Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Задание
РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ВОДОИСПОЛЬЗОВАНИЯ
С ПРУДОМ-ОХЛАДИТЕЛЕМ
Задание: 1) определить необходимый объем пруда-охладителя
Vo;
2) определить изменение концентраций примеси
скi в воде пруда в последующие годы (т.е. время стабилизации состава)
в соответствии с заданным вариантом (табл. 1).
Таблица 1
Исходные данные
| Номер варианта |
Расход воды на собственные нужды Qс.н., млн.м3/год |
Расход сточной воды
Qст.в., млн.м3/год |
Солесодержание сточной воды
сст.в., г/м3 |
| 1 |
0,1 |
0 |
0 |
| 2 |
0,2 |
0,001 |
1800 |
| 3 |
0,3 |
0,002 |
1820 |
| 4 |
0,4 |
0,003 |
1840 |
| 5 |
0,5 |
0,004 |
1860 |
| 6 |
0,6 |
0,005 |
1880 |
| 7 |
0,7 |
0,006 |
1900 |
| 8 |
0,8 |
0,007 |
1920 |
| 9 |
0,9 |
0,008 |
1940 |
| 10 |
1,0 |
0,009 |
1960 |
| 11 |
1,1 |
0,010 |
1980 |
| 12 |
1,2 |
0,011 |
2000 |
| 13 |
1,3 |
0,012 |
2020 |
| 14 |
1,4 |
0,013 |
2040 |
| 15 |
1,5 |
0,014 |
2060 |
| 16 |
1,6 |
0,015 |
2080 |
| 17 |
1,7 |
0,016 |
2100 |
| 18 |
1,8 |
0,017 |
2120 |
| 19 |
1,9 |
0,018 |
2140 |
| 20 |
2,0 |
0,019 |
2160 |
| 21 |
2,1 |
0,020 |
2180 |
| 22 |
2,2 |
0,021 |
2200 |
| 23 |
2,3 |
0,022 |
2220 |
| 24 |
2,4 |
0,023 |
2240 |
| 25 |
2,5 |
0,024 |
2260 |
Продолжение табл. 1
| Для всех вариантов:
1) расходы, млн.м3/год: — стока атмосферных вод Qст. = 0,4;
— атмосферных осадков Qос.= 2,2;
— продувки Qпрод.= 0,1;
— фильтрационных утечек Qф = 3;
— естественного испарения Qе.и.= 5,2;
— дополнительного испарения Qд.и.= 2,5;
2) концентрации загрязнителя, г/м3: — в начале первого годового цикла со1 =150;
— в стоке атмосферных вод сст.= 150;
— в подпиточной воде сподп.= 150;
— конечная за первый год ск1 = 190;
3) реагенты в систему не добавляются (А = 0). |
В системах с прудом-охладителем (рис.1) концентрация солей увеличивается весьма медленно. Рост концентрации зависит от многих факторов. Системы с прудами занимают промежуточное положение между открытыми и замкнутыми системами. Баланс солей в таких системах обычно составляют для большого промежутка времени, например года [2].
Рис. 1. Схема системы водоиспользования с прудом-охладителем
Материальный баланс по лимитирующей примеси в системе водопотребления для расчетного периода (год) имеет следующий вид:
Voсо+
А +
Qподп.сподп.+
Qст.сст.+
Qст.в.сст.в.–
Qпрод.–
–
Qс.н. –
Qф =
Vоск ; (1)
Qподп. =
Qпрод.+
Qс.н.+
Qф +
Qе.и.+
Qд.и.–
Qос.–
Qст.–
Qст.в., (2)
где
Vo – объем воды в пруду-охладителе;
со,
ск – концентрации загрязнителя (например, солей) в пруду в
начале и конце годового цикла;
А – количество реагентов (хлоридов, сульфатов, кальция,
магния, железа), вводимых в пруд-охладитель в течение года
для обработки всего циркуляционного потока или его части
(хлорирование, подкисление, коагулирование и т.п.);
Qподп.– годовой объем воды, поступающей в систему за счет подпитки;
сподп. – концентрация загрязнителя в подпиточной воде;
Qст. – годовой объем стока атмосферных вод в пруд;
сст. – средняя концентрация загрязнителя в стоке атмосферных вод;
Qст.в – годовой объем сточных вод, поступающих в систему от
производства;
сст.в. – средняя концентрация загрязнителя в сточной воде;
Qос.– годовой объем воды, поступающей в пруд-охладитель за счет
атмосферных осадков;
Qпрод.,
Qс.н.,
Qф,
Qе.и.,
Qд.и.– годовые объемы воды, теряемой из
пруда-охладителя соответственно за счет продувки,
собственных нужд водоочистных установок,фильтрационных
утечек, естественного испарения, дополнительного испарения.
Уравнение материального баланса дает возможность определить объем пруда-охладителя при прочих заданных или рассчитываемых величинах. При эксплуатации водооборотной системы, когда объем пруда-охладителя известен, обычно рассчитывают величину продувки или концентрацию загрязнителя к концу годового цикла.
Порядок расчета
- Составляется материальный баланс по лимитирующей примеси для расчетного периода (год);
- Из уравнения материального баланса определяется объем пруда-охладителя.
- При известном значении объема пруда-охладителя определяются концентрации загрязнителя в пруду в конце годового цикла скi (ск2, ск3 и т.д.) в последующие годы, принимая со2 = ск1, со3 = ск2 и т.д. до стабилизации концентрации. Срок практически полной стабилизации концентрации составляет 8 – 10 лет. Результаты расчетов сводятся в таблицу
Таблица 1
Результаты расчетов стабилизации концентрации
| Год |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
| скi, г/м3
|
130 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- По данным таблицы 1 построить график зависимости концентрации загрязнителя в пруду от продолжительности работы предприятия.
Содержание отчета
Отчет по практической работе должен содержать:
1) схему системы водоиспользования с прудом-охладителем;
- расчет системы водоиспользования;
4) таблицу с результатами расчетов стабилизации концентрации;
5) график, построенный по данным таблицы
6) выводы.
Ссылка на первоисточник:
http://www.tcmc.spb.ru
