Охрана труда и противопожарная защита (стр. 8 из 13)

W_r = 1,9 · 0,64 · 9583,3 = 11653,3 м³

Прирост активного ила в аэротенках рассчитаем по формуле:(13)

p _и = 0,8 · С_cdp + К_g · L _en

где: С_cdp – концентрация взвешенных веществ сточной воды, поступающей в аэротенк, мг/л;

К_g – коэффициент прироста;

С_cdp = 84 мг/л [Табл7]

К_g = 0,3

Находим по формуле (13):

p _j = 0,8 · 84 + 0,3 · 152,15 = 112,8 мг/л

Удельный расход воздуха очищаемой воды определим по формуле:(14)

q₀ · (L _en – L _ex)

q _air =

K₁ · K₂ · K_т · K₃ ·(C_a – C₀)

где: q₀ – удельный расход кислорода воздуха при очистке БПК _полн. свыше 20мг/л;

K₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора;

K₂ – коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов;

K_т - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который определим по формуле:(15)

K_т = 1 + 0,02 · (Т_w - 20)

где: Т_w – среднемесячная температура воды за летний период, ⁰С

Т_w = 25 ⁰С

Находим по формуле (15):

K_т = 1 + 0,02 · (25 – 20) = 1,1

K₃ – коэффициент качества воды;

C_a – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определим по формуле:(16)

C_a = (1 + h_а/20,6) C_т

где: C_т – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления;

h_а – глубина погружения аэратора, м;

C_т = 8,2 [2, стр 290]

h_а = 5 м [15]

Находим по формуле (16):

C_a = (1 + 5/20,6) * 8,2 = 10,2 мг/л

C₀ – средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг

q₀ = 0,9 [14]

K₁ = 1,89 [14, табл. 42]

K₂ = 2,92 [14, табл. 43]

K_т = 1,1[Формула 15]

K₃ = 0,85 [14, табл. 44]

C_a = 10,2 мг/л [Формула 16]

C₀ = 2 мг/л [15]

Находим по формуле (14):

0,9 * (152,15 – 43,23)

q _air = = 2,3

1,89 * 2,92 * 1,1 * 0,85 * (10,2 – 2)

Определим интенсивность аэрации по формуле:

·где: t _atm – период аэрации, ч;

Н_аt – рабочая глубина аэротенка, м

t _atm = 1,52 ч [Формула 3]

Н_аt = 5,2 м [15]

Находим по формуле (17):

2,3 · 5,2

J_а = = 7,9

1,52

Число аэраторов определим по формуле:(18)

q₀ · (L _en – L _ex) · W_аt

N_mа =

C_a – C₀

1000 · K_т · K₃ · ( ) · t _at · Q_mа

C_a

где: W_аt – объем сооружения, м³;

Q_mа – производительность аэратора по кислороду, кг/ч;

t _at – продолжительность пребывания жидкости в сооружении, ч;

q₀ = 0,9 [14]

L _en = 152,15 мг/л [Табл. 7]

L _ex = 43,23 мг/л [Табл. 7]

W_аt = 12573,3 м³ [Формула 11]

Q_mа = 100000 кг/ч

t _at = 0,8 ч [Формула 9]

K_т = 1,1[Формула 15]

K₃ = 0,85 [14, табл.]

C_a = 10,2 мг/л [Формула 16]

C₀ = 2 мг/л [15]

Находим по формуле (18):

0,9 · (152,15 – 43,23) · 12573,3

N_mа = = 0,02

10,2 – 2

1000 · 1,1 · 0,85 · ﴾ ﴿ · 0,8 · 100000

10,2

3.3. Тепловой баланс.

Тепловой баланс рассчитаем по аэротенкам.

Составим уравнение теплового баланса:(19)

Q₁ + Q₂ + Q₃ = Q₄ + Q₅ + Q₆ + Q_{реакции}

где: Q_{реакции} = 0,104 кВт

Q₁ – количество тепла, вносимое со сточной водой, кВт;

Q₂ - количество тепла, вносимое с воздухом, кВт;

Q₃ - количество тепла, вносимое с активным илом, кВт;

Q₄ - количество тепла, уносимое с иловой смесью, кВт;

Q₅ - потери тепла в окружающую среду, кВт;

Q₆ - потери тепла, уносимые в землю через бетонные стены и днище, кВт;

Определим количество теплоты, вносимое со сточными водами по формуле:(20)

Q₁ = m * c * t

где: m – масса воды, кг/ч;

с – теплоемкость воды, кДж/кг * град.;

t - температура сточной воды, ⁰С;

m = 9166700 кг/ч [Табл. 9]

с = 4,19 кДж/кг · град.[4, стр. 808]

t = 20 ⁰С [15]

Находим по формуле (20):

9166971· 4,19 · 20

Q₁ = = 250054,59 кВт

3600

Определим количество теплоты, вносимое с воздухом по формуле (21):

В материальном балансе биологической очистки сточных вод учитывается то количество воздуха, которое участвует в реакции окисления. Воздух же в аэротенк подается так же в целях перемешивания иловой смеси.

Q₂ = m · c · t

где: m – масса воздуха, кг/ч;

с – теплоемкость воздуха, кДж/кг · град.;

t - температура воздуха, ⁰С;

m _возд. = 27197,6 кг/ч

с = 0,984 кДж/кг · град.

t = 50 ⁰С [15]

Находим по формуле (21):

27197,6 · 0,984 · 50

Q₂ = = 371,7 кВт

3600

Определим количество тепла, вносимое с активным илом по формуле:(22)

Q₃ = m · c · t

где: m – масса активного ила, кг/ч;

с – теплоемкость воды, кДж/кг · град.;

t - температура активного ила, ⁰С;

m _ак.ил = 5807479,8 кг/ч [Табл 9]

с = 4,19 кДж/кг · град.

t = 20 ⁰С [15]

Находим по формуле (22):

5807479,8 · 4,19 · 20

Q₃ = = 135185,2 кВт

3600

Определим потери тепла в окружающую среду. Найдем поверхность теплообмена воздуха по формуле:(23)

F_в = β · α · n

где: β – ширина аэротенка, м;

α – длина аэротенка, м;

n – количество секций, шт.;

β = 9 м

α = 120 м

n = 4 шт.

Находим по формуле (23):

F_в = 9 · 120 · 4 = 4320 м²

Потери тепла в воздухе определим по формуле:(24)

Q₅ = F_в · α · (Т – t) (24)

где: α – коэффициент теплоотдачи от воды к воздуху, Вт/м² · град.;

F_в – поверхность теплообмена воздуха, м²;

(Т – t) = ∆ t – перепад температуры в воздухе, ⁰С

α = 26,6 Вт/м² · град.

F_в = 4320 м² [Формула 23]

Принимаем: Т = 25 ⁰С и Т = -30 ⁰С

∆ t = 25 – (-30) = 55 ⁰С

Находим по формуле (24):

Q₅ = (4320 · 26,6 · 55)/3600 = 1755,6 кВт

Определим количество потерь тепла в землю по формуле:(25)

Q₆ = F_зем. · k · ∆ t

где: F_зем. – поверхность теплообмена земли, м²;

Поверхность теплообмена земли определим по формуле:(26)

F_зем. = П · Н + а · в · n

П – периметр всего аэротенка, м;

Н – глубина аэротенка, м

Найдем по формуле (27):

П = 2аn · 2в

где: а – ширина аэротенка, м;

в – длина аэротенка, м;

n – количество секций, шт;

а = 9м [15]

в = 120 м [15]

n = 4 шт. [15]

Находим по формуле (27):

П = 2 · 9 · 4 · 2 · 120 = 1728

П = 17280 м [Формула 27]

Н = 5,2 м [15]

а = 9м [15]

в = 120 м [15]

n = 4 шт. [15]

Находим по формуле (26):

F_зем. = 17280 · 5,2 + 9 · 120 · 4 = 94176 м²

k – коэффициент теплоотдачи;

Коэффициент теплоотдачи определим по формуле:(28)

1

k =

1/ α₁ + δ/λ + 1/ α₂

где: α₁ – коэффициент теплоотдачи воды к бетону, Вт/м² · град;

α₂ – коэффициент теплоотдачи от бетона к грунту, Вт/м² · град;

δ – толщина стенки бетона, м;

λ – теплопроводность железобетона, Вт/м² · град;

α₁ = 500 Вт/м² · град [5]

α₂ = 70 [5] Вт/м² · град

δ = 0,2 [5]

λ = 0,46 Вт/м² * град [5]

Находим по формуле (28):

1

k = = 2,2 Вт/м²

1/ 500 + 0,2/0,46 + 1/ 70

∆ t = Т – t

где: Т – температура воды, ⁰С;

t - температура земли, ⁰С;

Т = 20 ⁰С

t = 8

Находим по формуле (29):

∆ t = 20 – 8 = 12 ⁰С

F_зем. = 94176 м² [Формула 26]

k = 2,2 [Формула 28]

∆ t = 12 ⁰С [Формула 29]

Находим по формуле (25):

Q₆ = (94176 · 2,2 · 12)/3600 = 690,6 кВт

Определим количество тепла уносимое с иловой смесью по формуле:(30)

Q₄ = Q₁ + Q₂ + Q₃ – (Q₅ + Q₆ + Q_{реакции})

Q₄ = 250054,59 + 371,7 + 135185,2 – (1755,6 + 690,6 + 0,104) = 383165,2 кВт

Определим температуру(31)

t = Q / m · с

m = 9166,7 м³/ч = 9166,7 / 3,6 = 2546 кг/с

с = 4,19 кДж/кг · град.[4, стр. 808]

Q₄ = 383165,2кВт [Формула 30]

t = 383165,2 / 2546 · 4,19 = 35⁰С

6. Экономика производства.

Расчет материальных и энергетических затрат.

Норма расхода по каждому виду сырьевых и материальных ресурсов умножается на соответствующие цены. Включить транспортно-заготовительные расходы (ТЗР).

Таблица 11. – Расчет материальных затрат.

Наим.затрат	Ед.измерения	На единицу продаж			На весь выпуск
		Нор.расх.	Цена	Сумма	Нор.расх.	Цена	Сумма
1	2	3	4	5	6	7	8
Материаль.затраты
Сточная вода	м³	230000	1,26	179676	0,62	1,26	0,78
Итого:	179676	0,78
Энергетич.затраты	Мав т/ч	690	1,26	868710	0,003	1259	3,77
Вода речная	Тыс/м³	230	1004,8	231104	0,001	4369	4,37
Итого:	1099814	8,14
Всего:	1279490	8,92

Расчет трудовых затрат.