Очистка сточных вод после цеха гальваники

4.2 Материальный баланс песковых площадок

 

Таблица 8. Материальный баланс песковых площадок

Приход				Расход
Потоки	мг/л	т/сут	%,масс	Потоки	мг/л	т/сут	%,масс
1. Осадок после песколовок:		3,60	100	1. Вода дренажная		1,08	30
а) вода;		2,16	60	2. Шлам:		2,52	70
б) взвешенные вещества.	120	1,44	40	а) вода;		1,08	30
				б) взвешенные вещества.	120	1,44	40
ИТОГО:		3,60	100	ИТОГО:		3,60	100

 

 

4.3 Материальный баланс усреднителя

 

Таблица 9. Материальный баланс усреднителя

Приход			Расход
Потоки	т/сут	%,масс	Потоки	т/сут	%,масс
1. Сточная вода после песколовок:	11996,40	100,00	1. Сточная вода после  усреднителя:	11996,40	100,00
а) вода;	11994,96	99,987	а) вода;	11994,96	99,987
б) взвешенные вещества.	1,44	0,013	б) взвешенные вещества.	1,44	0,013
ИТОГО:	11996,40	100,00	ИТОГО:	11996,40	100,00

 

 

4.4 Материальный баланс первичного отстойника

 

Эффективность работы первичного отстойника 60 %.

1. Количество сухого осадка, улавливаемого в первичных отстойниках:

М_сух.ос=М_вв.вых·60/100,

М_сух.ос=1,44·60/100=0,864 т/сут.

2. Концентрация взвешенных веществ в воде после первичных отстойников:

С_отс=С_вв.вых·40/100,

С_отс=120·40/100=48 мг/л.

3. Масса влажного осадка, улавливаемого  в первичных отстойниках:

М_ул.ос=100·М_сух.ос/(100-W_ос),

где W_ос – влажность осадка, равная 97 %.

М_ул.ос=100·0,864/(100-97)=28,8 т/сут.

4. Количество воды в осадке, улавливаемом в первичных отстойниках:

М'_в.ос=М_ул.ос-М_сух.ос,

М'_в.ос=28,8-0,864=27,936 т/сут.

5. Количество сточной воды, выходящей из первичных отстойников:

П_п.о=П_п.п-М_ул.ос,

П_п.о=11996,4-28,8=11967,6 т/сут.

6. Количество взвешенных веществ в сточной воде, выходящей из первичных отстойников:

М'_вв.вых=М_вв.вых-М_сух.ос

М'_вв.вых=1,44-0,864=0,576 т/сут.

8. Масса воды, уходящей с первичных отстойников, без учета взвешенных веществ:

М_в''=П_п.о- М'_вв.вых,

М_в''=11967,6-0,576=11967,024 т/сут.

 

Таблица 10. Материальный баланс первичного отстойника

Приход				Расход
Потоки	мг/л	т/сут	%,масс	Потоки	мг/л	т/сут	%,масс
1. Сточная вода после  песколовок:		11996,40	100,00	1. Сточная после первичных  отстойников		11967,600	99,76
а) вода;		11994,96	99,987	а) вода;		11967,024	99,755
б) взвешенные вещества.	120	1,44	0,013	б) взвешенные вещества.	48	0,576	0,005
				2.Осадок		28,800	0,240
				а) вода;		27,936	0,233
				б) взвешенные вещества.		0,864	0,007
ИТОГО:		11996,40	100,00	ИТОГО:		11996,400	100,00

 

 

 

4.5 Материальный баланс узла биологической очистки

 

Для обеспечения нормального протекания процесса биологической очистки  в аэротенк следует добавлять  биогенные элементы – азот и фосфор. Азот добавляют в виде NH₄NO₃, а фосфор – в виде Ca(H₂PO₄)₂·H₂O. Содержание биогенных элементов зависит от БПК_полн, при этом должны выполняться следующие требования:

БПК_полн: N : P = 100 : 5 : 1, по существу 297,5 : 0,34 : 3,87.

1. Определение минимальной концентрации биогенных добавок в аэротенке:

C_{N(Р) min}=5·L_a/100,

где L_a - БПК_полн поступающей сточной воды ( после первичных отстойников принимаем на 15 % ниже).

C_{N min}=5·297,5/100=14,875 мг/л,

C_{Р min}=1·297,5/100=2,975 мг/л.

C_{N min} >C_{N min} (14,875>0,34);

C_{Р min} <C_{Р min} (2,975<3,87).

Таким образом, видно, что в сточных  водах фосфор находится в достаточном количестве, но имеется недостаток азота.

2. Необходимое количество биодобавок:

М_N=[(∆C_N·X₂)/(1000·X_N·n_N)] ·П_п.о,

где X₂ – молярная масса сульфата аммония, равная 132 кг/кмоль; X_N – молярная масса азота в этом соединении, равная 14 кг/кмоль; n_N – количество элементов азота в этом соединении, равное 2.

М_N=[(14,535·132)/(1000·14·2)] ·11967,6=820 кг/сут.

3. В сточную воду биогенные элементы добавляют в виде рабочих растворов, для азотсодержащих биогенных добавок – 15 %-е.

G_N=(M_N·100)/15,

G_N=(820·100)/15=5466,7 кг/сут=5,467 т/сут.

4. Расход 15 %-го раствора сульфата аммония:

V_N=G_N/ρ_N,

где  ρ_N – плотность 15 %-го раствора сульфата аммония, равная 1,085 т/м³.

V_N=5,4667/1,085=5,038 м³/сут.

 

В аэротенк поступают:

а) вода из радиального отстойника;

б) рециркулирующий активный ил.

1) Максимальный прирост активного  ила:

P_max=к·П_р,

где к – коэффициент неравномерности  прироста активного ила, равный 1,15;

П_р – прирост активного ила, мг/л.

П_р=0,8·С_отс+0,3·L_a,

П_р=0,8·48+0,3·297,5=127,65 мг/л,

P_max=1,15·127,65=146,8 мг/л=0,1468 г/л.

2) Доля циркулирующего активного ила:

α=(а_а-П_р)/(а_рег-а_а),

где а_а – доза ила в аэротенке, равная 2 г/л; а_рег – доза ила в регенераторе, равная 6 г/л.

Α=(2-0,1468)/(6-2)=0,4633

3. Количество рециркулирующего активного ила:

Q_p= α·П_п.о=0,4633·11967,6=5544,59 т/сут.

 

Таблица 11. Материальный баланс аэротенка

Приход			Расход
Потоки	т/сут	%,масс	Потоки	т/сут	%,масс
1. Сточная вода после  первичного отстойника	11967,6	68,340	1. Иловая жидкость	17512,19	99,99
а) вода;	11967,024	68,330	2. Прирост активного  ила	1,53	0,01
б) взвешенные вещества.	0,576	0,003
2. Рециркулирующий активный  ил.	5544,59	0,317
ИТОГО:	17512,19	100,00	ИТОГО:	17513,72	100,00

 

Материальный  баланс аэротенка не сходится, так  как  в процессе биологической  очистки происходит прирост биомассы.

4. Количество избыточного ила, поступающего на иловые площадки:

Q_изб=(a_i·Q·100)/[1000(100-W_i)],

где a_i – доза избыточного ила, равная 0,128 г/л [3]; Q – количество иловой жидкости, т/сут; W_i – влажность илового осадка, равная 99,4 %.

Q_изб=(0,128·11967,6·100)/ [1000(100-99,4)]=255,31 т/сут.

5) Объем избыточного ила, поступающего  на иловые площадки:

V_изб=Q_изб/ρ,

V_изб=255,31/1,05=243,15 м³/сут.

 

4.6. Материальный баланс узла вторичных отстойников

 

Задаемся концентрацией взвешенных веществ в осветленной воде после вторичных отстойников 20 мг/л.

1. Количество осветленной сточной воды:

П_осв=Q-Q_изб,

П_осв=11967,6-255,3 1=11712,29 т/сут.

2. Количество взвешенных веществ в осветленной воде:

М''_вв.вых=С_вв· П_осв,

М''_вв.вых=20·11712,29=234245,8 г/сут=0,234 т/сут.

3. Масса воды, уходящей с вторичных отстойников, без учета взвешенных веществ:

М'''_в=По_св- М''_вв.вых,

М'''_в=11712,29-0,234=11712,056 т/сут.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 12. Материальный баланс вторичных отстойников

 

Приход				Расход
Потоки	мг/л	т/сут	%,масс	Потоки	мг/л	т/сут	%,масс
1. Иловая жидкость:		17512,19	100,00	1. Осветленная сточная вода		11712,29	66,880
а) вода;		11996,07	68,50	а) вода;		11712,056	66,879
б) циркулирующий ил.		5544,59	31,50	б) взвешенные вещества.	20	0,234	0,001
				2.Избыточный ил		255,31	1,458
				3.Рециркулирующий активный  ил		5544,59	31,662
ИТОГО:		17512,19	100,00	ИТОГО:		17512,19	100,00

 

4.7 Материальный баланс узла иловых площадок

 

1. Количество воды в избыточном активном иле:

М_в.АИ=Q_изб·99,4/100,

М_в.АИ=255,31·99,4/100=253,78 т/сут.

2. Масса избыточного активного ила без учета воды:

М_сух.АИ=Q_изб-М_в.АИ,

М_сух.АИ=255,31-253,78=1,53 т/сут.

3. Количество воды, приходящей на иловые площадки:

М_в.и.п=М'_в.ос+М_в.АИ,

М_в.и.п=27,936+253,78=281,72 т/сут.

4. Количество осадка, уходящего с иловых площадок:

М_ос.и.п=М_сух.ос+М_сух.АИ,

М_ос.и.п=0,864+1,53=2,394 т/сут.

5. Количество дренажной воды:

М_др=М_в.и.п·40/100,

М_др=281,72·40/100=112,688 т/сут.