Курсова робота «Моделювання процесу очистки стічних вод від піска», 2004 рік

З предмету Екологія · додано 21.04.2007 14:45 · від danna1983 · Додати в закладки
35 грн Вартість завантаження

Зміст

Оглавление 1 Цели и задачи 1 1. Загрязнения и очистка сточных вод 2 1.1. Классификация сточных вод 4 1.2. Методы очистки сточных вод 5 1.3. Взвешенные вещества 6 1.4. Очистка от взвешенных частиц 7 2. Процесс отстаивания 8 2.1. Теоретические основы осаждения частицы 9 2.2. Влияние различных факторов на скорость осаждения 12 2.3. Использование коагулянтов и флокулянтов 16 3. Проектирование и расчет параметров отстойника 18 3.1. Проектирование отстойников 19 3.2. Горизонтальные отстойники 22 4. Моделирование процесса распространения примеси в сточных водах 28 4.1. Виды моделей 30 4.2. Общий вид математической модели динамической системы с распределенными характеристиками 32 4.3. Построение моделей массопереноса в неподвижной и подвижной средах 33 4.4Стационарная одномерная модель молекулярной диффузии в неподвижной среде без источников и преобразований 37 4.5. Стационарная одномерная модель конвективной диффузии в движущейся среде без источников и преобразований 40 4.6. Основной метод расчета турбулентной диффузии 42 5. Расчеты 46 5.1. Расчет по методу Жукова 46 5.2. Аналитическое решение задачи об изменении концентрации примеси 49 Выводы 53 Использованная литература 57

Висновок

Выводы

1. По разделу 1

1.1 Используя особенности, характеризующие каждую группу примесей, можно находить эффективные методы удаления всего комплекса находящихся в воде примесей не большим числом, а соответствующим образом скомпонованных элементом очистных сооружений.

1.2 Очистка сточных вод включает в себя многочисленные и разнообразные методы отделения примесей, их нейтрализации и других видов обработки. В самом общем виде эти методы можно объединить в следующие группы: механические, химические, физико-химические и биологические.

1.3 Взвешенные частички обуславливают мутность воды, а в некоторых случаях ее цветность. Для удаления взвесей, являющихся кинетически не устойчивыми системами, используются гравитационные силы.

1.4 Выбор метода очистки сточных вод от твердых частиц зависит от свойств этих частиц, их размера, концентрации и фракционного состава.

2. По разделу 2

2.1 Осаждение частиц в жидкости объясняется действием на нее сил, это сила тяжести, подъемная сила, сила трения воды. Выходя из этого, определяется скорость движения частицы. Большинство уравнений получено как результат некоторых допущений, также нет общего уравнения, описывающего движение частиц в жидкости, не учитываются многие факторы влияния на скорость осаждения, что затрудняет их использования на практике.

2.2 На скорость осаждения частиц влияют многие факторы, такие как диаметр и форма частиц, вязкость и плотность жидкости, ее температура, весовая совокупность и разнородность частиц. Все данные основываются на проделанных опытах и не имеют математического описания.

Фракция, имеющая фактор разнородности = 1 (все частички одинаковые) будет обладать при падении наивысшей скоростью. Влияние температуры на скорость падения частиц в жидкости вызывается изменением параметров. Чем выше температура, тем выше скорость осаждения. Скорость осаждения в воде нешарообразных частиц по сравнению с шарообразными значительно меньше.

2.3 Осаждение частиц, образующихся в воде при коагулировании гидроксидов, происходит быстрее, чем осаждение природных взвесей (песка, глины) той же крупности.

Флокуляция ускоряет формирование хлопьев и их осаждение в сооружениях, производительность увеличивается в 1,5 раза.

Таким образом, применение коагулянтов и флокулянтов делает взвесь более однородной, увеличивает скорость осаждения частиц, снижает влияние внешних фактор на процесс отстаивания.

3. По разделу 3

3.1 Исходными данными при расчете отстойников на любую степень полноты выделения из сточных вод нерастворенных примесей независимо от их вида являются:

- количество сточных вод и начальная концентрация в них взвешенных веществ С1, принимаемая по данным анализа сточных вод;

- допустимая конечная концентрация С2 взвешенных веществ в отстоенной воде, при расчете первичных отстойников величина С2 должна быть в пределах 100—150мг/л.

Главная задача при проектировании отстойников — обеспечение осаждения в них основной массы взвеси, содержащейся в обрабатываемой воде.

3.2 Метод расчета горизонтальных отстойников, учитывающий струйность движения в них сточной жидкости (разработан А. И Жуковым) основан на том факте, что относительное равномерное поступательное движение воды по всему живому сечению отстойника устанавливается только на каком-то расстоянии от начала отстойника, когда высота (глубина) движущегося (активного) слоя в отстойнике достигнет расчетной его глубины.

Приведенный метод расчета горизонтальных отстойников в отличие от других методов более полно учитывает действительные гидродинамические условия отстаивания и тем самым обеспечивает получение заданного эффекта осветления сточной воды.

4. По разделу 4

4.1 При моделировании качества воды необходимо учитывать динамику распространения загрязнений и их трансформацию по длине или объему (перемешивание или разбавление вод). Поэтому модели могут быть одно-, двух- или трехмерными.

Модели распространения примеси в водоемах можно условно разделить на две большие группы: камерные и непрерывные.

Все известные модели можно разбить на два класса - оптимизационные и имитационные.

Выбор математической модели для прогноза качества воды определяется наличием исходных данных и задачей расчета. Загрязнение водных объектов и прогноз их состояния в значительной мере зависит от источников загрязнения.

4.2 Общая математическая модель динамики распределения в пространстве вещества описывается таким дифференциальным уравнением в частных производных:

4.4 Если загрязнение распространяется в недвижной среде (отсутствие течения в водохранилище), то стационарная модель этого процесса из-за отсутствия в системе источников и самоочищения описывается таким уравнением:

Решение (математическая модель) имеет такой вид:

4.5 Стационарный процесс распространения загрязнений в движущейся среде при отсутствии источников и преобразований описывается дифференциальным уравнением конвективной диффузии:

Искомое решение запишется в таком виде:

4.6 При расчете турбулентного перемешивания в реках, прежде всего, следует назначить расчетные расходы воды. В соответствии с расходом определяются площадь живого сечения, средняя скорость течения, уклон водной поверхности, средняя ширина и глубина потока.

При решении основным методом пространственной задачи предполагают пренебрежимо малые поперечные скорости течения и стационарность процесса.

В результате расчетов, выполняемых последовательно от поперечника к поперечнику, получают поле концентрации на участке ниже сброса сточных вод.

5. По разделу 5

Для решения нашей задачи мы взяли глубину проточной части отстойника = 1.75м. По графику мы находим длину части отстойника, где происходит осаждение, она равна 45м.

Мы видим, что результаты расчета для нашей задачи совпадают с расчетом отстойника по методу Жукова.

Перед завантаженням, ви можете звернутися до адміністратора сайту, та ознайомитися з роботою через Skype (live:intellectnova)

Завантаження буде доступне після авторизації та поповнення балансу на 35 грн

Зайти на сайт

Забули пароль? Ще не зареєстровані?