Вертикальный илоуплотнитель

Осаждающийся во вторичных отстойниках активный ил имеет высокую влажность, основная часть этого ила поступает на регенерацию и снова подается в аэротенк. В результате развития микроорганизмов масса активного ила, находящихся в системе «аэротенк – вторичный отстойник», непрерывно увеличивается и образуется избыточный активный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на дальнейшую обработку для стабилизации и обезвоживания. для уменьшения объема данного ила применяют илоуплотнители.

Найдём максимальный часовой приток избыточного ила:

,

Q – расчётный расход сточных вод, м3/сут

С – концентрация уплотняемого активного ила, С=4000 г/ м3

- содержание избыточного активного ила, г/ м3

,

- коэффициент месячной неравномерности прироста ила, равный 1,2

P – прирост ила:

мг/л

мг/л

мг/л

м3/ч

Высота проточной части илоуплотнителя: ,

v – скорость движения жидкости, v=0,1 мм/с

t – продолжительность уплотнения, равная 10 ч.

м

Полезная площадь поперечного сечения илоуплотнителя:

,

- максимальный расход жидкости, отделяемой в процессе уплотнения:

,

, - влажность поступающего и уплотнённого ила, %

м3/ч

м2

Площадь поперечного сечения центральной трубы:

,

- скорость движения жидкости в вертикальной трубе, равная 0,1 м/с

м2

 

Общая площадь илоуплотнителя:

м2

Диаметр одного илоуплотнителя:

,

n – число илоуплотнителей, n=2 (оба рабочие)

м

Объём иловой части илоуплотнителя:

,

- продолжительность пребывания ила в иловой части при его выгрузке 1 раз в смену, принимаемая равной 8 ч.

м3

Общая высота илоуплотнителя:

Н – высота рабочей зоны, м

h - высота зоны залегания ила, равная 0,3м

- высота бортов над уровнем воды, м. Принимаем равной 0,5м.

Н=3+0,3+0,5=3,8 (м)

 

Метантенк

Здесь происходит анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков.

Определяем расход осадка по сухому веществу:

,

С – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, мг/л

Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли единицы

к - коэффициент, учитывающий увеличение объёма осадка за счёт крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализов, равный 1,1.

Q – расход сточных вод, м³/сут

т/сут

 

Вынос активного ила из вторичного отстойника принимаем равным 15 мг/л. Тогда количество активного ила, образующегося на станции:

 

,

где Пр- прирост ила в аэротенках: Пр=183,96 г/м³; n- коэффициент, учитывающий неравномерность прироста ила в процессе очистки: n= 1,3.

 

т/сут

 

Определяем количество беззольного вещества осадка:

 

,

 

- зольность сухого вещества осадка, %

- гигроскопическая влажность сырого осадка, %

 

т/сут

 

 

Определяем количество беззольного активного ила:

 

,

 

- зольность ила, %

- гигроскопическая влажность ила, %

 

т/сут

 

Расход сырого осадка:

 

,

 

- влажность осадка равная 94%,

- плотность осадкаб равная 1.

 

м³/сут

 

Расход избыточного активного ила:

 

 

- влажность избыточного активного ила равная 97%

- плотность активного ила равная 1

 

м³/сут

 

Общий расход осадков на станции:

- по сухому веществу:

 

т/сут

 

- по беззольному веществу:

т/сут

- по объёму смеси фактической влажности:

 

м³/сут

 

Средние значения влажности смеси:

 

 

Средние значения зольности:

 

 

 

Проектом предусматривается механическое обезвоживание сброженной смеси с последующей термической сушкой осадка, принимаем мезофильный режим сбраживания, что позволит полностью обеспечить процесс теплом, получаемым от сжигания газов брожения, и повысить нагрузку на центрифуги. Доза загрузки для мезофильного режима составит 10% табл.59 СНиП 2.04.03-85, тогда требуемый объём метантенков:

 

,

 

Д – суточная доза загрузки осадка в метантек, %

 

м³

 

Принимаем один типовой метантенк d=15м-рабочий и один типовой метантенк d=15м-резервный с общим полезным объёмом резервуара 1600 м³.

Для смеси осадка и активного ила предел распада будет равен:

 

,

 

и - пределы распада соответственно осадка и ила

 

 

Найдём выход газа на 1 кг загруженного беззольного вещества:

распад беззольного вещества:

,

 

а – предел сбраживания осадка, %

n – экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и температурного режима сбраживания, n=0,47 /1/

 

Выход газа на 1м³ загружаемого осадка и его состав при термофильном и мезофильном сбраживании для пратических расчётов принимается одинаковым и определяется по формуле

 

м³

Суммарный выход газов:

 

м³/сут

 

Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем мокрые газгольдеры, вместимость которых рассчитывается на t = 2 – 4 ч выход газа:

 

 

м3

 

Принимаем два (1-рабочий,1- резервный) типовых газгольдеар объёмом 300 м³ каждый. Далее следует определить качество сброженной смеси, т. е. рассчитать её влажность и зольность. В процессе сбраживания происходит распад беззольных веществ, приводящий к уменьшению массы сухого вещества и увеличению влажности осадка. Суммарный объём смеси после сбраживания практически не изменяется.

 

Обезвоживание

 

Определяем щелочность смеси осадка и активного ила:

, где

 

Vос, Vил – расходы сырого осадка и активного ила, м³/сут;

Щ0, Щил – соответственно щелочность сырого осадка и активного ила, принимаемые 25 и 12 мг-экв/л.

 

(мг-экв/л)

 

 

Удельное сопротивление смеси вычисляем по зависимости:

 

, где

 

r₀, r_u – удельное сопротивление осадка и ила первичных отстойников. Принимаем равными 220·10^-10 и 2200·10^-10 см/г;

С₀, С_и – количество сухого вещества соответственно в осадке и иле, %

С₀=100-W_oc=100-94=6 %

С_и=100-W_ил=100-98=2 %

С_см =100-В_см=100-96,33=3,67 %

 

(см/г)

Доза извести (по СаО):

 

, где

 

к – Коэффициент, зависящий от вида и химического состава коагулянта и от вида осадка: при коагуляции осадка хлорным железом в сочетании с известью к=0,25 (для сброженного осадка);

 

 

Количество обезвоженного осадка в 1 сутки определяем по зависимости:

 

(т)

 

Принимая влажность кека W_k=79%, определяем производительность вакуум-фильтра в 1ч:

, где

 

ρ – плотность исходного осадка. Принимаем равной 1т/м³;

m – доля времени действия вакуума от общего цикла работы фильтра. Принимаем равной 80%;

р – рабочий вакуум. Принимаем равным 350 Па.

η – вязкость фильтра равная 1Па·с;

Т – период вращения барабана равный 3мин.

 

(кг/м²)

 

Общая требуемая площадь фильтрации вакуум-фильтров:

 

, где

 

Q_сух – расход сухого вещества осадка, т/сут;

t – продолжительность непрерывной работы, принимаем 24ч.

 

(м²)

 

К установке приняты барабанные вакуум-фильтры БОУ-10-26 площадью 10м² каждый (по таблице 5.30 /2/). Число рабочих фильтров:

 

n=S/S₁=16,4/10 ≈2 (шт)

 

В качестве резервного принимаем 1 фильтр. Всего устанавливаем 3 агрегата. В соответствии с нормой расхода сжатого воздуха 0,1м³/мин на 1м² площади фильтрата общий его требуемый расход при 2 рабочих фильтрах:

 

Q_B=0.1·S₁·n=0,1·10·2=2 (м³/мин)

 

Подача воздуха осуществляется воздуходувками. На каждый фильтр требуется воздуходувка с подачей Q_B=0.1·S₁=0,1·10=1 (м³/мин). При 2 рабочих вакуум-фильтрах могут быть приняты 2 воздуходувки марки ВВН-1,5 с подачей 1,5 м³/мин.

 

Норма расхода отсасываемого воздуха от вакуум-фильтров принимаем 0,5м³/мин на 1м² площади фильтрата. При 2 рабочих фильтрах и площади каждого из них 10м² общий расход воздуха при нормальных условиях:

 

V_o=0,5·S₁·n=0,5·10·2=10 (м³/мин)

Расход воздуха на 1 фильтр:

V_o=0,5·S₁=0,5·10=5 (м³/мин)

Принимаем по одному вакуум-насосу марки ВВН-6 с подачей 6 м³/мин на каждый фильтр (по таблице 5.31 /2/).

Расход воздуха на рабочих условиях:

 

, где

 

р_о – давление воздуха при нормальных условиях;

р=0,05МПа – давление воздуха при рабочих условиях;

Т=293К – температура воздуха при рабочих условиях;

Т_о =273К – температура воздуха при нормальных условиях;

 

(м³/мин)

 

Количество осадка, обезвоженного на вакуум-фильтрах в 1 сут, составит:

 

(м³)

 

Принимаем, что в барабанной сушилке осадок подсушивается до влажности 30%. То., в сутки из осадка удаляется 8,52м³ воды. Количество термически высушенного осадка составит: 28,4-8,52=19,9 т в 1 сут.

 

Иловые площадки

Рассчитываем аварийные иловые площадки, т.е. 25% от всего объёма поступающего осадка. Это необходимо в том случае, если будет велика нагрузка на центрифугирование.

Применяем способ обезвоживания осадков: сушка их на иловых площадка с естественным основанием.

Суточный объём осадка из стабилизатора:

 

, м³/сут

 

(м³/сут)

 

где W_ос – суточный объём осадка, образующего в результате обезвоживания, м³;

а – коэффициент уменьшения объёма осадка в результате распада его при сбраживании (а = 2);

b – коэффициент уменьшения объёма осадка в результате влажности с 95 до 90% (b = 2).

Аварийные иловые площадки:

 

(м³/сут)

 

Полезная площадь иловых площадок

 

, м²

 

где D – средняя годовая нагрузка на иловые площадки; принимаем по СНиП D = 1,2 м³/(м^2.сут);

n – климатический коэффициент, принимаем по СНиП n = 1.

 

(м²)

 

Принимаем 2 площадки по 335 м², размером 21х18 м.

Дополнительная площадь иловых площадок, занимаемая валиками, дорогами, канавами:

, м²

 

где К₁ – коэффициент, учитывающий дополнительную площадь от полезной; принимаем К₁=0,3.

 

(м²)

 

Общая площадь иловых площадок

 

, м²

 

(м²)

 

Принимаем рабочую глубину карты 0,7 м, высоту оградительных валиков – 1, ширину валиков по верху – 0,7 м, уклон дна разводящих лотков – 0,01.

 

Иловые площадки проверяют на зимнее намораживание:

 

, м

 

где Т – продолжительность периода намораживания; принимаем Т = 25 сут;

К₂ – коэффициент, учитывающий часть площади, отводимой под зимнее намораживание; принимаем К₂ = 0,8;

К₃ – коэффициент, учитывающий уменьшение объёма осадка вследствие зимней фильтрации и испарения; принимаем К₃ = 0,75.

 

(м)

 

Дренаж на иловых площадках осуществляется с укладкой перфорированных труб диаметром 75 мм (ГОСТ 8411 - 74) в траншеи шириной 1 м, заполнение щебнем или гравием крупностью 2 – 6 см. Расстояние между дренами – 6 м, уклон – 0,003. Иловая вода отводиться в начало очистных сооружений.

Объём подсушенного осадка (влажностью 80%) за год:

 

(м³)

 

Заключение

 

При выполнении курсового проекта рассчитали необходимую степень очистки сточных вод, выбрали метод очистки, разработали технологическую схему очистки сточных вод, произвели технологический и гидравлический рас­чет всех очистных сооружений, входящих в схему - приёмная камера, решётки, песколовки, песковые площадки, отстойники (первичные и вторичные), аэротенк, смеситель, хлораторная, контактный резервуар, илоуплотнитель, метантенк, вакуум – фильтр, иловые площадки. Разработали генеральный план станции, составили профили по движению воды и осадка.

 

 

Литература

 

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения/ Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.- 72с.

2. Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб. пособие для вузов/ Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов, В. И. Калицун. – 2-е изд., переаб. и доп. – М.: Стройиздат, 1987. – 255с.

3. Очистка сточных вод (примеры расчетов): Учеб. пособие для вузов по спец. “Водоснабжение и канализация”/ М. П. Лапицкая, Л. И. Зуева, Н. М. Балаескул, Л. В. Кулешова. – Мн.: Выш. школа, 1983. – 255с.

4. Яковлев С. В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод/ Учеб. для вузов: - М.: АСВ, 2002 – 704с.

5. Методические указания.

6. Лукиных А. А., Лукиных Н. Н. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Н. Н. Павловского. - М.: Стройиздат, 1974 - 156 с.

 

Приложение 1

⇐ Предыдущая123456

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: