Дипломная (вкр): Розробка проекту реконструкції споруд очищення побутових стічних вод в умовах КОС м. Селидове.

.3 Аналіз результатів розрахунку

За математичним описом та ідентифікацією перемінних розробляємо блок-схему оптимізації конструктивних параметрів аерації в залежності від дози активного мулу, яка наведена на рисунку Г.1 у Додатку Г.

За блок-схемою використовуючи стандартний програмний пакет Mathcad розробляємо програму оптимізації конструктивних параметрів аерації в залежності від дози активного мулу. Програма та результати програми наведені в додатку Д.

За результатами розрахунків побудовані графіки: графік залежності ступеню рециркуляції від дози активного мулу (рис.10.1), графік залежності БСК з урахуванням розбавлення циркуляційним активним мулом від дози активного мулу (рис.10.2), графік залежності часу перебування стічної води в аеротенку від дози активного мулу (рис.10.3), графік залежності часу перебування в системі аеротенк-регенератор від дози активного мулу (рис.10.4), графік залежності об’єму аеротенку від дози активного мулу (рис.10.5).

Рисунок 10.1 - Графік залежності ступеню рециркуляції від дози активного мулу

Рисунок 10.2 - Графік залежності БСК з урахуванням розбавлення циркуляційним активним мулом від дози активного мулу

Рисунок 10.3 - Графік залежності часу аерації від дози активного мулу

Рисунок 10.4 - Графік залежності часу перебування в системі аеротенк-регенератор від дози активного мулу

Рисунок 10.5 - Графік залежності об’єму аеротенку від дози активного мулу

Так як передбачається, що час аерації не повинен бути меншим ніж 2 години у відповідності із [9], тоді оптимальна доза активного мулу буде становити 2 г/дм³. З цього слідує, що:

    оптимальний ступінь рециркуляції-0,176 (рис.10.1);

-        оптимальний БСК з урахуванням розбавлення циркуляційним мулом - 214,75 мг/дм³ (рис.10.2);

         оптимальний час аерації - 2,043 год. (рис.10.3);

         оптимальний час перебування в системі аеротенк-регенератор - 4,824 год. (рис.10.4);

         оптимальний об’єм аеротенку - 499,661 м³ (рис.10.5).

11. ВИБІР ОСНОВНОГО ТЕХНОЛОГІЧНОГО ОБЛАДНАННЯ

Для успішного виконання процесу очищення побутових стічних вод, у відповідності з обраною технологічною схемою використовують наступне устаткування. Споруди механічного очищення - решітки, пісковловлювачі, первинні відстійники. Споруди біохімічного очищення - аеротенки з регенератором. Також для відокремлення очищеної води від активного мулу застосовують вторинні відстійники. І наприкінці використовують споруди для знезараження - контактні резервуари [2].

.1 Решітки

Решітки необхідні для затримання великих забруднень, що містяться у стічній воді.

На очисних спорудах м. Селидове встановлена решітка з ручним видаленням забруднень. В дипломному проекті передбачається провести реконструкцію з заміною решіток з ручним видаленням забруднень на решітку-дробарку. Ця реконструкція обумовлена рядом переваг:

-   компактність, можливість повної автоматизації процесу;

-        більш кращи санітарні умови, так як практично повністю виключається контактування обслуговуючого персоналу з відкидами [3].

При застосуванні решіток-дробарок подрібнення вловлених відходів відбувається під водою.

Вітчизняна промисловість випускає решітки-дробарки марки РД та круглі решітки-дробарки марки КРД. Решітки-дробарки типу РД (рис.11.1) складаються з щілинного барабану, що обертається, з ріжучими пластинами і різцями, нерухомого корпусу з трепальними гребнями і приводного механізму. Подрібнення відкидів відбувається при взаємодії пластин і резців з трепальними гребнями корпусу.

Рисунок 11.1 - Решітка-дробарка РД [11]: 1 - щілинний барабан; 2 - приводний механізм; 3 - відвідний дюкер

Стічні води до решіток-дробарок надходять самопливом. Вони підводяться по каналу, що розділяється при підході до решіток на два окремих лотка, в кожному з яких встановлена решітка-дробарка.

На решітках-дробарках крупні відкиди затримуються, подрібнюються і разом із водою через дюкери прямують у відводні лотки і далі у загальний канал.

На лотках до решіток-дробарок і після них встановлені щитові затвори з електроприводами для вимикання резервної решітки-дробарки при роботі основної.

При підвищенні рівня води в лотках, у випадку вимкнення робочої решітки-дробарки або її засмічування, автоматично вмикається резервна решітка-дробарка [3].

Основні характеристики решіток-дробарок наведені в таблицях [3].

.2 Піскоуловлювачі

Піскоуловлювачі призначені для видалення зі стічних вод піску та інших мінеральних домішок крупністю фракцій більш 0,25 мм.

В даній технологічній схемі представлені піскоуловлювачі з круговим рухом рідини.

Цей піскоуловлювач являє собою круглий резервуар конічної форми з переферійним лотком для протікання стічної води (рис.11.2). Увесь вловлений осад провалюється крізь щілину в частину для осаду. Для вивантаження осаду достатньо гідроелеватору.

Рисунок 11.2 - Горизонтальний пісковловлювач з круговим рухом рідини [11]: 1 - кільцовий жолоб; 2- осадовий конус; 3 - підвідний канал; 4 - відвідний канал

При експлуатації пісковловлювачів необхідно:

-   забезпечувати рівномірне розподілення стоків на пісковловлювачі;

-        підтримувати швидкість в пісковловлювачах в межах від 0,3 м/с (при максимальному притоці) до 0,15 м/с (при мінімальному), шляхом вмикання або вимикання з роботи другого пісковловлювача;

-   контролювати час перебування стоків в пісковловлювачах (не менше за 30 с).

При ефективній роботі пісковловлювачів відсоток затримання піску фракціями 0,25 мм складає 20 % [9].

.3 Первинний відстійник

Наступним апаратом після пісковловлювачів є первинний відстійник. Він призначений для видалення завислих речовин зі стічної води.

За напрямом руху потоку води первинні відстійники поділяють на вертикальні, горизонтальні і радіальні.

В даній технологічній схемі представлений первинний вертикальний відстійник з центральним впуском води (рис. 11.3). Цей відстійник являє собою круглий в плані резервуар з конічним днищем, в яких потік прояснювальної води рухається у вертикальному напрямку. Стічна вода, що потрапила до відстійника, спускається вниз по центральній раструбній трубі, відбивається від конусного відображуючого щита і надходить у зону прояснення. При цьому відбувається флокуляція часток, при чому ті з них, гідравлічна крупність яких більша за швидкість вертикального потоку, випадають в осад. Прояснена вода збирається периферійним збірним лотком, а жирові речовини, що спливають збираються кільцевим лотком.

Рисунок 11.3 - Вертикальний відстійник з центральним впуском [11]: 1 - центральна труба; 2 - зона відстоювання; 3 - осадова частина; 4 - відображуючий щит; 5 - периферійний збірний лоток; 6 - кільцевий лоток; 7 - видалення осаду

Ефект прояснення у цьому відстійнику складає 50 %, кількість завислих речовин при цьому не повинна бути більшою за 100 мг/дм³.

Перевагами цього типу відстійника є простота конструкції і зручність в експлуатації, а недоліком - велика глибина споруд [9].

.4 Аеротенк

Головним апаратом для біологічного очищення є аеротенк, вигляд якого представлений на кресленні. Аеротенк - залізобетонний аерований резервуар, в якому процес очищення стічних вод здійснюється по мірі протікання через нього суміші стічних вод і активного мулу [2].

Застосовувані аеротенки поділяються на: за структурою потоку - аеротенки-витискувачі, аеротенки-змішувачі та аеротенки з розосередженим впусканням стічної рідини (проміжного типу); за способом регенерації активного мулу - аеротенки з окремо розташованими або суміщеними регенераторами мулу; за навантаженням на активний мул - високонавантажувані (для неповної очистки), звичайні і низьконавантажувані (з продовженою аерацією); за кількістю ступенів - одно-, двох-, і багатоступінчасті; стосовно введення стічних вод - проточні, напівпроточні, з перемінним робочим рівнем, контактні; за типом аерації - з пневматичною, механічною, комбінованою гідродинамічною або пневмомеханічною [3].

В даній схемі представлений аеротенк витиснювач з регененратором. В цих аеротенках коридори відокремлені один від одного продольними перегородками, що не доходять до однієї з торцевих стін. В торцах аеротенку розташовані канали для впускання і відведення стічних вод. Особливістю процесу, що протікає в аеротенках-витиснювачах є зміна концентрації забруднюючих речовин в стічних водах і швидкості очищення по довжині аеротенка. окислювальний процес в аеротенку відбувається неравномірно: на початку аеротенка - швидше, а по мірі наближення до кінця і зменшення кількості субстрату - повільніше [4].

За результатами розрахунків у дипломному проекті був прийнятий аеротенк за типовим проектом 901-2-178 (табл.5.2 [5]) з проектною довжиною секції 32 м, об’ємом однієї секції 2070 м³ .

В даному аеротенку-витиснювачі передбачена регенерація активного мулу. Ступінь регенерації складає 25 %, тобто під регенератор відводиться один коридор аеротенку.

Для підтримання активного мулу у завислому стані і забезпечення мулової суміші киснем, необхідним для протікання процесів життєдіяльності мікроорганізмів по окисленнюорганічних речовин, її безперервно аерують. В аеротенках-витискувачах аератори розташовують нерівномірно відповідно до зниження забруднень. Приймається пневматична система аерації з дрібнобульбашковими аераторами. Розрахована кількість аераторів - 189.

Під час експлуатації аеротенку необхідно цілодобово:

    забезпечувати концентрацію розчиненого кисню 2-6 мг/дм³;

-        підтримувати задану концентрацію активного мулу 1,5-3 г/ дм³;

         контролювати час перебування стоків в аеротенку, який не повинен бути меншим за 12 годин [9].

.5 Вторинний відстійник

В технологічній схемі після відділення біологічного очищення розташовуються вторинні відстійники. Вони служать для відокремлення активного мулу від очищеної води. Якість роботи вторинних відстійників, що є завершаючим етапом очищення стічних вод на станціях аерації, в значному ступені визначають ефективність роботи КОС вцілому.

На КОС м.Селидове експлуатуються вторинні радіальні відстійники. Конструкція цих відстійників представлена на рисунку 11.4.

Рисунок 11.4 - Вторинний радіальний відстійник [11]

- подача мулової суміші; 2 - збірний лоток очищеної води; 3 - видалення активного мулу; 4 - мулосос; 5 - розподільний кожух

Мулова суміш підводиться до центрального розподільного пристрою - конічного раструбу всередені металічного циліндру. Проясна вода збирається в кільцевий жолоб по периметру відстійника. Активний мул видаляється самопливом під гідростатичним тиском крізь щілі рухомого мулососу в мулову камеру з регульованим водозливом [11].

При експлуатації вторинних відстійників необхідно:

-   контролювати час перебування стічниої рідинису відстійниках, який повинен бути не меншим ніж дві години;

-        забезпечувати рівномірне навантаження на відстійники, попереджуючи підвищений винос завислих речовин [9].

.6 Контактні резервуари

Останнім апаратом для очищення побутових стоків перед скиданням їх у водойми є контактні резервуари. Вони використовуються для знищення збудників інфекційних захворювань у воді за допомогою хлору або іншого дезинфекуючого агенту.

Установка для знезараження стічних вод хлором складається з хлораторної, змішувачів та контактних резервуарів. У хлораторній встановлюють хлоратори для отримання хлорної води. Для змішування хлорної води зі стічною використовують змішувач типу лоток Паршаля [10].

На очисних спорудах м. Селидове як контактні резервуари використовують прямокутні у плані відстійники. Дезинфікуючим агентом служить газоподібний хлор. Доза хлору становить 3 мг/дм³. В дипломній роботі планується провести заміну хлоруючого агенту з хлору на гіпохлорит натрію [9].

При використанні для знезараження гіпохлорита натрія ефективність знезараження, технологічні показники якості оброблювальної води такі ж, як і при використанні хлору. Хлорування відбувається активним хлором (комплекс хімічних з’єднань хлору, з яких найбільш активними є хлорноватиста кислота HClO та гіпохлорит-іон ClO^-). Його перевагами є:

менша токсичність ніж у хлора у процесі зберігання і використання;

більш низька концентрація хлорорганічних домішок;

більш широкий спектр дій на мікроорганізми;

може бути синтезований на місті із повареної солі;

менша вартість у порівнянні із хлором (у 2,5-3 рази) [3].

Тривалість контакту активного хлору зі стоками складає 30 хвилин. При цьому контакті відбувається також часткова коагуляція дрібних завислих речовин і їх осад в контактних резервуарах. Вологість осаду складає близько 96%, а видалення осаду відбувається під гідростатичним тиском. Осад потім прямує на мулові майданчики для зневоднення.

Ефективність знезараження в контактних резервуарах контролюється\ за величиною залишкового хлору і складає 1,5 мг/дм³[9].

12. АВТОМАТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ І РЕГУЛЮВАННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ

Технологічний контроль за роботою каналізаційних споруд очищення побутових стічних вод включає визначення і контроль наступних параметрів:

- облік кількості та якості стічних вод, що надходять на очистку;

облік якості очищених стічних вод;

регулювання рівню очищуваних вод та циркуляційного активного мулу;

облік витрачених на очищення стічних вод реагентів, повітря та ін;

визначення температури і pH;

вимірювання тиску стиснутого повітря у повітропроводі.

Технологічна схема процесу повинна бути накреслена з використанням новітніх засобів контролю та автоматики. Необхідно навести межі виміру.

Зведення про вибрані засоби контролю і автоматизації приводиться в таблиці 12.1.

Положення приладів на апаратах показане на кресленні.

Таблиця 12.1

Список засобів КВП та А