Расчет установки по обеззараживанию сточных вод

Обеззараживание методом хлорирования с использованием жидкого хлора для получения хлорной воды – наиболее широко распространенный метод дезинфекции сточных вод.

После полной биологической очистки принимаем дозу хлора 3 г/м³ [1]. Расход активного хлора в максимальный час водоотведения составит:

 

Хлорное хозяйство очистных сооружений должно обеспечить возможность увеличения расчетной дозы хлора в 1,5 раза без изменения вместимости складов для реагентов. Учитывая это (11,5 ∙ 1,5=17,25 кг/ч принимаем производительность хлораторной 20 кг/ч [5].

В хлораторной принимаем к установке три вакуумных - хлоратора ЛОНИИ-100 производительностью 12,8 кг/ч каждый (2 рабочих, I резервный). Хлораторная совмещена со складом хлора вместимостью 15 т. Размер здания 21×12 м.

 

Расчет контактного резервуара

Для обеспечения контакта хлора со сточной водой используются контактные резервуары. Принимаем контактные резервуары с ребристым днищем. Продолжительность контакта 30 минут при максимальном часовом притоке сточных вод. При удалении осадка предусматривается барботаж сжатым воздухом интенсивностью 0,6 м³/(м³ ч) для насыщения воды кислородом и предотвращения выпадения взвеси в момент опорожнения отделения контактного резервуара.

Объем контактных резервуаров составит [5]

 

 

где Т - время контакта в резервуаре, Т = 0,5 ч.

Принимаем три секции контактных резервуаров по [3]

L - длина секции, м - 36;

B - ширина секции, м - 6;

H - рабочая глубина, м - 3,2;

W - рабочий объем, м³ - 2073,6.

Расход воздуха при удалении осадка

 

 

где 0,5 м² /м³ - удельный расход воздуха на 1м³ воды.

Объем осадка, выпавшего в контактных резервуарах следует принимать после полной биологической очистки в аэротенках 0,5л/м³ сточной воды.

 

W_ос = 0,5 ∙ 3833,2/1000 = 1,92 м³/сут

Влажность осадка - 98%. Обезвоживание осадка предусматривается без предварительного его сбраживания на резервных иловых площадках.

 

РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ ПО ОБРАБОТКЕ ОСАДКА

Расчет илоуплотнителей

Илоуплотнители предназначены для уменьшения влажности (исходная влажность 99%) и объема избыточного активного ила. В качестве илоуплотнителей приняты вторичные радиальные отстойники.

Приток активного ила (q_max.ч) [5]

 

q_{max ч} = П_{i max} ∙Q _{ср сут}/ (24 ∙ С), м³/ч

 

где:

Q _{ср сут}- среднесуточный расход сточных вод 61260 м³/сут.

П_i.max - максимальный прирост активного ила, П_i.max = 1,3 Пi (Пi= 117мг/л)

C - концентрация избыточного активного ила при влажности 99,2%; C = 4000 г/м³.

 

Полезная площадь поперечного сечения радиального илоуплотнителя составит

 

где: q₀ - расчетная нагрузка на площадь зеркала илоуплотнителя, м³/м² ч, принимаемая в зависимости от концентрации поступающего на уплотнение активного ила: q₀ = 0,5 при С = 2÷3 г/л и q₀ = 0,3 при С = 5÷8 г/л; Принимаем q₀ = 0,3 м³/м² ч.

 

Принимаем к установке два радиальных илоуплотнителя. Диаметр илоуплотнителя составит

 

где: N – количество радиальных илоуплотнителей;

Принимаем к проектированию два типовых радиальных илоуплотнителя диаметром 18 м. Объем зоны отстаивания W_з.о. = 788 м³, объем иловой зоны W_ил.з. = 160 м³

Расчетный расход уплотненного ила при его влажности 97,3 % составит

 

Максимальный объем жидкости, отделяющейся в процессе уплотнения, составит

 

 

Иловая вода имеет БПК₂₀ = 200 мг/л, содержит взвешенных веществ 100 мг/л и направляется в голову очистных сооружений.

Фактическая продолжительность уплотнения составит

 

T = W_з.о ∙ N/q_max = 788 ∙ 2/ 98,42 = 16 ч, (при нормативной 11ч)

Принимаем выгрузку уплотненного ила один раз в смену 8ч.

 

Расчет метантенков

Расчет метантенков ведется в следующей последовательности [6]:

1. Определяем количество сухого осадка, образующегося на станции

,

где: С - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные

отстойники, С = 190,4 мг/л;

Э – эффект осветления первичного отстойника, Э = 0,5;

К – коэффициент учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, К = 1,1;

Q – среднесуточный расход сточных вод, Q = 62160 м³/сут.

1. Определяем количество сухого вещества активного ила:

где: а = 0,3;

L_а = L_исх = 136,5 мг/л – исходное БПК₂₀ стоков;

b – вынос взвешенных веществ из вторичного отстойника, 10 мг/л.

1. Определяем количество беззольного вещества осадка и активного ила:

где: В_Г – гигроскопическая влажность сырого осадка, 5%;

З_ос – зольность, сухого вещества осадка, 30%;

где: В^I_Г – гигроскопическая влажность сырого ила, 5%;

З_ил – зольность, сухого вещества ила, 25%;

1. Расход сырого осадка V_ос и избыточного активного ила V_ил:

где: W_ос – влажность сырого осадка, 95%;

ρ_ос – плотность осадка, 1 т/м³.

где: W_ил – влажность избыточного активного ила, 97,3%;

ρ_ил – плотность избыточного активного ила, 1 т/м³.

5. Общий расход осадка на станции по сухому веществу М_сух (т/сут) по

беззольному веществу М_без (т/сут), по объему смеси фактической влажности М_общ (м³/сут) составят:

1. Фактическая влажность смеси:

1. Требуемый объем метантенка:

где:

При мезофильном режиме брожения Д_mt = 9% - суточная доза загрузки осадка в метантенк [1, табл. 59]

Принимаем метантенк по типовому проекту (приложение 3 табл.20) W = 1600 м³ в количестве 3 штук, D = 14 м.

1. Фактическая доза загрузки:

9. Согласно [1. п. 6.353] принимаем максимально возможное сбраживание беззольного вещества осадка а_о = 53% ила а_и = 44% и рассчитываем предел сбраживания смеси:

1. Определяем выход газа:

,

где: n – коэффициент, зависящий от влажности осадка и режима сбраживания

принимаем n = 0,56 [1, табл.61]

1. Суммарный выход газа:

1. Рассчитываем мокрый газгольдер вместимостью на 3 часовой выход газа:

Принимаем 2 типовых газгольдера W_тип = 300 м³ каждый (приложение 3, табл.21).

1. Рассчитываем влажность сброженной смеси:

где: М^I_сух – масса сухого вещества в сброженной смеси

М^I_сух = (М_сух – М_без) + М^I_без, = (13,2 – 9,1) + 5,1 = 9,2 т/сут

1. Зольность сброженной смеси:

где: В^I_г – гигроскопическая влажность сброженной смеси, равна 6%;

 

Обезвоживание осадка

В состав отделения обезвоживания осадка входят: собственно производственное помещение с устанавливаемыми вакуумными-фильтрами и реагентное хозяйство, в котором имеются насосная станция и резервуары для приема, хранения и приготовления растворов хлорного железа, известкового молока.

Коагулирование осадка производится хлорным железом и известью. Дозы реагентов [1] составляют соответственно 5 и 15% от массы сухого вещества осадка, считая на активную часть реагента. Количество сухого вещества осадка в сброженной смеси равно М_сух^/ = 9,2 т/сут.

Суточный расход FeCl₃, считая по его активной части, составит

М_сух^/ ∙ 0,05 = 9,2 ∙ 0.05 = 0,46 т/сут,

Расход потребляемого FeCl₃ (товарного) при 35% содержании чистого безводного продукта составит:

0,46 ∙ 100/35 = 1,31 т/сут,

Коагулирование осадка производится 10% раствором хлорного железа, количество которого составляет

1,31 ∙ 100 /10 = 13,1 т/сут,

Для хранения и приготовления 10% раствора FeCl₃ предусмотрены два резервуара вместимостью по 7 м³ каждый (плотность раствора принимаем 1т/м³).

Суточный расход извести, считая по ее активной части, составит

М_сух^/ ∙ 0,15 = 9,2 ∙ 0,15 = 1,38 т/сут,

или товарного продукта (55% по CaO)

1,38 ∙ 100/55 = 2,51 т/сут,

Расход 30% раствора известкового молока составит

2,51 ∙ 100/30 = 8,4 т/сут,

Принято 4 резервуара по 9 м³ каждый, обеспечивающие четырехдневный запас известкового молока.

Коагулирование осадка производится 10% раствором известкового молока, суточный расход которого составит:

1,38 ∙ 100/10 = 13,8 т/сут,

Для приготовления 10% раствора известкового молока предусмотрены три резервуара объемом 5 м³ каждый.

При работе фильтров 24 ч/сут необходимая площадь фильтрования составит

 

F = M_cyx^/ ∙ 1000/ (24 ∙ q)= 9,2 ∙ 1000/(24 ∙ 20) = 19,2 м²,

где q - производительность, кг сухого вещества осадка на 1 м², поверхности фильтра а час [1 табл.62], q - 20 кг/м² ч.

Принимаем к установке три фильтра БОУ-10-2,6 (два рабочих и один резервный), F фильтрования = 10 м² (приложение 3 табл. 22).

Объем кека, снимаемого с фильтра:

 

 

где В_к - влажность кека, 80%.

 

 

Объем фильтрата составит

Q_ф = M_общ – Q_к = 378 – 51 = 327 м³/сут

Фильтрат, содержащий остатки коагулянта, направляется в илоуплотнитель.

 

Резервные иловые площадки

При механическом обезвоживании осадка необходимо предусматривать иловые площадки на 20% годового количества осадка. Принимаем иловые площадки на асфальто-бетонном основании с дренажом. Полезная площадь иловых площадок [5]

 

 

где: М_общ - расход сброженного осадка, м³/сут;

T =80 суток;

K - нагрузка осадка на иловые площадки, м³ /(м² год);

K = 2 м³ /(м² год); [1, табл. 64]

n - климатический коэффициент, n = 0,9 [1, черт. 3]

 

 

Общая площадь иловых площадок с учетом валиков, дорог увеличивается на 30% и составит,

Принимаем к устройству 8 карт, площадь каждой составит 2100 м², размеры 30×70 м. Рабочая глубина карты - 0,7 м. Общая строительная глубина карты - 0,7 + 0,3 = I м. Дренажная вода с иловых площадок направляется в голову очистных сооружений.

 

Площадки складирования

Для складирования обезвоженного осадка предусматриваются открытые площадки, рассчитанные на 5-месячные хранения обезвоженного осадка при высоте слоя 2 м. Площадь составит [5]

 

Принимаем 2 площадки размером 35×55м на асфальто-бетонном основании.

 

Песковые площадки

Песчаная пульпа из песколовок гидроэлеваторами подается на песковые площадки для подсушивания песка.

Полезная площадь песковых площадок составит [5]

 

где: Р - 0,02 л/чел сут. количество песка, влажностью 60% с объемным весом 1,5 т/м³, задерживаемого в песколовках;

N_прив - приведенное количество жителей по взвешенным веществам;

h - нагрузка песка на площадку h = 3 м³ /м² год;

 

 

F_n = 0,02 ∙ 173578 ∙ 365/(1000 ∙ 3) = 422,4 м²,

 

Принимаем две карты размерами в плане 12×20 м. Высота ограждающего валика I м. Удаление воды с площадок в дренажную сеть происходит через водосливы с переменной отметкой порога. Дренажная вода направляется в начало очистной станции. Количество дренажной воды, отводимой за сутки при разбавлении песка в пульпе 1:20, по массе составит

где: W_n - объем задерживаемого песколовкой песка в сутки, м³.

 

W_n = P ∙ N_прив/1000 = 0,02 ∙ 173578/ 1000 = 3,47 м³,

Q_др = 3,47 ∙ 1,5 ∙ 20 = 104,1 м³/сут

Подсушенный песок периодически в течение года вывозится за пределы станции на площадки хранения.

 

⇐ Предыдущая123456789

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: