Обработка осадков
.pdf71 |
|
|
|
H = h +h |
, |
(141) |
|
1 |
2 |
|
|
при чем, h2 - высота бортов, h2 = 0,3…0,5 м.
Диаметры магистрального трубопровода подачи осадка на стабилизацию и трубопровода подачи осадка к одному стабилизатору определяются, соответственно, по формулам (28) и (27).
Ширина канала подачи осадка к стабилизатору, м,
Вк = kk Dтр , |
(142) |
где, kk – коэффициент запаса, kk = 1,1…1,25. Глубина осадка в канале, м,
hk = |
Q |
, (143) |
|
||
|
NBk vk 3600 24 |
|
|
|
здесь, vk – скорость движения осадка в канале, vk = 0,8…1,0 м/с. Полная глубина канала, м,
Hk = hk +h2 , |
(144) |
Ширина секционных каналов подачи осадка, м,
72
bk.c. = |
Q |
|
|
.(145) |
|
|
|
|
|
3600 24 nсNhk vk |
|
Ширина каналов подачи осадка к коридорам стабилизатора, м,
bk.k. = |
Q |
|
|
.(146) |
|
|
|
|
|
3600 24 nk nc Nhk vk |
|
Размеры каналов, отводящих стабилизированный осадок из коридоров, секций и стабилизатора, как правило, принимают равными размерам соответствующих каналов подачи осадка, а трубопроводы отвода осадка от одного стабилизатора и от всех стабилизаторов следует определять по формулам (21) и (37).
Так как, аэробный стабилизатор, по сути, представляет собой аэротенк вытеснитель, то в нем используется пневматическая система аэрации, как правило, с трубчатыми барботерами.
Удельный расход воздуха, м3/м3, в этом случае будет определятся формулой
Qв.уд. = |
1000qcS |
, (147) |
||
k k n n |
(C |
p |
−C) |
|
1 2 1 2 |
|
|
||
где: qc – удельный расход кислорода на окисление органических веществ, содержащихся с стабилизируемом осадке, кг/кг;
73
S - концентрация беззольного вещества в стабилизируемом осадке,
кг/м3;
k1 – коэффициент учитывающий тип пневматической системы аэрации, принимается: для мелкопузырчатой системы в зависимости от отношения площади аэрируемой зоны (f) к площади аэробного стабилизатора (F) по табл.11, для среднепузырчатой и низконапорной –
k = 0,75;
k2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, принемается по табл.12 по принятому значению соотношения (f/F);
n1 – коэффициент, учитывающий температуру в стабилизаторе;
n2 – коэффициент, учитывающий отношение скорости переноса кислорода в стабилизируемом осадке к скорости этого процесса в чистой воде, принимается: для осадков бытовых сточных вод и близких к ним по составу городских стоков – n2 = 0,85; для осадков производственных сточных вод – по экспериментальным данным, а в случае их отсутствия допускается – n2 = 0,7;
Ср – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л; С – средняя концентрация растворенного кислорода в осадке,
находящемся в стабилизаторе, принимается С = 1…2 мг/л.
Таблица 11 Значения коэффициента, учитывающего тип аэратора, и
максимальной интенсивности аэрации
f/F |
0,05 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,75 |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k1 |
1,34 |
1,47 |
1,68 |
1,89 |
1,94 |
2 |
2,13 |
2,3 |
|
Jmax, |
5 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
75 |
100 |
|
м3/м2ч. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
74
Таблица 12 Значения коэффициента, зависящего от глубины погружения аэратора, и минимальной интенсивности аэрации
ha, м |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1 |
3 |
4 |
5 |
6 |
k2 |
0,4 |
0,46 |
0,6 |
0,8 |
0,9 |
1 |
2,08 |
2,52 |
2,92 |
3,3 |
Jmin, |
48 |
42 |
38 |
32 |
28 |
24 |
4 |
3,5 |
3 |
2,5 |
м3/м2ч. |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельный расход кислорода на окисление органических веществ стабилизируемого осадка, кг/кг,
qc = qu (1+0,4B′
τ ) , (148)
при чем, qu – удельный расход кислорода на окисление органических веществ, содержащихся в избыточном активном иле, кг/кг,
qu = |
0,96 |
+0,016τ . |
(149) |
||
1 |
+0,108τ |
|
|
||
|
|
||||
Концентрация беззольного вещества в стабилизируемом осадке,
кг/м3,
S = |
|
1000Mбез |
. |
(150) |
|
Q |
|
||
|
|
|
||
75
Коэффициент, учитывающий температуру в аэробном стабилизаторе
n1 =1+0,02(Tc −20) . |
(151) |
||||
Растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, |
|
|
|||
Cp =CТ |
10,3 +0,5ha |
, |
(152) |
||
|
10,3 |
||||
|
|
|
|||
здесь: CТ – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры (табл. 13);
ha – глубина погружения аэратора, принимается ha ≤ h1.
Таблица 13
Значения растворимости кислорода в воде
Растворимость |
14,35 |
14,25 |
13,83 |
13,49 |
13,13 |
12,79 |
12,46 |
12,14 |
11,84 |
О2, мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
воды, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растворимость |
11,55 |
11,27 |
11,00 |
10,75 |
10,50 |
10,23 |
10,03 |
9,82 |
9,61 |
О2, мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
воды, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растворимость |
9,40 |
9,21 |
9,02 |
8,84 |
8,67 |
8,50 |
8,33 |
8,18 |
8,02 |
О2, мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
воды, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Растворимость |
7,87 |
7,72 |
7,58 |
7,44 |
|
|
|
|
|
О2, мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
|
|
|
|
воды, С |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
76
Необходимая интенсивность аэрации, м3/(м2.ч),
J = |
Qв.уд.h1 |
. |
(153) |
tc |
|||
|
|
Примечание. Интенсивность аэрации должна быть не ниже 6
м3/(м2.ч). Если это условие не выполняется, необходимо скорректировать соотношение (f/F), глубину погружения аэратора.
Расход воздуха на один коридор стабилизатора , м3/ч,
Qв.к. = J (f / F )Lkb . (154)
Расход воздуха на секцию стабилизатора, м3/ч,
Qв.с. =Qв.к.nk . |
(155) |
Расход воздуха на один стабилизатор, м3/ч,
Qв.a. = Qв.c.nc . |
(156) |
Общий расход воздуха, м3/ч,
Qв =Qв.а.N . |
(157) |
Диаметр иагистрального воздуховода, м,
77
Dв = |
4Qв |
, (158) |
|
3600πvв |
|
где, vв – скорость движения воздуха в трубопроводе, принимается: для воздуховодов больших диаметров – vв = 10…15 м/с; для воздуховодов малых диаметров – vв = 4…5 м/с.
Диаметр воздуховодов для аэробных стабилизаторов, м,
Dв.а. = |
4Qв.a |
, (159) |
|
3600πvв.а. |
|
здесь, vв.а. – скорость движения воздуха в этом воздуховоде, м/с, принимается аналогично магистральному воздуховоду.
Диаметр распределительных воздуховодов, м,
Dв. р. = |
4Qв.k , (160) |
3600πvв.k.
при чем, vв.k. – скорость движения воздуха в этом воздуховоде, принимается аналогично магистральным воздуховодам.
Диаметр воздушных стояков, м,
|
78 |
|
Dв.ст. = |
4Qв.k |
, (161) |
3600πnв.ст.vв.ст. |
|
|
|
|
где: nв.ст. – число воздушных стояков в коридоре стабилизатора; vв.ст. – скорость движения воздуха в стояке, м/с, принимается
аналогично магистральному воздуховоду.
Число воздушных стояков в каждом коридоре
|
Lk |
, |
(162) |
|
nв.ст. = l |
||||
|
|
|||
|
в.ст. |
|
|
|
здесь, lв.ст. – расстояние между воздушными стояками по длине коридора, lв.ст. = 20…30 м.
Диаметр и число аэраторов в каждом коридоре принимаются равными, соответственно, диаметру и числу воздушных стояков.
Длина аэраторов, м,
la = lв.ст.(f / F ) . |
(163) |
||||
Количество отверстий в аэраторе |
|
|
|
||
no |
= |
Fo |
. |
(164) |
|
fo |
|||||
|
|
||||
|
|
|
|
||
79
где, Fо – суммарная площадь отверстий, м2; fо – площадь одного отверстия, м2. Суммарная площадь отверстий в аэраторе, м2,
Fo = |
Qв.к. |
, |
(165) |
|
3600nв.ст.vo |
||||
|
|
|
при чем, vo – скорость выхода воздушной смтруи из отверстий, vo = 5…10 м/с.
Площадь одного отверстия аэратора, м,
fo = |
πdo2 |
|
, |
(166) |
|
|
4 |
|
где, dо – диаметр отверстий в аэраторе, dо = 0,003…0,004 м. Расстояние между центрами отверстий в аэраторе, м,
lo = |
nо. р.la |
|
|
|
, |
(167) |
|
|
|
||
|
no |
|
|
здесь, no.p. – число рядов отверстий в аэраторе
80
no. p. = |
πDв.ст. |
. |
(168) |
|
4do |
||||
|
||||
|
|
|
Стабилизированный осадок после стабилизатора подвергается уплотнению, в отдельно стоящих гравитационных уплотнителях или в уплотнителях сблокированных со стабилизатором. Их расчет в том и другом случае производится в соответствии с методиками изложенными в главе 1 данных методических указаний. При этом следует учесть, что продолжительность уплотнения стабилизированного осадка не должна превышать 5 часов, а влажность уплотненного осадка следует принимать равной 96,5…98,5%.
3. Механическое обезвоживание осадка
Механическое обезвоживание предназначено для удаления из осадка несвязанной и части связанной воды. В настоящее время в основном используют вакуум-фильтрование, пресс-фильтрование и центрифугирование, которые реализуются, соответственно, в вакуумфильтрах, пресс-фильтрах и центрифугах с предварительным коагулированием осадка или без него.
Расчет указанных аппаратов, т.к. они являются серийно выпускаемыми промышленностью, в основном сводится к определению необходимого их количества, состава вспомогательных сооружений и их характеристик и реагентного хозяйства.