Определение эффективности работы тонкослойного отстойника

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Российский  химико-технологический университет  имени Д.И. Менделеева

 

Кафедра промышленной экологии

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Отчет по лабораторной работе № 1

 

"Определение эффективности работы тонкослойного отстойника"

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                             Выполнил:

                                                             Власов М.

                                                             Соловьев А.

                                                             Престинский Д.

                                                             Сухов С.

 

                                                             Проверил:

                                                             Тимашева Н. А.

                                                             Иванцова Н. А.

 
 
 
 
 
 
 
 

                                                         Москва 2011

Содержание

1 Аннотация...........................................................................................................................................3

2 Введение.................................................................................................................................................4

3 Экспериментальная часть................................................................................................................10

 3.1 Оборудование, приборы, принадлежности и материалы................................................................10

 3.2 Описание экспериментальной установки................................................................................10

 3.3 Порядок и методика проведения эксперимента.......................................................................11

4 Общая методика проведения эксперимента..................................................................................12

5 Расчетная часть.................................................................................................................................13

Вывод.....................................................................................................................................................18

Список использованной литературы.................................................................................................19

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1 Аннотация 

 

  В отчете содержится страниц 19 текста, приведено 9 рисунков, приведено 4 таблицы.

  Входе лабораторной работы рассчитана эффективности работы тонкослойного отстойника. Лабораторная работа состоит из двух частей.

  Первая  часть состоит в изучении влияния  расхода воды на эффективность работы тонкослойного отстойника.

  Вторая  часть состоит в изучении влияния  высоты яруса на эффективность работы тонкослойного отстойника.

   

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3 Экспериментальная часть

 

3.1 Оборудование, приборы, принадлежности и материалы

 

1. Фотометр КФК-3 - 1 шт.;

2. Стеклянные  палочки с резиновыми наконечниками  - 2 шт.;

3. Стакан на 150 мл - 3 шт.;

4. Стакан на 500 мл - 1 шт.;

5. Суспензия  глины с концентрацией 1 г/л.

 

3.2 Описание экспериментальной  установки

 

  Схема экспериментальной  установки приведена на рисунке 3.

 

                          

 

Рисунок 3 Схема  экспериментальной установки

1,8 - входной и  выходной лоток отстойника; 2,7 - водосливы; 3,6 - передняя и задняя пластины тонкослойного модуля; 4 - пазы; 5 - пластины съемные; 9 - макет отстойника; 10 - мешалка с электроприводом; 11,13,14,16 - краны; 12 - насос; 15 - емкость.

 

  Экспериментальная установка включает в себя следующие приборы и аппараты: ёмкость 15, насос 12 и макет тонкослойного отстойника 9. Все эти элементы связанны между собой соединительными трубками.

  Емкость 15 служит для хранения исследуемой  сточной воды или модельной суспензии. Она снабжена мешалкой турбинного типа 10 с электроприводом для возможности постоянного перемешивания воды. Насос 12 перистальтического типа с регулируемым числом оборотов электродвигателя предназначен для подачи воды из емкости 15 в отстойник 9. С его помощью расход воды, поступающей в отстойник, можно изменять в диапазоне 12-82 л/ч. Путем регулирования подачи воды насосом 12 в ходе опыта поддерживается заданный расход воды. Макет 9 горизонтального отстойника выполнен из органического стекла для возможности визуального наблюдения за ходом процесса отстаивания. Отстойник выполнен в виде прямоугольного корпуса, имеющего следующие внутренние размеры: длина корпуса L = 540 мм, ширина B = 65 мм, высота H = 480 мм.

  С наружной стороны к торцевым стенкам корпуса примыкают карманы с трубками для подвода суспензии и отвода осветленной воды, выполняющие функции водораспределительного 1 и водосборного 8 лотка. Проемы в стенках корпуса отстойника, выполненные в местах присоединения к нему лотков, снабжены зубчатыми рейками 7 и 2, выполняющими функции водосливов для равномерного распределения воды по ширине отстойника. В боковых стенках корпуса под углом 60˚ к горизонту прорезаны пазы 4, предназначенные для размещения в них пластин 5. Собственно набор пластин 5 и формирует тонкослойный отстойник. В зависимости от направления движения воды этот тонкослойный отстойник может работать либо по противоточной схеме, либо по прямоточной схеме.

  На рисунке 3 приведена противоточная схема  обвязки тонкослойного отстойника. Пространство в корпусе макета между передней торцевой стенкой и первой пластиной служит приемной камерой отстойника. Передняя (по ходу движения воды) пластина 3 доходит до верхней кромки корпуса. Задняя пластина 6 в ходе опытов должна плотно примыкать к днищу корпуса, не допуская в этом месте протока воды. Всего в корпусе выполнено 18 пазов. При установке в них рабочих пластин 5 длиной l_t = 400 мм образуются ячейки тонкослойного отстойника. Минимальная ширина ячейки b_{t min} = 10 мм. Максимальная длина модуля (пакета) для прохода воды при установке всех пластин составляет l_{b max} = 210 мм. С помощью перемещения передней пластины 3 можно изменять длину пакета пластин, а соответственно и скорость движения через тонкослойный отстойник воды (при её постоянном расходе). Изменяя число рабочих пластин и расстояние между ними, можно изменять высоту яруса h_t и гидравлический радиус тонкослойного отстойника.

 

3.3 Порядок и методика проведения эксперимента

 

  Ввиду значительной продолжительности каждого отдельного опыта (не менее 30 минут) в отдельной лабораторной работе изучают влияние только одного параметра на эффективность работы тонкослойного отстойника, т.е. проводится только часть эксперимента.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4 Общая методика  проведения эксперимента

 

  Перед проведением эксперимента по осветлению воды в тонкослойном отстойнике необходимо исследовать зависимость оптической плотности воды от содержания в ней взвешенных частиц. По результатам этого исследования должен быть построен соответствующий калибровочный график. Если такая работа была уже проделана, нужно убедится в наличии калибровочного графика на рабочем месте.

  Условия проведения опытов рассчитывают для  каждой части эксперимента. На макете отстойник наклонные пластины устанавливают  в положение соответствующее  условию проведения первого опыта эксперимента по осветлению вода. После завершения предварительных исследований, обработки и оформления полученных результатов приступают к проведению опыта по осветлению воды. Включают мешалку 10 в емкости 15 и перемешивают находящуюся в ней водную суспензию в течение 3 - 5 минут. Затем включают насос 12 и при наибольшей его производительности наполняют отстойник водной суспензией. После чего, с помощью рукоятки управления насосом 12 согласно графику "Производительность насоса" устанавливают необходимый расход водной суспензии.

  Каждый  опыт должен проводится не менее 30 минут. В течение каждого опыта с  интервалом 5 минут, замеряемым с помощью  секундомера, отбирают пробы поступающей  в отстойник суспензии и выходящей  из отстойника осветленной воды. Пробы поступающей водной суспензии отбирают через кран 11, а выходящей осветленной воды - через трубку расположенную под выходным лотком 1. По завершении первого опыта сразу переходят к выполнению следующего опыта. Для этого переставляют наклонные пластины в макете отстойника. Отключать отстойник или изменять расход водной суспензии при этом не нужно.

  Для каждого  опыта концентрацию взвешенных веществ  в поступающей C_oi суспензии, и выходящей C_ki осветленной воде следует определять в смеси соответствующих проб. Для этого отобранные пробы сливают в большие стаканы, предназначенные для раздельного сбора проб исходной суспензии и осветленной воды, содержимое стаканов тщательно перемешивают стеклянными палочками и отбирают пробы на анализ (измеряют их оптическую плотность). Для повышения надежности результатов, необходимо из каждого стакана отобрать 2 -3 пробы, а полученные результаты измерений оптической плотности усреднить. По среднему значению оптической плотности с помощью калибровочного графика находят концентрацию взвешенных веществ в воде и определяют эффективность работы отстойника в данном опыте по формуле:

                                                                                                (10)

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

5 Расчетная часть

 

На рисунке 5.1 приведен график зависимости оптической плотности от концентрации глины.