Проект сооружений биологической очистки хромсодержащих сточных вод производительностью 930 м3/сут

Расход циркулирующего активного ила определяется по формуле [1]:

q _ц =R_·i ·q _ср.ч,

где     R_i – степень рециркуляции активного ила: R_i =0,45.

q _ц =0,45·156,3= 70,3 м³/ч.

Расход избыточного  активного ила вычисляется по формуле [1]:

q_и =Р_i ·q _ср.ч /C

где     Р_I - прирост активного ила, мг/л: Р_I =208,2 мг/л;

С - концентрация активного ила: С=5070 мг/л.

q_и =208,2·156,3/5070=6,42 м³/ч.

Таким образом, время пребывания ила в иловой зоне отстойников

Т_и=108·5 / (6,42+70,3)=7 ч.

Во избежание снижения активности ила и его загнивания, ил отгружаем каждые 2 часа.

Взвешеных веществ остается:

b =87,1·0,4=35 мг/л.

 

3.3.5 Расчет установки для доочистки воды от взвешеных веществ.

 

Для очистки сточных  вод применяют высокопроизводительные фильтрационные сооружения: скорые и сетчатые фильтры со скоростью фильтрации соответсвенно 5-15 и 30 м/ч на 1 м² площади и специальные конструкции для выделения специфических примесей. Для скорых фильтров используют открытые (самотечные) или закрытые (напорные) аппараты с нисходящим или восходящим потоком. В качестве фильтрующей среды используют природгые и искуственные или синтетические материалы. Однако в настоящее время для очистки сточных вод предпочтение отдают фильтрам с нисходящим потоком, в которых дренажная система защищена от воздействия загрязнений, и поэтому работает более надежно.

Площадь скорых фильтров следует определять по формуле [2]:

F=q_ср.сут/(m·v_р - 3,6·n·W·t₁ - n·t₂·v_р);

где q_ср.сут – седнесуточная прорускная способность станции, м³/сут;

            m – продолжительность работы станции, ч;

            v_р – расчетная скорость фильтрации, м/ч;

  n – число промывок каждого фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;

  W – интенсивность промывки, л/(с· м²);

  t₁ – продолжительность промывки, ч;

  t₂ - продолжительность простоя фильтра в связи с промывкой, ч (принимается равной 0,33 ч ).

F=3750/(24·10 - 3,6·2·5·0,42 - 2·0,33·10) = 17,2 м²

Эффективность по удержанию  взвешеных веществ 65%.

Взвешеных веществ остается:

b =35·0,35=12 мг/л.

Число секций фильтров должно быть не менее четырех из расчета  один в резерве, один на промывке и  два рабочих. Размер одной секции: ширина – 3 метра, длина – 3 метров, высота слоя загрузки 1,5 метра.

 

3.3.6 Расчет установки по обеззараживанию сточных вод.

 

Дезинфекция жидким хлором осуществляется при помощи хлораторов. Расход активного хлора, кг/ч, необходимого для обеззараживания сточных  вод, можно определить по формуле [1]:

V=a·q _макс.ч /1000,

где а – доза активного хлора, г/м³: а = 3.

V=3·390,6/1000=1,17 кг/ч

 

Таблица 3.9 - Характеристика хлораторов

 

Марка хлоратора	Производительность, кг/ч	Расход воды, м3/ч	Напор перед эжектором, м
ЛК-11	0,5-5	3-5	17,5-50,0

Расчет смесителя типа "лоток Паршаля". Размеры подводящего и отводящего лотков подбираются таким образом, чтобы выполнялось условие [1]:

0,65 ≥ (Н -Н’)/Н ≥  0,15,                                      

где  Н – глубина воды в подводящем лотке, м: Н=0,32м;

Н’ – глубина воды в створе полного перемешивания, м: Н’=0,26м.

0,65≥ (0,32 – 0,26)/0,32≥0,15

0,65≥ 0,19≥0,15

Условие выполняется.

Объем контактных резервуаров определяется по формуле [1]:

W=q_ср.ч.  ·Т,

где Т – время контакта в резервуаре или отводящих лотках : Т=0,5 ч.

W=156,3·0,5=78,2 м ³

Длина секции L, м, рассчитывается по формуле [1]:

L= W / b·H·N n

где  b – ширина секции, м;

H – рабочая глубина,  м;

N – число секций  в резервуаре;

n- число контактных  резервуаров.

L=78,2/1,5·1,6·2·1=17,4 м

Расход воздуха на продувку сточной воды V, м³/ч, [1]:

V=q _о ·q_ср.ч

где  q _о - удельный расход на 1 м³  воды: q _о =0,6 м³/м³.

  V=0,6·156,3=94 м³/ч

 

Таблица 3.10 - Горизонтальные контактные резервуары

Номер типового проекта	Число секций	Рабочая глубина, м	Ширина секции,  м	Рекомендуемые пределы  изменения
				длины секции,м	рабочего объема, м3
902-1-231	2	1,6	1,5	18-30	660-1100

 

Объем осадка, выпадающего  в контактных резервуарах за сутки W_ос, м³:

W_ос=a∙N_пр/1000,

где a - объем осадка, выпадающего в контактных резервуарах при дезинфекции  сточных вод жидким хлором, приходящийся на одного человека в сутки: на станциях полной биологической очистки в аэротенках a=0,03 л.

N_пр – приведенное население по взвешеным веществам:

N _пр = b_пр·q_ср.сут/65

N _пр  =12·3701/65=698 чел.

W_ос=0,03∙698/1000=0,02 м³.

Влажность осадка - 96%. Обезвоживание его предусматривается без предварительного сбраживания.

 

3.4 Расчет сооружений и установок для обработки осадков

 

3.4.1 Расчет илоуплотнителя

 

Необходимый объем илоуплотнителя W, м³ , рассчитывается по формуле

W=q_и·T,

где    Т – продолжительность уплотнения: Т=11 ч.

q_и= q_изб + W_отс/24+ W_ос

где,   q_изб  – расход избыточного активного ила, м³/сут ;

         W_отс/24 – расход осадка из первичных отстойников, м³/сут;

         W_ос – объем осадка, выпадающего в контактных резервуарах,  м³/сут.

W=(6,42 + 49/24+ 0,02)·11=93,3 м³.

В качестве илоуплотнителей  выбираются вертикальные отстойники.

 

 

 

 

 

Таблица 3.11 - Основные размеры типового вертикального отстойника

Номер типового проекта	Отстойник	Диаметр, м	Строительная высота, м			Пропускная способность, (м³/ч) при времени отстаивания,ч
			Цилиндрической части		Конической части	1,5
902-2-24	вторичный из монолтьного железобетона	6	3	2,8		49,7

 

          Количество илоуплотнителей:

N = W / W _з.о ,

где    W _з.о - объем зоны отстаивания, м³

N=93,3/76,3=2 илоуплотнителя + 1 резрвный.

Расход уплотненного ила при  его влажности 97,3 % составит:

q_у = q_и ∙ (100-98,4) / (100-97,3);

q_у = 8,48 ∙ (100-98,4) / (100-97,3) = 5,02 м³/ч.

Объем жидкости, отделяющийся в процессе уплотнения:

q = q_и ∙ (98,4-97,3) / (100-97,3)

q = 8,48 ∙ (98,4-97,3) / (100-97,3) = 3,45 м³/ч.

 

3.4.2 Расчет фильтр-пресса

 

Рабочая площадь фильтр-прессов (F, м²) определяется по формуле [1]:

                          F = V ∙ (100 – Р) ∙ 1000 / 100 ∙ Q ∙ Т,

где V – расход подаваемого на обезвоживание осадка, м³/сут.:

V = 5,02∙24 = 120,5 м³/сут.

Р – влажность осадка, подаваемого  на обезвоживание, %;

Q – пропускная способность фильтр-пресса, кг/(м²∙ч): Q = 15 кг/(м²∙ч);

Т – время работы фильтр-пресса в сутки: Т = 24 ч.

F = 120,5 ∙ (100 – 97,3) ∙ 1000 / 100 ∙ 15 ∙ 24 = 9 м².

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.11 - Технические характеристики фильтра-пресса

Показатели	Марка фильтра-пресса
	ФПАКМ-10У
Площадь поверхности  фильтрования, м2	10
Напор, м	120
Число фильтрующих плит, шт.	12
Ширина фильтрующей ткани, мм	845–920

 

По площади поверхности фильтрования фильтр-прессов принимается число рабочих фильтр-прессов 1 + 1резервный.

Расход кека влажностью 50 % (W_к, м³/сут.) составляет:

W_к = V ∙ (100 – Р ) / (100 – 50)

W_к = 120,5∙ (100 – 97,3) / (100 – 50) = 6,5 м³/сут.

Расход образующегося фильтрата (q_ф, м³/сут.):

q_ф = V – W_к

q_ф = 120,5 – 6,5 = 114 м³/сут.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Баланс материальных потоков

 

Баланс материальных потоков рассчитывается исходя из Таблицы 4.1, где представлены значения входных и выходных параметров на каждой ступени очистки. Значения исходных параметров и показатели качества очитки были взяты из справочной литературы, как рекомендуемые для данного способа очитки.

Таблица 4.1 – Материальный баланс потоков

 

Название сооружений	Приход				Расход
	Вода, м3/сут	Осадок, м3/сут	Взвешенные вещества, мг/л	БПКполн, мг/л	Вода, м3/сут	Осадок, м3/сут	Взвешенные вещства, мг/л	БПКполн, мг/л
Приемная камера	3750	-	700	4000	3750	-	700	4000
Песколовка	3750	-	700	4000	3749,2	0,8	571	3600
Усреднитель	3749,2	-	571	3600	3749,2	-	571	3420
Первичный отстойник	3749,2	-	871	3420	3700,2	49	87,1	3078
Анаэробный биореактор	3700,2	-	87,1	3078	3700,2	-	87,1	462
Аэротенк - вытеснитель	3700,2	-	87,1	462	3700,2	-	87,1	15
Вторичный  отстойник	3700,2	-	87,1	15	3546,1	154,1	35	15
Скорый фильтр	3546,1	-	35	15	3546,1	-	12	15
Илоуплотнитель	-	203,5	-	-	82,8	120,5	-	-
Фильтр-пресс	-	120,5	-	-	114	6,5	-	-

 

На очистные сооружения поступает 3750 м³/сут сточной воды. В песколовке отделяется 0,8 м³/сут песка. В илоуплотнителе отделяется осветленная вода в объеме 82,8 м³/сут . На фильтр-прессе образуется 6,5 м³/сут осадка и 114 м³/сут фильтрата. БОВ составляет 3546,1 м³/сут.

Проверим материальный баланс по расходу и приходу:

0,8+82,8+114+6,5+3546,1=3750,2    =   3750

Погрешность составляет:

d=|3750-3750,2|∙ 100% / 3750 = 0,005 %

 

 

 

 

 

 

 

 Заключение

 

Применение предложенной анаэробно-аэробной очистки сточной  воды молочного завода позволяет  достигнуть необходимой степени  очистки (по взвешенным веществам 15 мг/л; по БПК _п =8 мг О ₂/л.). В данном случае было подобрано следующее оборудование:

1. Приемная камера – ПК-1-20; размеры камеры А*В*С=1000*1000*1200; диаметр 200 мм.
2. Решетки грабельные: марка – РМВ – 1000; , пропускная способность – 1400 м³/сут; строительная глубина канала – 1000 мм.
3. Песколовка: число отделений – 2, размеры отделения, м: длина – 3,4, ширина – 0,32.
4. Первичный вертикальный отстойник: 902-2-87/76; диаметр отстойника –18 м; глубина – 3,4 м; пропускная способность –525 м³ в 1.5 ч; количество отстойников – 2.
5. Анаэробный биореактор: количество анаэробных биореакторов – 1, номинальный объем – 100 м³.
6. Аэротенк – вытеснитель с регенератором: ширина коридора – 4,5 м; рабочая глубина – 3,2 м; число коридоров – 2 м; рабочий объем одной секции – 1040 м³.
7. Вторичные отстойники: 902-2-87/76; диаметр отстойника –18 м; глубина – 3,7 м; пропускная способность –525 м³ в 1.5 ч; количество отстойников – 2.
8. Газгольдер: количество газгольдеров – 1, вместимость газгольдера – 100 м³
9. Илоуплотнитель: 902-2-83/76; диаметр отстойника –18 м.
10. Фильтр – пресс: ФПАКМ-10-У; площадь поверхности – 10 м².

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Расчет биоочистных сооружений. Учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию для студентов дневного и заочного обучения специальнстей 1 – 57 01 03 и 1 – 48 02 01. Мн.: БГТУ, 2003.
2. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика. – 2-е изд., перераб. И доп. – М.:Стройиздат, 1981.-638 с.
3. Очистка сточных вод (примеры расчетов) / М.П.Лапицкая, Л.И. Зуева, Н.М. Балаескул, Л.В. Кулешова. – Мн.: Вышэйшая школа, 1983. – 255 с.
4. Экологическая биотехнология/ Маркевич Р. М., Ручай Н.С. – Мн.: БГТУ, 2006.-312 с.
5. ГОСТ 9931-79. Корпуса цилиндрические стальных сварных сосудов и аппаратов. Типы, основные параметры и разделы. – Взамен ГОСТ 9931-69; Введ. 01.01.86. – М.: Издательство стандартов, 1979.- 18 с.