3.4. Узел механического обезвоживания осадка

Для обработки осадка, используется цех механического обезвоживания осадка с узлом приготовления и дозирования рабочего раствора флокулянта.

Накопление и смешение осадков производится в резервуаре-смесителе осадка гидравлическими размерами 663,6 м [ТП 901-4-58.83] вместимостью 150 м³.

Центрифугирование осадка, в состав которого входит 90% веществ (латекс с удельной плотностью менее 1 кг/дм³ - меньше плотности воды) исключается. Предусматривается использование фильтр-прессов.

В комплекс механического обезвоживания смеси осадка входит две технологические линии обработки осадка на базе фильтр-прессов BFS200W с ленточными сгустителями и линия приготовления раствора флокулянта.

Количество подаваемого осадка:

1 очередь: Общая масса шлама составит 4489,3 кг/сут. с концентрацией 30 г/м³. Суточный расход – 149,6 м³/сут.

2 очередь: Общая осадка шлама составит 4975,7 кг/сут. с концентрацией 29,4 г/м³. Суточный расход – 169,0 м³/сут.

Средняя удельная нагрузка на фильтрующее полотно составляет 300 кг сухого вещества в час на метр ширины фильтровального полотна. Для исключения влияния колебаний осадка и для нормальной работы обезвоживающего оборудования используется предварительное уплотнение на ленточных сгустителях. Длина гравитационной зоны на ленточном сгустителе составляет 4,5 м. При ширине рабочей части полотна фильтр-пресса 2 м, время работы оборудования для обезвоживания осадка составит:

1 очередь: ч; 2 очередь: ч.

Для обработки всего количества осадка используется фильтр-пресс с шириной полотна 2 м в количестве 1 шт. при времени работы 8 ч в сутки. Тип фильтр-прессов: марки BFS-200W производства ACE KOREA Inс. Количество – 2 шт. (1 – в работе, 1 – в резерве).

Количество обезвоженного осадка (кека) концентрацией 250 кг/м³ (W = 75%) составит: 1 очередь – 18 м³/сут., 2 очередь – 19,8 м³/сут.

Механическое обезвоживание осадка производится с применением катионного флокулянта. Для этой цели используется реагентная установка с полным циклом приготовления, разбавления и дозирования рабочего раствора реагента.

Для приготовления рабочих растворов реагентов подается техническая вода, прошедшая очистку от взвешенных примесей разной степени дисперсности на осветлительных вертикальных фильтрах.

Для системы приготовления флокулянта применяется станция повышения давления. Вода на станцию подается через бак разрыва струи.

3.5. Аварийные и вспомогательные сооружения

Для обеспечения технологических процессов необходимо отнести аварийные площадки обезвоженного осадка, резервуары чистой воды (для нужд ЦМО), осветлительный вертикальный фильтр очистки технической воды, аварийная емкость сточных вод (с установкой одного воздуходувного агрегата), аварийные иловые площадки, песковые площадки, дренажная насосная станция.

Для обеспечения эксплуатации площадок обработки осадка предусмотрены автотранспортные средства: самосвал, автопогрузчик.

К основным технологическим сооружениям относятся:

1. Биотенки, 5 шт., 2х-коридорные с размерами коридоров 544,54,4 м (вместимость каждого – 2100 м³) [ТП 902-2-195] с изменениями – поперечным секционированием, размещением контейнеров с носителями прикрепленной биомассы и полимерной системой аэрации.

2. Сооружения доочистки (скорые песчаные фильтры), количество – 10 шт.

3. УФ-установка, 1 шт.

4. Резервуар грязной промывной воды с насосной станцией (внутриплощадная канализация), 1 шт.

5. Отстойники внутриплощадной канализации  30 м [ТП 902-2-85/75], 2 шт.

6. Уплотнители отстоянного осадка  5,3 м, 2 шт.

Фильтры доочистки, установка УФ-обеззараживания и илоуплотнители располагаются на 1 этаже блока производственных и вспомогательных сооружений.. Биотенки (новое строительство) расположены за пределами здания на промплощадке.

3.6. Биотенки

Определение требуемого объема загрузки

Используется загрузочный материал КС-43 КПП/1.2.3 производства «Экополимер».

Расчетные параметры (см. Рис. 1 и Табл. 2):

• пропускная способность узла биоочистки – 35 940,1 м³/сут.;

• концентрация загрязняющих примесей по БПК_полн на входе – 49,42 мг/л;

• требуемая степень очистки по БПК_полн – 7,53 мг/л.

Расчет №1. Требуемый объем загрузки определяется по ее окислительной способности (0,45 кг БПК_полн/м³). Количество снятой БПК_полн:

35 940,1  (49,42 – 7,53) / 1000 = 1505,5 кг/сут.

Минимальный требуемый объем загрузки:

1505,5 / 0,45 = 3345,6 м³.

Расчет №2. Из расчета прироста биопленки в биотенках.

Расчет прироста ила выполнен по ATV стандарту [STANDARD ATV-DVWK-A 131E «Dimensioning of Single-Stage Activated Sludge Plants», May 2000. ISBN 3-935669-96-8. / Publishing Company of ATV-DVWK, Water, Wastewater, Waste – Hennef 2000]. Дли вычисления прироста ила при удалении углерода, может быть использовано следующее эмпирическое уравнение, использующее коэффициенты Хартвига (5-12):

[кг/сут.]

где: F_T – температурный фактор для эндогенного дыхания, F_T = 1,072^(T-15), при 18С (среднезимняя), F_T = 1,232;

C_BOD,IAT – концентрация БПК₅ во взболтанной пробе, – 29,24 мг/л;

В_d,BOD – суточная нагрузка по БПК₅, кг/сут., при расчетном расходе сточных вод – 35940,1 м³/сут. составляет:

В_d,BOD = = 1050,89 кг/сут.;

Х_SS,IAT – концентрация взвешенных веществ в сточных водах, – 5,37 мг/л, складывается из остаточного количества взвешенных частиц после флотации (2,2 мг/л) и иловых частиц с отстойников (до 21,0 мг/л);

t_SS – расчетный возраст ила для биологической емкости,

t_SS =

где: SF – фактор безопасности при нитрификации, равен 1,45;

Т – среднезимняя температура сточных вод, 18С.

Расчетный возраст ила составляет:

t_SS = = 3,674 сут.

Подставляем все полученные значения в формулу 5-12, получим искомую величину прироста ила:

= 549,9 кг/сут.

Прирост биомассы таким образом составляет:

Р_i = 549,9 / 35940,1 = 0,0153 кг/м³ или 15,3 мг/л.

Масса ила в биотенке:

М = t_SS  Р_i  Q = 3,674  0,0153  35940,1 = 2020,3 кг.

При влажности биопленки W = 96 % [СНиП 2.04.03-85] или концентрации 40 кг/м³, объем биопленки составит: 2020,3 / 40 = 50,5 м³.

При толщине биопленки 100 мкм (0,0001 м) и удельной поверхности загрузочного материала 110 м²/м³, объем загрузки составит:

4590,9 м³.

Расчет 3. Согласно [СНиП 2.04.03-85, табл.39], гидравлическая нагрузка q_pf, не должна превышать 8,2 м³/(м³·сут.). При этом объем загрузки составит:

4382,9 м³.

Итоги проведенных расчетов

Имеем объем загрузки 3345,6 – 4590,9 м³. Для дальнейших расчетов используем усредненный объем 4500 м³.

Суммарная вместимость биотенков при коэффициенте полезного использования объема 0,43 составит: 10465 м³. Полученная вместимость биореакторов соответствует времени удержания сточных вод на сооружениях 7,0 ч.

Под биотенки, 5 секций, пользуются 2х-коридорные аэротенки по ТП 902-2-195 с изменениями. Размеры коридоров 544,54,4 м (вместимость каждого – 2100 м³). Общая вместимость составляет 10500 м³.

В каждом биореакторе производится секционирование путем установки легких перегородок. Перегородки чередуются: одни не доходят до дна, другие – до поверхности резервуара. Количество ячеек в каждом биотенке – 18 шт., по 9 шт. в каждом коридоре. Длина ячеек – 6 м.

Объем загрузки на каждую ячейку – 50 м³ из расчета 8 контейнеров с размерами, LBH: 250020001250 мм. Объем загрузочного материала на каждый биотенк – 900 м³.

Общее количество загрузки для 5-ти биореакторов – 4500 м³.

Контейнеры группируются в каждой ячейке по 8 шт. в блоки с размерами 5,04,02,5 м. Глубина установки контейнеров с загрузочным материалом от дна – 1,2 м (от поверхности аэраторов – 0,8 м). Уровень жидкости над контейнерами – 0,6-0,7 м.

Особые требования и замечания к ТП: поперечное секционирование коридоров, полимерная загрузка в виде перфорированных трубчатых каркасов, система аэрации АКВА-ПРО-М, можно дополнительно предусмотреть легкое перекрытие для предотвращения воздействия УФ-излучения.

Количество аэрационных элементов на каждый биотенк – 196 п.м. На все биотенки (с учетом каналов)– 1068 п.м.