8.3 Газгольдеры

Газгольдеры применяются для поддержания постоянного давления в газовой сети с учётом неравномерного выхода газов из метантенков, с целью максимального его использования на площадках очистных сооружений. Газгольдеры служат для сбора газа.

Удельный расход газа определяется по формуле:

Г_уд = (а_см - n D_{сут.факт}) 10^-2 = (50-0,57 7,02) 10^-2 = 0,469 м³/кг = 469 м³ /т,

где а_см- предел распада смеси осадка и ила ,%,

а_см = (а_ос Q_без+а_ил U_без)/М_без ,

где а_ос , а_ил – пределы распада осадка и ила ; а_ос = 53% ; а_ил = 43% .

для осадков бытовых сточных вод можно принимать а_см = 50% :

n – коэффициент зависящий от влажности осадка , определяется по таблице 61 ,

при _см =96,44 % n = 0,57 .

Количество беззольного вещества

М_без = ( 100- В_р) (100- З_ос ) М_сух 10 ^–4 =

= (100-5) (100-27,5) 24,97 10^-4 = 17,16 т /сут ,

Где В_р – гигроскопическая влажность , равная 5% ;

З_ос – зольность осадка , 27,5% .

Общее количество газа

Г_общ = Г_уд М_без = 469 17,16 = 8048 м³/сут.

Объём газгольдеров

W_Г = Г_общ t / 24 = 8048 2 /24 = 670,7 м³ ,

где t - время хранения газа, принимается согласно , t = 2 4 ч.

Число газгольдеров:

N_г = W_г/w₁ = 670,7/600= 1,11 .,

где w₁ – объём одного газгольдера, м³ , принимается 600 м³

Принимаем 2 газгольдера .

Фактическое время пребывания газа в газгольдере равняется :

t_факт = 3,57 ч .

8.4. Механическое обезвоживание осадка

Сушка осадка на иловых площадках (естественное обезвоживание) не всегда представляется возможной, так как требует больших площадей. Поэтому для крупных станций необходимо применять более совершенные методы обезвоживания – механическое удаление влаги. Для механического обезвоживания осадка могут быть применены вакуум-фильтрация, центрифугирование и фильтр-прессование.

Осадки городских сточных вод, подлежащих механическому обезвоживанию, должны подвергаться предварительной обработке – уплотнению, промывке ( для сбро-женного осадка) и коагулированию химическими реагентами. Обезвоженный осадок может быть применён в качестве удобрения.

Схема механического обезвоживания:

Осадок из метантенка или аэробного стабилизатора промывается в резервуаре- смесителе технической водой после вторичных отстойников. Количество воды составляет 3 4 объёма осадка. Осадок перемешивается с водой и продувается воздухом в течение 15 минут, затем уплотняется в уплотнителе и с влажностью 97% направляется в резервуар уплотнённого осадка и коагулятор, где смешивается с хлорным железом и известью.

Подготовленный таким образом осадок (промытый и скоагулированный) подаётся на вакуум-фильтры или центрифуги, где обезвоживается до 75 80 % влажности. Этот обезвоженный осадок или вывозится, или подсушивается в термических печах при температуре 600 900 ^оС до влажности 40 50 %.

Расход смеси сброженного осадка и технической воды после вторичных отстойников определяется по формуле:

Q_см=М_общ (1+n)/24=702,1 (1+3)/24=117 м³/ч,

Где n – количество промывной воды, м³/м³, принимается по , n=3 м³/м³.

Объём резервуара смесителя:

W_см=Q_см t_см=117 0,25= 29,25 м³,

Здесь t_см – время промывки осадка, принимается согласно , t_см=15 20 мин.

Число резервуаров смесителей N принимаем не менее двух, согласно .

Размеры резервуара-смесителя: глубина h=2 4 м, длина l=3 6 м.

Принимаем h=2 м, l = 3м, тогда ширина смесителя равна

b = = =2,43 м.

Расход воздуха для перемешивания осадка и промывной воды

q _в.см =q_н.см Q_см/60=0,5 117 / 60=0,97 м³/мин,

где q_н.см – нормативный удельный расход воздуха ,принимается по ,

q_н.см=0,5 м³/мин.

Объём уплотнителя находим по формуле:

W_упл=Q_упл Т_упл=117 12 =1404 м³,

Здесь Т_упл – время уплотнения, принимается по , Т_упл=12 18 ч.

Диаметр уплотнителя

D_упл= = =16,98 м,

Где H_упл – глубина уплотнителя , принимается 1,5 5 м;

N_упл – количество уплотнителей, принимаем равным двум согласно .

Принимаем D_упл =18м.

Коагулирование осадка.

Расход хлорного железа определяется по формуле:

Q_Fe=M_сух D_Fe/100=24,97 4/100=0,99 т/сут по FeCl₃,

Где D_Fe – доза хлорного железа, 4 6 % от массы сухого вещества по чистому FeCl₃ согласно .

Расход хлорного железа по товарному продукту

Q =Q_Fe/a_Fe=0,99/0,6=1,66 т/сут,

Где а_Fe – доля чистого продукта, а_Fe=0,6.

Расход извести определяется по формуле:

Q_изв = М_сух D_изв/100=24,97 12 / 100=3 т/сут по СаО,

Здесь D_изв – доза извести, 12 20 % от массы сухого вещества по чистому СаО, согласно .

Расход извести по товарному продукту

Q =Q_изв/а_изв=3 / 0,7=4,289 т/сут,

Где а_изв –доля чистого продукта, а_изв=0,7.

Вакуум – фильтры

Из обезвоживающих аппаратов наибольшее распространение получили вакуум-фильтры, представляющие собой горизонтально расположенный барабан, боковая поверхность которого имеет перфорированную обечайку и обтянута сверху фильтровальной тканью. Внутренняя полость барабана продольными радиальными перегородками делится на несколько изолированных секторов – самостоятельных камер. Примерно на 1/3 диаметра барабан погружён в корыто, куда поступает подлежащий обезвоживанию осадок. Под действием вакуума осадок налипает на фильтровальную ткань. В этих же камерах ( при выходе из корыта) также под действием вакуума происходит отделение воды от твёрдого вещества, т.е. собственно процесс обезвоживания. Фильтрат проходит через фильтровальную ткань внутрь секции барабана, откуда отводится в ресивер для отделения от воздуха. Обезвоженный осадок направляется на последующую сушку или к месту использования.

Общая площадь вакуум-фильтров

F_в.ф. = =62,42 м² ,

Где Т_в.ф. – время работы вакуум-фильтров, 20 ч,

q_ф - нагрузка на вакуум-фильтры, принимается по таблице 62 , q_ф=20 кг/м² ч.

Принимаем 2 рабочих и 1 резервный вакуум-фильтры марки БОУ – 40, согласно .

Рабочая площадь вакуум-фильтров

F_{в.ф. раб}=Т_в.ф. N_раб=40 2=80 м²,

Где N_раб – количество рабочих вакуум-фильтров.

Производительность вакуум-насосов

q_в.н.= q_н.в. F_в.ф.раб=0,5 80=40 м³/мин,

где q_н.в. – удельный расход вакуум-насоса , принимается по , q_н.в.=0,5 м³/м² мин.

Принимаем к установке 2 рабочих и 1 резервный вакуум-насосы ВВН – 25. Для отдувки кека и прочистки фильтрующей ткани устанавливают воздуходувку.

Определим расход воздуха

q_в= q_н F_в.ф.раб=0,1 80=8 м³/мин,

где q_н – удельный расход сжатого воздуха, принимается по , q_н =0,1 м³/м² мин.

Общий расход воздуха с учётом подачи его в смеситель

q_общ=q_в+q_в.см=8+1,07=9,07 м³/мин.

Принимаем 1 рабочую и 1резервную воздуходувки марки ВВН – 12.