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

81

3.1. Вакуум-фильтры

Эти аппараты позволяют обезвоживать практически любые виды осадков. Наибольшее распространение получили барабанные вакуумфильтры типа БОУ и БсхОУ. Последние имеют существенное преимущество перед первыми, т.к. в них регенирация фильтрующего полотна осуществляется не прерывно, что позволяет достаточно эффективно обезвоживать заиливающие осадки, например, сырой осадок из первичных отстойников. В том и другом случаях рекомендуется предварительная промывка осадка.

Необходимое число рабочих вакуум-фильтров,

n =

F

,

(169)

F

 

1

 

 

 

где: F – необходимая площадь фильтрования, м2;

F1 – площадь поверхности фильтрования одного вакуум-фильтра, м2, принимается по паспортным данным серийно выпускаемых аппаротов или справочным данным, например, по табл.14.

Необходимая площадь фильтрования, м2,

F =

1000 Mсух

,

(170)

 

TL

 

 

 

здесь: Mсух – суточный расход обевоживаемого осадка по сухому веществу, т/сут;

82

T – продолжительность работы вакуум-фильтров в сутки, T = 20…22 ч;

L – удельная производительность вакуум-фильтров по сухому веществу осадка, кг/(м2 ч).

Суточный расход осадка по сухому веществу, т/сут,

M

сух

o u

,

(171)

 

=Qc +Qc

при чем: Qco и Qcu – суточный расход, соответственно, осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила по сухому веществу, определяемые по формулам (124) и (126).

Удельная производительность вакуум-фильтров по сухому веществу, кг/(м2·ч), может быть принята в зависимости от вида обезвоживаемого осадка по усредненым данным (табл.15) или рассчитана с учетом конкретных условий осуществления процесса факуум-

фильтрования по формуле

 

 

 

100 Wk

ρmP(100 Wн) ,(172)

 

 

 

ηMR

L = 0,24 W

W

 

н

k

 

где: Wk – влажность кека, % (табл.15);

Wн – влажность осадка, поступающего на обезвоживание, %;

S – плотность поступающего на обезвоживание осадка, ρ = 1 т/м3; m – доля времени вакуумирования в общей продолжительности

полного фильтроцикла, m = 50…80%;

Р – величина рабочего вакуума, Р = 40000…65000 Па;

83

η - вязкость фильтрата, η = 1 сПз; М – период одного оборота барабана вакуум-фильтрата, мин;

R – сопротивление осада фильтрованию, см/г. Период одного оборота барабана вакуу-фильтра, мин,

100 t

М =

,

(173)

60m

 

здесь, t - продолжительность фильтрации, t = 24…370с. Сопротивление осадка фильтрованию, см/г,

R = r 10

10

,

(174)

 

 

 

при чем, r – удельное сопротивление осадка, принимается по табл.16.

Общее число вакум-фильтров

N = n +nр ,

(175)

здесь, np – число резервных вакуум-фильтров, принимается: при числе рабочих аппаратов до 3 единиц – np = 1; при числе рабочих аппаратов от 4 до 10 единиц – nр = 2.

84

Таблица 14

Технические характеристики барабанных вакуум-фильтров Марка вакуум-фильтров

Показатель

БОУ-5-1,75

БОУ-10-2,6

БОУ-20-2,6

БОУ-40-3-4

БОУ-40-3-7 БОУ-40-3-8

5-1,75

10-2,6

20-2,6

40-3,4

 

Б

Б

Б

Б

 

 

 

 

 

 

ОУ-

ОУ-

ОУ-

ОУ-

 

 

 

 

 

 

сх

сх

сх

сх

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Площадь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поверхности

5

10

20

40

40

5

10

20

40

фильтрования, м2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Диаметр

1762

2612

2612

3000

3000

1750

2600

2600

3400

барабана, мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Длина барабана,

960

1350

2702

4400

4400

1000

1330

2700

3800

мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Частота

0,13…2

0,13…2

0,13…2

0,44…1,18

0,15…1,5

0,108…2,05

0,13…1,5

0,13…2

0,1…1,45

вращения

барабана, мин-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

электродвигателя

1,1

2,2

3

3,3…4,1

4

1,1

1,7

3

5,5

привода

 

 

 

 

 

 

 

 

 

барабана, кВт

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

85

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 15

 

Основные характеристики процесса вакуум-фильтрования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельная

 

Характеристика обрабатываемого

производительность

Влажность

 

 

осадка

 

 

по сухому веществу

кека, %

 

 

 

 

 

 

осадка, кг/(м2·ч)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

2

3

 

 

 

 

 

Сброженный

осадок из

первичных

25…35

75…77

отстойников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сброженная в

мезофильных

условиях

 

 

смесь

осадка

из

первичных

20…25

78…80

отстойников и активного ила, аэробно

 

 

стабилизированный активный ил

 

 

 

 

 

Сброженная в термофильных условиях

 

 

смесь

осадка

из

первичных

17…22

78…80

отстойников и активного ила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сырой

осадок

из

первичных

30…40

72…75

отстойников

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Смесь сырого осадка из первичных

 

 

отстойников и уплотненного активного

20…30

75…80

ила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Уплотненный

активный

ил

станций

8…12

85…87

аэрации населенных пунктов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание.

Для вакуум-фильтрования сырых осадков следует

предусматривать барабанные вакуум-фильтры со сходящим полотном.

86

Таблица 16 Значения удельного сопротивления осадка фильтрованию.

 

 

 

 

Удельное сопротивление

 

 

 

 

осадка r·10-10, см/г

Характеристика обрабатываемого осадка

 

 

Исходного

После

 

 

 

 

или

 

 

 

 

коагуляции

 

 

 

 

промытого

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2

3

 

 

 

 

 

 

Сброженный

осадок

из

первичных

200…10000

10…60

отстойников

 

 

 

 

 

 

 

 

Сброженная в мезофильных условиях смесь

 

 

осадка из первичных отстойников и

1300…8100

20…50

активного ила, аэробно стабилизированный

активный ил

 

 

 

 

 

 

 

 

Сброженная в термофильных условиях смесь

 

 

осадка из первичных отстойников и

1500…3000

15…35

активного ила

 

 

 

 

 

 

 

 

Сырой осадок из первичных отстойников

50…1000

5…40

 

 

 

Смесь сырого осадка из первичных

150…500

15…40

отстойников и уплотненного активного ила

 

 

 

 

 

Уплотненный активный ил станций аэрации

1000…5000

5…40

населенных пунктов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

87

Диаметр трубопровода подачи обезвоживаемого осадка к вакуумфильтру определяется с использованием формул (28) и (27).

Количество кека, снимаемого с вакуум-фильтров, м3/сут,

Qk = Q

100

Wн

.

(176)

 

 

 

 

 

100 Wk

 

 

 

Расход фильтрата, м3/сут,

 

 

 

 

 

 

Qф = Q Qk .

 

(177)

Диаметр трубопровода для отвода фильтрата на очистку, м,

Dф =

4Qф

, (178)

 

24 3600πvф

 

 

где, vф – скорость движения фильтрата в трубопроводе, принимается при безнапорном двидении – vф = 0,8…1,0 м/с; при напорном движении – vф = 3 м/с.

Диаметр трубопровода для отвода фильтрата от одного вакуумфильтра, м,

 

88

 

dф =

4Qф

, (179)

24 3600πnv'

 

 

ср

 

здесь, vср – скорость движения фильтрата в трубопроводе, принимается аналогично предыдущей формуле.

Потребное количество воздуха на продувку фильтрующего полотна вакуум-фильтров, м3/мин,

Qв = qвF1n , (180)

при этом, qв – удельный расход воздуха, qв = 0,1 м3/(м2 мин). Диаметры трубопроводов подачи воздуха к вакуум-фильтрам и к

одному вакуум-фильтру, м,

Dв = 4Qв

60πvв

dв =

4Qв

60πnv'

 

в

, (181)

, (182)

89

где vв и vв – скорость движения воздуха в соответствующих трубопроводах, принимаются: для трубопроводов больших диаметров – 10…15 м/с; для трубопроводов малых диаметров – 4…5 м/с.

Общий расход отсасываемого от вакуум-фильтров воздуха при нормальных условиях, м3/мин,

Qв

= qвF1n ,

(183)

здесь, qв – удельный

расход отсасываемого

воздуха,

qв = 0,5 м3/(м2 мин).

Общий расход отсасываемого от вакуум-фильтров воздуха при рабочих условиях, м3/мин,

Qв′′ =

РoQвT ,

(184)

 

ToP

где: Pо – давление воздуха при нормальных условиях, Ро = 0,1Мпа; Tо – температура воздуха при нормальных условиях, Tо = 273 0К; Р – давление воздуха при рабочих условиях (рабочий вакуум),

Мпа;

T – температура воздуха при рабочих условиях, T = 288…3030К. Диаметры трубопроводов для отвода отсасываемого от вакуум-

фильтров и от одного вакуум-фильтра воздуха, м,

90

Дв′′ =

4Qв′′

60πvв

 

dв′′ =

4Qв′′

60πnvв

 

, (185)

. (186)

Для промывки фильтующего полотна используется очищеная сточная вода. Расходы этой воды, м3/мин, необходимые для всех вакуумфильтров и для одного вакуум-фильтра определяются, соответственно, по формулам

Qпф = qпф F1n

Qпф1 = qпф F1

, (187)

, (188)

здесь, qфп – удельный расход промывной воды, qфп = 0,004 м3/(м2 мин) при добавлении – не менее 0,3 Мпа.

Диаметры трубопроводов подачи промывной воды, м, соответственно,

Dп =

4Qф

 

п ,

(189)

 

 

60πv