Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Обработка осадков

.pdf
Скачиваний:
69
Добавлен:
15.02.2015
Размер:
1.17 Mб
Скачать

91

dп =

4Qф

 

п1 ,

(190)

 

60πv

 

при чем, v – скорость движения воды в трубопроводах, v = 3 м/с. Диаметры трубопроводов отведения промывной воды на очистные

сооружения, м, соответственно,

Dп' = 4Qπпф

60 v'

dп′ = 4Qπпф1

60 v'

, (191)

, (192)

где, v- скорость движения воды в трубопроводах, принимается: при безнапорном движении – 0,8…1,0 м/с; при напорном движении - 3 м/с.

3.2. Фильтр-прессы

Эти аппараты рекомендуется применять для обезвоживания не заиливающих осадков. При чем, перед подачей осадка содержащего большое количество мелкодиспергирированных частиц (в особенности органического происхождения), его следует подвергать промывке. В качестве промывной воды, как правило, используется очищенная сточная вода.

92

Кроме того, перед обезвоживанием на камерных фильтр-прессах для извлечения крупных включений из осадка первичных отстойников следует предусматривать решетки с прозорами 10мм или вибропроцеживающие аппараты с яйчеклетками сеток 10×10мм.

Расчет фильтр-прессов осуществляется аналогично вакуумфильтрам. При этом:

1.Площадь фильтрования одного фильтр-пресса принимается по паспортным данным (например, табл. 17).

2.Удельную производительность фильтр-прессов по сухому веществу осадка следует принимать в зависимости от вида обезвоживаемого осадка по усредненным данным (табл. 18) или определять расчетным путем с учетом конкретных условий осуществления процесса фильтр-прессования по формуле, кг/(м2 ч),

L =

(100 Wk )hρтв

,

(193)

 

 

20tф

 

где: h – высота слоя обезвоживаемого осадка в камере фильтрования, h = 0,05…0,10 м;

ρтр – объемная масса твердой фазы осадка, ρтр=1000…1500 кг/м3; tф – время, затрачиваемое на фильтрование, ч;

tф =125k

2 Rη0 ρ(Wн Wk )2 h2 ρтв2

,(194)

 

Pρ2

(100 W )

 

 

 

ф

н

 

93

здесь: k – поправочный коэффициент, уччитывающий отклонение объемной массы твердой фазы осадка от условной ее величины, равной

1 т/м3.

R – удельное сопротивление осадка, м/кг;

ρ - плотность осадка, ρ = 1000…10500 кг/м3; Р – рабочее давление фильтрования, Па, принимается по

паспортным данным фильтр-пресса (например, табл. 18);

ρф – плотность фильтрата, ρф 1000 кг/м3; Поправочный коэффициент

k =

 

 

ρтв

 

 

. (195)

 

W

(ρ

тв

1)

 

1+

 

k

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.При определении потребного количества воздуха на продувку фильтрующего полотна (формула (180)), следует принимать удельный расход воздуха qв = 0,2 м3/(м2 мин) при давлении сжатого воздуха не менее

0,6 МПа;

4.Из расчетов следует исключить определение параметров системы вакуумирования.

94

 

 

 

 

 

Таблица 17

 

Технические характеристики фильтр-прессов

 

 

Техническая характеристика

 

 

 

 

Тип, марка

 

 

 

Рабочее

 

Площадь поверхности

Ширина

давление

фильтр-пресса

фильтрующей

 

фильтрования, м2

фильтрования,

 

 

ткани, мм

 

 

 

 

МПа

 

 

 

 

)

 

 

 

Рамные (камерные

 

 

 

 

 

1,2

 

ФПАКМ-2,5У

 

2,5

 

700…750

 

 

 

 

1,2

 

ФПАКМ-5У

 

5

 

845…920

 

 

 

 

1,2

 

ФПАКМ-10У

 

10

 

845…920

 

 

 

 

1,2

 

ФПАКМ-25У

 

25

 

1100…1200

 

 

 

 

1,2

 

ФПАКМ-50У

 

50

 

1450

 

 

 

 

1

 

ФПАВ-100

 

100

 

1600

 

 

 

 

0,8

 

ФПАВ-300

 

300

 

1600

 

 

 

 

 

 

Ленточные,

 

= (0,35...0,45)lb

 

 

вертикальные и

F1

0,4

700…1500

горизонтальные

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ленточные

F1 = (0,7...0,8)

πd 2

0,4

700…1500

барабанные

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание: В таблице приняты следующие обозначения: F1 – площадь поверхности фильтрования; l – длина фильтрующей (ленты); b – ширина фильтрующей ткани (ленты); d – диаметр барабана.

95

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 18

 

Основные характеристи процесса фильтр-прессования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельная

 

Характеристика обрабатываемого

производительность

Влажность

 

 

осадка

 

 

по сухому веществу

кека, %

 

 

 

 

 

 

осадка, кг/(м2·ч)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

3

 

 

 

 

 

Сброженный

осадок из

первичных

12…17

60…65

отстойников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сброженная в

мезофильных

условиях

 

 

смесь

осадка

из

первичных

10…16

62…68

отстойников и активного ила, аэробно

 

 

стабилизированный активный ил

 

 

 

 

 

Сброженная в термофильных условиях

 

 

смесь

осадка

из

первичных

7…13

62…70

отстойников и активного ила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сырой

осадок

из

первичных

12…16

55…60

отстойников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смесь сырого осадка из первичных

 

 

отстойников и уплотненного активного

5…12

62…75

ила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уплотненный

активный

ил

станций

2…7

80…83

аэрации населенных пунктов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

96

3.3. Система промывки осадка

Расход промывной воды можно определить по формуле, м3/сут,

Qп =Q qп , (196)

где, qп – удельный расход воды на промывку осадка, м33, зависит от режима сбраживания осадка (табл. 19). При наличии данных об удельном сопротивлении осадка величину этого расхода, м33, следует рассчитывать по выражению

qп = lg R 1,8 .

(197)

Продолжительность промывки осадка должна составлять 15…20 мин, а число резервуаров для промывки – не менее двух, при чем в них предусматриваются устройства для удаления всплывающих веществ, перемешивания и переодической очистки.

В большинстве случае перемешивание осадка при промывке осуществляется воздухом. При этом расход воздуха будет равен, м3/сут,

Qв = (Q +Qп ) qв , (198)

здесь, qв – удельный расход воздуха на перемешивание 1м3 смеси обезвоживаемого осадка и промывной воды, qв = 0,5 м33.

97

Таблица 19 Значения удельного расхода воды на промывку осадка

Характиристика промываемого

Удельный расход воды qп, м33

осадка

 

 

 

Сброженный осадок из первичных

1,0…1,5

отстойников

 

 

 

Сброженная в мезофильных

 

условиях смесь отсадка из

 

первичных отстойников и активного

2,0…3,0

ила, аэробно стабилизированный

 

активный ил

 

 

 

Сброженная в термофильных

 

условиях смесь отсадка из

3,0…4,0

первичных отстойников и активного

 

ила

 

 

 

Диаметры трубопроводов подачи промывной воды, м, можно определить используя формулы:

Dп =

4Qп

, (199)

24 3600πvп

 

 

 

dп =

4Qп

, (200)

24 3600πппvп

 

 

 

98

где: Dп – диаметр магистрального трубопровода подачи промывной воды, м;

dп – диаметр трубопровода подачи промывной воды к одному резервуару для промывки осадка, м;

vп – скорость движения промывной воды в трубопроводах, принимается, vп = 3 м/с;

nп – число рабочих резервуаров для промывки осадка. Диаметры трубопроводов отведения промытого осадка, м,

Dпо =

4(Q +Qп)

24

3600πvпо

 

,(201)

dпо =

4(Q +Qп)

, (202)

 

24 3600πппvпо

 

здесь: Dпо – диаметр магистрального трубопровода отведения промытого осадка, м;

dпо – диаметр трубопровода отведения промытого осадка от одного резервуара, м;

vпо – скрость движения осадка в трубопроводе, принимается: при безнапорном режиме движения - vпо = 0,8…1,0 м/с; при напорном режиме движения - vпо = 3 м/с.

Диаметры трубопрводов подачи воздуха на перемешивание смеси осадка и промывной воды можно определить используя формулы (181) и (182) с учетом размерностей входящих в них величин.

99

Промытый осадок перед подачей на обезвоживание необходимо подвергнуть гравитационному уплотнению. Расчет этих сооружений производится по рассмотренным ранее методикам (см. п.п. 1.1. и 1.2.). При этом следует принимать:

-продолжительность пребывания в них смеси осадка и промывной воды в зависимости от режима сбраживания осадка, а именно: при мезофильном режиме сбраживания и аэробной стабилизации – 12…18 ч, при термофильном режиме сбраживания – 20…24 ч;

-число рабочих уплотнителей – не менее двух;

-удаление осадка из уплотнителей – плунжерными насосами;

-влажность уплотненного осадка – 94…96%;

-удаление отделенной воды – на очистные сооружения;

-количество загрязняющих веществ в отделенной воде: по взвешенным веществам – 1000…1500 мг/л; по БПКполн

600…900 мг/л;

-для уменьшения выноса из уплотнителей взвешенных веществ и снижения влажности уплотненного осадка следует предусматривать подачу фильтрата от вакуум-фильтров и прессфильтров в уплотнители, а так же замену промывной воды 0,1% - ным раствором хлорного железа.

3.4. Реагентное хозяйство при обезвоживании осадка фильтрованием

Для коагулирования осадков применяют хлорное или сернокислое железо в сочетании с известью в виде 10% - ных водных растворов. Дозы реагнтов зависят от вида обезвоживаемого осадка (табл. 20).

100

 

 

Таблица 20

Дозы коагуляторов

 

 

 

 

 

Доза реагента в % к массе

Вид осадка

сухого вещества осадка

 

 

Хлорное

Известь

 

 

железо FeCl3

СаО

 

 

 

Сброженный осадок первичных отстойников

3…4

8…10

 

 

 

Сброженная промытая смесь осадка

4…6

12…20

первичных отстойников

 

 

 

 

 

Сырой осадок первичных отстойников

1,5…3,0

6…10

 

 

 

Смесь осадка первичных отстойников и

3…5

9…13

уплотненного избыточного активного ила

 

 

 

 

 

Уплотненный избыточный активный ил

6…9

17…25

 

 

 

Примечания:

 

 

1.Большие значения доз реагентов следует принимать для осадка сброженного при термофильном режиме;

2.При обезвоживании аэробно стабилизированнного осадка дозы реагентов принимаются на 30% меньшими, чем для мезофильно сброженного осадка;

3.Доза сернокислого железа (Fe2(SO4)3) во всех случаях принимается на 30…40% больше, чем хлороного железа

(FeCl3);

4.При обезвоживании осадка на рамных (камерных) фальтр-прессах доза извести принимается во всех случаях на 30% больше.

Склады реагентов рассчитываются исходя из нормативных сроков хранения этих веществ (табл.21) с учетом средств доставки, т.е. объемы емкостей для хранения должны быть кратны объемам средства доставки.