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

21

Таблица 3 Средние значения продолжительности уплотнения и влажности

сырых и уплотненных осадков из сооружений очистки сточных вод

Сооружение

Продолжительность

Влажность осадка, %

уплотнения, ч

Сырого

 

Уплотненного

 

 

 

 

 

 

 

Песколовки

4…6

70…80

 

55…60

 

 

 

 

 

Отстойники

5…7

98,0…98,5

 

96…97

 

 

 

8…10

 

95,0…95,5

 

 

 

 

 

 

 

 

Флотаторы

5…7

95…98

 

93…95

 

 

 

8…10

 

92…93

 

 

 

 

 

 

 

 

От установок

 

 

 

 

реагентной

 

80…85

 

70…77

нейтрализации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полезная площадь уплотнителя, м2,

 

 

 

F

=Vпол

,

(39)

 

пол

h1

 

 

 

 

 

 

где, h1 – рабочая глубина уплотнителя, h1=1,5…5,0 м.

 

 

 

 

 

22

 

 

 

 

 

 

Dл

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

 

 

 

Dk

 

 

 

h3

 

 

dщ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

70

 

hв

 

 

bл

hk

hзаз

dр

hтр

 

 

h1

 

H

H

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dвп

hp

 

 

h2

 

 

 

 

 

 

hп

 

 

dтр

hос

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

dос

 

 

 

 

 

 

Dп

 

 

 

 

 

Рис. 3 Расчетная схема радиального уплотнителя

hл hл

dтр

23

При уплотнении избыточного активного ила или смеси сырого осадка с избыточным активным илом расчет сооружения производится по нагрузке на площадь зеркала уплотнителя. Тогда полезная площадь Fпол, м2, и рабочая глубина h1, м, будут равны, соответственно:

Fпол = qmax

nyqo

h1 = q0t

,(40)

,(41)

здесь: q0 – расчетная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя,

м3/(м2 ч), принимаемая в зависимости от усредненной концентрации поступающего на уплотнение избыточного активного ила Сил (усредненной концентрации ила в смеси сырого осадка и избыточного ила С) (табл.4));

t – продолжительность уплотнения, определяемая для избыточного активного ила по табл.5, а для смеси сырого осадка и избыточным активным илом – по рис.4 в зависимости от усредненной концентрации ила в смеси.

Усредненная концентрация ила в избыточном активном иле, г/л,

 

N

 

 

 

qилjcилj

 

 

Сил =

j=1

,

(42)

N

 

 

 

qилj

 

 

 

j=1

 

 

24

где: Силj – концентрация ила по сухому веществу в избыточном активном иле от аэротенков j – ой ступени, г/л.

Таблица 4 Расчетная нагрузка на площадь зеркала радиального уплотнителя

Усредненная концентрация ила в

 

избыточном активном иле Cил

Расчетная нагрузка на зеркало

смеси сырого осадка и избыточного

уплотнителя q0, м3/(м2 ч)

активного ила С), г/л.

 

 

 

2…3

0,5

 

 

3…5

0,4

 

 

5…8

0,3

 

 

8…10

0,2

 

 

Более 10

0,1

 

 

Усредненная концентрация ила в смеси сырого осадка и избыточного активного ила, г/л,

 

 

N

 

 

 

qилjcилj

 

C = n

j=1

. (43)

N

 

qосi + ∑ qилj

 

 

 

i=1

j=1

 

Далее расчет производится не зависимо от вида уплотняемого

осадка.

25

14

12

10

8

t, ч

6

4

2

0

0

5

10

15

20

C, г/л

Рис. 4. Зависимость продолжительности уплотнения от концентрации избыточного активного ила

Общая площадь уплотнителя, м2,

 

Fобщ = Fпол + fk ,

(44)

при чем, fk – площадь зеркала уплотнителя, ограниченная полупогружным кожухом, м2.

26

Таблица 5

Средние значения продолжительности уплотнения и влажности избыточных и уплотненных активных илов.

Характеристика

Продолжительность

Влажность активного ила, %

 

 

избыточного

уплотнения, ч

Избыточного

Уплотненного

активного ила

 

 

 

Иловая смесь из

 

 

 

аэротенков с

5…8

99,1…99,2

97,3

концентрацией

 

 

 

1,5…3,0 г/л.

 

 

 

Активный ил из

 

 

 

вторичных

 

 

 

отстойников с

9…11

98,8…99,0

97,3

концентрацией

 

 

 

4,0…6,0 г/л.

 

 

 

Активный ил из

 

 

 

вторичных

 

 

 

отстойников с

12…15

98,5…98,7

97

концентрацией

 

 

 

6,0 г/л и более

 

 

 

Площадь зеркала уплотнителя, ограниченная полупогружным кожухом, м2,

f = qmaxvзаз + f , (45)

к 3,6nу p

где: vзаз – скорость движения осадка в зазоре между верхней

кромкой раструба центральной трубы и полупогружным

кожухом,

vзаз 20 мм/с;

 

fp – площадь раструба по верхней его кромке, м2.

 

27

Площадь раструба, м2,

f p =

πd 2p

,

(46)

 

 

4

 

 

 

здесь: dp – диаметр раструба центральной трубы, м, определяемый по формуле (15).

Диаметр полупогружного кожуха и глубина его погружения, соответственно, м,

dk = 4πfk

hk = 0,3h1

, (47)

. (48)

Диаметр центральной трубы и высоту ее раструба следует рассчитывать, соответственно, по выражениям (11) и (15).

При чем, глубина погружения этой трубы, м,

hтр = 0,1h1

,

(49)

 

Кроме того, диаметр отражательного щита dщ, м, можно определять по формуле (17), высоту зазора между верхней кромкой раструба центральной трубы и указательным щитом hзаз, м, - по формуле (18), а так же диаметр трубопровода для удаления уплотненного осадка

28

dос, м, - по формуле (21) с использованием формул (22) и (23), принимая влажность уплотненного осадка, соответственно, по табл. 4 и 5.

Глубина осадочной части уплотнителя, м,

h

= (D D )i ,

(50)

2

п

 

где: D – диаметр уплотнителя, м; Dп – диаметр приямка, м;

i – уклон днища уплотнителя в сторону приямка, i = 0,05. Диаметр радиального уплотнителя, м,

D =

4Fобщ .

(51)

π

 

 

 

Примечание. Диаметр радиального уплотнителя должен находится в пределах 9…54 м. Если это условие не выполняется, следует скорректировать число рабочих уплотнителей n.

Диаметр приямка, м,

Dп = dтр + 2kпdос , (52)

при этом, kп = 1,10…1,25.

Полная глубина уплотнителя определяется по формуле (24), а его глубина с учетом приямка, м,

H ′= H + hп , (53)

29

где, hп – глубина приямка, hп = 0,5…1,0 м.

Высота слоя уплотненного осадка в уплотнителе, м,

h

= 3

3V i2

. (54)

oc1

ос

 

π

 

 

 

 

Далее расчет производится аналогично вертикальному уплотнителю.

1.3. Флотационные уплотнители

Флотационное уплотнение (сгущение) позволяет предотвратить загнивание активного ила, сократить продолжительность его первичной обработки и уменьшить объемы сооружений. При наличии резервуара – регулятора расхода осадка из первичных отстойников возможно совместное уплотнение избыточного активного ила и указанного осадка. В то же время, для сокращения объема означенного резервуара, лучшего уплотнения смеси, улучшения ее структуры и снижения удельного сопротивления в данный резервуар целесообразно подавать промывную воду от скруберов газоочистки после термической сушки осадков, фильтрат от вакуум – фильтров и фильтр-прессов, а так же промывную воду от регенерации фильтрованной ткани этих фильтров. Кроме того, разработана технология очистки сточных вод с совместным уплотнением осадка первичных отстойников и активного ила, предусматривающая обработку такой смеси с содержанием сточной воды 5 % и более от общего количества активного ила.

30

Как правило, уплотнение осуществляется методом напорной флотации с использованием рабочей жидкости или с непосредственным насыщением уплотняемой суспензии воздухом. Наибольший эффект достигается при применении напорной флотации с насыщением воздухом рециркулирующей рабочей жидкости, в качестве которой обычно используют образующийся в процессе уплотнения или обезвоживания фугат.

Поэтому далее рассматрим методику расчета флотационной установки, работающей по указанному принципу. Принципиальная схема такой установки представлена на рис. 5.

В практике уплотнения избыточных илов, осадков из первичных отстойников или их смесей обычно используют флотаторы радиального типа, имеющие круглую форму в плане. Наиболее распространенная конструкция этих сооружений представлена на рис. 6.

Расчет флотаторов начинают с определения необходимого удельного содержания воздуха в уплотняемой субстанции, м33,

W p

=

h1 B p (f p (Pн Pф )10 )

 

,(55)

 

 

Сн

 

где: h1 – рабочая глубина флотатора (глубина зоны флотации), h1 = 1…3 м;

Bp – удельное количество растворенного воздуха, выделившегося при снижении давления с уровня давления насыщения до уровня рабочего давления в флотаторе, м33;