Обработка осадков
.pdf91
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, м3/м3, зависит от режима сбраживания осадка (табл. 19). При наличии данных об удельном сопротивлении осадка величину этого расхода, м3/м3, 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 м3/м3.
97
Таблица 19 Значения удельного расхода воды на промывку осадка
Характиристика промываемого |
Удельный расход воды qп, м3/м3 |
|
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.