Материал: Реконструкция очистных сооружений города Новотроицка

аил.кам.= аi*=2*=2,08 г/л (78)

Рi =*100=99,79%

(Qi )общ= м3/сут

Объем циркулирующего активного ила:

Qцаи = Qсут х Ri (79)

Qцаи = 59000х24,6 = 1451400 м3/сут

Принимаем насос марки Д - 12500-24, мощностью 485кВт, с числом оборотов 750 об/мин, КПД = 66,5%, напор 25 м

нас= = 1451400/240,912500 = 5 шт. (80)

 - коэффициент, учитывающий совместную работу нескольких насосов на один трубопровод, =0,8…0,9.

Подбираем мешалки для денитрификатора:

L~ 2.5*(B-D) (81)

L~2,5*(4,5-2,5)

L~5 м

Согласно расчету принимаем на одну секцию аэротенка 18 мешалок горизонтального потока с характеристиками:

Скорость вращения, об/мин 35

Диаметр пропеллера, м 2,5

Производимая тяга, Н 2 728

Потребляемая мощность, кВт 3,11

Общая тяга, Н 2 728

Общая мощность, кВт 3,11

Приведенное к 1 м3 энергопотребление, Вт/м3 0,38

В качестве аэрационной системы приняты высокоэффективные дисковые аэраторы HD - 270, фирмы JAGER. Характеристика аэраторов представлена в таблице 15.

Таблица 15 - Характеристика дисковых аэраторов HD - 270

Рисунок 1.5 Дисковый аэратор

.3.7 Расчет реагентного хозяйства

Порядок расчёта [15] оборудования для приготовления, хранения и дозирования коагулянта следующий:

Определяют суточный расход коагулянта (т/сут) по

формуле:

 (82)

где Q сут - суточная производительность станции, м3/сут,сут = Qполн;

Рi - процентное содержание безводного продукта в товарном коагулянте, для очищенного сернокислого алюминия Р = 40,3%.

В зависимости от суточного расхода коагулянта принимают метод завоза коагулянта на станцию (железнодорожным вагоном или автотранспортом) и частоту завоза. Грузоподъемность железнодорожного вагона составляет 60 т, автосамосвала 3 - 5 т.

Склад сухого хранения коагулянта предусматривают в соответствии с п.6.202 - 6.204 [1]. Площадь склада для хранения коагулянта (м2) определяют по формуле:

 (83)

где Т - продолжительность хранения коагулянта на складе,

Т = 15 − 30 суток;

а - коэффициент, учитывающий дополнительные площади проходов на складе, а = 1,15;- объёмный вес коагулянта при загрузке склада навалом, G0 = 1,1 т/м3;к - допустимая высота слоя коагулянта на складе, для сернокислого алюминия и железного купороса hк = 2 м.

В зависимости от площади принимаем размеры склада в плане:4×5 м

Определяют объём растворных баков, м3:

 (84)

где q - часовой расход воды, поступающий на очистку, м3/ч,

q = Qполн/24 (85)

Т - время, на которое заготавливают коагулянт, Т = 10 −12 ч для станции производительностью более 10 000 м3/сут;

bр - концентрация коагулянта в растворном баке, bр = 10 −17% для неочищенного коагулянта, bр = 10 − 20% для очищенного;

γ - объёмный вес коагулянта, γ = 1т/м3

Количество растворных баков принимаем согласно п.6.22 [1] не менее трёх, принимаем 2 рабочих бака и 1 резервный бак.

Тогда объем одного рабочего растворного бака составит:

 (86)

Размеры основания бака и высота относятся как 2:3, тогда:

 (87)

Принимаем размеры бака в плане a = b = 1м.

Высота слоя раствора коагулянта в баке составит:

 (88)

Тогда высота бака с учётом строительного запаса:

 (89)

Таким образом, размеры одного растворного бака:

a ×b ×h = 1×1× 2,09 м (90)

Рекомендуется высоту слоя коагулянта принимать в пределах 1 - 2 м. При применении кускового коагулянта в баках устанавливают колосниковые решётки с прозорами 10 - 15 мм. Если используется порошкообразный реагент, то на решётку укладывается сетка с отверстиями 1 - 2 мм. Стенки растворного бака ниже колосниковой решётки выполняют наклонными под углом 45

50° к горизонту. Для опорожнения бака предусматривают трубопровод диаметром не менее 150 мм. Объём подколосниковой части не входит в объём раств Wраств.

Определяем объём расходных баков,м3:

 (91)

где b - концентрация коагулянта в расходном баке,= 4 −12%.

Количество расходных баков должно быть не менее двух, принимаем 2 расходных бака. Размеры бака 1,5×4 м. Дно бака имеет уклон не менее 0,010. Для опорожнения бака предусматривают сбросной трубопровод диаметром не менее 100 мм. Строительная высота растворных и расходных баков принимается на 0,3 - 0,5 м более высоты раствора коагулянта.

Для перекачки раствора коагулянта используют кислотостойкие насосы. Подбираем насос марки 2Х-6Л-1: производительностью 12 - 29 м3/ч, напор 34,5-25 м, мощность электродвигателя 5,5-7,5 кВт.

Для интенсификации процессов растворения коагулянта в растворных и разбавления раствора в расходных баках предусматривают подачу сжатого воздуха. Производительность воздуходувки определяется исходя из площади растворных и расходных баков, и интенсивности подачи воздуха, которая принимается согласно п.6.23 [1]. Подбираем воздуходувку марки ВК - 6, подача 4,9 м3/мин, избыточное давление 10 м. Распределение воздуха по площади бака осуществляется при помощи дырчатых винипластовых труб или кислотостойких шлангов, которые укладываются в растворных баках под колосниковой решёткой, в расходных - по дну. Расстояние между трубами (шлангами) принимают 100 - 500 мм.

Забор раствора из баков следует предусматривать с верхнего уровня. Дозирование раствора коагулянта производят с помощью насосов - дозаторов марки НД 1000/10, производительность 1,00 м3/ч, напор 100 м, мощность электродвигателя 2,20кВт. Насосы - дозаторы устанавливают в помещении расходных баков.

Принимаем размер склада для хранения реагента: 4×5 м2 и размер помещения для расходных и растворных баков: 4×8 м2, высота помещений 3 м. Схема сухого хранения реагента представлена на рисунке 1.6.

Рисунок 1.6 - Схема сухого хранения коагулянта

- растворный бак; 2 - насос для перекачки раствора реагента; 3 - расходный бак; 4 - насос - дозатор раствора коагулянта в обрабатываемую воду; 5 - воздуходувка.

1.3.8 Расчет вторичных радиальных отстойников

В проекте рассматриваются существующие вторичные радиальные отстойники предназначены для выделения активного ила из иловой смеси, поступающей из аэротенков.

Исходные данные для расчета вторичных радиальных отстойников:

Максимальный часовой приток сточных вод Qмакс = 3500 м3/ч

Средний часовой расход сточных вод Qср = 2171 м3/ч

БПК20 сточных вод до очистки Lа = 190 мг/л

БПК20 очищенных сточных вод Lт = 14,3мг/л

Концентрация взвешенных веществ в сточных водах после первичных отстойников bобщ = 113мг/л

Общий расчетный объем отстойников при продолжительности отстаивания Т:

 (92)

Количество рабочих отстойников должно быть не меньше трех, принимаем вторичные отстойники D = 24 м.

Число отстойников:

 (93)

где Wз.о. - зона отстаивания определяется из характеристики отстойника.

Принимаем N = 4.

Уточняем фактическую продолжительность отстаивания:

 (94)

При такой продолжительности вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников составит 12,2 мг/л (СНиП, табл. 32), что не превышает допустимого расчетного значения 26 мг/л.

При расчете вторичных отстойников проверяется время пребывания ила в иловой зоне отстойников, которое должно быть не более 2ч [1] табл. 7.49 во избежание снижения активности ила:

где Wи - объем иловой зоны отстойника, м3; qц - расход циркулирующего активного ила, м3/ч; qи - расход избыточного активного ила, м3/ч. Расход циркулирующего активного ила определяется:

 (95)

где α - доля циркулирующего ила от расчетного расхода сточных вод; Q - средний часовой приток сточных вод за сутки.

Расход избыточного активного ила:

 (96)

где Пр - прирост ила:

 (97)

где С - концентрация активного ила: С = 4000 мг/л [1], табл. 36; b - вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, мг/л.

1.3.9 Обработка осадка

Цель обработки осадков сточных вод - получение продукта, свойства которого обеспечивают возможность уменьшения его объема и утилизации, либо сведения к минимуму ущерба, наносимого окружающей среде.

Технологические процессы обработки осадков предлагаемые на данных очистных сооружениях включают следующие стадии: рисунок 1.7:

Рисунок 1.7 Стадии обработки осадков сточных вод

.3.10 Расчет радиальных илоуплотнителей

Необходимость уплотнения, обусловленная высокой влажностью избыточного ила, способствует уменьшению объема осадка, при этом обеспечивается повышение производительности последующих сооружений по обработке осадка (метантенков, центрифуг, вакуум-фильтров и фильтр-прессов и т. д.).

Для уплотнения активного ила используют гравитационные вертикальные и радиальные илоуплотнители, илоуплотнители с перемешиванием, прогреванием, с добавкой химических реагентов, флотационные илоуплотнители, сепараторы. Илоуплотнители применяют как для активного ила, так и для смеси его с осадком из первичных отстойников; допускается также подача в илоуплотнители иловой смеси из аэротенка. Ниже представлен расчет илоуплотнителей. Расчет производиться по [11].

Необходимый объем илоуплотнителя определяется:

 (98)

где qмакс - максимальный часовой приток избыточного активного ила; Т - продолжительность уплотнения (СНиП, табл. 36).

В качестве илоуплотнителей принимаем вторичные радиальные отстойники диаметром D = 18 м, с объемном зоны отстаивания одного отстойника Wз.о. = 788 м3 и объем иловой зоны Wил = 160 м3.

Количество илоуплотнителей:

 (99)

Принимаем 2 шт.

Нагрузка на зеркало уплотнителя:

 (100)

где R - радиус отстойника, м.

Нагрузка находится в пределах допустимой для радиальных илоуплотнителей (q0 = 0,2-0,5

Расчетный расход уплотненного ила при его влажности 97,3 %:

 (101)

Максимальный объем жидкости, отделяющийся в процессе уплотнения:

 (102)

1.3.11 Расчет сооружений стабилизации осадков

В результате стабилизации происходит разрушение биоразлагаемой части органического вещества осадков, что обеспечивает их устойчивость к загниванию и частичное обеззараживание. Стабилизация необходима при длительном пребывании осадков на открытых территориях (сушка на иловых площадках, складирование), а так же при использовании их в качестве сельскохозяйственного удобрения без термической сушки.

Стабилизация может осуществляться в анаэробных условиях путем сбраживания осадков в метантенках или в аэробных условиях путем аэрирования осадков в стабилизаторах.

Анаэробное сбраживание применяется для обработки сырого осадка, активного ила, а так же смеси. Сбраживание рекомендуется перед сушкой на иловых площадках, а так же перед обезвоживанием на фильтрах и осуществляется в метантенках в мезофильных или термофильных условиях. Газы брожения используются на энергетические нужды станции, в частности для получения пара, используемого при подогреве метантенков.

Для очистных г.Новотроицка предлагается ввести в эксплуатацию установку для сбраживания осадков - метантенки, так как они являются более совершенными сооружениями для сбраживания осадков. Сокращение сроков сбраживания в них за счет искусственного подогрева приводит к значительному уменьшению объема сооружений.

Разрез метантенков представлен на рисунке 1.8.

Расчет метантенков производиться по [11].

Определяем суточный расход смеси, сырого осадка и уплотненного избыточного активного ила, загружаемого в метантенк.