Решение:

Средний секундный расход Q_ср, м³/с, на очистную станцию составит

Общий коэффициент неравномерности К_общ определяется в соответствии со _.СНиП 2.04.03-85 и принимается равным 1,48. Максимальный секундный расход, м³/с, будет равен

q_макс=Q_срК_общ= 0,69*1,48=1,03 м³/с

Площадь живого сечения, м², каждого отделения определяется по формуле

где q_макс - максимальный расход сточных вод, м³/с;

v - средняя скорость течения воды, м/с;

n - количество отделений.=2

Глубину проточной части в соответствии с размерами типовых песколовок принимают h₁=0.6 м. Ширина отделения, м, будет равна: В=w/h₁=1,71/0,6=2,85м примим В=3

При В равной ширине типовой песколовки (3 м) наполнение в песколовке, м, при максимальном расходе будет равно: h₁= w/В 1,71/3=0,57м

При расчетном диаметре частиц песка d=0.2 мм, u₀=18.7 мм/с и К=1.7 Длина песколовки L, м, будет равна(табличные коэф)

где К - коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и других факторов, равный для горизонтальных песколовок 1.3...1.7;h₁ - расчетная глубина песколовки, м;

v - скорость движения сточных вод, м/с; u₀ - гидравлическая крупность песка, мм/с.

Задача№3 Определить параметры радиального отстойника для очистной станции города производительностью Q_ср=40 000 м³/сут. Содержание взвешенных веществ в воде C_взв=200 мг/л. Требуемый эффект осветления воды Э, 40%. Принять: глубину зоны отстаивания h₁= 1.5-5 м; среднюю скорость движения сточных вод v=5-10 мм/с; вертикальную турбулентную составляющую скорости движения сточных вод w=0; коэффициент, зависящий от типа отстойника к=0,45.

Решение:

Средний секундный расход q_ср, м³/с, на очистную станцию

Максимальный секундный расход:

q_макс= q_срК_общ= 0,46*1,51=0,7 м³/с

Общий коэффициент неравномерности К_общ определяется в соответствии со _.СНиП 2.04.03-85 и принимается равным 1,51. Определим скорость осаждения расчетных частиц (соответствующая заданному эффекту осветления воды) взвесей в мм/с, формуле

u₀=1000 kh₁/t(kh₁/h)ⁿ

=1000*0,45*4/560(1,35)=2,38мм\с

Значение критерия (kh₁/h)ⁿ для городских сточных вод определяется в по таблице в соответствии со СНиП 2.04.03-85. Время t, с, необходимое для обеспечения требуемого эффекта осветления воды Э, %, определяется по таблице.Радиус отстойника R, м, определяют по формуле

Принимаем типовой отстойник согласно данным в соответствии с расчетами, приведенным в таблице (отстойник с величиной радиуса, близкой к расчетной).

Задача №4 Определить рабочий объем аэротенка. Расход сточных вод Q=50 000 м³/сут.; БПК_полн сточных вод L_=140 мг/л; БПК_полн очищенных сточных вод L_t=15 мг/л; среднегодовая температура сточных вод Т=14С. Принять: дозу активного ила _а=3 г/л, зольность ила s=0,35; максимальную скорость окисления _макс=85 мг БПК_полн/гч; константу, характеризующую состав сточных вод К_L=33 мг БПК_полн/л; константу, характеризующую влияние кислорода К₀=0.625 мг О₂/л; коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила = 0.07 л/г.

Решение:

При L_150 мг/л принимаются аэротенки без регенерации активного ила. Продолжительность аэрации сточных вод t, ч, в аэротенке определяется по формуле

где  - доза активного ила, г/л, (в аэротенках-смесителях без регенерации – 3 г/л, с регенерацией – 2…4 г/л); s – зольность ила, принимается для аэротенков с полной минерализацией ила 0.35;  -средняя расчетная скорость окисления в мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества активного ила за один час (для аэротенков с полной минерализацией принимается равной 4 мг БПК_полн на 1г беззольного вещества в час) или по формуле

где _макс – максимальная скорость окисления, мг/(гч), принять 85 мг БПК_полн/гч;

С – концентрация растворенного кислорода, мг/л, принять 2 мг/л; К_L – константа, характеризующая состав сточных вод, мг БПК_полн/л, принять 33 мг БПК_полн/л;

К₀ – константа, характеризующая влияние кислорода, мг/л, принять 0.625 мг О₂/л;

 - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г, принять 0.07 л/г.

Вводим поправку на фактическую температуру воды, так как формула справедлива для среднегодовой температуры сточной воды равной 15С.

Определим необходимый рабочий объем V, м³, аэротенка

Янченко

Задача № 1. Подобрать циклон, обеспечивающий степень эффективности очистки газа от пыли неорганической не менее h = 0.87 (87 %)

Исходные данные:

количество очищаемого газа  - Q = 1.4 м³/с;

плотность газа при рабочих условиях - r = 0,89 кг/м³;

вязкость газа - m = 22,2×10^-6  Н×с/м²;

плотность частиц пыли - r_П = 1750 кг/м³;

плотность пыли – d_П = 25 мкм;

дисперсность пыли - lgs_п  = 0,6;

входная концентрация пыли – С_вх = 80 г/м³.

среднемедиальный размер пыли =4.5 мкм  

поправочный логарифм lgs_h=0.352

коэффициент Ф(x)=0.8413

Расчет: Задаёмся типом циклона и определяем оптимальную скорость газа w_опт, в сечении циклона диаметром Д:

Выберем циклон ЦН-15, оптимальная скорость газа, в котором   w_опт = 3,5 м/с.Определяем диаметр циклона, м

Ближайшим стандартным сечением является сечение в 700 мм.По выбранному диаметру  находим действительную скорость газа в циклоне, м/с

 м/с,

где n – число циклонов.

Вычисляем коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона:

где К₁ – поправочный коэффициент на диаметр циклона; К₂ - поправочный коэффициент на запыленность газа; – коэффициент гидравлического сопротивления одиночного циклона диаметром 500 мм.

 Определяем гидравлическое сопротивление циклона:

 Па

Ввиду того, что значения определены по условиям работы для типового циклона (Д_т = 0,6 м; r_пт = 1930 кг/м³; m_т = 22,2×10^-6; w_т = 3,5 м/с), необходимо учесть влияние отклонений условий работы от типовых на величину d₅₀:

 мкм

Рассчитываем параметр x:

Определяем степень эффективности очистки газа в циклоне:

Расчетное значение h = 0,92 больше необходимого условия   h = 0,87, таким образом циклон выбран верно.

Задача № 2.  Рассчитать эффективность применения

скруббера Вентури для очистки от пыли производственных выбросов.

Исходные данные:

Загрязнитель – конвекторная пыль В = 9,88 × 10^-2;

n = 0,4663

Плотность газа в горловине r_г = 0,9 кг/м³

Скорость газа в горловине W_г = 135 м/с

Массовый расход газа М_г = 0,9 кг/с

Массовый расход орошающей жид-ти М_ж = 0,865кг/с

Удельный расход жидкости m = 1,5 л/м³

Давление жидкости p_ж = 300 кПа

Плотность жидкости r_ж = 1000 кг/м^3.

Требуемая эффективность очистки от пыли

не менее 0.9

Коэффициент гидравлического сопротивления сухой трубы - =0.15

Расчет:

Определяем гидравлическое сопротивление сухой трубы Вентури,

 Рассчитываем гидравлическое сопротивление, обусловленное введением орошающей жидкости,

 Н/ м²   , где

– коэффициент гидравлического сопротивления трубы, обусловленный вводом жидкости

 

Находим гидравлическое сопротивление трубы

Вентури, Н/ м²

Находим суммарную энергию сопротивления Кт, Па

где V_ж и V_г – объемные расходы жидкости и газа соответственно, м³/с

V_ж = М_ж/r_ж = 0,865/1000 = 8,65 × 10^-4 м³/с

V_г =  М_г/r_г = 0,9/0,9 = 1 м³/с

К_т = 10662855 + 300×10³(8,65×10^-4/1) = 10663114 Па

Определяем эффективность скруббера Вентури

Эффективность скруббера Вентури, полученная в результате расчетов (величина ), удовлетворяет  заданному условию, т.е. обеспечивает очистку газов от пыли с эффективностью не менее 0.9.

Задача № 3. Определить размеры, энергозатраты и время защитного действия адсорбера для улавливания паров этилового спирта, удаляемых местным отсосом от установки обезжиривания при условии непрерывной работы в течение 8 часов.