Очистные сооружения города

131

Диаметр трубопровода отвода фугата от одной центрифуги в резервуарнакопитель, м,

где, v'ф – скорость движения фугата в трубопроводе, v'ф = 1 м/с. Принимаем dф = 0,15 м.

Расход обезвоживаемого осадка по сухому веществу, кг/сут,

Mсух = Qос +Qис = 23600 +18250 = 41850;

здесь: Qсо – расход осадка из первичных отстойников по сухому веществу, Qсо = 23,6 т/сут =23600 кг/сут;

Qси – расход избыточного активного ила по сухому веществу, Qси = 18,25 т/сут = 18250 кг/сут.

Суточное количество коагулянта (FeCl3), кг/сут,

при чем: mж – доза реагента в % к сухому веществу обезвоживаемого осадка

(табл, 20 в [6]), mж = 5 %;

аж – активность реагента, аж = 0,95. Суточный расход рабочего раствора реагента, м3/сут,

Диаметр трубопровода подачи раствора коагулянта, м,

где, v – скорость движения раствора в трубопроводе, v = 3 м/с. Принимаем d = 0,01 м.

Расчет сушилок

Количество влаги в кеке, подаваемом на сушку, т/сут,

132

где: Мсух – количество кека, подаваемого на сушку, по сухому веществу, Мсух = 41850 кг/сут = 41,85 т/сут;

Wк – влажность кека, Wк = 70 %. Количество влаги в высушенном осадке, т/сут,

здесь, Wс – влажность высушенного осадка (табл. 30 в [6]), Wс = 20 %. Количество испаряемой влаги, т/сут,

В = В1 − В2 = 97,65 −10,46 =87,19.

Количество рабочих сушилок, шт.,

n = 24Bqс = 8724,192 =1,82;

при чем, qс – производительность сушилки по испаряемой влаге (табл. 30 в [6]), выбираем сушилку со встречными струями марки СВС 1,4–2,2 с производительностью по испаряемой влаге qс = 2 т/ч.

Принимаем n = 2 шт.

Количество резервных сушилок, шт.,

np = n2 = 22 =1.

Принимаем nр = 1 шт.

Общее число сушилок, шт.,

N = n + nр = 2 +1 = 3.

Продолжительность работы сушилок в течение суток, ч/сут.,

где, Мк – производительность центрифуг по кеку, Мк = 499321,12 кг/сут = 499,32112 т/сут.

Расчет печей по сжиганию осадка

где: Мбез – количество осадка, подаваемого на сжигание по беззольному веществу (см. расчет метантенков), Мбез = 26,79 т/сут;

Qсо – количество осадка из первичных отстойников, подаваемого на сжигание, по сухому веществу (см. расчет метантенков), Qсо = 23,6 т/сут;

WоГ – гигроскопическая влажность осадка из первичных отстойников (см. расчет метантенков), WоГ = 10 %;

Qси – количество избыточного активного ила, подаваемого на сжигание, по сухому веществу (см. расчет метантенков), Qси = 18,25 т/сут;

WиГ – гигроскопическая влажность избыточного активного ила (см. расчет метантенков), WиГ = 15 %.

Количество золы, образующееся в результате сжигания осадка, т/сут,

M з = (Мс − В)η = (187,25 −10,46) 0,27 = 47,73.

9. Описание работы технологических схем очистки сточных вод и обработки осадка

Описание принципа работы технологических схем должно производиться в следующем порядке:

•описание принципа работы технологической схемы очистки сточных вод;

•описание принципа работы технологической схемы обработки осадка из песколовок;

•описание принципа работы технологической схемы обработки смеси осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила.

При этом указываются:

• методы и способы очистки сточных вод и обработки осадка;

135

•типы (марки) сооружений, в которых реализуются указанные методы и способы;

•глубина и степень очистки сточных вод на каждой ступени их обработки (по корректируемым на этой ступени показателям качества);

•влажность и количество осадка после каждой ступени его обработки.

Пример выполнения раздела 9

Смешанная сточная вода от рассматриваемых объектов канализования предварительно очищается то крупных примесей, способных нарушить работу очистных сооружений. Это осуществляется с помощью решеток с отдельностоящими дробилками (коминуторами). Задержанные примеси извлекаются из воды, измельчаются до размеров, не превышающих прозоров между стержнями решеток и возвращаются обратно в сток перед названными сооружениями.

Затем сточная вода поступает в аэрируемые песколовки для очистки от тяжелых нерастворенных примесей. В этих сооружениях концентрация взвешенных веществ снижается на 23 % при глубине очистки 181,34 мг/л.

Предварительно обработанный сток подается в контактные усреднители с пневматической системой перемешивания. Здесь обеспечивается полное усреднение сточной воды как по расходам так и по концентрациям загрязняющих веществ, так как период усреднения составляет 24 часа.

Усредненный сток для очистки от взвешенных веществ подвергается отстаиванию в первичных радиальных отстойниках. Степень очистки по названному показателю принята равной 68 % при глубина очистки - 58,03 мг/л. Кроме того, в этих сооружениях происходит снижение величины БПКполн смешанной сточной воды на 20 % при глубине очистки – 228,16 мг/л.

Далее предусматривается биологическая очистка отстоенной воды в аэротенкахсмесителях с отдельностоящими регенераторами активного ила. Принцип работы этих сооружений предусматривает разделение процесса очистки стока на две стадии: адсорбирование органических веществ активным илом и окисление "биологически мягких" органических веществ в аэротенке и биохимическая минерализация адсорбированных активным илом органических веществ (регенерация активного ила) в

136

регенераторе. В результате применения такой технологии эффективность очистки сточной воды от органических веществ (по БПКполн) составит 91,23 % при глубине очистки - 20 мг/л, от взвешенных веществ – 82,77 % при глубине очистки 10 мг/л, а по Coli-индексу – 90 % при глубине очистки 4,69·1011 шт/л.

Для доочистки сточной воды от органических и взвешенных веществ применяется гидроавтоматический фильтр с плавающей загрузкой из вспененного полистирола марки АФПЗ. Это позволяет снизить концентрацию взвешенных веществ на 70 % при глубине очистки 3 мг/л, величину БПКполн – на 85 % при глубине очистки 3 мг/л, Coli-индекс – на 90 % при глубине очистки 4,69·1010 шт/л. Кроме того, концентрация растворенного кислорода повысится на 200 % при глубине очистки

3 мг/л.

В зимний период с целью корректировки активной реакции (рН) стока используется метод нейтрализации щелочных сточных вод дымовыми газами. В результате рН снижается на 20,92 % при глубине очистки 6,2.

Для обеззараживания сточной воды применяется ее обработка раствором гипохлорита натрия. Степень обеззараживания составит 99,99 % по Coli-индексу при глубине очистки 1000 шт/л.

С целью избегания увеличения содержания взвешенных веществ в результате химических реакций, протекающих при обеззараживании сточной воды, а также для дехлорирования стока используются однослойные фильтры с мелкозернистой (песчаной) загрузкой. Таким образом, концентрация взвешенных веществ остается на прежнем уровне, т.е. 3 мг/л.

Снижение температуры сточной воды в зимний период обеспечивается за счет ее охлаждения в брызгальных бассейнах. Степень очистки по этому показателю составит 71,91 % при глубине очистки 6,63 0С. Также специфика работы названных сооружений позволит увеличить концентрацию растворенного кислорода на 50 % при глубине очистки 4,5 мг/л.

Аэрирование сточной воды в зимний период осуществляется с использованием водосливов-аэраторов в виде тонкой зубчатой стенки. Концентрация растворенного кислорода повысится на 33,33 % при глубине очистки 6 мг/л.

В результате применения описанной выше технологии очистки смешанной сточной воды в данных условиях отведения обеспечиваются требования к выпуску ее в водный объект.

Осадок из песколовок подвергается отмывке в резервуарах объемом 10 м3. Сжиженный осадок от одной песколовки в объеме 9,36 м3 подается в названные

137

резервуары. В них же подается промывочная вода, в качестве которой используется очищенная сточная вода забираемая после однослойных фильтров. Расход этой воды на указанный объем осадка составляет 34,8 м3/ч. Продолжительность отмывки – 0,3 ч. Отмываемый осадок перемешивается пневматическим способом. Расход воздуха – 29 м3/ч. После отмывки осадок подвергается гравитационному уплотнению в указанных выше резервуарах в течение 5 часов. Объем уплотненного осадка от одной песколовки составляет 6,96 м3 при влажности 85%. От установки при отмывке осадка от одной песколовки отводится промывная и смывная вода общим объемом 12,84 м3. В результате такой обработки суточный расход рассматриваемого осадка составит 13,92 м3/сут.

Отмытый и уплотненный осадок подается для механического обезвоживания на осадительную центрифугу марки ОГШ-321к-2 производительностью 4 м3/ч. Расход обезвоженного осадка (кека) составит 2,59 м3/сут при влажности 65 %, а расход фугата

– 11,33 м3/сут.

Кек подвергается термической сушке в барабанной сушилке марки СБ 1-4 производительностью по испаряемой влаге 0,2 т/ч. Количество высушенного осадка - 1,7 т/сут с влажностью 20 %. Этот осадок складируется и по мере надобности расходуется на нужды очистной станции (восстановление обваловки сооружений, посыпка дорожек и проездов в зимнее время и др.).

Осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил смешиваются и обрабатываются совместно. При этом расход осадка из первичных отстойников составляет 514,8 м3/сут при влажности 98,3 %, расход избыточного активного ила – 85083,12 м3/сут при влажности 99,5 %, следовательно, усредненный расход их смеси – 85597,92 м3/сут при влажности 99,5 %.

Первый этап обработки указанной смеси – гравитационное уплотнение в радиальных уплотнителях. Продолжительность уплотнения принята равной 11,2 часа. В результате расход уплотненной смеси составит 14266,32 м3/сут при влажности 97 %, а расход жидкости, отделяемой в процессе уплотнения, - 71331,6 м3/сут.

Затем названная смесь подвергается анаэробному сбраживанию в метантенках. Предел сбраживания смеси – 49,35 %, ее расход – 7121,29 м3/сут при влажности 93,99 %, расход отделяемой жидкости – 7145,03 м3/сут. Выделяющийся в процессе сбраживания газ (12,06 м3/сут) используется как добавка к основному топливу в сушилках и печах по сжиганию осадка.

Сброженная смесь перед механическим обезвоживанием подвергается коагулированию. В качестве коагулянта используется раствор хлорного железа (FeCl3).

138

Расход коагулянта по сухому веществу – 2202,63 кг/сут, а рабочего раствора – 22,03 м3/сут.

Механическое обезвоживание скоагулированной смеси осуществляется на осадительных центрифугах марки ОГШ-631к-2 производительностью 35 м3/ч. Расход обезвоженной смеси – 453,93 м3/сут при влажности 70 %, расход фугата – 6667,36 м3/сут.

В качестве резервных сооружений к блоку механического обезвоживания предусмотрены иловые площадки.

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 – 187,25 т/сут с влажностью 20 %.

Сжигание высушенной смеси осуществляется в печах с кипящим слоем КС проекта Союзводоканалпроекта. Количество образующейся золы – 47,73 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.

10.Чертежный материал

Объем чертежного материала составляет два листа формата А1. На первом листе приводятся технологические схемы очистки сточных вод и обработки осадков. В технологических схемах сооружения указываются условно в соответствии с расчетными схемами (вид сбоку). К этому листу выполняется спецификация.

На втором листе вычерчиваются в стандартных масштабах расчетные схемы сооружений, для которых производились технологические расчеты. Эти схемы должны содержать все необходимые конструктивные и технологические элементы.

При заполнении штампа (рис. 2) следует указывать:

(1)– Наименование чертежа (Технологические схемы очистки сточных вод и обработки осадков; Схемы сооружений);

139

(2)– Курсовой проект: "(тема курсового проекта)";

(3)– Группа: (номер группы);

(4)– "У";

(5)– не заполняется;

(6)– не заполняется;

(7)– номер листа;

(8)– общее количество листов;

(9)– СПГУВК кафедра ОВРиБЖ;

(10)– не заполняется.

Рис.2. Штамп к листам формата А1

Спецификация (рис. 3 и 4) оформляется на отдельных листах формата А4 и подшивается к пояснительной записке в качестве приложения. При этом:

-графы "Формат" и "Зона" – не заполняются;

-в графе " Поз." указывается порядковый номер сооружения в технологических схемах очистки сточных вод и обработки осадков;

-в графе "Обозначение" приводятся условные обозначения потоков различных категорий вод и осадков;

140

Рис. 3. Спецификация. Лист 1.

Рис. 4. Спецификация. Лист 2.