Очистка сточных вод промышленного предприятия

      K_g — коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод K_g = 0,3; при очистке сточных вод в окситенках величина K_g снижается до 0,25. 

     11. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ АЭРАЦИИ АЭРОТЕНКА 

     Удельный  расход воздуха q_air, м³/м³ очищаемой воды, при пневматической системе аэрации надлежит определять по формуле: 

     где: q_O — удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн 15 — 20 мг/л — 1,1.

     K₁ — коэффициент, принимаемый для мелкопузырчатой аэрации (из фильтросных труб) в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка f_az /f_at по приложению МУ "Биологическая очистка бытовых сточных вод на КОС", K₁=2;

     K₂ — коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов h_a,(МУ), K₂ = 2,08;

     K_T — коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле: 
 

     здесь T_w — среднемесячная температура воды за летний период, °С;

     K₃ — коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85;

     C_a — растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по формуле: 

     здесь C_T — растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемая по табл.3.4 Ласков М.Ю. "Примеры расчета канализационных сооружений" 8,84 мг/л при 21⁰;

     h_a — глубина погружения аэратора, 3м;  

     C_O — средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом приближении С_О допускается принимать 2 мг/л. 

     Интенсивность аэрации I_a, м³/(м²×ч), надлежит определять по формуле: 
 

  где H_at — рабочая глубина аэротенка, м;

       t_at — период аэрации, ч.

        Если вычисленная интенсивность  аэрации свыше J_a,max для принятого значения K₁, необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны; если менее J_a,min для принятого значения K₂ — следует увеличить расход воздуха, приняв J_a,min. 

     Условие выполнено.

     Общий расход воздуха определяется по формуле: 
 

     В качестве аэраторов принимаем керамические фильтросные пластины размером 300х300мм с удельным расходом воздуха 80-120л/мин. определяем требуемое количество пластин: 
 

     Назначим  число рядов пластин - 16. Расчитаем  число пластин в одном ряду: 

     Общая площадь, занимаемая фильтросными пластинами составит: 
 

     Площадь принятого аэротенка .

     Площадь, занимаемая пластинами составит 10,5% от общей площади принятого аэротенка. 
 

     12. ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ ВОД 

     Обеззараживание бытовых сточных вод и их смеси  с производственными следует производить после их очистки.

     Обеззараживание сточных вод следует производить  хлором, гидрохлоритом натрия, получаемым на месте в электролизерах, или прямым электролизом сточных вод.

     Расчетную дозу активного хлора следует  принимать, г/м³:

     после механической очистки — 10;

     после механохимической очистки при эффективности  отстаивания свыше 70 % и неполной биологической очистки — 5;

     после полной биологической, физико-химической и глубокой очистки — 3 .

     Примечания: 1. Дозу активного хлора надлежит уточнять в процессе эксплуатации, при этом количество остаточного хлора в обеззараженной воде после контакта должно быть не менее 1,5 г/м³.

     2. Хлорное хозяйство очистных сооружений должно обеспечивать возможность увеличения расчетной дозы хлора в 1,5 раза без изменения вместимости складов для реагентов.

     Хлорное хозяйство и электролизные установки  на очистных сооружениях следует  проектировать согласно СНиП 2.04.02-84.

     Производительность  хлоратора: 

     - после полной биологической  очистки. 

     Принимаем вакуумный хлоратор производительностью 26,25 кг/ч с автоматическим дозатором хлора.

     Принимаем контактный резервуар пропускной способностью 140000 м³/сут, число отделений - 4, ширина 9м, длина 36м, глубина - 3,3м. 

     13. РАСЧЕТ ИЛОУПЛОТНИТЕЛЕЙ 

     Осадок, получаемый после вторичных отстойников, сильно обводнен. Во избежание нарушения  технологического процесса в метантенках  осадок следует предварительно уплотнить (частично удалить жидкость).

     Для определения содержания избыточного  активного ила при проектировании, мг/л, можно пользоваться формулой, предложенной Т.А. Карюхиной: 
 

        где С_в – вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, мг/л; L - величина БПК воды, поступающей в аэротенк, мгО₂/л. 

     Прирост активного ила колеблется в течение  года, уменьшаясь в летние месяцы. Максимальное его содержание П_max мг/л, определяют по формуле: 

     где К_м – коэффициент месячной неравномерности прироста ила, равный 1,15-1,2. 

     Расчет  радиальных илоуплотнителей ведут на максимальный часовой приток избыточного активного ила в м³/ч:  

     где Q – расчетный расход сточных вод, м³/сут; С – концентрация уплотняемого избыточного активного ила,1,5г/л=1500мг/л; 

     Высота  проточной части илоуплотнителя, м 

     где – скорость движения жидкости,0,1мм/с; τ – продолжительность уплотнения, 5-8часов, примем 6 часов. 

     Количество  илоуплотнителей n принимают не менее двух.

     Принимаем восемь радиальных илоуплотнителей.

     Максимальный  часовой приток избыточного активного  ила на 1 илоуплотнитель составит 57,18 м³/ч.

     Общий объем гравитационных илоуплотнителей определяется в зависимости от продолжительности уплотнения: 
 

     Вместимость зоны накопления осадка W_o илоуплотнителя рассчитывают по периоду пребывания в ней ила: 

     где Р₁, Р₂ – влажность поступающего и уплотненного ила, %; τ₀ - продолжительность пребывания ила в зоне накопления, при выгрузке его 1 раз в смену, принимаемая равной 8 ч. 

     Полезная  площадь поперечного сечения  радиального илоуплотнителя, м: 

     где q_{f –} расчетная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя м³/(м² ч), принимаемая в зависимости от концентрации поступающего на уплотнение активного ила: q_f=0,5 при С=2-3 кг/м³. 

     Высота  рабочей части илоуплотнителя, м: 
 

     Общая высота илоуловителя: 

     где Н – высота рабочей зоны, м; h – высота зоны залегания ила, равная 0,3 м при илоскребе и 0,7 м при илососе; h_б – высота бортов над уровнем воды,0,1м. 

     Для радиального илоуплотнителя диаметр вычисляется по формуле: 
 

     Объем уплотненного активного ила определяется по формуле: 

      - количество избыточного  ила (п.3.5.1), - влажность поступающего активного ила; - влажность уплотненного активного ила. 

     Максимальное  часовое количество жидкости, отделяемое в процессе уплотнения ила находят по формуле: 
 

     Выпуск  из илоуплотнителей производится непрерывно. В высотном отношении илоуплотнители располагают так, чтобы вода из них могла быть подана в аэротенки самотеком. 

     14. РАСЧЕТ МЕТАНТЕНКОВ 

     Метантенки – сооружения, предназначенные для стабилизации осадков, отделяемых в процессах очистки сточных вод. Эффективность процесса анаэробного сбраживания оценивается по степени распада органического вещества, количеству и составу образующегося биогаза, которые, в свою очередь, определяются химическим составом осадка, а также такими основными технологическими параметрами процесса, как доза загрузки метантенка, температура, концентрация загружаемого осадка. Кроме того, существенную роль играют такие факторы, как режим загрузки и выгрузки осадка, система его перемешивания и др

     Для расчета метантенков и оценки результатов сбраживания необходимо рассчитать количество загружаемых осадков по сухому и беззольному веществу. Расходы (по сухому веществу) сырого осадка О_сух т/сут, и избыточного активного ила И_сух т/сут, определяют по формулам: 
 
 
 

     где С₀ – начальная концентрация взвешенных веществ, мг/л; Э – эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках в долях единицы; Q – средний расход сточных вод, поступающий на станцию, м³/сут; L₀ – БПК_полн сточных вод, поступающих в аэротенк; a_t – вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников, мг/л.

     Количество  беззольного вещества сырого осадка О_бз т/сут, и избыточного активного ила И_бзт/сут, определяют по формулам: 
 
 

     где З_ос и З_ил – зольность осадка (30%) и ила (25%) соответственно, - гигроскопическая влажность осадка (можно принять 5%). 
 

     Расходы сырого осадка Q_ос м³/сут, и избыточного активного ила Q_ил м³/сут, по объему при фактической влажности определяются по формулам: 
 

     где – влажность сырого осадка, %,  равная 93-95% (прим. 94%); – влажность уплотненного активного ила, %, равная 96,5-97,5% (прим.97%); – плотность сырого осадка и активного ила, принимаемая равной единице. 
 

     Общий расход сырого осадка и избыточного  активного ила составит:

     - по сухому веществу, т/сут,

     М_сух = О_сух + И_сух      (76)

     М_сух = 12,9 +12,47=25,37 т/сут

     - по беззольному веществу, т/сут,

     М_без = О_без + И_без      (77)

     М_без = 8,57 + 8,9=17,47 т/сут

     - по объему смеси фактической  влажности, м³/сут,

     М_общ = Q_oc + Q_из      (78)

     М_общ = 215 + 415,67=630,67 т/сут

     Среднее значение влажности смеси и зольности: