Поделиться
Практическое занятие №21.docx
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края
«Армавирский механико-технологический техникум»
МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №21
Тема: « Расчет напорных флотаторов»
по «МДК 02.02. Реализация технологических процессов эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха»
для специальности
08.02.07. Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции
Составитель: Казетов С.Н.
преподаватель спец.дисциплин ГБПОУ КК АМТТ
2020
Практическое занятие №21
Тема: « Расчет напорных флотаторов»
Цель: Изучить правила расчета напорных флотаторов
Время выполнения: 2 часа
Порядок выполнения работы:
1)Внимательно изучить теоретический материал;
2)Решить задачи предложенные в работе;
3)Сделать отчет о проделанной работе
ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ.
Напорная флотация применяется для очистки производственных стоков от загрязнений, плотность которых меньше плотности воды: нефтепродукты, ПАВ, жиры, масла, волокна целлюлозы. Флотация зависит от смачивающей особенности жидкости, которая характеризуется величиной ее поверхностного натяжения на границе раздела фаз "жидкость-газ". В качестве газовой среды при напорной флотации используется воздух.
Для интенсификации процесса напорной флотации в производственные стоки добавляется водный раствор реагентов: коагулянтов (сернокислый алюминий) и флокулянтов (полиакриламид).
Существует прямоточная флотация и флотация с рециркуляцией, когда часть очищенных стоков насосом подается обратно в флотаторы. Это связано с экономией реагентов.
Коагулянты подаются во всасывающий трубопровод насоса, перекачивающий стоки в сатуратор (напорный резервуар для растворения воздуха). Флокулянты подаются в напорный трубопровод, транспортирующий стоки в сатуратор.
Воздух, растворяемый в сточной воде, либо забирается из атмосферы с помощью эжектора (струйного насоса), либо подаётся в сатуратор компрессором. Эжектор устанавливается на байпасной линии, соединяющей напорный и всасывающий трубопроводы насоса, подающего сточные воды в сатуратор. Давление в тетраэдре поддерживается в пределах 0,3-0,5 МПа.
Объём сатуратора Wс, м3, составляет
(1)
где Qр - расход стоков, м3/ч;
tс = 1 мин - время пребывания воды в сатураторе.
Высота сатуратора Нс, м, составляет
(2)
где dс - диаметр сатуратора, м.
Расход воздуха, подаваемого в сатуратор Qв, м3/с, составляет
Qв = 0,05Qр (3)
Диаметр воздуховода dв, мм, составляет
(4)
где 𝜐в = 5-15 м/с - скорость движения воздуха в воздуховоде.
Суммарная площадь отверстий на воздухораспределителе сатуратора составляет
(5)
где 𝜐выхв = 45-60 м/с - скорость выхода воздуха из отверстий.
В качестве воздухораспределителя в сатураторе следует применять лучевую систему.
При расходе до 100 м3/ч применяется флотатор с горизонтальным движением воды, схема которого представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 - Расчетная схема горизонтального напорного флотатора: 1 - корпус; 2 - перегородка; 3 - распределитель исходной воды; 4 - подача воды на очистку; 5 - отвод очищенной воды; 6 - отвод пены.
Принимается не менее двух рабочих флотаторов.
Глубина горизонтального флотатора составляет Нф = 1,5-2,5 м.
Ширина горизонтального флотатора Вф, м, составляет
(6)
где Nф - число рабочих флотаторов, шт;
𝜐ф = 5·10-3 м/с - скорость движения воды в горизонтальном напорном
флотаторе.
Объем отсека флотации Wф, м3, составляет
(7)
где tф = 20-30 мин - продолжительность флотации.
Длина отсека флотации Lф, м, составляет
(8)
Объем отсека отстаивания Wф, м3, составляет
(9)
где tотс = 20-30 мин - время пребывания воды в отсеке отстаивания.
Длина отсека флотации Lф, м, составляет
(10)
Объем пены, образующаяся в напорных флотаторах Wп, %, составляет
Wп = 1,5 Сисх (11)
где Сисх - концентрация загрязнений в воде, поступающей на очистку, г/л.
Водораспределительная система горизонтального флотатора представляет собой перфорированный трубопровод.
Перед поступлением стоков во флотаторы устанавливаются кольцевые диафрагмы, обеспечивающие одинаковые размеры воздушных пузырьков.
Диаметр диафрагмы dд, мм, составляет
(12)
где Рс - давление в сатураторе, м.
Размерность Qр в этой формуле представляет собой л/с.
Рисунок 2 - расчетная схема радиального флотатора: 1 - корпус; 2 - перегородка; 3 - распределитель исходной воды; 4 - подача воды на очистку; 5 - отвод очищенной воды; 6 - отвод пены; 7 - фотокамера.
Радиальные флотаторы принимаются при расходе производственных стоков до 1000 м3/ч.
Диаметр флотатора Dф, м, составляет
(13)
где 𝜐отс = 4,7 м/ч - скорость движения воды в отстойной зоне флотатора с
радиальным движением воды;
Dф.к. - диаметр флотокамеры, м.
Величина Dф.к., м составляет
(14)
где 𝜐ф.к. = 5·10-3 м/с = 18 м/ч - скорость движения воды по флотокамере
радиального флотатора.
Время пребывания воды во флотокамере tф.к., мин, составляет
(15)
где Нк - высота флотокамеры, м.
Время пребывания воды во флотаторе tф, мин, составляет
(16)
где Нф = 1-4 м - глубина воды в радиальном флотаторе.
При расходе стоков до 200 м3/ч принимаются флотаторы с вертикальным движением воды. Расчетная схема такого флотатора представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 - Расчетная схема вертикального флотатора: 1 - корпус; 2 - перегородка; 3 - распределитель исходной воды; 4 - подача воды на очистку; 5 - отвод очищенной воды; 6 - отвод пены; 7 - фотокамера.
Объём флотатора Wф, м3, составляет
(17)
где tф - время пребывания воды во флотаторе, ч.
Величина tф, ч, составляет
(18)
где tф.к. = 20-30 мин - время пребывания воды во флотокамере;
tотс = 15-20 мин - время пребывания во флотокамере вертикальногофлотатора.
Объём флотокамеры Wф.к., м3,составляет
(19)
Диаметр флотокамеры Dф.к., м, составляет
(20)
где Нф.к. = 1-3 м - высота флотокамеры.
Диаметр флотатора Dф, м, составляет
(21)
где Нф = 1-4 м - глубина воды в вертикальном флотаторе.
Задача №1
Расход сточных вод, загрязненных нефтепродуктами, составляет 80 м3/ч. Время работы флотаторов составляет 16 ч/сут. Концентрация нефтепродуктов в исходной воде составляет 180 мг/л, а их содержание в очищенной воде не должно превышать 50 мг/л. Рассчитать напорный флотатор для очистки этих стоков.
Задача №2
Расход сточных вод, загрязненных жирами, составляет 250 м3/ч. Время работы флотаторов составляет 24 ч/сут. Концентрация жиров в исходной воде составляет 150 мг/л, а их содержание в очищенной воде не должно превышать 40 мг/л. Рассчитать напорный флотатор для очистки этих стоков.
Преподаватель Казетов С.Н.
Материалы на данной страницы взяты из открытых источников либо размещены пользователем в соответствии с договором-офертой сайта. Вы можете сообщить о нарушении.
