Файл: Левин, А. М. Очистка сточных вод огнеупорных заводов.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 22.10.2024

Просмотров: 79

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Рабочая длина отстойника

L = l + z .

(16)

Третий, четвертый и пятый методы расчета даны для случая отсутствия данных о кинетике осаждения взве­ шенных веществ.

Горизонтальный отстойник можно рассчитать по эм­ пирической формуле С. М. Шифрина, учитывающей ки­ нетику выпадения взвеси сточных вод канализации рай­ она Ленинграда, характерной для сточных вод городов, канализованных по раздельной системе:

/ 23р0 \0.21

 

1— Э = [

у м )

(17)

 

 

0,21|V

 

 

 

1000 '

 

 

 

500

 

где

Э — заданный эффект

осветления сточных вод,

 

доли единицы;

 

 

 

v 0— скорость входа сточных вод в отстойник, м/с;

 

принимается при толщине (высоте)

струи

 

6о = 0,2 м в начальном створе отстойника за

переливным лотком; р0— начальная концентрация исходных сточных

вод, г/м3; 2 — длина отстойника за водоворотной областью,

м; Я — рабочая глубина отстойника, м.

Длина водоворотной области I при этом принимается с запасом /= 3,8 Я. Если задана расчетная горизонталь­ ная скорость v'0 протока сточных вод в отстойнике, то ве-

лична v 0 — вертикальная составляющая

пульсации тур­

булентного потока определяется по формуле

v 0 =

(18)

где Ь0— высота слоя воды на входе в отстойник или ширина щели впуска.

Используя четвертый метод, расчет ведут по продол­ жительности отстаивания сточных вод. По СНиП П-Г. 6—62 принимают продолжительность отстаивания и ско­ рость протекания сточных вод в горизонтальных отстой­ никах. Поперечные размеры отстойника можно опреде­

53


лить по формулам (10) и (II), а длину — по формуле

(9).

Горизонтальный отстойник можно рассчитать по на­ грузке на поверхность воды отстойника.

Объем сточных вод в единицу времени, приходящий­ ся на 1 м2 горизонтальной его поверхности, называется нагрузкой на отстойник:

F — —

,

(19)

Я

 

 

где F — расчетная поверхность зеркала

воды в отстой­

нике, м2;

сточных

вод, поступаю­

Q — расчетное количество

щих в отстойник, м3/ч;

q — расчетная нагрузка сточных вод м3/(м2 • ч). Так как

 

/ =

- 2- 1000,

(20)

 

 

^0

 

нагрузка на отстойник характеризует

наименьшую гид­

равлическую

крупность

частиц взвеси, выпадающей

в осадок.

1 м3/(м2 «ч)

соответствует гидравлической

Нагрузка

крупности частиц взвеси 1 м/ч, или 0,28 мм/с. Расчетную нагрузку на отстойнике принимают от 1 до 2,5 м3/(м2 • ч). Недостаток расчета состоит в том, что он не позволяет определить линейные размеры сооружения.

Ш естой мет од расчета горизонтальных отстойников, учитывающий неравномерность распределения скоростей движения сточных вод по ддине отстойника, предложил проф. А. И. Жуков.

Расчетная схема отстойника по методу А. И. Жукова показана на рис. 4.

Метод расчета основан на том факте, что относитель­ норавномерное поступательное движение воды по все­ му живому сечению отстойника устанавливается только на каком-то расстоянии от начала отстойника. На на­ чальном участке длины отстойника происходит наиболее неравномерное распределение скоростей по глубине по­ тока. Длина этого участка зависит от многих факторов: конструкции распределительных и сборных устройств, на­ чальной скорости движения жидкости при входе в от­ стойник, глубины отстойника и др.

54


На расстоянии 1\ наступает относительно равномер­ ное движение воды по всему живому сечению отстойника с глубиной протока, равной расчетной Я. На участке от­ стойника 12 фактические скорости протока v ф будут не­ значительно отличаться от средних расчетных скоростей иСрНа участке /3 поток трансформируется под влияни­ ем выпуска осветленных сточных вод. Рабочая глубина уменьшается, а скорости фактически увеличиваются.

Распределение скоростей по ширине отстойника при­ нимается равномерным при условии поступления сточ­ ных вод на входе через водослив, расположенный по ши­ рине отстойника.

Расстояние I от начала отстойника и соответствую­ щая ей высота (глубина) движущегося слоя сточной во­ ды h выражается уравнением, предложенным А. И. Жу­ ковым [12—15]:

h = K l h + h 0,

(21)

где ' h0— глубина (высота) движущегося слоя в ме­ сте входа сточных вод в отстойник;

К я п — эмпирические величины.

Расчетная длина отстойника /р, обеспечивающая за­ держание частиц взвеси с заданной гидравлической круп­ ностью при принятой глубине отстойника Я,

 

^Р = h

+ h + h \

(22)

строительная длина L = /р + /4 +

/5,

(23)

где

/4 и 1Ъ— расстояния от края

водослива до полупо-

 

груженной доски в начале и конце отстой­

 

ника.

 

 

 

 

Расчетная продолжительность отстаивания

 

^р =

+ t2.

 

(24)

Ширина отстойника

 

 

 

 

5 =

»ср Н

(25)

 

 

 

где

Q — расчетный расход сточных вод,

м3/с;

 

уср— расчетная скорость протока сточных вод в от­

 

стойнике, м/с.

 

 

 

 

При относительно коротких отстойниках, когда рав­

номерное поступательное

движение воды

по всему жн-

55


вому сечению отстойника наступает только в конце его,

величина I2 0.

Исходной расчетной глубиной отстойника в таких случаях принимается не Я, а Лср (см. рис. 4). Тогда не­ обходимую длину отстойника можно определить по урав­ нению (26)

 

1 ,1 5 /

2,15

(hcp h0)

Н

(26)

'р

V

К

tgP

 

 

Глубина проточной части отстойника Я при этом дол­

жна быть не менее

 

 

 

 

 

Я = 2,15 hop — h 0.

 

(27)

Расчетная продолжительность протока сточной воды

составляет:

 

 

 

 

 

 

/гср

_

0 .4 6 5 /С /* ’15 - М о

(28)

 

«о — W1

и0 — О»!

 

 

 

 

Расчетная ширина В отстойника определяется из урав­ нения

В = - 4 “ >

(29)

чЛср

 

где v — расчетная скорость протока сточной воды в от­ стойнике при глубине /гср.

Так как от глубины горизонтального отстойника за­ висит необходимая продолжительность отстаивания и по­ лезный объем, то ею обычно задаются при расчете. Выб­ ранная глубина отстойника диктует остальные размеры отстойника. Когда длина отстойника задается или огра­ ничивается местными условиями, она является исходной расчетной величиной /р, по которой определяются эле­ менты отстойника.

Средняя глубина отстойника Лср при данном /р рав­

на

Лср = 0,465 K l n + h 0\

(30)

н

(31)

l = L

tgp '

Остальные расчетные величины отстойника определя­ ются так же, как указано выше.

56


Объем иловой части отстойника зависит от задан­ ного эффекта осветления (Э ) и от начальной концент­

рации взвешенных веществ (Ci).

Количество выпадающего осадка по массе составит

Р =

(С, — С2) Q.

(32)

у

Р 100

(33)

Объем осадка

(100 — р ) у ’

 

 

где р — влажность осадка, % •

Удельный вес частиц, взвешенных в производствен­ ных сточных водах огнеупорных заводов, колеблется в зависимости от материала загрязнения. Взвешенные ча­ стицы— очень мелкие, поэтому оседают крайне медлен-

 

 

 

О

20

40

Sir

во

100

120

 

 

 

 

Время асмдеми.я, мин

 

Рис. 7. Зависимость эффекта освет­

Рис. 8. Зависимость эффекта ос­

ления сточных вод - Запорожского

ветления искусственно приготов­

огнеупорного

завода от

продолжи­

ленных сточных вод Запорож­

тельности отстаивания:

ского

огнеупорного

завода

от

/. 4 — сточная вода цеха

высокогли­

продолжительности

отстаивания:

/ — сточная

вода,

загрязненная

ноземистых

изделий;

2 — сточная

вода цеха

шамотных

изделий;

шамотом, С—25 г/л;

2 — сточная

3 — сточная

вода общего сброса с

вода, загрязненная

хромитом и

территории завода

 

магнезитом,

С**25

г/л

 

но. Для определения эффективности осветления сточных вод при механическом отстаивании [16—18] были по­ ставлены эксперименты, которые проводили в статиче­ ских условиях в цилиндрах Лисенко [4, 19]. Некоторые результаты экспериментов на сточных водах Запорож­ ского огнеупорного завода приведены на рис. 7, 8 и в табл.10.

Зависимость эффекта осветления производственных сточных вод Боровичского комбината огнеупорных из­ делий, Семилукского, Константиновского и Суворовско-