Проект очистных сооружений

10 в [5]), V1 = 10 800 м3(метантенки установленные на очистных сооружениях г. Нюрнберга). Принимаемn=7шт.Числорезервныхметантенков, шт. Принимаемnр=4шт.Общеечислометантенков, шт. Расходосадкаизпервичныхотстойниковпосухомувеществу, т/сутгде.

С-концентрациявзвешенныхвеществвсточнойводе, поступающейвпервичныеотстойники (табл.

7), С=500,2мг/л;Э-эффективностьзадержаниявзвешенныхвеществвпервичныхотстойниках (табл.

7), Э=70%=0,70;kвв-коэффициент, учитывающийувеличениеобъемаосадказасчеткрупныхфракцийвзвешенныхвеществ, неучитываемыхприотборепробводынаанализ, kвв=1,1;Qсв-суточныйрасходсточныхвод (табл.

1), Qсв=141 126м3/сут.Расходосадкаизпервичныхотстойниковпобеззольномувеществу, т/сут.

ЗдесьWоГ-гигроскопическаявлажностьосадкаизпервичныхотстойников, WоГ=10%;Зо-зольностьосадкаизпервичныхотстойников, Зо=30%.Расходизбыточногоактивногоилапосухомувеществу, т/сутгдеLо-величина.

БПКполнпоступающихваэротенксточныхвод (табл.

7), Lо=199,86мг/л;b-выносвзвешенныхвеществизвторичныхотстойников (табл.

7), b=20мг/л.Расходизбыточногоактивногоилапобеззольномувеществу, т/сутгдеWиГ-гигроскопическаявлажностьизбыточногоактивногоила, WиГ=10%;Зи-зольностьизбыточногоактивногоила, Зи=20%.Количествабеззольноговеществавсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, т/сут.

Пределсбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила,%Здесьао-пределсбраживанияосадкаизпервичныхотстойников, ао=53%;аи-пределсбраживанияизбыточногоактивногоила, аи=44%.Удельныйвыходгазаприсбраживаниисмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/кггдеk-коэффициентзависящийотвлажностисбраживаемойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаирежимасбраживания, k=0,4.Суммарныйвыходгазаотсбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут.

Диаметртрубопроводадляотводагазаотметантенков, мгдеvГ-скоростьдвижениягазавтрубопроводе, vГ=4м/с.ПринимаемDГ=0,05 м.Диаметртрубопроводаотводагазаотодногометантенка, мПринимаемdГ=0,05 м.Диаметртрубопроводаподачисмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилакметантенкам, мЗдесьv'тр-скоростьдвиженияуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавтрубопроводе, v'тр=3м/с.ПринимаемDк=0,2 м.Диаметртрубопроводаподачисмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаводинметантенк, мПринимаемDтр=0,1 м.Влажностьсброженнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила,%гдеWо-влажностьсброженногоосадкаизпервичныхотстойников, Wо=92%;Qо-суточныйрасходосадкаизпервичныхотстойников, Qо=1185,93м3/сут;Wи-влажностьсброженногоизбыточногоактивногоила, Wи=94%;Qи-суточныйрасходизбыточногоактивногоила, Qи=28 900,8 м3/сут;Q-суточныйрасходсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, Q=30 086,73 м3/сут.Расходжидкости, отделяемойвпроцессесбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут.

Расходсброженнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут.

Диаметртрубопровода, отводящегосброженнуюсмесьосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоиланадальнейшуюобработку, мгдеvос-скоростьдвижениясброженнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавтрубопроводе, vос=0,1м/с.ПринимаемDос=0,8 м.Диаметртрубопровода, отводящегосброженнуюсмесьосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоиланадальнейшуюобработкуотодногометантенка, мПринимаемdос=0,3 м.Диаметртрубопроводадляотводаводы, отделяемойвпроцессесбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаотметантенковиподачиеенаочистныесооружения, мЗдесьvж-скоростьдвиженияжидкостивтрубопроводе, vж=3м/с.ПринимаемDж=0,4 м.Диаметртрубопроводадляотводаводы, отделяемойвпроцессесбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаотодногометантенка, мПринимаемdж=0,2 м.

7.7 Расчетцентрифуг.

Числорабочихцентрифуг, шт. гдеQ-расходобезвоживаемогоосадка, Q=Qсб=3510,12м3/сут.;q-производительность центрифуги по исходному осадку, м3/ч (табл. 22 в [4]) :выбираем центрифугу марки ОГШ-631к-2 производительностью q = 35 м3/ч. Принимаемn=5шт.Общеечислоцентрифуг, шт. Здесьnp-числорезервныхцентрифуг, nр=2шт.Продолжительностьработыцентрифугвтечениесуток, чПроизводительностьцентрифугпокеку, кг/сутгдеWн-влажностьобезвоживаемогоосадка, Wн=W'2=94%;ρ-плотностьобезвожываемогоосадка,ρ=1т/м3;ε-эффективностьзадержаниясухоговеществаосадка,ε=25%;Wк-влажностькека, Wк=70%.Расходкека, м3/сутгдеρк-плотностькека,ρк=1100кг/м3.Расходфугата, м3/сут, Диаметртрубопроводаподачиобезвоживаемогоосадкакцентрифугам, мЗдесьv-скоростьдвиженияосадкавтрубопроводе, v=0,1м/с.Диаметртрубопроводаподачиобезвоживаемогоосадкакоднойцентрифуге, мДиаметртрубопроводаотводафугатаотцентрифугнаочистку, мгдеvф-скоростьдвиженияфугатавтрубопроводе, vф=3м/с.ПринимаемDф=0,3 м.Диаметртрубопроводаотводафугатаотоднойцентрифугиврезервуар-накопитель, мгдеv'ф-скоростьдвиженияфугатавтрубопроводе, v'ф=1м/с.Принимаемdф =0,1 м.Расходобезвоживаемогоосадкапосухомувеществу, кг/сут.

ЗдесьQсо-расходосадкаизпервичныхотстойниковпосухомувеществу, Qсо=54,35т/сут=54 350кг/сут;Qси-расходизбыточногоактивногоилапосухомувеществу, Qси=22,58т/сут=22 580кг/сут.Суточноеколичествокоагулянта (FeCl3), кг/сутгдеmж-дозареагентав%ксухомувеществуобезвоживаемогоосадка, mж=5%;аж-активностьреагента, аж=0,95.Суточныйрасходрабочегорастворареагента, м3/сут.

Диаметртрубопроводаподачирастворакоагулянта, мгдеv-скоростьдвижениярастворавтрубопроводе, v=3м/с.Принимаемd=0,02 м.Расчетсушилок.

Количествовлагивкеке, подаваемомнасушку, т/сутгде.

Мсух-количествокека, подаваемогонасушку, посухомувеществу, Мсух=76 930кг/сут=76,93т/сут;Wк-влажностькека, Wк=70%.Количествовлагиввысушенномосадке, т/сут.

ЗдесьWс-влажностьвысушенногоосадка, Wс=20%.Количествоиспаряемойвлаги, т/сут.

Числорабочихсушилок, шт. гдеqс-производительность сушилки по испаряемой влаге (табл. 30 в [4]), выбираем сушилку со встречными струями марки СВС 1,4−2,2 с производительностью по испаряемой влаге qс = 2 т/ч.Принимаемn=4шт.Числорезервныхсушилок, шт. Общеечислосушилок, шт. Продолжительностьработысушилоквтечениесуток, ч/сут.Количествовысушенногоосадка, т/сутгде.

Мк-производительностьцентрифугпокеку, Мк=175,5т/сут.

7.8 Расчет печей по сжиганию осадка.

Количество влаги в осадке, подаваемом на сжигание, т/сутгде Мсух — количество осадка, подаваемого на сжигание, по сухому веществу, М’сух = Мсух = 76 930кг/сут=76,93т/сут;Wс — влажность осадка, Wс = 20%. Количество влаги в сожженном осадке, т/сут.

Здесь W’с — влажность сожженного осадка, W’с = 0%.Количество испаряемой влаги, т/сут.

Число рабочих печей, шт. где qп — производительность печи по испаряемой влаге. Выбираем печь с кипящим слоем КС (проект «Союзводоканалпроекта») с производительностью по испаряемой влаге qп = 1 т/ч.Принимаем n = 1 шт. Число резервных печей, шт. Принимаем nр = 1 шт. Общее число печей, шт. Продолжительность работы печей в течение суток, ч/сут.Зольность осадка, доли единицы:

где Мбез — количество осадка, подаваемого на сжигание по беззольному веществу (см. расчет метантенков), Мбез = 50,5 т/сут;Qсо — количество осадка из первичных отстойников, подаваемого на сжигание, по сухому веществу (см. расчет метантенков), Qсо =.

54,35 т/сут;WоГ — гигроскопическая влажность осадка из первичных отстойников (см. расчет метантенков), Wо Г = 10%;Qси — количество избыточного активного ила, подаваемого на сжигание, по сухому веществу (см. расчет метантенков), Qси = 22,58 т/сут;WиГ — гигроскопическая влажность избыточного активного ила (см. расчет метантенков), WиГ = 10%.Количество золы, образующееся в результате сжигания осадка, т/сут8 Описание работы технологических схем очистки сточных вод и обработки осадка.

Сточные воды города представляют собой смесь сточных вод от промвшленных предприятий, предприятий сферы обслуживания и хозяйственно-бытовые стоки. Основными загрязнителями выступают взвешенные вещества, органические (БПКполн), кислоты, щелочи, бактериальное загрязнение, которое характеризуется показателем Coli-индекса. Перед сбросом в водный объект стоки должны проходить очистку, технологическая схема которой разраблотана в данном курсовом проекте и осуществляется следующим образом. Крупные примеси, в том числе мусор выделяются на стадии механической очистки на решетках, который после направляется на дробилки, где измельчается до более мелких размеров, что облегчает его хранение и последующую транспортировку. Крупнодисперсные примеси осаждаются в аэрируемых песколовках и первичных радиальных отстойниках. Песколовки обеспечивают снижение содержания взвешенных веществ в воде на 65% при глубине очистки 500,2 мг/л. Сточные воды города предварительно смешиваются, в результате чего при помощи усреднителей происходит выравнивание концентрации загрязняющих веществ по сравнению с исходными стоками от различных источников и расходов, что необходимо для правильной работы очистных сооружений. Усреднение стоков осуществляется при помощи пневматической системы перемешивания в течение 8 часов. Далее сток проходит обработку в первичных радиальных отстойниках, где удаляется 70% взвешенных веществ при глубине очистки — 150,06 мг/л. Кроме этого после первичных отстойников снижается содержание БПКполн на 20% при глубине очистки 199,86 мг/л.После отстаивания очищаемые стоки направляются на биологическую очистку в аэротенки-вытеснители с регенераторами активного ила, размещенными отдельно. Принцип работы основан на двух процессах: адсорбции органических соединений активным илом и их последующим окислением микроорганизмами. Биологическое окисление имеет ограничения по степени устойчивости веществ, следовательно, сточные воды не должны содержать агрессивных веществ, способных нарушить микробную среду сооружений.

Адсорбированные органические вещества подвергаются процессу биохимической минерализации в регенераторах, этот процесс называют еще регенерацией активного ила. Степень очистки сооружений биологической очистки составляет в рассматриваемых условиях 95,0% по БПКполн, глубина очистки при этом составляет 10 мг/л, снижение взвешенных веществ происходит на 86,67%, глубина очистки — 20 мг/л, также снижается значение Coli-индекса на 90% до значения 11,03· 1011шт/л.Доочистку сточных вод в зимний период от взвешенных и органических примесей предлагается осуществлять при помощи гидропневматического фильтра с плавающей загрузкой из вспененного полистирола марки АФПЗ. На этом этапе происходит снижение содержания взвешенных веществ на 70% при глубине очистки 3 мг/л, снижение БПКполн на 70% при глубине — 3 мг/л.В контактном резервуаре происходит обеззараживание сточных вод при помощи гипохлорита натрия. Степень воздействия составляет 99,9% при глубине очистки по Coli-индексу 1000 шт/л.Использование разработаной технологии позволяет очистить сточные воды заданного состава до требуемых показателей при сбросе в водный объект. Извлеченные загрязняющие вещества в виде осадка подвергают дальнейшей обработки и последующей утилизации. Таким образом, они впадают в окружающую среду и не способствует загрязнения водных объектов. Первым этапом обработки осадка является отмывка дисперсных примесей, извлеченных в песколовках.

Объем резервуаров составляет 9 м³ каждый. Далее осадок в объеме 5,64 м³, образующийся от одной песколовки после процесса сжижения подается в резервуары для отмывки. В них происходит отмывка осадка промывочной водой, в качестве которой выступает сточная вода, прошедшая обработку в однослойных фильтрах. Расход воды, необходимый для выполнения операции составляет 28,2 м3/ч при условии производительности промывки равной 0,3 ч. Отмывка производится при постоянном перемешивании, которое в свою очередь осуществляется пневматическим способом, требуемый расход составляет 22,8 м3/ч. Отмываемый осадок далее подвергается гравитационному уплотнению на протяжении 5 часов. От одной песколовки образуется и отводится 5,64 м³ при условии влажности равной 85%.Следующая стадия — механическое обезвоживание при помощи осадительной центрифуги. На основании объема образующегося расхода была подобрана центрифуга марки ОГШ-321к-2, производительность которой по паспорту составляет 4 м3/ч. Расход осадка после обезвоживания (кека) составляет 1692 м3/сут, его влажность равна 85%, количество фугата составляет 9,98 м3/сут.

Полученный кек направляется в барабанную сушилку марки СБ 1−4, где подвергается термической сушке. Аппарат производительностью по паспорту равно 0,2 т/ч обеспечивает расход высушиваемого осадка 0,63 т/сут, влажность которого равна 20%. Высушенный кек может использоваться в качестве строительного материала на технические нужды станции очистки, а именно на подсыпку проездов и дорожек и период гололеда, в качестве обваловки сооружений. Хранится высушенныйкек на специально отведенной площадке до момента использования. Избыточный активный ил и осадок из первичных и вторичных отстойников смешиваются и проходят обработку совместно. Общий расход смеси осадков из данных сооружений составляет — 30 086,73 м3/сут при средней влажности смеси 99,13%.При этом расход осадка из первичных отстойников составляет 1185,93 м3/сут при влажности 99,3%, расход избыточного активного ила — 28 900,8 м3/сут при влажности 95%, следовательно, усредненный расход их смеси при влажности Первый этап обработки указанной смеси — гравитационное уплотнение в радиальных уплотнителях. Продолжительность уплотнения принята равной 11,8 часа. В результате расход уплотненной смеси составит 98,13 м3/ч при влажности 97%, а расход жидкости, отделяемой в процессе уплотнения, — 1074,76 м3/ч.Затем названная смесь подвергается анаэробному сбраживанию в метантенках. Предел сбраживания смеси — 50,1%, ее расход — 7020,24 м3/сут при влажности 93,92%, расход отделяемой жидкости — 2300,49 м3/сут. Выделяющийся в процессе сбраживания газ (23,23 м3/сут) используется как добавка к основному топливу в сушилках и печах по сжиганию осадка.

Механическое обезвоживание скоагулированной смеси осуществляется на осадительных центрифугах марки ОГШ-321к-2 производительностью 6 м3/ч. Расход обезвоженной смеси — 3510,12 м3/сут при влажности 70%, расход фугата — 3350,57 м3/сут. В качестве резервных сооружений к блоку механического обезвоживания предусмотрены иловые площадки. Сброженная смесь перед механическим обезвоживанием подвергается коагулированию. В качестве коагулянта используется раствор хлорного железа (FeCl3). Расход коагулянта по сухому веществу — 4048,95 кг/сут, а рабочего раствора — 40,48 м3/сут. Обезвоженная смесь подвергается термической сушка в сушилках со встречными струями марки СВС 1,4−2,2 производительностью по испаряемой влаге 2 т/ч. Количество высушенной смеси — 65,81 т/сут с влажностью 20%. Сжигание высушенной смеси осуществляется в печах с кипящим слоем КС проекта Союзводоканалпроекта. Количество образующейся золы — 34,0 т/сут.

Золу от сжигания смеси осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила предлагается использовать в качестве присадок и наполнителей при производстве железо-бетонных изделий для промышленного и дорожного строительства. Список использованной литературы1. Растрыгин Н. В. Охрана вод.

Проект очистных сооружений города: Методические указания по выполнению курсового проекта. — СПб: СПГУВК, 2006 — 149 с. 2.

Зубрилов С.П., Растрыгин Н. В. Охрана вод. Часть 1. Очистка сточных вод: Учебное пособие. — СПб.: СПГУВК, 2001. — 124 с.

3. Растрыгин Н. В. Сооружения механической очистки сточных вод: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Охрана вод». — СПб.: СПГУВК, 2003 — 134 с.

4. Растрыгин Н. В. Охрана вод. Сооружения биологической очистки сточных вод. Методические указания к выполнению курсового проекта. -.

СПб.: СПГУВК, 2003 г. — 108 с. 5. Растрыгин Н. В. Охрана вод.

Сооружения для обработки осадков сточных вод: методические указания по выполнению курсового проекта / Н. В. Растрыгин. — СПб.: СПГУВК, 2005 — 129 с. 6. Растрыгин Н. В. Очистка сточных вод и обработка осадков: Методические указания по выполнению курсовых и дипломных проектов. — СПб.: СПГУВК, 1999 — 30 с. 7.

Растрыгин Н. В. Проектирование очистных сооружений города: Методические указания к выполнению курсового проекта. — СПб.: СПГУВК, 1999 — 18 с.