Материал: Обработка осадков, выделенных при очистке природных и сточных вод. Куралесин А.В., Бахметьев А.В
Таблица 7
Параметры напорных гидроциклонов
|
|
|
Конструктивные и технологические |
|
|||||||
Гидравлическая круп- |
|
|
|
|
параметры аппарата |
|
|
|
|||
ность частиц, задержи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
размеры элементов, |
|
- |
|
|
||||||
ваемых гидроциклоном, |
цилиндричедиаметр - скойчасти D,мм |
напорапотеряв гидроциклоне |
|
водыпотерис пульпой, производительноот% - сти |
|||||||
впускадиаметр d |
сливнойдиаметр насадкиd |
|
шламовойдиаметр насадкиd |
цилиндривысотачастической |
производительность |
аппарата,ного м |
|||||
|
200-800 мг/л |
|
|||||||||
мм/с |
|
|
|
мм |
|
|
од |
/ч |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Р, м |
3 |
|
|
объёмная мас- |
объёмная |
|
|
cл |
|
шл |
|
∆ |
|
|
|
2 |
масса 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
са 2 - 3,5 г/см ; |
2 |
|
пит |
|
|
|
|
|
|
|
|
исходная кон- |
г/см ; исход- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
центрация |
ная концен- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трация |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 - 4 г/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,7 – 1 |
0,25 – 0,2 |
50 |
14 |
20 |
|
6 |
50 |
10 - |
3 - 4 |
2 - 3 |
|
|
15 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,1 – 1,3 |
0,4 – 0,3 |
75 |
18 |
20,2 |
|
9 |
75 |
15 – 20 |
5 – 6 |
3 - 5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,7 – 2,7 |
0,5 – 0,4 |
250 |
50 |
57,5 |
|
25 |
175 |
15 - |
46 – 53 |
5 - 7 |
|
|
25 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,6 – 3,6 |
1,1 – 0,8 |
350 |
63 |
77 |
|
24,5 |
308 |
20 – 30 |
75 – 85 |
2 - 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4,8 – 4,3 |
2 – 1,8 |
500 |
65 |
110 |
|
25 |
400 |
25 -35 |
85 - 90 |
1,5 - 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.3.2. Сепараторы
Сепараторы применяют для сгущения активного ила и фугата после шнековых центрифуг. Основные данные отечественных сепараторов приведены в табл.8.
|
|
Таблица 8 |
Технические данные сепараторов |
||
|
Диаметр |
Производительность, м3/ч, |
Тип сепаратора |
ротора, |
по активному илу с исход |
|
мм |
ной концентрацией 4-6 г/л |
Сепаратор с сопловой выгрузкой исход- |
|
|
ного продукта: |
|
|
СОС501К – 1 |
500 |
12 – 15 |
СОС501К – 3 |
500 |
18 – 23 |
СДС – 90 (Т – 01 или К – 01) |
900 |
60 – 65 |
Сепараторы с непрерывной гидромехани |
|
|
ческой выгрузкой сгущенного продукта: |
|
|
НВ – 600М |
600 |
18 – 25 |
НВ - 750 |
750 |
70 - 80 |
|
|
|
16
4.3.3. Стабилизация осадков сточных в од
Осадки очистных со оружений с нагрузкой свыше 50 тыс. ЭЧЖ (эквивалентное число жителей) до лжны подвергаться стабилизации.
Допускается использование биологических, химических, термических и термохимических методов стабилизации. Стабилизации мо гут подвергаться жидкие, либо обезвожен ные (либо подсушенные в естеств енных условиях) осадки сточных вод. Жидкие осадки могут быть стабилизир ованы с использованием метода анаэробного метанового сбраживания, ан аэробно-аэробной, аэробно-анаэробной обработки; аэробной стабилизации.
Анаэробное (метано вое) сбраживание рекомендуется для стабилизации осадков на очистных сооружениях с нагрузкой свыше 100 ты с. ЭЧЖ (при обосновании допускается и на сооружениях с нагрузкой 50 - 100 т ыс. ЭЧЖ).
Процесс сбраживани я следует проводить в метантенках.
Допускается проводить сбраживание в мезофильном (температура около 35 °С) и термофильном (те мпература 50 - 60 °С) режимах.
5.Сооружения стабилизации осадков сточны х вод
5.1.Метантенки
Внеобогреваемых сооружениях (септиках, двухъярусных отстойниках, осветлителях-перегнивателях) анаэробное брожение происходит при температурах, определяемых кли матическими условиями. В метантенках процесс может реализован в термофи льных м и мезофипьных условиях, т.е. с подогревом или без подогрева.
Метантенки представляют собой герметичные вертикальные резервуары с коническим или плоским днищем, выполненные из железобетон а или стали.
Внастоящее время разработаны типовые проекты мета нтенков полезным объемом 500-4000 м и диаметром 10-20 м. Для крупных очистных станций разработаны индивидуальные проекты метантенков с полезным объемом 6000-
8000 м3. Схема метантенка представлена на рис. 7.
Рис. 7. Схема метантенка [1, с. 463]: 1- подача осадка; 2 - паровой инжектор; 3 - выпуск сброженного осадка;
4 - опорожнение метантенка;
5 - теплоиз оляция;
6 - система сбора и отвода газа;
7 - циркуляционная труба;
8 - уровень осадка
17
Таблица 9 Основные показатели по типовым проектам метантенков (рис. 7)
Номер проек- |
м |
Полез- |
|
Высота, м |
|
Строительный |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
та |
ный |
|
|
|
объем, м |
||
Диаметр, |
|
|
|
||||
|
объем |
|
|
|
|
|
|
|
верхне- |
цилиндри |
нижне- |
здания |
киоска |
||
|
одного |
||||||
|
го кону- |
ческой |
го ко- |
обслу- |
газовой |
||
|
резерву- |
||||||
|
са |
части |
нуса |
живания |
сети |
||
|
|
ара, м3 |
|
|
|
|
|
902 – 2 – 227 |
12,5 |
1000 |
1,9 |
6,5 |
2,15 |
652 |
100 |
902 – 2 – 228 |
15 |
1600 |
2,35 |
7,5 |
2,6 |
2035 |
112 |
902 – 2 – 229 |
17,5 |
2500 |
2,5 |
8,5 |
3,05 |
2094 |
136 |
902 – 2 – 230 |
20 |
4000 |
2,9 |
10,6 |
3,5 |
2520 |
174 |
Проект Ново- |
|
|
|
|
|
|
|
курьяновс- |
18 |
6000 |
3,15 |
18 |
3,5 |
2700 |
170 |
|
|
|
|
|
|
|
|
кой станции |
|
|
|
|
|
|
|
Проект Любе |
22,6 |
8000 |
4,45 |
16,3 |
3,7 |
2000 |
170 |
рецкой стан- |
|||||||
ции аэрации |
|
|
|
|
|
|
|
Расчет метантенков заключается в определении необходимого их объема в зависимости от количества поступающего в них сырого осадка и избыточного активного ила.
Для расчета метантенков и оценки результатов сбраживания необходимо рассчитать количество загружаемых осадков по сухому и беззольному веществу. Расходы (по сухому веществу) сырого осадка Осух, т/сут, и избыточного активного ила Исух, т/сут, определяют по формулам:
Ocyx=C0 ٠Q٠Э٠106 , |
(1) |
Исух =[(0,8-С0(1-Э)+0,3L0)-аt,] , |
(2) |
где Со - начальная концентрация взвешенных веществ, мг/л; Э - эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках в долях единицы;
Q - средний расход сточных вод, поступающих на станцию, м3/сут; Lo – БПК полное сточных вод, поступающих в аэротенк; at - вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников, мг/л.
Расходы беззольного вещества сырого осадка Обз, т/сут, и избыточного активного ила Ибз, т/сут. определяют по формулам:
Обз=Осух(1-Зос) , |
(3) |
Ибз=Иcух(1-Зил), |
(4) |
18 |
|
где Зос и Зил - зольность осадка и ила соответственно.
Расход сырого осадка Qoc, м3 /сут. и избыточного активного ила Qил, м3/сут. по объему при фактической влажности определяются по формулам:
Qoc=Ocyx/[(l-Poc)y], |
(5) |
Qил =Исух/[{1-Рил) y], |
(6) |
где Рос — влажность сырого осадка, %, равная 93-95 %; Рил — влажность уплотненного активного ила, %, равная 96,5-97,5 %; у - плотность сырого осадка и активного ила, принимаемая равной единице.
Общий расход сырого осадка и избыточного активного ила составит: по сухому веществу, т/сут.
Мсух =Осух+Исух , |
(7) |
по беззольному веществу, т/сут.
Мбз =Обз+Ибз |
(8) |
по объему при фактической влажности, м3/сут,
Mo6щ=Qoc+Qил. (9)
Средняя влажность смеси сырого осадка и активного ила, %, определяется по уравнению
Рсм = 100[l – Мсух/(Мобщ |
|
)]. |
(10) |
Средняя зольность сухого вещества смеси сырого осадка и активною ила, %,
Зсм =100[(1\-Мбз)/Мсух]. |
(11) |
Расход сброженного осадка по объему при фактической влажности Мсбр принимают равным Мобщ.
Влажность и зольность сброженного осадка, %, рассчитывают по формулам:
Рсбр = 100{l - Мбз (l - Rr) + (Мсух - Мбз)/Мсбр}, |
(12) |
Зсбр = 100 {1 - М6з (1 - Rг) /[М6з (1 - Rг) + (Мсух ~М6з). (13)
Необходимый объем метантенков, м3, определяется в зависимости от объема фактической влажности смеси сырого осадка и активного ила по формуле
W = Мобщ٠l00/D, |
(14) |
19
где D – суточная доза загрузки в метантенк, %, принимаемая по табл. 10.
|
|
|
|
|
|
Таблица 10 |
|
Суточная доза загрузки осадка в метантенк |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Режим сбра- |
|
Доза загрузки в метантенк, %, при влажности осадка, % |
||||
живания |
|
|
|
|
|
|
|
93 |
94 |
95 |
96 |
97 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Мезофильный |
|
7 |
8 |
8 |
9 |
10 |
Термофильный |
|
14 |
16 |
17 |
18 |
19 |
|
|
|
|
|
|
|
Выход газа Rr м3 |
на 1 кг беззольного вещества загружаемого осадка, со- |
|||||
ставляет |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Rr = Rlim – krD , |
|
(15) |
|
где Rlim — максимально возможное сбраживание беззольного вещества осадка, кг — коэффициент, зависящий от влажности осадка, принимаемый по табл. 11.
|
|
|
|
|
|
Таблица 11 |
|
|
Значения коэффициента кг |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
Значение kг при при влажности загружаемого осадка, % |
|||||
сбраживания, |
|
|
|
|
|
|
93 |
|
94 |
95 |
96 |
97 |
|
°С |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
33 |
1,05 |
|
0,89 |
0,72 |
0,56 |
0,4 |
53 |
0,455 |
|
0,385 |
0,31 |
0,24 |
0,17 |
|
|
|
|
|
|
|
Величину Rlim, %, следует определять в зависимости от химического состава осадка по формуле
Rlim = 100(0,92Ж + 0,62У + 0,34Б), |
(16) |
где Ж, У и Б — содержание соответственно жиров, углеводов и белков, г, на 1г беззольного вещества осадка.
При отсутствии данных о химическом составе осадков для ориентировочных расчетов принимают: для осадка из первичных отстойников Rlim = 53 % и для избыточного активного ила Rlim = 44 %. Для смеси осадка с активным илом значение Rlim следует определять по среднеарифметическому соотноше-
20