2.4 Расчёт сооружений по обработке осадка

2.4.1 Определение расхода и влажности осадка сточных вод

Расход и влажность осадка определяется по сухому веществу, по величинам которых производится подбор оборудования по механическому обезвоживанию осадка. А также определяется общий объём смеси и её влажность для подачи на дальнейшую обработку.

Исходные данный для расчёта:

• Q_w=40 000 м³/сут;

• концентрация взвешенных веществ в общем стоке b_en=238,74мг/л;

• эффект очистки первичных отстойников Э=50%.

Расчёт:

1) Определяется расход осадка из первичных отстойников по сухому веществу

где K – коэффициент, учитывающий увеличение объёма за счёт крупных фракций, равный 1,2.

Определяется расход избыточного активного ила по сухому веществу

где n – коэффициент, учитывающий неравномерность прироста активного ила, равный 1,3.

прирост активного ила в аэротенке

2) Определяем количество беззольного вещества осадка

где B_г – гигроскопическая влажность сырого осадка и ила B_г=5%;

S_ос – зольность осадка, S_ос=27 %.

Определяем количество беззольного вещества активного ила

где S_i – зольность ила, S_i =25%.

3) Определяем общий объём осадка, активного ила и их смеси:

где P_ос – влажность сырого осадка, равная 95%;

P_i – влажность уплотнённого ила, определяемая по таблице [1] и для радиальных илоуплотнителей равная 97,3%;

ρ_ос, ρ_i – плотность осадка и ила соответственно, равные 1.

4) Определяем среднюю влажность смеси

2.4.2 Расчёт илоуплотнителей

На илоуплотнители поступает избыточный активный ил из вторичных отстойников с влажностью 99,7%.

Илоуплотнители уплотняют осадок до влажности 97,3%. В качестве илоуплотнителей, как правило, применяются радиальные отстойники.

Расчёт.

1) Определяем максимальный часовой приток избыточного активного ила

где - максимальный прирост избыточного активного ила

2) Определяем объём илоуплотнителей

где T – продолжительность уплотнения, T=10 – 16 ч. Принимаем Т=11 ч.

3) Определяем количество илоуплотнителей. Принимаем радиальный отстойник диаметром 24 м, объём зоны отстаивания которой равна 1400 м³

4) Определяем нагрузку на зеркало илоуплотнителя, которая должна находиться в пределах q₀=0,2 – 0,5 м³/(м²∙ч)

5) Определяем расчётный расход уплотнённого активного ила при влажности 97,3%

где P₁ = 99,6%; P₁ = 97,3%.

6) Определяем максимальный объём жидкости (иловой воды), отделяющейся в процессе уплотнения

Иловая вода подаётся в канал перед аэротенком.

2.4.3 Цех механического обезвоживания осадка

Коагулирование осадка.

При обезвоживании сухих осадков (без метантенка), техническая схема предусматривает радиальное обезвоживание сырого осадка из первичных отстойников и смеси из активного ила с фугатом и сухим осадком

Объём осадка из первичных отстойников V_ос=95,4м³/сут

Расход избыточного активного ила V_i=509,26 м³/сут.

Для обезвоживания осадка из первичных отстойников, принимаем осадительные центрифуги типа ОГШ 502К-4, q=7 .

В качестве коагулянта применяют FeCl₃ и известковое молоко CaO.

Доза коагулянтов (в % от массы сухого вещества осадка) принимается: FeCl₃ – 3 ÷ 5% (принимаем 4%), CaO – 9÷13% (принимаем 11%).

1. Определяем потребное количество железа и извести

2. Определяем потребное количество железа и извести в товарном хозяйстве

2.4.3.1 Расчёт центрифуг

Исходные данные:

1. Суточный объём сырого осадка из первичных отстойников V_ос=95,4 м³/сут

2. Суточная масса осадка по сухому веществу О_сух=4,77 т/сут

3. Суточный объём уплотнённого активного ила V_i=509,26 м³

4. Суточная масса ила по сухому веществу И_сух=13,75т/сут

5. Эффект задержания сухого вещества центрифугами Э_ОГШ=55%

6. Р_кека=75%

1. Определяем продолжительность работы центрифуги для обезвоживания сырого осадка

2. Определяем массу сухого вещества осадка задержанного центрифугой за сутки

На обезвоживание идёт расход осадка и уплотнённого активного ила

3. Определяем суточный объем кека

4) Определяем расход образовавшегося фугата

5) Определяем массу сухого вещества в фугате за сутки

2.4.3.2 Обезвоживание активного ила и фугата

Эффективность задержания сухого вещества из смеси активного ила и фугата, составляет 30%.

1. Определяем массу сухого вещества попадающего в минерализатор

2. Определяем необходимое количество осадка, обрабатываемого центрифугой

’

3. Определяем расход сухого вещества возвращаемого в минерализатор

(88)

4. Определяем суточный объем осадка подаваемый на центрифуги из илоуплотнителя

(89)

5. Для обезвоживания 1766,667 т/сут смеси принимаем тот же центрипресс и определяем количество центрифуг

6. Определяем количество часов работы центрифуги

7. Определяем суточный объем кека от активного ила и фугата

(92)

8. Определяем общий расход кека

2.4.4 Площадка для складирования кека

В соответствие с [1], рассчитывается на 4 месяца хранения кека при высоте отвала 2-2,5 м

Определяем площадь площадки дла складирования кека

Размеры площадки определяются при разработке генплана станции

2.4.5 Резервные иловые площадки

При механическом обезвоживании осадка позволяют обезвоживать двухмесячный его объём дополнительными методами.

Принимаем сушку на иловых площадках с естественным основанием

где n – климатический коэффициент, для РБ равный 0,9;

k – годовая нагрузка осадка, м³/м²∙год. На естественном основании для сырого осадка из первичных отстойников и для активного ила k=0,8.

Принимаем 5 карт с размерами в плане B×L=99×100 м.

Рабочая глубина карты 0,7 м. Общая строительная глубина карты 1 м.