Обработка осадков
.pdf101
Таблица 21 Нормативные сроки хранения реагентов на складах
Реагент |
Срок хранения на складе, сут. |
|
|
Хлорное железо FeCl3 |
20…30 |
Сернокислое железо Fe(SO4)3 |
20…30 |
Известь CaO |
15 |
|
|
Соляная кислота HCl |
20…30 |
|
|
Кроме коагулянтов для работы вакуум-фильтров и фильтр-прессов необходима соляная кислота, которая используется в виде 8…10% - ного водного раствора для регенерации фильтрованной ткани.
Суточное количество реагентов определяется по формулам, - хлорное железо, кг/сут,
Мсутж = |
|
тж |
Мсух , (203) |
|
|
||
|
100аж |
- сернокислое железо, кг/сут,
Мсутж′ = (1,3...1,4)Мсутж , (204)
- известь, кг/сут,
|
102 |
|
|
|
||
Ми |
= |
|
mu |
M |
|
, (205) |
сут |
|
|
100a |
|
сух |
|
|
|
|
и |
|
|
|
- соляная кислота, м3/сут,
Мсут = |
mкF |
, (206) |
к |
||
|
365 |
|
где: mж - доза хлорного железа в % к сухому веществу обезвоживаемого осадка (табл.20);
mu - доза извести в % к сухому веществу обезвоживаемого осадка
(табл. 20);
mk - удельный расход 20% - ного раствора соляной кислоты на 1м2 фильтрующей поверхности в год, принимается: для вакуум-фильтров со сходящим полотном (например, барабанные вакуум-фильтры типа БсхОУ)
– mк = 0,02 м3/(м2год); для фильтров других типов - mk = 0,05 м3/(м2год); aж - активность хлорного железа, aж = 0,95;
аu - активность извести, аu = 0,3…0,4.
Суточный расход рабочих растворов реагентов, м3/сут: - хлорное железо,
-
qж = |
Мсутж |
|
|
|
, |
(207) |
|
|
100 |
||
|
|
|
- сернокислое железо,
103
|
q′ж |
= |
|
Мсутж′ |
, |
(208) |
||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
100 |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- |
известь, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мсути |
|
, |
(209) |
||||
|
qи = 100 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
- |
соляная кислота, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
qк = |
|
|
к |
Ск |
|
, |
(210) |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
Mсут |
Cк′ |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
здесь: Ск - относительная |
концентрация соляной |
кислоты в |
растворе, хранящемся на складе, Ск = 20%;
С′к - относительная концентрация соляной кислоты в рабочем растворе, С′к = 8…10%.
Диаметр трубопровода подачи раствора коагулянта, м, |
|
|
d = |
4q |
|
24 3600πv , |
(211) |
104
где: q - суточный расход рабочего раствора соответствующего коагулянта, м3/сут;
v - скорость движения раствора в трубопроводе, v = 3 м/с; Диаметр трубопровода подачи раствора кислоты для регенерации
фильтрующего полотна, м,
d = |
4qk |
t |
|
, |
(212) |
|
3600nN |
p |
p |
v |
|
||
|
|
|
k |
|
здесь: Np - число регенерации в сутки, Np = 1..3;
tp - продолжительность одной регенерации, tp = 0,5…1,0ч; vk -скорость движения раствора в трубопроводе, vk = 3 м/с.
3.5. Центрифуги
Центрифугирование наиболее распространенный метод обезвоживания осадков сточных вод. Это, в первую очередь, связано с простотой эксплуатации центрифуг и значительно меньшими габаритными размерами по сравнению с представленными выше аппаратами. В основном для обработки осадков используют осадительные центрифуги типа ОГШ или их импортные аналоги. Поэтому остановимся именно на расчете этих аппаратов, который в принципе сводится к определению необходимого их количества и продолжительности работы в течении суток.
Необходимое количество центрифуг рассчитывается исходя из их производительности по обезвоживаемому осадку:
105
n = |
Q |
|
|
|
, |
(213) |
|
24q |
|
где, Q - суточный расход (суточное количество) обезвоживаемого осадка, м3/сут;
q - производительность центрифуги по исходному осадку, м3/ч, принимается по паспортным данным предполагаемых к использованию аппаратов (например, табл. 22).
Таблица 22
Технические характеристики центрифуг
Марка центрифуги
Показатели
ОГШ-321к-2 ОГШ-352к-3 ОГШ-502к-4 ОГШ-631к-2
Производительность |
|
|
|
|
|
центрифуги по |
4…5 |
4…6 |
9…14 |
25…35 |
|
исходному осадку, |
|||||
|
|
|
|
||
м3/ч |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,5 |
|
|
Диаметр ротора, м, |
0,35 |
0,35 |
0,6 |
||
|
|
|
1100…1950 |
|
|
Фактор разделения |
1500…3500 |
1500…3500 |
1400 |
||
|
|
|
|
|
|
Мощность |
|
|
|
|
|
электродвигателя, |
22 |
30 |
28; 32 |
100 |
|
кВт |
|
|
|
|
Общее количество центрифуг, |
|
N = n + np , |
(214) |
106
здесь, np - число резервных центрифуг, принимаемое в зависимости от количества рабочих аппаратов по табл. 23.
|
Таблица 23 |
Количеств резервных центрифуг |
|
|
|
Количество рабочих центрифуг, |
Количество резервных центрифуг, |
ед. |
ед. |
|
|
До 2 |
1 |
|
|
3 и более |
2 |
|
|
Продолжительность работы центрифуг в течении суток, ч/сут,
Q |
|
|
T = nq |
. |
(215) |
|
Производительность центрифуг по кеку (обезвоженному осадку),
кг/сут;
Мк = |
10Q(100 |
−Wн)ρε |
|||
|
|
|
|
, (216) |
|
100 |
|
|
|||
|
−Wк |
где, Wн - влажность обезвоживаемого осадка, %; ρ - плотность обезвоживаемого осадка, ρ = 1 т/м3;
ε- эффективность задержания сухого вещества осадка, принимается
взависимости от вида этого осадка по табл. 24;
107
Wк – влажность кека, % (табл. 24).
Таблица 24 Эффективность задержания сухого вещества осадка центрифугами
и влажность кека
|
|
|
Эффективность |
|
|
Характеристика обезвоживаемого осадка |
задержания |
Влажность |
|||
сухого |
кека, % |
||||
|
|
|
|||
|
|
|
вещества, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сырой или сброженный |
осадок |
из |
45…65 |
65…75 |
|
первичных отстойников |
|
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
|||
Анаэробно сброженная смесь осадка из |
24…40 |
65…75 |
|||
первичных отстойников и активного ила |
|||||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Аэробно сброженная смесь |
осадка |
из |
25…35 |
70…80 |
|
первичных отстойников и активного ила |
|||||
|
|
||||
|
|
|
|
||
Сырой активный ил при зольности, %: |
|
|
|
||
28…35 |
|
|
10…15 |
75…85 |
|
38…42 |
|
|
15…25 |
70…80 |
|
44…47 |
|
|
25…35 |
60…75 |
|
|
|
|
|
|
Расход кека, м3/сут,
Qк = |
Мк |
, (217) |
ρк |
||
|
|
при чем, ρк - плотность кека, ρк - 1050…1500 кг/м3.
108
Расход фугата, м3/сут,
Qф = Q −Qк . |
(218) |
Диаметр трубопровода подачи обезвоживаемого осадка к центрифугам, м,
D = |
4Q |
, |
(219) |
3600πТv |
|||
|
|
где, v - скорость движения осадка в трубопроводе, равная при напорном режиме движения - 3 м/с, при безнапорном - 0,8…1,0 м/с.
Диаметр трубопровода подачи обезвоживаемого осадка к одной центрифуге, м,
d = |
4Q |
. |
(220) |
|
3600πnTv |
||||
|
|
Диаметр трубопровода отвода фугата от центрифуг на очистку, м,
Dф = |
4Qф |
, |
(221) |
|
24 3600πvф
здесь, vф - скорость движения фугата в трубопроводе, равная: при напорном движении - 3 м/с; при безнапорном - 0,8…1,0 м/с.
109
Диаметр трубопровода отвода фугата от одной центрифуги в резервуар-накопитель, м,
dф = |
4Qф |
, |
(222) |
|
3600πТпv' |
||||
|
|
|||
|
ф |
|
|
где, vф - скорость движения фугата в трубопроводе, м/с, принимается аналогично vф в формуле (221).
Для снижения загрязненности фугата и повышения эффективности обезвоживания осадка во многих случаях применяют его коагулирование. В качестве коагулянтов используют известь, хлорное или сернокислое железо. Расчет реагентного хозяйства в этом случае производится аналогично реагентному хозяйству при фильтровании осадка (см. п. 3.4.).
4. Сушка осадков
Для уменьшения массы осадков применяют их сушку, которая может осуществляться естественным или искусственным путем.
Естественная сушка осуществляется на иловых площадках. По современным требованиям эти сооружения следует предусматривать в качестве резервных к установкам по механическому обезвоживанию осадков.
Искусственная термическая сушка подразумевает термическую обработку осадков с использованием специальных аппаратов - сушилок различного типа. Ее эффективность значительно выше, чем естественной сушки, кроме того, она позволяет осуществлять обеззараживание осадков в результате действия высоких температур.
110
4.1.Иловые площадки
Внастоящее время иловые площадки допускается проектировать на естественном основании с дренажем и без него, на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем, каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды, площадки уплотнители. При этом на них должны быть предусмотрены дороги со съездами на карты для автотранспорта и средств локализации с целью обеспечения уборки погрузки и транспортирования подсушенного осадка. Указанные операции осуществляются с помощью машин и механизмов, используемых при земляных работах.
Иловые площадки на естественном основании допускается применять при условии залегания грунтовых вод на глубине не менее 1,5 м от поверхности карт и только в тех случаях, когда возможна фильтрация иловых вод в грунт.
При более высоком уровне грунтовых вод следует устраивать систему понижающего дренажа для этих вод или иловые площадки на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем.
При проектировании площадок указанных типов следует принимать:
•рабочую глубину карт - 0,7…1,0 м;
•высоту оградительных валиков - на 0,3 м выше рабочего уровня;
•ширину оградительных валиков по верхнему основанию - не менее 0,7 м, а при использовании механизмов для ремонта этих валиков - 1,8…2 м;
•уклон дна разводящих труб или лотков - по расчету, но не менее 0,01;