Технологія біологічного очищення стічних вод міста та суконної фабрики

повинна перевищувати 100-150 мг/л.

ТП 5.1 Очищення стічної води в аеротенку-витиснювачі.

          З ТП 4.3 вода подається на очищення в аеротенк-витиснювач з регенерацією активного мулу. Аеротенк являє собою довгий залізобетонний резервуар глибиною 5 м. В якості аеротенку приймається аеротенк-витиснювач типового проекту. Аеротенк-витиснювач складається з однієї чотирьохкоридорної секції. Стічна вода подається точково до початку першого коридору аеротенка. Аеротенк працює з 50% рециркуляцією. Рециркуляційний активний мул що надходить від ТП 6, подається на початок двох коридорів аеротенка. Для підтримування мулової суміші у завислому стані та забезпечення киснем процесу окислення органічної частини забруднень до аеротенку подається повітря, підготовлене на стадії ДР1.3. Прийнята дрібнобульбашкова пневматична система аерації з використанням керамічних фільтросних пластин розміром 300*300*35 мм, з питомою витратою повітря 200 дм³/хв. Подача повітря здійснюється нагнітачами марки 75023-6, що розташовані у повітродувній станції. Кількість повітродувок 4, одна з яких резервна. Повітря у фільтрувольні канали подається по системі трубопроводів, що вкладені на перехідних майданчиках аеротенків, в кожний канал надходить в двох точках по довжині каналу по трубі d=50 мм. Вода перебуває в аеротенку в середньому 11,15 год. На цій стадії контролюється інтенсивність аерації, рН стічної води, температура двічі на добу.

           ТП 6 Вторинне відстоювання 

З ТП 5.1 вода з часточками завислого активного мулу поступає до розподільного каналу вторинних відстійників, а потім на розподільну чашу кожної групи відстійників і через водозлив з широким порогом у радіальні відстійники. У якості типового відстійника обрано радіальний відстійник ТП

 9023-2-383,83. Очищена вода рівномірно переливається через водозлив і по відвідному кільцевому лотку надходить у переливну кишеню та по  трубопроводу - у відвідний канал. Відбувається осадження надлишкового

активного мулу, частина якого повертається до аеротенка, а частина направляється на переробку до ПВ10.1 [32]. А рецеркуляційний активний мул що утворився знову потрапляє до ТП5.1.

ТП 7 Знезараження очищенної води

Знезараження води хлоруванням  на водоочисних комплексах здійснюють хлором, що приготовленний на стадії ДР2, під дією хлору  бактерії, що знаходяться  у воді, гинуть в результаті оксидації  і руйнування речовин, що входять в склад протоплазми клітин. Хлор оксидує органічні речовини. Для якісного хлорування потрібне добре перемішування, а потім не менш ніж З0-хвилинний (при спільних хлоруванні і аммонізаціі 60 - хвилинний) контакт хлору з водою. Вода після хлорування скидається у водойму.

ПВ 8 Обробка надлишкового активного мулу та осаду

ПВ 8.1 Аеробна стабілізація надлишкового активного мулу.

Аеробна стабілізація осадів полягає в тривалій аерації в  спорудах типу

аеротенків, в результаті чого відбувається розкладання значної частини органічних речовин до кінцевих продуктів – СО₂, Н₂О,ін.

Залишкові органічні  речовини стабілізуються, тобто втрачають  здатність до

загнивання. Біохімічному розпаду  піддається біля 65-80%беззольної речовини активного мулу. Обираємо типовий стабілізатор за ТП 902-3-058.87для продуктивності очисних споруд 20 тис. м³/добу. 
ПВ 8.2 Ущільнення  надлишкового активного мулу

Основна маса активного  мулу, що осаджується у вторинному відстійнику, повинна перекачуватися знову в аеротенк – це так званий циркуляційний активний іл. Кількість цього мулу по обсязі становить у середньому 30-50 % витрати очит в аеротенке стічної рідини.

Для ущільнення надлишкового активного мулу, що утворився у ТП5, застосовують вертикальні й радіальні мулозгущувачі. Поділ води й мулу відбувається за рахунок гравітаційних сил. Тривалість ущільнення, швидкість руху рідини у відстійній зоні й вологість ущільненого мулу приймають у відповідності зі Снип 2.04. 03-85.

ПВ 8.3 Дегельментизація ущільненого осаду та мулу осаду

Знезаражування ущільненого  осаду стічних вод досягається  методом обробки його негашеним  вапном ( ДСТУ Б.В.2.7-90-99 ). При цьому  за рахунок підвищення температури  до Т = 65±1°С в ході реакції гасіння  відбувається повна деструкція та загибель яєць гельмінтів, а також пригнічення розвитку патогенних мікроорганізмів та вірусів. Реакція проводиться в 8-ми реакторах-змішувачах з лопатевими мішалками при шнековій подачі негашеного вапна [16].

Технологічний контроль полягає в контролі дозування  негашеного вапна для реакції з метою підтримання температури на достатньому для дегельмінтизації рівні.

ПВ 8.4 Коагуляція ущільненого осаду та мулу осаду

В якості реагенту для  коагуляції використовуємо 10%-ий попередньо підготовлений на стадії ДР3 розчин хлориду заліза (ІІІ) ( ГОСТ 4147-74) згідно [12], що взаємодіє з вже присутнім у стічній воді гашеним вапном з утворенням пластівців осаду гідроксиду заліза (ІІІ), що об’єднується з частинками осаду, сприяючи їх ефективній коагуляції і покращенню водовіддаючих властивостей перед вакуум-фільтрацією [26].

ПВ 8.5 Ущільнення на вакуум-фільтрах.

Після попередньої обробки  осад подається на барабанні вакуум-фільтри  безперервної дії. В цеху механічного  зневоднення встановлено 6 робочих  та 2 резервних вакуум-фільтри типу Б_схОУ-10-2,6 продуктивністю 25 кг/ (м²·год) кожен. Вакуум-насоси забезпечують необхідне для зневоднення осаду розрідження р = 0,05 МПа. Для відділення осаду з фільтрувальної тканини використовують стиснене повітря, після чого тканину промивають водою та 30%-ною інгібованою соляною кислотою для підготовки до наступного циклу фільтрування  [13]. Тривалість фільтроциклу при цьому становить t = 3-4 хв. Утворений фільтрат відводиться.

ПВ 9 Підсушування на аварійних  мулових майданчиках

У випадку аварії на станції  механічного зневоднення для підсушування осаду зі стадії ПВ8.3 передбачені мулові майданчики на 20% від річної кількості осаду, що надходить на станцію

ЗВ10 Спалювання відходів з решіток.

Спалювання відходів з решіток найбільш ефективне. На очисній станції передбачено спалювання відходів у багатоподовій печі з попереднім пресуванням для зниження вологості до 60-70%. Використовуються гідравлічні прес-транспортери, які одночасно здійснюють приймання затриманих на решітці відходів, їх пресування і транспортування по закритому трубопроводу. Відбувається згорання органічної частини осаду при температурі 600-900°С. Гази відводяться з печі в мокрий пилоуловлювач і димососом викидаються в атмосферу [7].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. ТЕХНОЛОГІЧНІ РОЗРАХУНКИ ОЧИСНИХ СПОРУД

 

7.1. Розрахунок первинного відстійника

Розрахунок первинного відстійника проводиться за стандартною  методикою, наведеною в [12].

Виходячи з рекомендацій, наведених в [11], зупинимо свій вибір на горизонтальному відстійнику та виконаємо розрахунок технологічних параметрів і необхідної їх кількості.

Необхідний ефект видалення  завислих речовин в первинному відстійнику  розраховуємо за формулою:

,                  (7.1)

де С_ЗР^кін_.=150 - прийнята концентрація завислих речовин у воді після первинного відстоювання за даними [10];

С_ЗР^сум_.- концентрація завислих речовин на вході у первинний відстійник, мг/л.

Згідно даних таблиці [15] для досягнення необхідного ефекту освітлення при найближчій початковій концентрації завислих речовин визначається необхідна тривалість відстоювання води в спокої t_set шляхом інтерполяції табличних даних. Визначена таким чином тривалість відстоювання води становить в нашому випадку t_set = 734 с.

Визначаємо умовну гідравлічну  крупність U₀, мм/с, завислих речовин, які будуть затримуватись у відстійнику за формулою:

                             (7.2)

де H_set = 3 м - глибина проточної частини відстійника;

К_set = 0,5 – коефіцієнт використання об’єму проточної частини

 

 

 

горизонтального відстійника;

h = 0,5 м – висота лабораторного циліндру, використаного для визначення необхідної тривалості відстоювання t_set;

α = 0,8 – коефіцієнт, що враховує вплив мінімальної середньомісячної температури стічних вод Т = 19°С [5];

n₂ = 0,22 – показник степеня, що залежить від ступеня агломераціїї завислих речовин в процесі відстоювання і визначений за номограмою при Е_{зав.реч} =60% [5] .

Далі слід визначити  продуктивність одного відстійника q_set, м³/год, виходячи із заданих геометричних розмірів горизонтального відстійника та необхідного ступеня освітлення стічних вод за формулою:

                            м³/с,           (7.3)

де L – довжина відстійника, м;

B  - ширина відстійника, м;

ν – турбулентна складова, що залежить від швидкості стічних вод, з табл.32 СНіПа

U₀ = 2 мм/с - умовна гідравлічна крупність завислих частинок визначена згідно (7.2).

Необхідна кількість  відстійників розраховується за формулою:

 штук                                         (7.4)

Таким чином, остаточно приймаємо 2 горизонтальних відстійника з такими параметрами: глибина робочої частини H_set = 3 м; розрахунковий об'єм – 518,4 м³; довжина L = 24 м; ширина В = 6 м.

Тоді, розрахуємо фактичну продуктивність одного відстійника за формулою (7.4):

Відповідно, знаходимо фактичну гідравлічну крупність завислих речовин , мм/с , підставляючи q_ф:

                                 

мм/с                (7.5)

Виразимо з формули (7.2) фактичну тривалість відстоювання, підставляючи  знайдену U_факт :

с

Виходячи з визначеної фактичної тривалості відстоювання завислих речовин у вертикальному відстійнику шляхом інтерполяції табличних даних [15] знаходимо відповідний фактичний ефект освітлення Е_факт= 52,5%.

Визначаємо кінцеву  концентрацію завислих речовин при  отриманій фактичної концентрації:

                                 мг/дм³            (7.6)

Маса сухої речовини осаду, що затримується в первинних відстійниках:

               т/добу          (7.7)

де  Q_{сер.доб} - витрата стічних вод, м³/доб; К=1,1…1,2 – коефіцієнт, що враховує збільшення об’єму осаду за рахунок крупних часток зависі, що не виявляються при відборі проб для аналізу.

Добовий об’єм осаду:

                                            м³                                   (7.7)

7.2 Розрахунок аеротенка

 

Значення БСК_повн стічних вод, які надходять в аеротенк становить

390 мг/л. Згідно [1], при концентрації БСК_повн < 500 мг/л приймаємо аеротенк –

витиснювач з регенерацією активного мулу (БСК_повн < 150 мг/л). Попередньо приймаємо дозу активного мулу в зоні аерації в межах 2 - 4,5 г/л та значення мулового індексу 70 - 100 см³/г. Для прийнятих значень визначаємо ступінь

рециркуляції активного  мулу:

                                                                 (7.8)

де а_а – доза мулу, що дорівнює 3 г/л; J – муловий індекс, який становить

90 см³/г.

Доза активного мулу в регенераторі визначаємо за формулою:

                    г/дм³                            (7.9)

Концентрація органічних забруднень по БСК_повн в суміші стічних вод та циркуляційного активного мулу визначаємо за формулою:

                 мг/дм³,                    (7.10)      

де  - концентрація БСК_повн стічних вод, що надходять в аеротенк, з

врахуванням зниження БСК після первинного відстоювання на 15%, мг/л;

- концентрація БСК_повн в очищеній воді після повного біологічного очищення,мг/л.

Тривалість обробки  стічних вод в аеротенку визначаємо за формулою:

                                                           (7.11)

Питома швидкість окиснення  забруднень активним мулом визначаємо за формулою:

                              (7.12)

де  =85 мг/(г·год) – максимальна швидкість окиснення стічних вод [6,табл.40]; – концентрація розчиненого кисню в муловій суміші, яка

приймається 2 мг/л; - константа, яка характеризує властивості органічних забруднень, складає 33 мг·БПК_повн/л [6,табл.40]; – константа, яка характеризує вплив кисню, становить 0,625 мг О₂/л [6,табл.40]; - коефіцієнт інгібірування продуктами розпаду активного мулу, складає 0,07 л/г [6,табл.40].

Тривалість окиснення  органічних забруднень визначаємо за формулою:

                    (7.13)

де S – зольність активного мулу, становить 0,3; Т_сер.р – середньорічна температура стічних вод, становить 21^оС.

Тривалість регенерації  активного мулу:

                                                           (7.14)