Охрана труда и противопожарная защита

 

Расчет  ведем по компоненту БПК.

В материальном балансе все загрязнения пересчитаем на глюкозу. Определим массу глюкозы в осветленных сточных водах по формуле (1):

m = С · V                                                                                                                                                (1)

где: m – масса глюкозы в осветленных сточных водах;

      С –БПК осветленной сточной воды, мг/дм³;                                                           

       V – объем осветленных сточных вод, после механической очистки, м³/сутки         

  С = 152,15 мг/дм³ [Табл 7]

V = 230000 м³/сут

V = 230000 м³/сут/24 = 9583,3 м³/ч

С = 152,15 мг/дм³ = 152,15 · 10^-3 кг/м³

Находим по формуле (1):

m (глюкозы) = 152,15 · 10^-3 · 9583,3 = 1458,1 кг/ч

Найдем  массу взвешенных веществ в осветленных сточных водах:

где: С – содержание взвешенных веществ в осветленных сточных  водах, мг/дм³;

  С = 84 мг/дм³ [Табл. 7]

Находим по формуле (1):

m = 84 · 10^-3 · 9583,3 = 805 кг/ч 
 

Реакция окисления глюкозы:

       _{180                192              108              264}

С₆Н₁₂О₆ + 6О₂ → 6Н₂О + 6СО₂ + Q реакции                                                                                    

Определим по реакции (5) количество кислорода, необходимого для окисления глюкозы:

m (глюкозы) = 1458,1 кг/ч [Формула 1]

  1458,1 кг/ч - х                  

   180 – 192

      

       1458,1 · 192

                            = 1555,3 кг/ч

           180

Определим по реакции (5) количество воды, которое образуется в результате окисления глюкозы:

Находим:

m (глюкозы) = 1458,1 кг/ч [Формула 1]

   1458,1 кг/ч - х                   

    180 - 180                   

      

       1458,1 · 108

                              = 874,9 кг/ч

             180 

Определим по реакции (5) массу СО₂, которое образуется в результате окисления глюкозы:

Находим:

m (глюкозы) = 1458,1 кг/ч [Формула 1]

  1458,1 кг/ч - х                    

  180 - 264                      

      

        1458,1 · 264

                              = 2138,5 кг/ч

              180

Составим  материальный баланс:

Таблица 8. – Материальный баланс.

 

Так как  в аэротенк подается не чистый кислород, а воздух, находим массу всех компонентов.

Принимаем состав воздуха:

N₂ – 78% об.;   О₂ – 21% об.;   СО₂ – 1% об.

Находим объем и массу  О₂:

   32 кг – 22,4 м³                    

    1555,3 кг/ч - х      

             

                1555,3 · 22,4

V(О₂)  =                        = 1088,7 м³/ч

                      32 

                  32 · 1088,7

 m (О₂)  =                        = 1555,3 кг/ч

                       22,4 

Находим объем и массу  N₂:

1088,7 м³/ч – 21%       

   х – 78%                

                1088,7 · 78

V(N₂)  =                        = 4043,7 м³/ч

                        21

    

     28 кг – 22,4 м³                        

      х – 4043,7 м³/ч       

               

                 28 · 4043,7

m (N₂)  =                        = 5054,6 кг/ч

                      22,4 

Находим объем и массу  СО₂:

   1088,7 м³/ч – 21%                

    х – 1%              

                   

                      1088,7 · 1

 V(СО₂)  =                        = 51,8 м³/ч

                            21

   44 кг – 22,4 м³                           

     х – 51,8 м³/ч  

                     

                      44 · 51,8

 m (СО₂)  =                        = 101,7 кг/ч

                          22,4

СО₂ образуется в результате реакции окисления глюкозы и был внесен с воздухом, его общее количество составит:

2138,5 + 101,75 = 2240,2 кг/ч

Активный  ил в аэротенк подается в объеме не менее 60% от объема осветленной воды, тогда объем активного ила  составит:

9583,3 · 0,6 = 5749,98 м³/ч

Масса ила при его ρ = 1,01 кг/дм³ = 1,01 · 10³ кг/м³

1,01 · 10³ · 5749,98 = 5807479,8 кг/ч

При концентрации взвешенных веществ 0,4 % их масса составит:

5807479,8 · 0,004 = 23229,9 кг/ч

Определяем массу воды в активном иле:

5807479,8 – 23229,9 = 5784249,9 кг/ч

Находим, ежесуточный прирост ила по формуле (2):

Пр. = Q · (0,8 · β_осв. + 0,3 · L_осв.)                                                                                                        

где: Пр. – прирост ила, мг/дм³;

      Q – среднесуточный объем сточных вод, м³/сут;                                                           

β_осв. - содержание взвешенных веществ в осветленных сточных водах, мг/дм³;     

L_осв. – БПК _полн. в осветленных сточных водах, мг/дм³;                                        

Q = 230000 м³/сут [15]

β_осв = 84 мг/дм³ [Табл. 7]  

L_осв. = 152,15 мг/дм³ [Табл. 7]    

Находим по формуле (2):

Пр. = 230000 · (0,8 · 84 + 0,3 · 152,15) = 25954350 г/сут =25,9 т/сут = 1079,2 кг/ч

Из полученного  результата вычислим массу взвешенных веществ выносимых из вторичных отстойников:

  m = 20,73 мг/дм³ [Табл. 7]

V = 230000 м³/сут

Находим:

230000 · 20,73 = 4767900 г/сут = 4767 кг/сут = 198,6 кг/ч = 4,76 т/сут = 0,20 т/ч

  Находим  прирост ила:

1079,2 – 190 = 889,2 кг/ч  

Общая масса микроорганизмов в иловой смеси:

23229,9 + 889,2 = 24119,1 кг/ч

 Вода общая в иловой смеси:

9164535 + 5784249,9 + 889,2 = 14949673 кг/ч = 14949,67 т/ч 

Масса ила при концентрации взвешенных веществ 0,4 %:

 889,2 кг/ч – 0,4%        

  х – 100%      

        889,2 · 100

 х =                          = 222300 кг/ч

               0,4      

Количество  воды в иле:

222300 – 889,2 = 221410,8 кг/ч

      Для поддержания концентрации ила в регенераторе 0,4% (4 г/дм³) избыточный активный ил удаляется из системы на утилизацию в илоуплотнитель в количестве 222300 кг/ч, концентрация ила 99,6%   В илоуплотнителе происходит уплотнение избыточного активного ила до 97,2%

Степень уплотнения равна:

          100 – 97,2

с =                         = 7

          100 – 99,6

Тогда количество уплотненного ила составит:

222300 / 7 = 31757,1 кг/ч – останется в илоуплотнителе, а осветленная вода возвращается в систему.

222300 – 31757,1 = 190542,9 кг/ч – вернуться в систему

Составим  таблицу  материального баланса стадии биологической очистки сточных вод и схему материального массового баланса. 
 
 

 

Таблица 9. – Фактический материальный баланс стадии биологической очистки сточных вод.