Очистка сточных вод

Первым этапом является обезвоживание на центрифугах, так как осадок со временем заиливается, что усложняет процесс чистки других сооружений, фугат обрабатывается коагулянтами для облегчения процесса водоотдачи и снижения степени загрязненности. Анаэробное сбраживание протекает в мезофильных условиях и осуществляется в сушилках. Далее уплотненный сброженный осадок сжигается в печах, а полученная зола может быть использована в качестве компонента строительных смесей и материалов.

7 Расчет сооружений по обработке осадков7.

1 Расчетсооруженийпообработкеосадкаизпесколовок

РасчетустановкипоотмывкепескаПериодичностьпоступленияосадкаизпесколовокнаобработку, ч, приусловииегоудаленияпоочередноизкаждойрабочейпесколовкичерезравныепромежуткивремени, составляетгде: t-продолжительностьхраненияосадавпесколовке, ч (см.расчетпесколовок), t=2сут.=48ч;n-числорабочихпесколовок (см.расчетпесколовок), n= 4. Объемсжиженногоосадкаизоднойпесколовки, м3, поступающегонаобработку, соответствует

ЗдесьVос-объемосадочнойчастипесколовки (см.расчетпесколовок), Vос=4,24 м³;Vсм-объемводы, затрачиваемыйнаоднупромывкуоднойпесколовки (см.расчетпесколовок), Vсм= 2,1 м³. Продолжительностьнахожденияосадкавустановкепоотмывкепеска, ч, гдеtр-продолжительностьнахожденияосадкавприемномрезервуаре, tр=1,0ч;tпр-продолжительностьотмывкипеска, tпр=0,3ч;tу-продолжительностьуплотненияотмытогопеска, tу=5ч.Ввиду не большого объемаосадка, попадающегонаобработкуединовременно, итого, чтопериодичностьпоступленияосадкапревышаетпродолжительностьегонахождениявустановке, полагаем, чтовсеоперациипоотмывкеосадкапроизводятсяводномрезервуаре. Приэтомданныйрезервуарследуетоборудоватьсистемамиподачиираспределенияпромывнойводы, перемешивания, сбораиотведенияводы, атакжесистемойпромывкисооружения. Принимаем 2 резервуаров рабочимобъемом 9 м³. Расходводынаотмывкуосадка, м3/чгде, qп-удельныйрасходводынаотмывкуосадка, qп=1,5м3/м3.Объемводы, затрачиваемыйнаотмывкуосадкаизоднойпесколовки, м3Расходвоздуханаперемешиваниесмесиосадкаспромывнойводой, м3/чЗдесьqв-удельныйрасходвоздуханаперемешивание, qв=0,5м3/м3.Влажностьосадкапослеотмывкипринимаемравнойисходнойвлажностиосадкаизпесколовок, т. е.W0=85%.

7.2 Расчетцентрифуг

Расходосадкаизпесколовоквсутки, м3/сут., гдеVос-объемосадочнойчастипесколовки (см.расчетпесколовок), Vос=4,24 м³;n-числорабочихпесколовок (см.расчетпесколовок), n= 4;t-продолжительностьпребыванияосадкавпесколовке (см.расчетпесколовок), t=2сут.Числорабочихцентрифуг, шт. Здесьq-производительностьцентрифугипоисходномуосадку, м3/ч:выбираемцентрифугумарки

ОГШ-321к-2производительностьюq=4м3/ч.Принимаемn=1шт.Общеечислоцентрифуг, шт. гдеnp-числорезервныхцентрифуг, nр=1шт.Продолжительностьработыцентрифугвтечениесуток, чПроизводительностьцентрифугпокеку, кг/сутгдеWн-влажностьобезвоживаемогоосадка, Wн=85%;ρ-плотностьобезвожываемогоосадка,ρ=1т/м3;ε-эффективностьзадержаниясухоговеществаосадка,ε=30%;Wк-влажностькека, Wк=70%.Расходкека, м3/сутгдеρк-плотностькека,ρк=1300кг/м3.Расходфугата, м3/сут

Диаметртрубопроводаподачиобезвоживаемогоосадкакцентрифугам, мЗдесьv-скоростьдвиженияосадкавтрубопроводе, v=0,1м/с.ПринимаемD=0,1 м.Диаметртрубопроводаподачиобезвоживаемогоосадкакоднойцентрифуге, мПринимаемd=0,15 м.Диаметртрубопроводаотводафугатаотцентрифугнаочистку, мгдеvф-скоростьдвиженияфугатавтрубопроводе, vф=3м/с.ПринимаемDф=0,05 м. Диаметртрубопроводаотводафугатаотоднойцентрифугиврезервуар-накопитель, мгдеv'ф-скоростьдвиженияфугатавтрубопроводе, v'ф=1м/с.Принимаемdф=0,05 м.

7.3 Расчетсушилок

Количествокекапосухомувеществу, т/сутгде

Мк-количествокекафактическойвлажности, Мк=1272кг/сут=1,272т/сут;Wк-влажностькека, подаваемогонасушку, Wк=70%.Количествовлагивкеке, подаваемомнасушку, т/сут

Количествовлагиввысушенномосадке, т/сут

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

Числорабочихсушилок, шт. гдеqс-производительностьсушилкипоиспаряемойвлаге, выбираембарабаннуюсушилкумарки

СБ1−4спроизводительностьюпоиспаряемойвлагеqс=0,2т/ч.Принимаемn=1шт.Числорезервныхсушилок, шт. Принимаемnр=1шт.Общеечислосушилок, шт. Продолжительностьработысушилоквтечениесуток, ч/сут

Количествовысушенногоосадка, т/сут7.

4 Расчетсооруженийпообработкеосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила

Всвязистем, чтопредполагаетсясовместнаяобработкаосадковизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, необходимопредварительноопределитьрасходихсмесииееусредненнуювлажность. Суточныйрасходосадкаизпервичныхотстойников, м3/сутгдеVос-объемосадка, накапливаемоговпервичныхотстойниказасутки (см.расчетпервичныхотстойников), Vос=177,17м3/сут.Суточныйрасходизбыточногоактивногоила, м3/сут

Здесьqр-часовойрасходизбыточногоактивногоилаотодногоаэротенка (см.расчетвторичныхотстойников), qр=769,65м3/ч;N-числорабочихаэротенков (см.расчетаэротенков), N= 3 шт. Усредненныйсуточныйрасходсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут

Усредненнаявлажностьсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила,%гдеWо-влажностьосадкаизпервичныхотстойников (табл.

10[1]), Wо=95%;Wи-влажностьизбыточногоактивногоила (табл.

10[1]), Wи=99,3%.

7.5 Расчетрадиальныхуплотнителей

Максимальныйрасходсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/чгдеqос1-расходосадкаприеговыгрузкеизодногопервичногоотстойника (см.расчетпервичныхотстойников), qос1= 14,76м3/ч.Расходактивногоилаотаэротенководнойступени, м3/чКонцентрацияилапосухомувеществувизбыточномактивномилеотаэротенководнойступени, г/лЗдесьs-зольностьактивногоила (см.расчетаэротенка), s=0,3;аи-концентрациявозвратногоактивногоилапобеззольномувеществу (см.расчетаэротенка), аи=7,64г/л.Усредненнаяконцентрацияактивногоилавсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, г/лгдеN-числоступенейаэротенков (см.технологическуюсхемуочисткисточныхвод), N=1;j-порядковномерступениаэротенков;n-числоотстойниковвгруппе, изкоторойосадоквыгружаетсяодновременно, т.к.числорабочихпервичныхотстойниковсоставляет 6 шт., n=1;i-порядковыйномеротстойникавгруппе, изкоторойосадоквыгружаетсяодновременно. Полезнаяплощадьодногоуплотнителя, м2гдеnу-числорабочихуплотнителей, nу= 15шт.;q0-расчетнаянагрузканаплощадьзеркалауплотнителя, q0=0,1м3/(м2∙ч).Рабочаяглубинауплотнителя, мЗдесьt-продолжительностьуплотнениясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, t=11,8ч.Принимаемh1=1,2 м.Площадьпоперечногосеченияцентральнойвпускнойтрубы, м2гдеvтр-скоростьдвиженияуплотняемойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавтрубе, vтр=0,1м/с.Диаметрцентральнойвпускнойтрубы, мПринимаемdтр= 1 м. Диаметривысотараструбацентральнойвпускнойтрубы, мПринимаемdр=hр= 1,4 м. Площадьраструбаповерхнейкромке, м2Площадьзеркалауплотнителя, ограниченнаяполупогружнымкожухом, м2где, vзаз-скоростьдвижениясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавзазоремеждуверхнейкромкойраструбацентральнойвпускнойтрубыиполупогружнымкожухом, vзаз=20мм/с.Общаяплощадьуплотнителя, м2Диаметруплотнителя, мПринимаемD=45м.Числорезервныхуплотнителей, шт. Принимаемnур= 8 шт. Общеечислоуплотнителей, шт. Диаметрполупогружногокожуха, мГлубинапогружениякожуха, мПринимаемhк=0,4 м.Диаметротражательногощита, мПринимаемdщ= 1,9 м. Высотазазорамеждуверхнейкромкойраструбацентральнойвпускнойтрубыиотражательнымщитом, мЗдесьvз-скоростьдвижениясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавзазоре, vз=0,1м/с.Принимаемhзаз = 0,1 м.Объемуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаводномуплотнителе, м3гдеW1-усредненнаявлажностьсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, W1=W=99,3%;W2-влажностьуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, W2=97%;tил-продолжительностьпребыванияуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавосадочнойчастиуплотнителя, tил=12ч.Расходуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаизодногоуплотнителя, м3/чгдеtос-продолжительностьвыгрузкиуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаизуплотнителя, tос=2 ч. Диаметртрубопроводадляудаленияуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, мЗдесьvос-скоростьдвиженияуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавтрубопроводе, vос=0,1м/с.Принимаемdос =1,0 м.Диаметрприямка, мгдеkп-коэффициентзапаса, kп=1,1.ПринимаемDп=3,2 м.Глубинаосадочнойчастиуплотнителя, м. гдеi-уклонднищауплотнителявсторонуприямка, i=0,05.Принимаемh2=1,1 м.Полнаяглубинауплотнителя, мЗдесьh3-высотабортовуплотнителя, h3=0,3 м.Полнаяглубинауплотнителясучетомприямка, м. гдеhп-глубинаприямка, hп=1м.Высотаслояуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавуплотнителе, мПринимаемhос= 1,0 м.Диаметртрубопроводаподачиуплотняемойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилакодномууплотнителю, мгдеv'тр-скоростьдвижениясмесивтрубопроводе, v'тр=3м/с.Диаметрколлектора, подводящегосмесьосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилакуплотнителям, мПринимаемDк= 0,6 м.Максимальныйрасходжидкости, отделяемойвпроцессеуплотнениясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/чДиаметртрубопроводадляотводаотделеннойжидкостинаочистку, мЗдесьv" тр-скоростьдвиженияжидкостивтрубопроводе, v" тр=3м/с.ПринимаемD'тр=0,1 м.Диаметрколлектора, подводящегоотделеннуюжидкостькочистнымсооружениям, мгдеv" 'тр-скоростьдвиженияжидкостивколлекторе, v" 'тр=3м/с.Ширинаводосборноголотка, мгдеkл-коэффициентзапаса, kл=1,25.Принимаемbл=0,5 м. Глубинажидкостивводосборномлотке, мПринимаемhл = 0,1мЗдесьvл-скоростьдвиженияжидкостивлотке, vл=1м/с.Высотаводослива, мгде∆h-высотаводосливанадуровнемводывводосборномлотке,∆h=0,5 м.Высотанаружногобортаводосборноголотка, мНаружныйдиаметрводосборноголотка, мРасходуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, отводимойнадальнейшуюобработку, м3/ч, гдеn'у-количествоуплотнителей, изкоторыхуплотненнаясмесьотводитсяодновременно, n'у=2шт.(т.к.nу= 15шт., аtос=2ч.).Диаметрколлектора, отводящегоуплотненнуюсмесьосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоиланадальнейшуюобработку, мПринимаемDос= 1,3 м.Схема сооружения представлена на рисунке 8. Рисунок 8 — Расчетная схема радиального уплотнителя7.

6 Расчетметантенков

Суточныйрасходжидкости, отделяемойприуплотнениисмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сутгдеQ-суточныйрасходсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаисходнойвлажности, Q=55 591,78м3/сут;W1-усредненнаяисходнаявлажностьсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, W1=99,3%;W2-влажностьуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, W2=97%.Суточныйрасходсбраживаемойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут

Суммарныйрабочийобъемметантенков, м3Здесь

Д-суточнаядозазагружаемойуплотненнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, Д=10%.Числорабочихметантенков, шт. при чем, V1 — рабочий объем одного метантенка (рис. 10 в [5]), V1 = 10 800 м3(метантенки установленные на очистных сооружениях г. Нюрнберга). Принимаемn=23шт.Числорезервныхметантенков, шт. Принимаемnр= 12шт. Общеечислометантенков, шт. Расходосадкаизпервичныхотстойниковпосухомувеществу, т/сутгде

С-концентрациявзвешенныхвеществвсточнойводе, поступающейвпервичныеотстойники (табл.

7), С= 114,2 мг/л;Э-эффективностьзадержаниявзвешенныхвеществвпервичныхотстойниках (табл.

7), Э=61%=0,61;kвв-коэффициент, учитывающийувеличениеобъемаосадказасчеткрупныхфракцийвзвешенныхвеществ, неучитываемыхприотборепробводынаанализ, kвв=1,1;Qсв-суточныйрасходсточныхвод (табл.

1), Qсв=105 968м3/сут.Расходосадкаизпервичныхотстойниковпобеззольномувеществу, т/сут

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

БПКполнпоступающихваэротенксточныхвод (табл.

7), Lо= 138,34мг/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=0,3 м.Диаметртрубопроводаподачисмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаводинметантенк, мПринимаемDтр=0,2 м. Влажностьсброженнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила,%гдеWо-влажностьсброженногоосадкаизпервичныхотстойников, Wо=92%;Qо-суточныйрасходосадкаизпервичныхотстойников, Qо= 177,17м3/сут;Wи-влажностьсброженногоизбыточногоактивногоила, Wи=94%;Qи-суточныйрасходизбыточногоактивногоила, Qи=55 414,61 м3/сут;Q-суточныйрасходсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, Q=55 591,78м3/сут.Расходжидкости, отделяемойвпроцессесбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут

Расходсброженнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоила, м3/сут

Диаметртрубопровода, отводящегосброженнуюсмесьосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоиланадальнейшуюобработку, мгдеvос-скоростьдвижениясброженнойсмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилавтрубопроводе, vос=0,1м/с.ПринимаемDос= 1,0 м.Диаметртрубопровода, отводящегосброженнуюсмесьосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоиланадальнейшуюобработкуотодногометантенка, мПринимаемdос= 0,2 м.Диаметртрубопроводадляотводаводы, отделяемойвпроцессесбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаотметантенковиподачиеенаочистныесооружения, мЗдесьvж-скоростьдвиженияжидкостивтрубопроводе, vж=3м/с.ПринимаемDж= 0,5 м.Диаметртрубопроводадляотводаводы, отделяемойвпроцессесбраживаниясмесиосадкаизпервичныхотстойниковиизбыточногоактивногоилаотодногометантенка, мПринимаемdж= 0,1 м.

7.7 Расчетцентрифуг

Числорабочихцентрифуг, шт. гдеQ-расходобезвоживаемогоосадка, Q=Qсб=6485,71м3/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=8шт.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= 0,2 м.Диаметртрубопроводаотводафугатаотоднойцентрифугиврезервуар-накопитель, мгдеv'ф-скоростьдвиженияфугатавтрубопроводе, v'ф=1м/с.Принимаемdф=0,1 м.Расходобезвоживаемогоосадкапосухомувеществу, кг/сут

ЗдесьQсо-расходосадкаизпервичныхотстойниковпосухомувеществу, Qсо= 8,12т/сут=8120 кг/сут;Qси-расходизбыточногоактивногоилапосухомувеществу, Qси= 4,36т/сут=4360кг/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= 12 480кг/сут=12,48 т/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= 1 шт. Числорезервныхсушилок, шт. Общеечислосушилок, шт. Продолжительностьработысушилоквтечениесуток, ч/сут.Количествовысушенногоосадка, т/сутгде

Мк-производительностьцентрифугпокеку, Мк=324 285,5кг/сут=324,286т/сут.

7.8 Расчетпечейпосжиганиюосадка

Количествовлагивосадке, подаваемомнасжигание, т/сутWс-влажностьосадка, Wс=20%.Количествовлагивсожженномосадке, т/сут

ЗдесьW’с-влажностьсожженногоосадка, W'с=0%.Количествоиспаряемойвлаги, т/сут

Числорабочихпечей, шт. гдеqп-производительностьпечипоиспаряемойвлаге.Выбираемпечьскипящимслоем

КС (проект"Союзводоканалпроекта")спроизводительностьюпоиспаряемойвлагеqп=1т/ч.Принимаемn=1шт.Числорезервныхпечей, шт. Принимаемnр=1шт.Общеечислопечей, шт. Продолжительностьработыпечейвтечениесуток, ч/сут.Зольностьосадка, долиединицы:

где

Мбез-количествоосадка, подаваемогонасжиганиепобеззольномувеществу (см.расчетметантенков), Мбез=9,48т/сут;Qсо-количествоосадкаизпервичныхотстойников, подаваемогонасжигание, посухомувеществу (см.расчетметантенков), Qсо= 8,12т/сут;WоГ-гигроскопическаявлажностьосадкаизпервичныхотстойников (см.расчетметантенков), WоГ=10%;Qси-количествоизбыточногоактивногоила, подаваемогонасжигание, посухомувеществу (см.расчетметантенков), Qси= 6,05т/сут;WиГ-гигроскопическаявлажностьизбыточногоактивногоила (см.расчетметантенков), WиГ=10%.Количествозолы, образующеесяврезультатесжиганияосадка, т/сут8Описание 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 21% при глубине очистки 114,2 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 24 часов. Далее сток проходит обработку в первичных радиальных отстойниках, где удаляется 61% взвешенных веществ при глубине очистки — 113,5 мг/л. Кроме этого после первичных отстойников снижается содержание БПКполн на 20% при глубине очистки 138,34 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 92,56% по БПКполн, глубина очистки при этом составляет 10 мг/л, снижение взвешенных веществ происходит на 79,8%, глубина очистки — 20 мг/л, также снижается значение Coli-индекса на 90% до значения 2,291· 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 91,5% при глубине — 1,7 мг/л, повышений концентрации растворенного кислорода повысится на 200% до значения 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.Для предотвращения увеличение содержания взвешенных веществ в сточных водах, которое может наблюдаться в результате протекания химических реакций, а также для осуществление процесса дехлорирование сточных вод перед выпуском в водоем на станции очистки используют однослойные фильтры с мелкозернистой (песчаной) загрузкой. Это позволяет сохранить содержание взвешенных на уровне 3 мг/л.В зимний период необходимо предварительно охлаждать очищенные сточные воды перед сбросом в водоем, для этого предусматриваем наличие брызгальных бассейнов. Степень очистки по этому показателю составит 72,5% при глубине очистки 6,41С.

Также специфика работы названных сооружений позволит увеличить концентрацию растворенного кислорода на 50% при глубине очистки 4,5 мг/л. В летнее время сточная вода подвергается аэрированию при использовании водосливов-аэраторов, выполненных в виде тонкой зубчатой стенки. Содержание растворенного кислорода повысится на 33,3% при глубине очистки по данному показателю 6 мг/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 6,3 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 выполненияоперации составляет 21,2м3/ч при условии производительности промывки равной 0,3 ч. Отмывка производится при постоянном перемешивании, которое в свою очередь осуществляется пневматическим способом, требуемый расход составляет 17,67м3/ч. Отмываемый осадок далее подвергается гравитационному уплотнению на протяжении 5 часов. От одной песколовки образуется и отводится 8,48 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 0,98 м3/сут, его влажность равна 65%, количество фугата составляет 7,5м3/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 0,48 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 высушенный кек 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 — 55 591,78 м3/сут при средней влажности смеси 99,29%.При этом расход осадка из первичных отстойников составляет 177,17 м3/сут при влажности 99,3%, расход избыточного активного ила -55 414,61334 м3/сут при влажности 93,99%, 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 216,88 м3/ч при влажности 97%, а расход жидкости, отделяемой в процессе уплотнения, — 1781,51 м3/ч. Затем названная смесь подвергается анаэробному сбраживанию в метантенках.

Предел сбраживания смеси -48,86%, ее расход — 12 971,42м3/сут при влажности 93,99%, расход отделяемой жидкости — 42 620,36 м3/сут. Выделяющийся в процессе сбраживания газ (4,27 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-631к-2 производительностью 35 м3/ч. Расход обезвоженной смеси — 6485,71 м3/сут при влажности 70%, расход фугата — 6190,9 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 656,84кг/сут, а рабочего раствора — 6,56 м3/сут. Обезвоженная смесь подвергается термической сушка в сушилках со встречными струями марки СВС 1,4−2,2 производительностью по испаряемой влаге 1 т/ч. Количество высушенной смеси — 121,6 т/сут с влажностью 20%. Сжигание высушенной смеси осуществляется в печах с кипящим слоем КС проекта Союзводоканалпроекта.

Количество образующейся золы — 106,64 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.