Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г




НазваниеОсновы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г
страница5/6
Дата публикации10.07.2013
Размер0.84 Mb.
ТипМетодические указания
zadocs.ru > Право > Методические указания
1   2   3   4   5   6
^

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7. РАСЧЕТ ПЕСКОЛОВОК



7.1 Теоретическая часть
Для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворенных загрязнений применяют песколовки. Они подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости; бывают и аэрируемые.

Горизонтальные и аэрируемые песколовки используют при расходах более 10 000 м3/сут. Конструктивной разновидностью горизонтальных песколовок являются горизонтальные песколовки с круговым движением воды. Они имеют круглую форму в плане. Горизонтальные песколовки рекомендуется применять при сравнительно небольших расходах – до 70 000 м3/сут. Тангенциальные песколовки также имеют форму в плане, и они рекомендуются при небольших расходах – до 50 000 м3/сут. Вертикальные песколовки велики по размеру и работают неэффективно, поэтому они находят применение в исключительных случаях – при соответствующем обосновании.



1 – входной патрубок; 2 – корпус; 3 – шламосборник;

4 – выходной патрубок
Рисунок 7.1 – Схема горизонтальной песколовки
Расчет горизонтальных песколовок

Расчет горизонтальных песколовок производят по следующим формулам. Вначале определяют площадь живого сечения одного отделения по формуле

(7.1)
где q – максимальный расход сточных вод м3/с;

υ - средняя скорость движения воды, м/с;

n – количество отделений,

Длину песколовки L, м, (рисунок 7.1) вычисляют по формуле
(7.2)
где h1 – глубина проточной части песколовки, м;

u0 – гидравлическая крупность песка расчетного диаметра, мм/с (см. таблицу 7.1);

k – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и других факторов на работу песколовок, значения которого приведены в таблице 7.1
Таблица 7.1 – Значения коэффициента k


Диаметр частиц песка

Гидравлическая крупность u0, мм/с

Значения k в зависимости от типа песколовок

горизонтальные песколовки

аэрируемые песколовки

B/h1=1

B/h1=1,25

B/h1=1,5

0,15

13,2

-

2,62

2,5

2,39

0,2

18,7

1,7

2,43

2,25

2,08

0,25

24,2

1,3

-

-

-


При иных расчетных параметрах значение коэффициента k можно вычислить по формуле

, (7.3)
где - вертикальная турбулентная составляющая, определяемая по формуле
(7.4)
При работе горизонтальных песколовок следует принимать = 0,3 м/с, расчетный диаметр частиц песка 0,2–0,25 мм. Продолжительность движения сточных вод должна быть не менее 30 секунд, изменение расхода по суткам и часам суток вызывает изменение скорости движения воды в песколовках, поэтому возникает необходимость в дополнительных устройствах, обеспечивающих поддержание в песколовках постоянной скорости движения воды, равной оптимальной величине υ = 0,3 м/с.

Известно много методов поддержания в песколовках постоянной скорости. Наиболее простой из них заключается в устройстве на выходном канале неподтопленного водослива с широким порогом без донного выступа, размеры которого вычисляют по формулам:

, (7.5)

(7.6)
где Р – перепад между дном песколовки и порогом водослива, м;

b – ширина водослива, м;

hмакс и hмин – глубины воды в песколовке соответственно при максимальном qмакс и минимальном qмин расходах и скорости движения воды 0,3м/с; kq = qмакс/qмин;

m – коэффициент расхода водослива, зависящий от условий бокового сжатия, равный 0,35–0,38.
Расчет аэрируемых песколовок

Расчет аэрируемых песколовок производят также по формулам (7.1), (7.2) и данным таблицы 7.1. Расчетная глубина песколовки h1 принимается равной половине ее гидравлической глубины.

При расчетных параметрах, не указанных в таблице 7.1, коэффициент k следует определять по формуле
, (7.7)
где
При расчете аэрируемых песколовок следует принимать: υ = 0,08–0,12 м/с, расчетный диаметр частиц песка 0,15–0,2 мм; В/Н = 1–1,5; интенсивность аэрации 3–5 м32 в 1 ч; поперечный уклон дна (к песковому лотку) 0,3–0,4.
Расчет тангенциальных песколовок

Расчет тангенциальных песколовок ведут по формуле
(7.8)
где Q – максимальный расход сточных вод, м3/ч;

q0 – нагрузка на песколовку по воде, м32×ч;

F – площадь отделения песколовки в плане, м2;

n – количество отделений.

Расчет тангенциальных песколовок может быть произведен также по формуле

F = q/u0. (7.9)

Из сравнения формул (7.8) и (7.9) следует, что нагрузка на песколовку q0 равна гидравлической крупности песка расчетного диаметра u0,выраженной в м/ч.

При расчете тангенциальных песколовок следует принимать: глубину равной половине диаметра сооружения, расчетный диаметр песка 0,2–0,25мм.

С учетом изложенного нагрузка на сооружение должна равняться (при u0 = 18,7 мм/с)
67 м32 · ч (7.10)
87 м32 · ч (7.11)
На наиболее совершенные конструкции тангенциальных песколовок нагрузка допускается равной q0 = 110–130 м32×ч.

Для выгрузки осадка из горизонтальных и аэрируемых песколовок обычно применяют механические скребки цепного и тележечного типов. Осадок сгребается в бункер, как правило, располагаемый в начале сооружения, и затем откачивается гидроэлеватором или насосом.
Пример - Рассчитать горизонтальные песколовки для очистной станции производительностью Qср.сут=140000м3/сут. Общий коэффициент неравномерности Кобщ = 1,15.
Решение

Средний секундный расход на очистную станцию составит
м3
Максимально секундный расход равен
qмакс = qсрКобщ = 1,62×1,15 = 1,86 м3
Принимаем три рабочих и одно резервное отделение песколовки (выгрузка осадка предполагается механизированной). Площадь живого сечения каждого отделения определяют по формуле (7.1):
м2
Принимаем глубину проточной части h1 = 0,7 м.

Тогда ширина отделений будет равна
2,07/0,7=2,96 м
Принимаем ширину отделения В=3,0 м. При этом наполнение в песколовке при максимальном расходе будет равно

При расчетном диаметре частиц песка d = 0,20 мм, u0 = 18,7 мм/с и К = 1,7 (см. таблицу 7.1).

Длина песколовки по формуле (7.2) равна

Для сгребания осадка в бункер, расположенный в начале песколовки, предусматривается скребковый механизм.

Геометрическую глубину песколовок принимают

Ширину отводящих каналов принимают: от одной песколовки – b1=1000мм, от всех песколовок – b2 = 1600 мм.

Для поддержания в песколовке постоянной скорости предусматриваем водослив с широким порогом без донного выступа.

Минимальный расход на песколовку будет равен
м3
Минимальное наполнение при скорости υ = 0,30 м/с должно быть равно

Отношение максимального расхода к минимальному

Перепад между дном песколовки и порогом водослива определим по формуле (7.5):

Ширину водослива определяют по формуле (7.6):

Потерями напора от песколовки до водослива пренебрегают.

При норме водоотведения n=300 л/чел. сут приведенное количество жителей
.
Объем осадка, улавливаемый за сутки, равен

где 0,02 – количество улавливаемого осадка за сутки на одного человека, л.
7.2 Задачи
Задача 1
Рассчитать горизонтальную песколовку для очистной станции производительностью Qср.сут.3/сут, с коэффициентом неравномерности Кнр. Определить ширину водослива и суточный объем осадков V, м3/с.

Параметры

Варианты

1

2

3

4

5

Qср.сут., м3/сут

62000

84000

93000

75000

69000

Коэффициент неравномерности

1,3

1,37

1,42

1,35

1,32

Глубина проточной части h1, м

0,7

0,6

0,64

0,72

0,62

Расчетный диаметр частиц песка, мм

0,2

0,25

0,2

0,22

0,23

Количество отделений песколовки n, шт.

2

3

3

3

2

Норма водоотведения, л/чел.∙сут

200

220

210

230

215

^ ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ
8.1 Теоретическая часть
Биологический фильтр – сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями микроорганизмов. Биофильтр состоит из следующих основных частей: фильтрующей загрузки, помещенной в резервуар круглой или прямоугольной формы в плане; водораспределительного устройства, обеспечивающего равномерное орошение сточной водой поверхности загрузки биофильтра; дренажного устройства для удаления профильтровавшейся воды; воздухораспределительного устройства, с помощью которого поступает необходимый для окислительного процесса воздух.

Биологическая очистка заключается в окислении остающихся в воде после механической или физико-химической очистки органических загрязнений с помощью микроорганизмов, способных в процессе своей жизнедеятельности осуществлять минерализацию органических веществ. Биологическая очистка сточных вод может происходить в условиях близких к естественным (поля орошения, поля фильтрации, биологические пруды) и в искусственно созданных условиях (биологические фильтры и аэротенки). Процессы окисления в биофильтре протекают значительно интенсивнее.


Рисунок 8.1 – Схема биологического фильтра

На рисунке 8.1 представлена схема биологического фильтра с принудительной подачей воздуха. Исходная сточная вода по трубопроводу 3 поступает в фильтр 2 и через водораспределительные устройства 4 равномерно разбрызгивается по площади фильтра. При разбрызгивании сточная вода поглощает часть кислорода воздуха. В процессе фильтрования через загрузку 5, в качестве которой используют шлак, керамзит, пластмассу, гравий и т. п., на загрузочном материале образуется биологическая пленка, микроорга-низмы которой поглощают органические вещества.


Интенсивность окисления органических примесей в пленке существенно увеличивается при подаче сжатого воздуха через трубопровод 1 и опорную решетку 6 в направлении, противоположном фильтрованию. Очищенная от органических примесей вода выводится из фильтра через трубопровод 7.

Отработанная и омертвевшая пленка смывается протекающей сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необходимый для биохимического процесса кислород воздуха поступает в толщу загрузки путем естественной и искусственной вентиляции фильтра.

По конструктивному признаку биофильтры делятся на биофильтры с объемной загрузкой и с плоскостной загрузкой. В свою очередь, биофильтры с объемной загрузкой (гравий, шлак, керамзит, щебень и др.) делятся на:

- капельные биофильтры, имеющие крупность фракции загрузочного материала 20–30 мм и высоту слоя загрузки 1–2 м;

- высоконагружаемые биофильтры (крупность фракции загрузочного материала 40–60 мм и высота загрузки 2–4 м;

- биофильтры большой высоты (башенные), имеющие крупность загрузочного материала 60–80 мм и высота загрузки 8–16 м.

Биофильтры с плоскостной загрузкой подразделяют на:

- биофильтры с жесткой засыпной загрузкой, в качестве загрузки используют керамические, пластмассовые и металлические засыпные элементы. В зависимости от материала загрузки плотность ее составляет 100 – 600 кг/м3, пористость 70–90%, высота слоя загрузки 1–6 м;

- биофильтры с жесткой блочной загрузкой; блочные загрузки выполняют из различных видов пластмассы (гофрированные, плоские листы или пространственные элементы), а также из асбестоцементных листов. Плотность пластмассовой загрузки 40–100 кг/м3, пористость 90–97%, высота слоя загрузки 2–1м. Плотность асбестоцементной загрузки 200–250 кг/м3, пористость 80–90%, высота слоя загрузки 2–6 м;

- биофильтры с мягкой или рулонной загрузкой, выполненной из металлических сеток, пластмассовых пленок, синтетических тканей (нейлон, капрон), которые крепятся на каркасах или укладываются в виде рулонов. Плотность такой загрузки 5–60 кг/м3, пористость 94–99%, высота слоя загрузки 3–8 м.

Капельные биофильтры применяют при расходах сточных вод до 1000м3/сут, а высоконагружаемые и большой высоты – до50 тыс. м3/сут. Плоскостные биофильтры с засыпной и мягкой загрузкой рекомендуется применять при расходах до 10 тыс.м3/сут, с блочной загрузкой – до 50 тыс. м3/сут.

По технологической схеме работы биофильтры могут быть одноступенчатые и двухступенчатые, при этом режим работы назначается как с рециркуляцией, так и без нее.

К биофильтрам с плоской загрузкой следует отнести и погружные дисковые биофильтры, которые используют для очистки бытовых и производственных сточных вод при расходах до 1000 м3/сут. Диски выполняются из пластмасс, асбестоцемента или металла, и они имеют диаметр 0,6–3 м. Расстояние между дисками 10–20 мм, частота вращения вала с дисками 1–10 мин-1.

Капельные биофильтры в зависимости от расхода сточных вод и среднегодовой температуры воздуха размещают в неотапливаемых помещениях; допустимая величина БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтр, составляет 20 мг/л; гидравлическая загрузка 1–3 м33 в сутки.

Расчет капельных биофильтров производят в такой последовательности

1 Определяют коэффициент К:

К=Lа/Lt, (8.1)

где Lа, Lt – БПКполн сточных вод (поступающей и очищенной).
По среднезимней температуре сточных вод Тст.вод и значению К (таблица 8.1) определяют высоту биофильтра Н и гидравлическую нагрузку q; если полученное значение К превышает значения, приведенные в таблице 8.1, необходимо вводить рециркуляцию и расчет производить по методике расчета высоконагружаемых биофильтров с рециркуляцией.

2 По расходу очищаемых сточных вод Q, м3/сут, и гидравлической нагрузке q,м32·сут, вычисляют общую площадь биофильтров:
F=Q/q, (8.2)
Таблица 8.1 – Гидравлическая нагрузка биофильтра


Гидравлическая нагрузка биофильтра q, м32·сут

Значения К при температуре сточной воды Т, оС

8

10

12

14

1

1,5

2

2,5

3

8,0/11,6

5,9/10,2

4,9/8,2

4,3/6,9

3,8/6,0

9,8/12,6

7,0/10,9

5,7/10,0

4,9/8,3

4,4/7,1

10,7/13,8

8,2/11,7

6,6/10,7

5,6/10,1

5,0/8,6

11,4/15,1

10,0/12,8

8,0/11,5

6,7/10,7

5,9/10,2

^ Примечание – Первые цифры – значения К для высоты биофильтра Н=1,5 м, далее Н=2 м.
Биофильтры устраивают в виде отдельных секций. Число и размеры секций зависят от способов распределения сточной воды по поверхности, условий их эксплуатации и др.; число секций должно быть не менее 2 и не более 6–8; все секции должны быть рабочими.

Биофильтры с плоскостной загрузкой следует размещать в закрытом помещении; высоту биофильтра назначают в зависимости от требуемой степени очистки; допустимая величина БПКполн поступающих сточных вод при полной биологической очистке 250 мг/л, при неполной очистке – не ограничивается; величина гидравлической нагрузки зависит от необходимой степени очистки и величины органических загрязнений в поступающей сточной воде.
Расчет биофильтров с плоскостной загрузкой

Критериальный комплекс η в зависимости от требуемой величины БПК5 очищенных сточных вод Lt, мг/л, находят по таблице 8.2.
Таблица 8.2 – Значение η при различной величине Lt


Lt, мг/л

10

15

20

25

30

35

40

45

50

η

3,3

2,6

2,25

2

1,75

1,6

1,45

1,3

1,2


Температурная константа потребления кислорода рассчитывается по формуле

(8.3)
где Тст. .вод – среднезимняя температура сточных вод, оС.
Допустимую величину нагрузки определяют по БПК5 на 1м2 поверхности загрузочного материала Муд, г/(м2·сут), по формуле
(8.4)
где Р – пористость материала загрузки, %;

Н – высота загрузки, м.
По заданной величине Lа и конструктивному размеру Sуд определяем величину допустимой гидравлической нагрузки qn, м32·сут:
(8.5)
где Sуд – удельная поверхность загрузочного материала, м23;

La – БПК5 поступающих сточных вод, мг/л.
Необходимый объем загрузки биофильтра V, м3, и площадь F, м2, определяют по формулАМ:
V = Q/qn, (8.6)
где Q – расход сточных вод, м3/сут;
F = V/H. (8.7)
Затем определяют число биофильтров и их конструктивные размеры.

Для биофильтров круглой формы определяют их диаметр D, м:
(8.8)
где n – количество секций биофильтров.
В практике проектирования применяют биофильтры прямоугольной формы в плане с разрезами сторон 3×3; 3,6×4; 9×12; 12×12; 15×15; 12×18 м и др. с высотой слоя загрузки 2, 3 и 4, а также круглой формы в плане диаметром 6, 12, 18, 24 и 30 м и высотой слоя загрузки 2, 3 и 4.
1   2   3   4   5   6

Похожие:

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconОсновы экологии лабораторный практикум методические указания для...
Прежде чем попасть в организм человека, радиоактивные вещества проходят по сложным маршрутам в окружающей среде, и это приходится...

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания к разработке расчетно-графической работы по...
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании научно-методической комиссии Института инженерно-экологических...

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г icon«Автосервис»
Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры «Автосервис» исакиБТ, протокол №5 от 16. 11. 2010 г

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания по контрольной работе для студентов всех направлений...
Одобрены на заседании кафедры «Межкультурные коммуникации», протокол №2 от 06. 10. 2011 г

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания рассмотрены и рекомендованы к печати на заседании...
Арм win Machine. Также даны рекомендации по расчёту механических передач с использованием обозначенной выше системы

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания по контрольной работе для студентов всех направлений...
Одобрены и рекомендованы к изданию Учебно-методическим советом спбгусэ, протокол № от

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconЗ. Г. Малышева генетик а практикум для студентов специальностей 250201...
Рассмотрен на заседании кафедры экологии и лесных мелиораций (про­токол №10 от 24. 06 2008 г.) и рекомендован к изданию методической...

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания
Методические указания рассмотрены и рекомендованы к опубликованию на заседании научно-методической комиссии факультета ЭкУС, протокол...

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания по написанию курсовых работ рассмотрены и одобрены...

Основы экологии практикум к решению задач методические указания для студентов всех специальностей Могилев 2011 удк 658. 382 Рассмотрены и рекомендованы к изданию на заседании кафедры отиэ протокол №11 от 25 июня 2010 г iconМетодические указания по выполнению контрольной работы для студентов...
Утверждены на заседании кафедры «Бухгалтерский учет и аудит», протокол №3 от 8 октября 2003 г

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
zadocs.ru
Главная страница

Разработка сайта — Веб студия Адаманов