6.4.1. Горизонтальные отстойники

1. Длина отстойника, м,

.

2. Подбирается тепловой проект (табл. П4) и определяются фактические параметры процесса отстаивания – _ф и _ф.

3. Фактическая скорость в проточной части отстойника, мм/с,

где Н – глубина проточной части отстойника, м; В – ширина отстойника, м.

4. Фактическое время пребывания воды в отстойнике, ч,

,

где V_ф – фактический объем отстойника, м³.

Расчет элементов вертикального отстойника с впуском воды через центральную трубу

1. Радиус отстойника, м,

.

2. Подбирается типовой проект (табл. П5).

3. Фактическое время пребывания в отстойнике, ч,

,

где V_ф – фактический объем отстойной части отстойника, м³.

4. Диаметр центральной трубы, м,

где q_p – расчетный расход, л/с; _ц.тр – скорость сточной воды в центральной трубе, мм/с (принимается не более 30 мм/с).

5. Диаметр и высота раструба центральной трубы, м,

.

6. Диаметр отражательного щита, м,

.

7. Высота отражательного щита, м,

,

где  – угол наклона поверхности отражательного щита к горизонту, рекомендуется принимать равным 17°.

8. Высота конуса, м,

,

где D – диаметр отстойника, м; d – диаметр нижнего основания конической части отстойника, принимается равным 0,5 м;  – угол наклона стенок днища к горизонту, рекомендуется принимать равным 50°.

9. Объем конусной части отстойника, м³,

.

10. Общая высота отстойника, м,

,

где h_стр – высота строительного борта, принимается равной 0,3 м.

Отстойники – осветлители

Исходные данные для проектирования

1. Количество осветлителей принимается не менее двух. При этом они должны быть рабочими.

2. Диаметр осветлителя не более 9 м.

3. Объем камеры флокуляции рассчитывается на пребывание в ней сточной воды не менее 20 мин.

4. Глубина камеры флокуляции 45 м.

5. Скорость движения воды в зоне отстаивания _отст = 0,81,5 мм/с.

6. Длина центральной трубы 23 м (без раструба).

7. Скорость движения сточной воды в центральной трубе _ц.тр = 0,5÷0,7 м/с.

8. Диаметр нижнего сечения камеры флокуляции рассчитывается исходя из выходной скорости _вых = 810 мм/с.

Расчет отстойника–осветлителя

1. Объем камеры флокуляции, м³,

,

где  – время пребывания воды в камере флокуляции, мин; n – число осветлителей.

2. Площадь цилиндрической части камеры флокуляции, м²,

.

3. Диаметр цилиндрической части камеры флокуляции, м,

.

4. Объем цилиндрической части камеры флокуляции, м³,

.

5. Площадь нижнего основания камеры флокуляции, м²,

.

6. Диаметр нижнего основания камеры флокуляции, м,

.

7. Объем усеченного конуса камеры флокуляции, м³,

.

8. Общий объем камеры флокуляции, м³,

.

9. Фактическая продолжительность пребывания жидкости в камере флокуляции, мин,

.

10. Восходящая скорость в отстойной зоне осветлителя, мм/с,

.

11. Продолжительность пребывания сточной жидкости в отстойной зоне, ч,

.

12. Площадь поперечного сечения центральной трубы, м²,

.

13. Диаметр центральной трубы, м,

.

Нефтеловушки

Нефтеловушки применяются для очистки сточных вод, содержащих грубодиспергированные нефть и нефтепродукты при концентрации более 100 мг/л. Эти сооружения представляют собой прямоугольные вытянутые в длину резервуары, в которых происходит разделение нефти и воды за счет разности их плотностей. Нефть и нефтепродукты всплывают на поверхность, а содержащиеся в сточной воде минеральные примеси оседают на дно нефтеловушки. Выделение всплывающих примесей из сточной воды по существу аналогично осаждению твердых взвешенных частиц; отличие лишь в том, что плотность нефтепродуктов ниже, чем плотность воды, и эти частицы вместо осаждения всплывают.

Нефтеловушки проектируются трех типов: горизонтальные, многоярусные (тонкослойные) и радиальные.

Наибольшее распространение имеют горизонтальные нефтеловушки. Многоярусные нефтеловушки являются усовершенствованным видом горизонтальной ловушки, имеют меньшие габариты, более экономичны (рис.8).

Результаты опытов и эксплуатационные данные показывают, что в основу расчета нефтеловушек должна быть положена скорость подъема капелек нефти диаметром 0,008 – 0,01 см. При t = 20 °С плотность всплывающей нефти 0,87 г/см³.

Принцип работы нефтеловушки. Нефтесодержащая вода по трубам поступает в секции нефтеловушки и через поперечную трубу с вертикальными патрубками и диффузорами распределяется по ширине и глубине зоны грубой очистки. Здесь выделяется основное количество всплывающих примесей нефти и нефтепродуктов и осаждаются механические твердые примеси. Продолжительность пребывания сточной воды в этой зоне – 2 – 4 мин. Далее сточная вода через пропорциональное водораспределительное устройство поступает в отстойную зону с полочными блоками. При движении потока в ярусах блока частицы нефти и нефтепродуктов всплывают. Осветленная вода после полочных блоков проходит под полупогружной перегородкой и выводится из сооружения через водослив и водосборный лоток.

Всплывшие нефть и нефтепродукты в зоне грубой очистки отводятся постоянно через щелевую поворотную трубу, над полочными блоками сгоняются скребками к концу отстойной зоны и по второй щелевой поворотной трубе периодически отводятся из сооружения. У кромки нефтесбросных труб предусматривается обогрев слоя нефти и нефтепродуктов. Осадок сползает к центральной части и в промежутках между блоками собирается в лоток, откуда скребками сдвигается в приямок зоны грубой очистки, оборудованный гидроэлеватором для выгрузки осадка.

Рис. 8. Схема многоярусной (тонкослойной) нефтеловушки:

1 – подвод исходной воды; 2 – отвод осветленной воды; 3 – отвод осадка; 4 – водораспределительная труба; 5 – нефтесборная труба; 6 – пропорциональное водораспределительное устройство; 7 – скребковый транспортер; 8 – полочный блок; 9 – зона грубой очистки

Расчет многоярусной нефтеловушки

1. Площадь поперечного сечения полочной секции нефтеловушки, м²,

,

где h_бл – высота полочного блока, принимаемая равной 1,5¸1,6 м; в_бл – ширина полочного блока, принимаемая равной 0,65¸0,75 м.

2. Скорость движения жидкости в нефтеловушке, мм/с,

.

3. Скорость потока в ярусах, определяется из условия обеспечения ламинарного режима течения:

;

; ,

где  – площадь поперечного сечения 1-го метра ширины яруса, м²; X – смоченный периметр 1-го метра ширины яруса, м;  – кинематический коэффициент вязкости, для температуры 30 °С, принимается равным 8,04·10^–7 м²/с; h_яр – перпендикулярное расстояние между полками, принимаемое в пределах 50¸150 мм; В_сек – ширина секции, принимая в пределах 2¸6 м.

4. Необходимая продолжительность отстаивания, с,

,

,

где h_B – расстояние между полками по вертикали, мм; U₀ – гидравлическая крупность нефтечастиц, в среднем равная 0,15 мм/с;  – угол наклона полок к горизонту, принимаемый в пределах 45¸60°.

5. Длина полочного пространства, м,

,

где k – коэффициент запаса, равный 1,3.

6. Принимается типовой проект (табл. П7)