Характеристики дисковых механических аэраторов поверхностного типа

Таблица 23.

Диаметр аэратора, м	Производит. по кислороду кг/ч	Кол-во лопас-тей	Мощ-ность (нетто), кВт	Частота враще-ния, мин-1	Размеры лопасти, см
Высота	Длина
0,5	3,33		1,2
0,7	7,03		2,4
	9,58		3,4
1,5	22,91		7,5
	33,33		11,8
2,5	52,08		18,1
	77,5		26,5
3,5	108,33		38,5
	145,83		52,2
4,5	204,16

механический дисковый аэратор поверхностного типа с производительностью по кислороду Q_m=77,5 кг/ч, мощностью N_m=26,5кВт, диаметром d_a=3м, и частотой вращения турбины n_m=27мин^-1. Поформуле:J_o=1,217(d_a)^0,6(n_m)^0,2/(H_o/d_a)^1,1(D_a/d_a)^0,45_,м/с рассчитываем донную скорость J_o в наиболее удаленной точке действия аэратора: J_o=1,217·3^0,6·27^0,2/(4,5/3)^1,1(21/3)^0,45=1,21м/с,что значительно больше необходимого значения (0,2 м/с). По форму-ле: Q_o =(L_en-L_ex)q_w /1000h_эg_o, м³/ч определяем oбъемный расход кислорода: Q_o=(255-15)1490/1000·0,7·1,43=357м³/ч. Подбираем установку разделения воздуха К-0,4 с од­ним блоком производи-тельностью по кислороду 420 м³/ч.

Метантенки

Метантенки следует применять для анаэробного сбраживания осадков городских сточных вод с целью стабилизации и получения метансодержащего газа брожения, при этом необ-ходимо учитывать состав осадка, наличие веществ, тормозящих процесс сбраживания и влияющих на выход газа. Совместно с канализационными осадками допускается подача в метантенки других сбраживаемых органических веществ после их дробления (домового мусора, отбросов с решеток, производственных отходов органического происхождения и т. п.). Для сбраживания осадков в метантенках допускается принимать мезофильный (Т=33°С) либо термофильный (Т=53°С) режим. Выбор режима сбраживания производят с учетом методов последующей обра-ботки и утилизации осадков, а также санитарных требований. Для поддержания требуемого режима сбраживания предусматривают: -загрузку осадка в метантенки, как правило, равномерную в течение суток;

-обогрев метантенков острым паром, выпускаемым через эжектирующие устройства, либо подогрев осадка, подаваемого в метантенк, в теплообменных аппаратах.

Рис.49

Необходимое количество тепла следует определять с учетом теплопотерь метантенков в окружающую среду. Определение вместимости метантенков производят в зависимости от факти-ческой влажности осадка по суточной дозе загрузки, прини-маемой для осадков городских сточных вод по таблице 24, а для осадков производственных сточных вод – на основании экспери-ментальных данных.

При наличии в сточных водах анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) суточную дозу загрузки надлежит проверять по формуле:

D_mt=10×D_lim/C_dt(100-P_mud),

где C_dt-содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г сухого вещества осадка, принимаемое по экспери-ментальным данным;

P_mud- влажность загружаемого осадка, %;

D_lim- предельно допустимая загрузка рабочего объема метантенка в сутки, принимаемая, г/м³:

D_lim - 85 – для других «мягких» и промежуточных анионных ПАВ; 65 – для анионных ПАВ в бытовых сточных водах.

Таблица 24

Режим сбраживания	Суточная доза загружаемого в метантенк осадка Dmt, %, при влажности загружаемого осадка, %, не более
Мезофильный	93 %	94 %	95 %	96%	97%
Термофильный

При наличии в сточных водах ПАВ величину суточной дозы загрузки D_mt,%, принятую по данной таблице, проверяют по ранее приведенной формуле. Если значение суточной дозы, определенное по этой формуле, менее указанного в СНиП для заданной влажности осадка, то вместимость метантенка необходимо откорректировать с учетом дозы загрузки, если равно или превышает – корректировка не производится.

Распад беззольного вещества загружаемого осадка Rr,%, в зависимости от дозы загрузки определяют по формуле:

R_r = R_lim×K_r×Д_mt,

где R_lim - максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, %,

K_r – коэффициент, зависящий от влажности осадка;

Д_mt- доза загружаемого осадка, %.

Весовое количество газа, получаемого при сбраживании, принимают 1 г на 1 г распавшегося беззольного вещества загру-жаемого осадка, объемный вес газа – 1 кг/м³, теплотворную способность – 5000 ккал/м³.

Влажность осадка, выгружаемого из метантенка, принимают в зависимости от соотношения загружаемых компонентов по сухому веществу с учетом распада беззольного вещества.

При проектировании метантенков предусматривают:

- мероприятия по взрыво-пожаробезопасности оборудования и обслуживающих помещений – в соответствии с ГОСТ 12.3.006-75;

- герметичные резервуары метантенков, рассчитанные на избыточное давление газа до 5 кПа (500 мм вод.ст.);

- число метантенков – не менее двух, при этом все метантенки должны быть рабочими;

- отношение диаметра метантенка к его высоте (от днища до основания газосборной горловины) – не более 0,8-1;

- расположение статического уровня осадка – на 0,2-0,3 м выше основания горловины, а верха горловины – на 1,0-1,5 м выше динамического уровня осадка;

- площадь газосборной горловины – из условия пропуска 600-800 м³ газа на 1 м² в сутки;

-расположение открытых концов труб для отвода газа из газового колпака на высоте не менее 2 м от динамического уровня;

- загрузку осадка в верхнюю зону метантенка и выгрузку из нижней зоны;

-систему опорожнения резервуаров метантенков – с возмож-ностью подачи осадка из нижней зоны в верхнюю;

-переключения, обеспечивающие возможность промывки всех трубопроводов;

- перемешивающие устройства, рассчитанные на пропуск всего объема бродящей массы в течение 5-10 ч;

- герметически закрывающиеся люки-лазы, смотровые люки;

- расстояние от метантенков до основных сооружений станций, внутриплощадочных автомобильных дорог и железнодорожных путей – не менее 20 м, до высоковольтных линий – не менее 1,5 высоты опоры;

- ограждение территории метантенков.

Газ, получаемый в результате сбраживания осадков в метан-тенках, используют в теплоэнергетическом хозяйстве очистной станции и близрасположенных объектах.

Для регулирования давления и хранения газа применяют мокрые газгольдеры, вместимость которых рассчитывается на 2-4-часовой выход газа, давление газа под колпаком 1,5-2,5 кПа (150-250 мм вод.ст.). При обосновании допускается применение двухступенчатых метантенков в районах со среднегодовой темпе-ратурой воздуха не ниже 6 °С и при ограниченности территории для размещения иловых площадок. Метантенки первой ступени проектируютт на мезофильное сбраживание - второй ступени в виде открытых резервуаров без подогрева. Выпуск иловой воды предусматривают на разных уровнях по высоте сооружения, удаление осадка – из сборного приямка по иловой трубе диаметром не менее 200 м под гидростатическим напором не менее 2 м. Вместимость метантенков второй ступени рассчиты-вают исходя из дозы суточной загрузки, равной 3-4%. Метантенк второй ступени оборудуют механизмами для удаления накапли-вающейся корки.

Пример расчета метантенка

Определить необходимый объем метантенка для станции аэра-ции, обслуживающей город с населением N = 200000 человек. Норма водоотведения q =200 л/сут. На одного человека. В городе имеется промышленное предприятие, спускающее сточные воды в городскую канализацию. Количество производственных сточ-ных вод Q_w = 5000м³/сут. при содержании в них взвешенных веществ С_пр = 400 мг/л. Расчет: Расход бытовых сточных вод Q_быт=200·200000·0,001=40000 м³/сут. Общий приток сточных вод на очистную станцию составляет: Q=Q_быт+Q_w=40000+ 5000 = 45000 м³/сут. Для определения количества осадка принимаем норму взвешенных веществ на одного жителя а = 65 г/сут. Концентрация этих веществ в бытовых сточных водах по формуле: С_быт=а·1000/q= 65·1000/200 = 325 мг/л. Общая начальная концентрация взвешенных веществ в стоках, поступающих на очистную станцию составляет: С₀=(С_быт·Q_быт+С_пр·Q_w)/(Q_быт+Q_w)= =(325·40000+400·5000)/(40000+5000)=333мг/л.Эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках принимаем 50%. Количество осадка по сухому веществу определяем по формуле: Q_сух=(С·Э·К/10⁶)·Q,

где С- начальная концентрация взвешенных веществ,

Э- эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках в долях единицы,

К- коэффициент, учитывающий увеличение количества осадка за счет крупных фракций взвеси, не улавливаемых при отборе проб для анализа, и принимаемый обычно равным 1,1-1,2,

Q- приток сточных вод на очистную станцию м³/сут.

Q_сух=(333·0,5 ·1,15/10⁶)·45000 = 8,52 т/сут.

Примем по нормативам количество избыточного активного ила: а_i=200г. на 1м³ жидкости, тогда количество избыточного сухого ила по формуле: И_сух=а·Q/10⁶т/сут.=200·45000/10⁶ = 9т/сут. Объем осадка при влажности γ_mud(ос)=94% по формуле:

V_oc=100·Q_сух/(100-γ_mud)r_ос, м³/сут.,

где r_ос– объемный вес осадка

V_oc=8,52∙100/(100-94)1 =142м³/сут.

Объем избыточного активного ила при его влажности γ_mud(ил)=97%(после уплотнения) определяем по формуле: V_ил=100·И_сух/(100-γ_mud(ил))r_ил,м³/сут.,

где r_ил -объемный вес ила

V_ил=100·9/(100-97)1=300м³/сут.

Общий объем осадка составит: V=V_oc+V_ил= 142+300=442м³/сут. Средняя влажность смеси по формуле:

В_см=100(1-[(Q_сух+И_сух)/V],%=100(1-[(8,52+9)/442]=96%.

При влажности 96% для мезофильного процесса доза нагрузки в метантенк по таблице 24 (Д_mt=9%) и по формуле: W=В_см·100/Д_mt,м³=442·100/9=4911,11@4911м³.

Выход газа определяем по формуле:

Г=(а-n·Д_mt)/100,(м³/1кг.беззольного вещества),

где а-максимальная величина сбраживания беззольного вещества, зависяшая от компонентов сбраживания, в %;

n – коэффициент, зависящий от влажности осадка.

Г=(49-0,56·9)/100=0,44м³/кг.

Количество сухого беззольного вещества (при гигроскопической влажности 6% и зольности 27%) сырого осадка по формуле:

Q_бз=Q_сух(100-В_г)(100-З_ос)/100·100т/сут,

где В_г – гигроскопичность;

З_ос – зольность сухих веществ, составит:

Q_бз = 8,52(100-6)(100-27)/100·100 = 5,85 т/сут. и избыточного активного ила по формуле:

И_бз = И_сух(100-В_г)(100-З_ил)/100·100 т/сут, составит:

И_бз=9(100-6)(100-27)/100·100=6,2т/сут.

Общее количество сухих беззольных веществ: B_общ=5,85+6,2=12,05т/сут. Общее количество газа составит:

Г_общ = Г·1000·B_общ = 0,440·1000·12,05=5302 м³/сут.

Выход газа на 1 м³ загруженной смеси расчетной влажности составит:В=Г_общ/V =5302/442=11,995 @ 12 м³/ м³.

⇐ Предыдущая9101112131415161718Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: