Продолжительность работы электродной системы в камере электрокоагуляции определяется по формуле:
T=K*Mк/Q*q
где T - продолжительность работы электродной системы, сут;
K - коэффициент использования электродов, К=0,8;
Mк - масса электродной системы, г;
Q - расход сточных вод, м3/сут;
q - расход материала электродов, г/м3
T=0.8*1002000/41.12*24.24=804.21сут=36,5мес
Общий расход электроэнергии составляет:
Wэ=åJ*U/1000*Q*h
где Wэ - расход электроэнергии, кВтч/м3;
åJ - суммарное количество силы тока в установке, А;
U - напряжение постоянного тока, В;
Q - расход сточных вод, м3/ч;
h - коэффициент полезного действия, h=0,7
Wэ=(514+71,2)*6/100*5,14*0,7=0,98кВтч/м3
Расход электроэнергии за сутки составит:
Wэ сут=0,98*41,12=40,3 кВт/сут
Расход электроэнергии за год составит:
Wэ год=40.3*260=10478 кВт/год
Количество водорода, выделенного в процессе очистки, определяется по формуле:
Z=Aв*åJ/Q
где Z - количество водорода, выделенного в процессе очистки, г/Ач;
åJ - суммарная сила тока, А;
Q - расход сточных вод, м3/ч;
Aв - электрохимический эквивалент водорода, г/Ач
Z=0.037664*585.2/5.14=4.29гН2/м3
Объем пены, выделившейся в процессе очистки в соответствии с балансом загрязнений, составляет 1,2336 м3/сут или 0,1542 м3/ч, объем пенного продукта после гашения составляет 0,5757 м3/сут или 0,072 м3/ч.
На основании расчетов запроектировано два ЭКФ-аппарата (1 рабочий и 1 резервный). Объем аппарата составляет 1,285 м3, длина – 2,08 м., ширина – 0,9 м., рабочая глубина – 0,8 м. Напряжение постоянного тока – 6В, сила тока 585,2А, продолжительность работы электродной системы в камере электрокоагуляции 36,5 месяцев, годовой расход электроэнергии 10478 кВт. Подобран выпрямительный агрегат ВАКГ-12/6-1600 с размерами H=1717мм, L=758мм, B=910мм и массой 650 кг.
Пена, образующаяся при ЭКФ-очистке на поверхности воды, сгребается специальным скребковым механизмом в лоток, куда поступает и жиромасса из жироловки. Из лотка образовавшаяся масса отводится в пеногаситель, оборудованный мешалкой, предназначенной для ускорения гашения пены. Количество образующейся пены составляет 1,2336 м3/сут, жиромассы – 0,0579м3/сут. Тогда общий объем – 1,2915м3/сут или 0,161м3/ч. Продолжительность гашения пены принята 30 минут.
Запроектирован один пеногаситель рабочим объемом 0,183 м3, высотой 0,8 м., диаметром 0,54м. Резервуар оборудован мешалкой ПМТ-16, частота вращения мешалки 48об/мин, электродвигатель марки АО2-22-4, мощность электродвигателя – 1,5 кВт, масса – 303,5кг. Количество пенного продукта, образующегося в пеногасителе, в соответствии с балансом загрязнений, составляет 0,5757 м3/сут, а вместе с жиромассой 0,6336 м3/сут или 0,0792 м3/ч. Для сбора пенного продукта из пеногасителя принят вакуум-сборник рабочей емкостью 0,09м3, диаметром – 0,34м., высотой 1м.
Создание вакуума в вакуум-сборнике обеспечивается вакуум-насосом. Величина вакуума, потребного для засасывания пенного продукта принята 70% от барометрического. Потери напора в трубопроводе приняты 10% от величины вакуума, тогда максимальная геометрическая высота подъема составит 6,3м.
К установке принят насос марки ВВН-1,5 производительностью при 70% вакуума 1,55 м3/мин, с электродвигателем АО2-41-4 мощностью 4 кВт.
Объем воздуха, отводимого из вакуум-сборника для создания 70% вакуума, определяется по формуле
W=1.204*K*V
где W - объем отводимого воздуха, м3;
1,204 – натуральный логарифм от остаточного давления в сборнике;
K - коэффициент, учитывающий негерметичность вакуум-сборника и трубопроводов;
V - объем вакуум-сборника, м3
W=1.204*1.4*0.09=0.152 м3
При производительности вакуум-насоса 1,55, продолжительность откачки воздуха составит 0,152/1,55=0,098 мин=5,88сек
Продолжительность заполнения вакуум-сборника при максимальном поступлении пенного продукта определяется
t=Wпп.ж/(d2*V*p/4)
где t - продолжительность заполнения сборника, мин
d - диаметр вакуумного трубопровода,м., d=0.2м.
V - скорость движения пенного продукта, м/с, V=0.3м/с
Wпп.ж - объем пенного продукта и жиромассы, м3
t=0.079*4/0.22*0.3*3.14=8.39 мин
Таким образом, общее время откачки воздуха из вакуум-сборника и его заполнение составит 8,39+0,1=8,49мин
Пенный продукт и жиромасса из вакуум-сборника поступают в резервуар осадка, сюда же под гидростатическим давлением перекачивается осадок из жироловки. Из сборника осадок поступает для обезвоживания на емкостные фильтры, после чего обезвоженный осадок (кек) собирается в контейнеры и вывозится, а фугат направляется на повторную очистку.
В соответствии с балансом загрязнений суточное количество осадка из жироловки составляет 0,7802м3/сут. Принято удаление осадка из жироловки 1раз в смену .
Общее количество пенного продукта жиромассы и осадка из жироловки, образовавшихся в течении суток составляет 0,7802+0,6336=1,4138м3/сут
Для сбора осадка принимается резервуар объемом 1,66м3, длиной 1,1м., шириной 1,1м., высотой 1,4м.
Для перекачки осадка на емкостные фильтры принимается 2 насоса марки К8/18 (1рабочий и 1 резервный) с электродвигателем типа 4А80А-2 мощностью 1,5 кВт.
Для обработки осадка приняты фильтры СЭ0,4-11-12-0,1 ОКП 361664901003 объемом 0,25м2, площадью поверхности фильтрации 0,4м2, диаметром 700мм, высотой 1020мм, массой 600кг.
Для интенсификации процесса очистки сточных вод необходимо поддержание определенной концентрации хлоридов в очищаемой сточной жидкости. С этой целью используется поваренная соль с концентрацией 330 мг/л. Суточный расход поваренной соли определяется по формуле:
Qр=Q*C/1000
где Qр- расход поваренной соли, кг/сут;
Q- расход сточных вод, м3/сут;
С- концентрация поваренной соли, мг/л
Qр=41,12*330/1000=13,57 кг/сут
Qр=13,57/8=1,70 кг/ч
Qгодр=13,57*260=3528,2 кг/год
Емкость растворного бака определяется по следующей формуле:
Wр=Qч*T*Дк*g/(104*вр)
где Wр- объем растворного, м3;
Qч- расход сточных вод, м3;
T- количество часов работы станции, ч;
g- плотность раствора, т/м3, g=1т/м3;
Дк- доза реагента, мг/л;
вр- концентрация раствора к концу растворения, %
Wр=5,14*8*330*1/(104*10)=0,26 м3
Бак имеет размеры: длина-0,6м, ширина-0,6м, высота-0.7м. Для дозировки соли принимается насос-дозатор НД-0,5Р63/16 с подачей 20 л/ч, мощность электродвигателя марки АОЛ-21-4 составляет 0,27 кВт.
Под охраной окружающей среды понимается система мер, направленная на поддержание рационального взаимодействия человеческого общества и окружающей природной среды, обеспечивающая сохранение и восстановление окружающих природных богатств, рациональное использование природных ресурсов, предупреждающая прямое и косвенное влияние результатов деятельности общества на природу и здоровья человека. Таким образом, охрана окружающей среды представляет весьма многогранную проблему, для решения которой формулируются и принимаются государственные программы, постановления и законы, основным из которых является "Закон об охране окружающей природной среды" от 19 декабря 1991 года, в котором сформулированы экологические требования к источникам техногенных воздействий на природную среду и здоровье человека. При размещении, проектировании и строительстве систем и сооружений согласно СниП 11.01-95 необходимо учитывать наличие на освоенной территории источников неблагоприятных техногенных воздействий и разнообразные виды воздействий на все элементы природной среды. Это позволит сделать прогноз возможных изменений, проследить "цепные реакции", происходящие в природе в результате инженерно-хозяйственных воздействий, предусмотреть нежелательные изменения и применить комплекс мер по охране природной среды и мероприятия по защите территорий, зданий и сооружений от опасных природных и техногенных процессов.
Для целенаправленного изучения, оценки и контроля влияния различных источников техногенных воздействий на окружающую (в том числе геологическую) среду, необходимо рассмотреть весь комплекс воздействий от всех существующих и потенциальных источников, расположенных в бассейне подземного и поверхностного стока реки Бикин, в пределах которого выделено несколько систем комплексных техногенных воздействий на окружающую среду.
Территория ООО"Мясомолпродукт" входит в состав системы бассейна стока реки Бикин, в состав этой системы включены также другие источники с различными видами существующих и потенциальных воздействий. Например, лесозавод, хлебозавод, транспортные магистрали (автомобильные и железнодорожные), коммунальные трубопроводы, жилая и складская застройка, гаражи, свалки, которые оказывают как локальное влияние на окружающую среду вблизи себя, так и комплексное, суммарное влияние в пределах обширной территории всего бассейна стока. Характеристика источников и видов воздействий и основные направления изменения геологической среды на рассматриваемой территории проведены в таблицах 4.1-4.4.
Рассматриваемая территория насыщена водонесущими коммуникациями, из-за нарушений условий их эксплуатации и коррозии трубопроводов допускаются утечки в больших объемах. В толще техногенных отложений постепенно формируется новый водоносный горизонт, уровень которого со временем повышается, вызывая подтопления. Техногенные подземные воды отличаются от природной верховодки химическим составом: содержат повышенную концентрацию хлоридов, бикарбонатов, сульфатов, нитратов, ионов калия и натрия, магния, обладают агрессивностью по отношению к фундаментам зданий и сооружений, железобетону, металлам. Следствием подтопления является скопление воды в подвалах производственных помещений и жилых зданий, отсыревание фундаментов и стен, усиливая коррозии трубопроводов. Морозное пучение грунтов приводит к снижению их несущей способности, это в свою очередь приводит к деформации фундаментов и разрушению зданий. Возникает необходимость ремонта и реконструкции сооружений, замены трубопроводов, что требует больших материальных затрат.