сторон аппарата:
Таким образом, получаем
реактор размером 2.2.4 Расчет отстойников После нейтрализатора
направляем воду в отстойник. Предусматриваем 2 вертикальных отстойника с
продолжительностью отстаивания Расчёт ведем в соответствии со СНиП 2.04.03-85. 1. Принимаем скорость
входящего потока
2. Определим площадь сечения отстойника по формуле:
3. Определим диаметр отстойника:
Примем отстойник диаметром
3. Определим количество сухого осадка:
где
где
где
где
где
где
где
где Подставляя полученные значения в исходное уравнение, получим:
5. Влажность осадка не может превышать следующей величины:
где
Отсюда найдем максимальную влажность осадка:
6. Процентное количество
влажного осадка образующегося от нейтрализации
где 7. Определим суточный объем осадка:
8. Определим высоту
конической части отстойника при угле наклона стенок к горизонту
9. Определим объем конической части отстойника:
где 10. Определим количество выгрузок осадка из каждого отстойника в сутки:
где Осадок направляем на шламовые площадки непосредственно из отстойников. 2.3 Расчет аппаратов для очистки объединенных потоков сточных вод гальванического и травильного производств 2.3.1 Объединение потоков сточных вод гальванического и травильного производств После того, как сточные воды этих производств прошли отдельную очистку, можно объединить их в один поток. Предусмотрим промежуточную емкость для смешения сточных вод. 1. Объем емкости найдем
из условия пребывания в ней воды в течение получаса, то есть
2. Рассчитаем концентрацию взвешенных веществ в воде после объединения потоков по формуле:
где гальванического производства после аппаратов очистки;
Так как мы принимали
эффективность очистки сточных вод гальванического производства
Примем концентрацию
взвешенных веществ в сточной воде травильного производства после аппаратов
очистки Подставляя концентрации в исходное выражение, получим:
2.3.2 Расчет механических фильтров После смешения потоков воду направляем на фильтры. Установим фильтры с зернистой загрузкой с восходящим потоком. Достоинством таких фильтров является реализация принципов фильтрования в направлении убывания крупности загрузки. Расчёт фильтров проводим в соответствии со СНиП 2.04.03-85. 1. Определим суммарную площадь фильтров:
где
Подставляя все значения в исходную формулу, получим:
2. Определим количество фильтров на станции:
3. Фильтры могут работать в нормальном и форсированном режиме. Форсированный режим возникает, когда часть фильтров находится в ремонте. При работе фильтров в форсированном режиме должно соблюдаться условие:
где Примем
Условие не выполняется, поэтому устанавливаем 3 фильтра с зернистой загрузкой. 4. Найдем площадь одного фильтра:
где 5. Определим количество воды, необходимой для промывки фильтров:
где
Подставив все в исходную формулу, получим:
2.3.3 Расчет ионообменных фильтров Процессы ионообменной очистки производим в фильтрах с плотным слоем загрузки. Они наиболее распространены. Расчет ведем в соответствии со СНиП 2.04.03-85. 2.3.3.1 Расчет катионитовых фильтров 1. В качестве загрузки
катионитовых фильтров выбираем ионит марки КУ-28 с полной ионообменной емкостью
где
2. Объем загрузки катионитовых фильтров:
где
где
Подставим в исходную формулу. Получим:
3. Площадь катионитовых фильтров рассчитаем по формуле:
где 4. Устанавливаем 5. Примем скорость
фильтрации
6. Корректируем высоту загрузки:
7. Определим продолжительность фильтрования:
8. Регенерацию
катионитовых фильтров проводим
где
9. Расход воды на регенерацию: а) На взрыхление загрузки
с интенсивностью
б) На приготовление
где
в) На отмывку загрузки после регенерации:
где Суммарный расход:
2.3.3.1 Расчет анионитовых фильтров 1. В качестве загрузки
применяем слабоосновной анионит марки АН-31 с полной ионообменной емкостью
где
2. Объем загрузки
анионитовых фильтров, принимая периодичность регенерации −
где
где
Подставим в исходную формулу. Получим:
3. Также как и для
катионитовых фильтров устанавливаем 4. Регенерацию
анионитовых фильтров проводим
где
5. Расход воды на регенерацию: а. На взрыхление загрузки
с интенсивностью
б. На приготовление
где
в. На отмывку загрузки после регенерации:
где Суммарный расход:
6. Определим продолжительность фильтрования по формуле:
где
Подставим все в исходную формулу:
7. Уточним площадь
фильтрования с учетом, что скорость фильтрования
3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ОСАДКА В результате очистки
сточных вод гальванического производства в отстойниках образуется осадок. Этот
осадок периодически выгружается из отстойников и направляется в емкость для
сбора осадка, после чего поступает на обезвоживание в гравитационный
илоуплотнитель. Прежде чем поступить в илоуплотнитель, осадок накапливаем в
течение В результате очистки сточных вод травильного производства осадок образуется не только в отстойниках, но также еще и в песколовках и нейтрализаторах. Эти осадки объединяются в один трубопровод и без предварительного уплотнения отправляются на шламовые площадки. Рассчитаем площадь шламовой площадки, необходимой для данного количества осадка.
где
Примем 4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ДЛЯ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД Сточные воды
гальванического производства по трубопроводу Сточные воды травильного
производства по трубопроводу Из промежуточной емкости
для смешения сточных вод гальванического и травильного производств После механических
фильтров вода направляется на катионитовые фильтры После катионитовых
фильтров вода поступает в анионитовые фильтры Очищенная вода собирается
в емкости чистой воды ЗАКЛЮЧЕНИЕ В результате данного курсового проекта была разработана технология очистки сточных вод гальванического и травильного производств, составлена функциональная схема очистки сточных вод, рассчитаны основные характеристики аппаратов, входящих в эту схему. В данном курсовом проекте была разработана технология обработки осадка, образующегося после очистки сточных вод. Была разработана принципиальная схема очистки сточных вод гальванического и травильного производств и представлена на чертеже. Также был рассчитан катионитовый фильтр и представлен на чертеже. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ласков Ю. М., Воронов Ю. В., Калицун В. И. Примеры расчетов канализационных сооружений. М.- Стройиздат, 1987 г. 2. Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Под ред. Самохина В. Н. М.- Стройиздат, 1981 г. 3. СНиП 2.04.03-85 4. Васькин С.В. Процессы и аппараты очистки сточных вод. Учебное пособие. Нижний Новгород ВГАВТ 2006г. |
||
|