Расчет аэробного стабилизатора.

1) Определяем количество активного ила, поступающего в аэробный стабилизатор:

 

U_сух = Q,

где b – вынос активного ила из вторичных отстойников, B = 15 мг/л

C - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, С=230 мг/л

Э - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, Э = 35

а - коэффициент прироста активного ила, а = 0,3 - 0,5. Принимаем а = 0,4

L_a - БПКполн поступающих стоков в аэротенк, L_a = 229,7 мг/л

Q - средний расход сточных вод, Q = 20528,6 м³/сут

 

И_сух = 20528,6 = 4,03 т/сут

 

2) Объем ила, поступающего из аэробного стабилизатора:

 

W_ил= = = 1007,5 м³ / сут,

где Р_ил – влажность уплотненного активного ила, Р_ил = 99,6%

Р_ил- плотность активного ила, Р_ил = 1 т /м3

 

3) Возраст ила:

l == = 3,9 сут,

где t_a – продолжительность обработки воды в аэротенке, t_a = 4,7 ч

a_a - доза ила в аэротенке, a_a = 3 г/л

C^вв_см- содержание взвешенных веществ, поступающих в аэротенк C^вв_см = 150 мг/л

4) Время стабилизации неуплотненного активного ила в стабилизаторе:

 

t_ил= ==6,1 сут,

где Т_а, Т_с – температура сточной воды, соответственно, в аэротенке и в стабилизаторе, Та = Тс = 15°С

5) Требуемый объем аэробного стабилизатора:

W_oc = W_илt_ил = 1007,5 * 6,1 = 6145,8 м³

6) Длина аэробного стабилизатора

L = = =76 м,

где n - количество секций, n= 2 шт

В – ширина секции, В = 9м

Н - Глубина стабилизатора, Н = 4,5 м

 

7) Удельный расход воздуха принимаем 2 м³ на 1 м³ емкости стабилизатора, отсюда его расход:

D =2 W_oc = 2* 6145,98 = 12291,6 м³/час

 

9. Сооружения по обезвоживанию осадка

 

После аэробного стабилизатора осадок поступает в здание, по обезвоживанию осадка, в котором установлены вакуум – фильтры.

1) Количество сухого вещества обезвоженного осадка в сутки определяется по зависимости:

W₁= == 15,4 т/сут,

где W_ил – количество осадка, поступающего из аэробного стабилизатора, W_ил = 1007,5 м³/сут,

W^%_ил – влажность осадка, 98,5%

Принимаем производительность вакуум-фильтров по СНиПу 2.04.03-85 П = 25 кг/час. При работе вакуум-фильтров 24 часа в сутки необходимая площадь поверхности фильтров составит:

F_ф = = 26 м²

Иловые площадки. Для аварийных выпусков осадка или при ремонте вакуум-фильтров предусматриваем использование иловых площадок.Иловые площадки выполняем на естественном основании.

1) Суточное количество осадка составляет:

W^oc_сут=1007,5 м³/сут

2) Годовое количество осадка составляет:

W^oc_год= W^oc_сут *365=1075 * 365 = 367737,5 м³/год

3) Количество осадка за пол года составляет:

W^oc_год /2= 183868,8 м³/год

4) Полезная площадь иловых площадок

F_пол= ==170248,8м²,

где - h₁ -годовая иловая нагрузка на иловые площадки, - h₁ = 1,2 м³/м²

K – климатический коэффициент, K = 0,9

Так как иловые площадки планируется использовать только в аварийных случаях, то срок их работы ограничиваем 1 месяцем.Требуемая полезная площадь составит:

F^пол_тр= =28374,8 м²

Cогласно СниП 2.04.03-85, при удалении осадка из отстойников под гидростатическим давлением вместимость приямка следует принимать равной объему осадка до 2 суток.Объем осадка за 2 суток составит 2015 м³. Высота заливки единовременно иловых площадок принимается h_см= 0,25 м.

10. Характеристика гидроциклонов

Решающее влияние на рабочий эффект открытого гидроциклона оказывают физические свойства частиц (размер, форма, удельный вес и др.), для задержания которых он предназначен, а также геометрические размеры гидроциклона и гидравлический режим его работы.

Напорные гидроциклоны. В напорные гидроциклоны вода подается через тангенциально направленный патрубок в цилиндрическую часть. В гидроциклоне вода, двигаясь по винтовой спирали наружной стенки аппарата, направляется в коническую его часть. Здесь основной поток изменяет направление движения и перемещается к центральной части аппарата. Поток осветленной воды в центральной части аппарата по трубе выводится из гидроциклона, а тяжелые примеси вдоль конической части перемещаются вниз и выводятся через патрубок шлама.Промышленность выпускает напорные гидроциклоны нескольких типоразмеров. Для грубой очистки применяют гидроциклоны больших диаметров. При целесообразности глубокой очистки сточной воды используют схему последовательного соединения различных типоразмеров гидроциклонов. При такой сложной схеме соединения гидроциклонов подача воды может осуществляться от одного насоса или от ряда насосов, установленных перед последующими гидроциклонами.

Применение гидроциклонов обычной конструкции не всегда приводит к необходимой степени очистки сточных вод. Поэтому был предложен ряд новых конструкций усовершенствования напорного гидроциклона. Он отличается от обычного напорного гидроциклона тем, что в нем установлены коаксиально три сливных патрубка, различных по диаметру и глубине погружения. Такое расположение патрубков позволяет работать данному гидроциклону как трем совмещенным гидроциклонам, имеющим различный диаметр, производительность и степень очистки.

Твердая частица, попадая в цилиндрическую часть гидроциклона, под действием центробежных сил перемещается вдоль стенки и опускается вниз. В центре гидроциклона образуются восходящие потоки легких фракций, которые удаляются через коаксиально расположенные патрубки. Чем меньше глубина погружения патрубка, тем больше и крупнее взвесь идет по нему в слив.

Частицы, не вынесенные потоком через патрубки, оседают на дне конической части гидроциклона и удаляются через песковой штуцер.

Безнапорный гидроциклон. Если в предыдущих конструкциях для вращения жидкости в гидроциклоне применяли подачу воды в гидроциклон по патрубку, расположенному по касательной в цилиндрической части, то в данном случае проводят отсос воды из гидроциклона по патрубку, расположенному по касательной внизу конической части гидроциклона. Такое расположение патрубка дает возможность образовывать внутри гидроциклона вращение жидкости, причем поступление воды из водоема происходит в верхней части гидроциклона.

Собранная с поверхности воды пленка, попадая в гидроциклон как более легкая, собирается в центре гидроциклона. По мере увеличения количества нефтепродуктов в гидроциклоне внутри него образуется конус из нефтепродуктов, который, увеличиваясь в размере, достигает нефтяного отборного патрубка, расположенного в центре гидроциклона. Нефтепродукты по этому патрубку сбрасываются в специальные емкости на берегу водоема. Концентрация воды и нефти в этом потоке может быть различной. Поэтому в отстойных емкостях происходит гравитационное разделение воды и нефтепродуктов, после чего условно чистую воду сбрасывают в водоемы. Если концентрация нефтепродуктов в сбрасываемой воде велика, то необходимо эту воду пропускать через очистные сооружения.

Открытые гидроциклоны. Открытые гидроциклоны применяют для выделения из суспензий частиц диаметром >0,1 мкм при очистке грубодиспергированных примесей.Модифицированный гидроциклон с конической диафрагмой и внутренним цилиндром (рис.3) устраняет накопление взвешенных частиц под диафрагмой и их периодический вынос с осветленной водой.. Исходную суспензию подают тангенциально в нижнюю часть зоны, ограниченную внутренним цилиндром. Восходящий поток у верхней кромки цилиндра разделяется на основной поток, движущийся по спирали к центральному отверстию в диафрагме, и дополнительный, поступающий в зазор между стенками гидроциклона и цилиндра. В дополнительном потоке транспортируются выделившиеся в восходящем потоке взвешенные частицы.