Материал: Разработка принципиальной схемы очистки бытовых и производственных стоков

где W=98% - первоначальная влажность осадка.

) найдем объем уловленного осадка, , при плотности осадка =1,01 т/м³

) в соответствии со СНиП 20403-85 высота накопления осадка у внешней стенки отстойника Н₂=0,3м и возвышение борта отстойника под кромкой сборно-кольцевого водослива Н₃=0,5м.

) найдем общую высоту отстойника: Н=Н₁+Н₂+ Н₃=4,2 м.

) в соответствии с [2] максимальный секундный расход СВ на 1 отстойник,

) пусть скорость течения воды в трубопроводе , тогда в соответствии с [1] диаметр трубы (по ширине сборного устройства в лотках b=500мм). Уклон лотка i=0.001.

) найдем расход воды в конце каждого полукольца лотка,

) в соответствии с [2] найдем критическую глубину воды в конце каждого полукольца при свободном сливе воды,

=0,2м, где

g =9.81м/с²- ускорение свободного падения.

) в соответствии с [1] производительность одного отстойника

, где

К=0,45 - коэффициент использования объема для радиальных отстойников.

) в соответствии с [2] объем выпускаемого осадка из одного отстойника , из условия, что выгрузка осадка производится 1 раз в смену, равен:

,

где n = 2- количество отстойников.

) в соответствии с [2] для обеспечения выпуска осадка за 1 час его расход, , должен быть не менее:

) в соответствии с [2] скорость движения осадка в трубопроводе должна быть не менее . Тогда диаметр трубопровода для отвода осадка , должен быть:

=0,122м=122мм

) в соответствии с [1] диаметр трубопровода для удаления осадка следует принимать не менее 200мм. Следовательно, примем d_ос=200мм.

) при скорости расход по трубопроводу будет равен:

) найдем время выгрузки осадка,

) концентрация взвешенных веществ на выходе из отстойника =64,6мг/л. Следовательно, необходима доочистка до концентраций взвешенных веществ <20мг/л

) концентрация БПКполн на выходе из отстойника с учетом эффективности очистки в отстойнике Э=20%

Следовательно, доочистки по БПКполн не требуется.

4.9 Доочистка. Барабанные сетки

1)      площадь фильтровальной поверхности , должна быть не менее:

,

где К₁=1,04 - коэффициент, учитывающий увеличение производительности за счет очистки промывной воды;

К₂=0,63 - коэффициент, учитывающий площадь погружаемой поверхности барабана (при погружении барабана на 0,7D);

T=24ч - время работы барабана в сутки;

V_ф=20 м/ч - скорость фильтрации.

2)      в соответствии с типоразмерами барабанных сеток назначим 4 барабанные сетки с площадью фильтрации F=22м², имеющих характеристики:

а) типоразмер: 3х45;

б) производительность:2,1 м³/ч;

в) число поясов барабана: 5

г) скорость вращения барабана: 1,7 об/мин

д) мощность электродвигателя: 3 квт

е) мощность бактерицидной лампы: 3,6 кВ

ж) масса 3,8т

з) габариты: 6375х3156х4240

3) концентрация взвешенных веществ в очищенной воде после барабанных сеток =19,38мг/л (при эффективности очистки Э=70%)

4.10 Флотационный илоуплотнитель для осадка из вторичных отстойников

1)      суммарный расход уловленного осадка из вторичных отстойников равен:

,

где =176,73 м³ - объем уловленного осадка во вторичном отстойнике 1-ой ступени биологической очистки;

 =138,6 м³ - объем уловленного осадка во вторичном отстойнике 2-ой ступени биологической очистки.

)        в соответствии с [2] принимаем, что при 30-минутном разрежении высота флотируемого слоя составляет 77%, а слоя разреженного осадка - 23% от общей высоты слоя загрузки. Следовательно, гидравлическая нагрузка на зеркало воды уплотнителя, , будет равна:

,

где =0,23 - доля слоя разреженного осадка;

=1,4м - высота флотатора, принимаемая в соответствии с [2].

=10мин- время разрежения флотируемого слоя.

) общая масса осадка из двух вторичных отстойников равна:

, где

¹=3,57т/сут - масса образовавшегося сухого вещества во вторичном отстойнике 1-ой ступени биологической очистки;

¹=2,8т/сут - масса образовавшегося сухого вещества во вторичном отстойнике 2-ой ступени биологической очистки.

) в соответствии с [1] примем концентрацию ила С=4,5 г/л

) согласно рекомендациям [3] принимаем: давление воздуха во флотаторе р=0,4МПа,; степень насыщения воздухом f_н=0,6; температура рабочей среды t=15^oC, рабочая глубина флотатора h=1.4м, что соответствует гидростатическому давлению 0,9МПа. Рабочее давление воздуха р_а=0,4+0,09=0,49 МПа.

) в соответствии с номограммой [2] «Растворимость воздуха в активном иле в зависимости от давления и температуры» при снижении давления от 0,49 МПа до 0,1 МПа объем растворимого воздуха .

) в соответствии с [2] конечный объем воздуха с учетом степени насыщения f_н=0,6 будет равен:

) в соответствии с [2] необходимое содержание воздуха в иловой смеси  находим по формуле:

) найдем объем рециркуляционного потока, насыщенного воздухом

) общий расход, поступающий во флотатор

) в соответствии с [2] площадь флотатора, , должна быть не менее:

) диаметр флотатора должен быть не менее:

13)    в соответствии с [3] выбираем 1 стандартный флотатор диаметром D=6м (один флотатор будет находиться в резерве)

14)    в соответствии с [3] конечная влажность уплотненного осадка должна быть W= =95%.

)        выполним пересчет объема осадка :

16)    в соответствии с [2] масса сухого вещества осадка в метантенке будет:

4.11 Метантенки для сбраживания избыточного ила

)        в метантенки направляется осадок после илоуплотнителя. Масса осадка равна =6,5т/сут

2)      найдем расход осадка по беззольному веществу, , т/сут.

, где

=5% - гигроскопическая влажность осадка в соответствии с [2]

=25%- зольность сухого вещества осадка в соответствии с [2]

3)      найдем плотность осадка т/м³, после уплотнения (влажность осадка составляет W=95%)

, где

=3 т/м³-плотность твердых частиц, оседающих на дно отстойника;

=1 т/м³-плотность воды;

, где W=95% - влажность осадка.

4) найдем объем уловленного осадка, , при плотности осадка =1,03 т/м³

) в соответствии с [2] объем смеси фактической влажности ,

) найдем суточную дозу загрузки осадка в метантенк при влажности смеси 95% в соответствии с [1] с учетом мезофильного режима сбраживания: Д=8%.

) в соответствии с [2] требуемый объем метатенка, , должен быть не менее:

согласно [1] принимаем 2 типовых метантенка проекта №902-2-227 диметром D=12.5м с полезным объемом резервуара V=1000м³.

4.12 Метантенки для осадков из первичных отстойников

1)  осадок из первичных отстойников направляем в метантенк для сбраживания.

2)      масса сухого вещества из первичных отстойников равна =2,13+2,65=4,78т/сут

)        найдем расход осадка по беззольному веществу, , т/сут.

, где

=5% - гигроскопическая влажность осадка в соответствии с [2]

=30%- зольность сухого вещества осадка в соответствии с [2]

)        плотность осадка т/м³, без уплотнения (влажность осадка составляет W=97%)

, где

=3 т/м³-плотность твердых частиц, оседающих на дно отстойника;

=1 т/м³-плотность воды;

, где W=97% - влажность осадка.

5) найдем объем уловленного осадка, , при плотности осадка =1,02 т/м³

) в соответствии с [2] объем смеси фактической влажности ,

) найдем суточную дозу загрузки осадка в метантенк при влажности смеси 97% в соответствии с [1] с учетом мезофильного режима сбраживания: Д=10%.

) в соответствии с [2] требуемый объем метатенка, , должен быть не менее:

9)      согласно [1] принимаем 2 типовых метантенка проекта №902-2-227 диметром D=12.5м с полезным объемом резервуара V=1000м³.

4.13 Гидроциклоны для осадков первичных отстойников

) в соответствии с  устанавливаем гидроциклон с внутренними устройствами.

2) в соответствии с  рассчитаем гидравлическую нагрузку, , по следующей формуле:

, где

К=1,98 - коэффициент, принимаемый для гидроциклонов с конической диафрагмой и внутренним цилиндром.

и_о=0,32мм/с - гидравлическая крупность частиц, попадающих в гидроциклон.

) объем осадка в гидроциклоне равен:

) площадь основания гидроциклона должна быть не менее:

5)  диаметр гидроциклона должен быть не менее:

.

4.14 Гидроциклоны для осадков первичных отстойников

) в соответствии с устанавливаем гидроциклон с внутренними устройствами.

2) в соответствии с  рассчитаем гидравлическую нагрузку, , по следующей формуле:

, где

К=1,98 - коэффициент, принимаемый для гидроциклонов с конической диафрагмой и внутренним цилиндром.

и_о=2,7мм/с - гидравлическая крупность частиц, попадающих в гидроциклон.

) объем осадка в гидроциклоне равен: