Проектирование производственных систем защиты окружающей среды

Целью данного курсового проекта является проектирование очистных сооружений сточных вод машиностроительного производства от механических примесей и масел).

Сточная вода поступает в нижнюю часть радиальной нефтеловушки по трубопроводу, расположенному под ее днищем и переходящему в вертикальный раструб с направляющим цилиндром. Цилиндр обеспечивает заглубленный впуск воды в отстойную зону сооружения и распределяет воду по всему рабочему объему нефтеловушки. Для сбора осветленной воды предусмотрен кольцевой лоток с пропорциональным водосливом.
Всплывшие нефтепродукты сгоняются вращающимся скребком к стационарно расположенной нефтесборной трубе. Осевший осадок сгребается вращающимся скребком к центральному приямку, откуда насосом перекачивается в шламонакопитель.
Процент задержания осаждающихся примесей для радиальных нефтеловушек – до 75%.
Суточный расход производственных сточных вод Q = 25000 м3/сут; расчетный часовой расход qmax = 1041,6м3ч; содержание нефтепродуктов в поступающей воде Aen = 250 мг/л, содержание нефтепродуктов в осветленной воде должно быть Aex = 75 мг/л. Динамический коэффициент вязкости сточной воды составляет μ = 0,0025 Па·с. Объемная масса нефтепродуктов равна γн = 0,81 т.
Назначаем количество секций нефтеловушки n = 4. Принимаем продолжительность отстаивания, равную Tset = 6 ч. По формуле рассчитываем глубину зоны отстаивания:
Hset=3,6KsetTsetu0
где Kset – коэффициент использования объема, равный 0,6;
u0 – гидравлическая крупность частиц нефти, в среднем равная 0,2 мм/с.
Hset=3,6∙0,6∙6∙0,2=2,59 м
Определяем диаметр одной нефтеловушки по формуле:
D= 4qTsetπnHsetKset, м
где q- пропускная способность нефтеловушки, м3/ч.
D= 4∙260,4∙63,14∙4∙2,59∙0,6=17,9 м
Принимаем диаметр нефтеловушки D = 18 м.
Полная строительная высота нефтеловушки определяется по формуле:
H=Hset+H1+H2+H3, м
где H1 – высота борта над слоем воды, равная 0,3-0,5 м;
H2 – высота зоны осадка, равная 0,3 м;
H3 – толщина слоя всплывших нефтепродуктов, равная 0,1 м.
H=2,59+0,4+0,3+0,1=3,39 м
Определяем количество осадка, выделяемого при отстаивании по формуле:
Qmud=QCЭ(100-pmud)γmud∙106, м3/cут
где Q – суточный расход сточных вод, м3/cут;
C – концентрация механических примесей в сточной воде, 250 мг/л;
Э – эффект задержания осаждающихся примесей, равный для радиальных ловушек до 75%;
pmud – влажность осадка, равная для свежевыпавшего осадка – 95% и слежавшегося – 70%;
γmud – объемная масса частиц осадка, равная 2,65 т/м3.
Qmud=25000·250·70(100-95)∙2,65∙106=33,02 м3/cут
Количество задержанных нефтепродуктов:
Qoil=Q(Aen-Aex)γoil∙30∙104, м3/cут
где Aen и Aex – концентрация нефтепродуктов соответственно в исходной и осветленной воде, мг/л;
γoil – объемная масса обводненных нефтепродуктов, равная 0,95 т/м3.
Qoil=25000(350-105)0,95∙30∙104=21,5 м3/cут

В состав машиностроительных предприятий входят следующие цеха и производства: металлургическое производство, прокатный и термические цеха, кузнечный цех, цеха металлообработки и металлопокрытий, окрасочные и инструментальные цеха, масло-эмульсионное хозяйство, ТЭЦ или крупные котельные, кислородные, азотные, ацетиленовые и компрессорные станции, автотранспортные предприятия (АТП), может входить депо, системы очистки сточных вод.
Основная часть потребляемой воды на машиностроительных предприятиях расходуется на охлаждение оборудования (80-85% от общего количества воды), часть воды используется для промывки деталей (около 5%). Промывка осуществляется в кузнечном, термических цехах, в цехах нанесения покрытий. В результате промывки вода загрязняется механическими примесями и маслами.
Схема очистки сточных вод, загрязненных механическими примесями и маслами, должна включать два метода очистки: механический и физико-химический, однако в нашем случае применяется и биологическая очистка в биофильтрах.
Механическая очистка сточных вод применяется в качестве предварительной очистки и доочистки производственных сточных вод машиностроительных заводов.
В качестве второй ступени очистки широкое применение получила физико-химическая очистка сточных вод. Одним из наиболее эффективных методов физико-химической очистки считается реагентная напорная флотация, однако, реагентная коагуляция и электрокоагуляция также распространены в качестве второй ступени очистки сточных вод машиностроительных предприятий.