UNIVERSITATEA”TRANSILVANIA”,BRASOV

FACULTATEA “STIINTA SI INGINERIA MATERIALELOR”

PROIECT LA TEHNOLOGII DE

PURIFICARE A LICHIDELOR INDUSTRIALE

Student:

Specializarea:

Grupa:

Tema de proiect nr 21 Sa se proiecteze deznisipatorul vertical unei statii de epurare a apelor uzate care deserveste o localitate situate in judetul Prahova si care dispune de o canalizare in sistem unitar. In vederea realizarii proiectului se cunosc urmatoarele informatii: -forma suprafetei pe care este situata localitatea este patrat,dimensiunile caracteristice fiind 2,9km. -din totalul suprafetei 25%reprezinta invelitori din tigla,20%reprezinta pavaje din asfalt si beton,15%reprezinta curti nepavate,neinierbite,iar restul gradini. -numarul de locuitori din localitate este de 26500,sporul natural al localitatii fiind de 0,83%. -in localitate exista o fabrica de bere care are o capacitate de 7000 l. Efluentul statiei de epurare avand k1

ap.uz=0,18,este deversat la

mal intr-un emisar cu debitul Q=2m3/s care la distant de 9,8 km si

este utilizat pentru agrement . Distanta in linie dreapta intre sectiunea de deversare si cea de utilizare este de 7,8 km ,viteza medie si adancimea cursului de apa fiind de 0,33m/s si respective 0,62m;k1

r=0,2

CBO5 r amonte de sectiunea de evacuare este de 7,8mg/dm

3.

Proiectul va cuprinde: -determinarea debitelor de calcul; -stabilirea gradului de epurare pentru care statia de epurare trebuie sa-l asigure; -schema de principiu a statiei de epurare; -calculul de dimensionare a echipamentului; -modelul 3D al echipamentului

1.Determinarea debitelor de calcul

Populaţia Atunci când se proicteazã o staţie de epurare se are în vedere dezvoltarea oraşului pe urmãtorii 25 de ani. Din acest motiv staţia se proiecteazã pe numãrul total de locuitori de peste 25 de ani.

T25=p*(1+

) 25

unde T25= populaţia peste 25 de ani ; p = numãrul de locuitori în care se are în vedere proiectarea staţiei de epurarare ; s = sporul natural al localitãţii ;

T25= 26500*

T25=32582persoane Populaţia echivalentã de la fabrica de bere din localitate Din anexa 1se alege valoarea de 100 nr/loc pe unitate : 1000 l bere……………………..400 persoane 7000 l bere……………………………Pe

Pe=

Pe=2800persoane

10.83

100

25

.400 7000

1000

Populatia totala P=T25+Pe

P=32582+2800 P=35382 locuitori Suprafata localitatii Forma supafetei pe care este situata localiatatea este patrat,dimensiunile caracateristice fiind 2.9km Alocalitate=L2 Alocalitate=2.92 Alocalitate=8.41km2 Suprafata invelitori din tigla A1=Alocalitate *25%=2.1025km2

Suprafata pavaje din asfalt si beton A2=Alocalitate*20%=1.682km2

Suprafata curti nepavate,neinierbite A3=Alocalitate*15%=1.2615km2

Suprafata gradini A4=Alocalitate*40%=3.364km2

Din anexa 2 se observa ca precipitatiile medii anuale in judetul Prahova sunt in jurul valorii de 700-900mm2/an.

V=1*1*0,800=0,800 m3 0,800m2/m3*an=800 dm3/m2↔800L/m2*an

P(m2)=800 L/m2*an= 2.19L /m2*zi

Calculul debitelor de ape meteorice Cantitatea de ape pluviale(Qp) Qpl=Si*P(m2)* i

Unde:

– coeficientul de scurgere aferent Si; Si−aria unui bazin de canalizare cu o anumita natura a suprafetei in km2. Din anexa 3(tabel 2.9) se aleg valorile aferente coeficientilor de scurgere

astfel: -invelitori de tigla: =0,9 -pavaje din asfalt si beton: =0,87 -pt dimensionarea statiei de epurare la debit maxim -curti nepavate,neinierbite =0,15 -pt dimensioanarea statiei de epurare la debit maxim -gradini: =0,05 o valoare medie intre zone cu pante mici si zone cu pante mari: Suprafata invelitori din tigla=2.1025km2=2102500m2

Suprafata pavaje din asfalt si beton=1.682km2=1682000m2 Suprafata curti nepavate,neinierbite=1.261km2=1261500m2

=800

.365m2

zi

i

i

i

i

i

i

Suprafata gradini=3.364km2=3364000m2 Qpl1=2102500m2*2.19*0.9=4144027.5L/m2*zi Qpl2=1682000m2*2.19*0.87=3204714.6L/m2*zi Qpl3=1261500m2*2.19*0.15=414402.75L/m2*zi Qpl4=3364000m2*2.19*0.05=368358L/m2*zi Qp=

Qp=8131502.85L/m2*zi Necesarul de apa consumat Conform STAS 1343/1-91 necesarul de apa pentru centrele populate se calculeaza astfel: N=Ng+Np+Nim

unde: Ng-necesarul de apa pt nevoi gospodaresti,in L/zi Np-necesarul de apa pt nevoi publice,in L/zi Nim-necesarul de apa pt industria mica,in L/zi Ng=Ui*ngi=26500∙152,5=4041250 L/zi Np=Ui*npi=26500*60=1590000l/zi unde: Ui-numarul de locuitori=26500 ngi-media necesarului de apa specific nevoilor gospodaresti=152,5 L/persoana * zi npi-media necesarului de apa specific nevoilor publice=60 L/persoana *zi ngi,npi-sunt valori tabelate conform Anexei 4(se iau valorile medii ale celor 4 zone prezente) Tabel2.6

Qpl

nspi=npi+ngi=152.5+60=212.5l/persoana*zi Nim se calculeaza in functie de populatia echivalenta,astfel: 1 persoana………..nspi=212,5 2800 persoane………Nim

Nim=2800*212,5=595000 L/zi N=Ng+Np+Nim=4041250+1590000+595000 N=6226250L/zi Cantitatea de apa care ajunge in canalizare de la populatie si industrie

Nr crt.

Zone ale centrului populat diferenţiate în funcţie de gradul de dotare a clădirilor cu instalaţii de alimentare cu apă rece şi caldă

ngi [l/om zi]

npi [l/om zi]

nspi [l/om zi]

Kzi

1 Zone în care apa se distribuie prin cişmele amplasate pe străzi

40 25 65 1.3/1.45

2 Zone în care apa se distribuie prin cişmele amplasate în curţi

80 30 110 1.2/1.35

3 Zone cu clădiri având instalaţii interioare de apă şi canalizare, cu preparare locală a apei calde

210 85 295 1.15/1.30

4 Zone cu clădiri având instalaţii interioare de apă şi canalizare, cu prepararea centralizată a apei calde

280 100 380 1.1/1.25

N=6226250L/zi= 6226250000m3/zi= =72063.07m3/s

qapa in canalizare=0,8*72063.07=57650.456m3/s Calculul debitelor sistemului de alimentare cu apa Calculul debitelor Qs zi med,Qs zi max,Qs orar max

Conform STAS 134/1-91 se calculeaza urmatoarele debite: Qs zi med,Qs zi

max,Qs orar max astfel:

Ks=1,10 Kp=1,10 Ui=26500 persoane ngi+npi=nspi-necesarul de apa specific cumulate pe zone ale centrului populat nspi=0,00000021 m3/s Nim-necesarul de apa pentru industria mica 0,017 m3/s Qs zi mediu=1,10 *1,10*[26500*0,0000021+0,017]=0,027 m3/s Qs zi mediu=0,027m3/s Qu zi mediu=0,8*0,027 =0.0216m3/s Qu zi mediu=0.0216 m3/s

6226250000

m3

.243600

s

Kzi=1.33 (din anexa 4) Nim zi max-necesarul maxim de apa pt industria mica, N zi=1.33 Nim zi max=0,017m3/s Qs zi max=1.10*1.10*1.33*26500*0,0000021+0,017]=0.029 m3/s Qs zi max=0,029 m3/s Qu zi max=0,8*0,029=0,232 m3/s

K0=? Pt 26500 locuitori (50000-25000)locuitori…………………..(1,30-1,25)=0,05 26500 locuitori……………………………K0

……………………………………………………

K0=

Pt 25400 de locuitori K0=1,30-0.053=1.247 Qs orar max=1,247*0.232=0.289m3/s Qs orar max=0,289m3/s Qu orar max=0,8*0,017=0,013 m3/s 1.8.2 Calculul debitului Qu orar min

Conform STAS 1846-90 se poate calcula Qu orar min astfel:

=.265000.05

250000.053

Q u orar min= p* Q u zi maxim

p-coeficient adimensioanal avand valoarea 0,35 (pt localitati avand intre 10001 -50000 locuitori. Q u orar min=0,35*0,232=0,0812 m3/s Q u orar min=0,0812 m3/s Q u orar max=0.8*Q u zi med=0.8*0.0216=0.01728m3/s 2.Calculul gradului de epurare L=9.8km l=7.8km vitezamed=0.33m/s adancimeamed=0.62m k1

ap uz=0.18 Q=2m3/s k1

r=0.2 CBO 5

ramonte de sectiunea de evacuare este de 7,8mg/dm3

Dilutia :d=

Q=

Qp=8131502,85L/zi=8131,50285m3/zi

Q=

Q=0.094m3/zi

d =

Dilutia reala:

Q

q

Qp

86400

=8131.50285

864000.094

=2

0.09421.277

d`=a*d=0.8*21.27=17.01

a=

a=0.8

Coeficientul se determină (după V.A. Frolov) cu relaţia:

=

=

=0.130

=

=

=

=

1 e.3

L

1 .Q

qe

.2

L

.. DT

2

..1 1.250.001023

0.094

L

l

=9800

78001.256

DT.v a

200

DT =.0.330.62

2001.02310

3

2.Determinarea gradului de epurare necesar

Gradul de epurare se stabileşte cu relaţia:

=

în care: M – concentraţia iniţială a substanţei pentru care se determină gradul de epurare; m – concentraţia substanţei după epurarea apelor uzate, stabilită în aşa fel încât după amestecul cu apa emisarului, valoarea acesteia să rămână sub cea limită, prevăzută în NTPA.

CBO5 ap uz adm=

=

= mg/dm3

s=v*t

t=s/v=

t=

t=26666

.M m

M100

...a Q

q

1

10.k1apuz t

N CBO5r

10k1

.r t N

10k1

.apuz t

..17.021

10.0.18 0.308

7 .7.810.0.2 0.308 7

10.0.18 0.308

=..17.021.135.49 7.95 113.537

8800

0.33

88000

3.3

1zi………86400s x………..26666s

x=

grad de dilutie 20….50=>40 continutul maxim de suspensii 60….150 30…..90 20…….x

x=

x=60 Grad 40=>120mg/dm3 CBO5=40mg/dm3 CBO5

r=7.8mg/dm3

CBO5=

CBO5=80.5%

M=32582*185=6027670

suspensii=

suspensii=98%

=26666

864000.309

.20 90

30

.40 7.8

40100

3.Schema de principiu a statiei de epurare

4.Calculul de dimensionare al echipamentului

Aoriz=

Timpul(0.5-3)minute Vv=0.02-0.05 Qc=2m3/s

Aoriz=

Hv=Vv*ts=0.03*2=0.06

Hv=Vs-ts-timp de sedimentare H=Vv*ts*60=0.03*2.60

Traiectoriile de sedimentare ale particulelor intr-un bazin 1.Traiectoria particulelor 2.Traiectoria care floculeaza 3.Traiectoria particulelor stanjenite 4.Traiectoria particulelor care nu pot fi decantate L-lungimea; H-inaltimea; Vg-viteza de gravitatie; Vo-viteza orizontala

Qc

Vv

=2

0.0366.667

Bazinul de sedimentare poate fi împărţit în 4 zone: I – zona de admisie în care amestecul apă-suspensii este distribuit pe secţiunea transverală a bazinului; II – zona de sedimentare în care particulele se deplasează în sens descendent prin masa de apă, aflată în curgere orizontală cu o viteză constantă va; III – zona de nămol în care se acumulează sedimentele; IV – zona de evacuare a apei limpezite, care conţine unele particule ce nu au sedimentat (coloizi).

DEZNISIPATOR VERTICAL

Deznisipator vertical: 1- admisia apei uzate, 2- evacuarea apei tratate, 3- zonă de evacuare a sedimentelor