Краткое описание технологического производства и определение мест образования и агрегатного состояния отходов производства

 

Объем клиноптилолита в фильтре определяем по формуле:

                                         (57)

где - расход обрабатываемой воды, ;

- суммарная концентрация  катионов в обрабатываемой воде, г∙экв/м³;

- допустимая суммарная концентрация катионов в очищенной воде, г∙экв/м³;

- число регенераций каждого  фильтра в сутки, принимаем  1 регенерацию;

- рабочая обменная емкость  катионита по наимение сорбируемому  катиону, г∙экв/м³:

                               (58)

где - коэффициент эффективности регенерации, учитывающий неполноту регенерации и принимаемый равным 0,8-0,9;

- полная обменная емкость  катионита, г∙экв/м³;

 – удельный расход воды на отмывку катионита после регенерации, м³ на 1м³ катионита, принимаемый равным 3-4;

- коэффициент, учитывающий  тип ионита; для катионита принимается  равным 0,5;

- суммарная концентрация катионов в отмывочной воде.

 г∙экв/м³

Площадь фильтров следует определять по формуле:

                                                         (59)

где – расход воды, м³/ч;

- скорость фильтрования, м³/ч.

Высота фильтра  определяется по формуле:

                                                      (60)

Принимаем 3 типовых рабочих фильтра и один резервный высотой 2,5 м каждый, диаметром 3400 мм.

Для регенерации фильтров используют 10% раствор хлористого натрия, удельный расход соли 800 г/(г∙экв) обменной емкости. Продолжительность регенерации 1-1,5 ч, после чего загрузка отмывается водой в течении 2 ч, удельный расход воды 5 м³ на м³ загрузки.

Расход соли на одну регенерацию катионитового фильтра:

, т (61)

где  - площадь одного фильтра, м²

- удельный расход соли  на регенерацию

.

Принимаем мокрое хранение реагента.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Обеззараживание сточных вод

 

Из физических методов обеззараживания  наибольшее применение нашел ультрафиолетовый метод обработки, как безреагентный  и экологически чистый. Создание мощных источников излучения, новые конструктивные решения УФ-установок, снабженных чувствительными датчиками, позволяющими измерять и контролировать интенсивность излучения в обрабатываемой воде и обеспечивать автоматическое регулирование интенсивности в зависимости от качества обрабатываемой воды, сделали этот метод конкурентоспособным и сравнимым по стоимости с хлорированием.

Предлагаемый способ не требует  введения в воду химических реагентов, не влияет на вкус и запах воды и  действует не только на бактериальную  флору, но и бактериальные споры. Бактерицидное облучение действует почти мгновенно и, следовательно, вода, прошедшая через установку, может сразу же поступать непосредственно в водоем. Дезинфекция с помощью ультрафиолетовых лучей не оказывает токсического влияния на водные организмы и не приводит к образованию вредных для здоровья химических соединений.

Эффект обеззараживания основан  на воздействии ультрафиолетовых лучей  с длиной волны 200-300 нм на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных  клеток. Обеззараживание воды происходит вследствие фотохимического воздействия на бактерии ультрафиолетовой бактерицидной энергией, излучаемой специальными лампами.

Для обеззараживания максимального  расхода сточных вод в проекте  принята модификация установки  УФ-оборудования УДВ-10/2 в количестве четырех штук, в том числе трех рабочих и одной резервной. При увеличении расхода сточных вод или ухудшении качества очищенных сточных вод, резервная установка рассматривается как рабочая.

Основные технические характеристики приведены в табл. №4.2.

Таблица №4.2.

Технические характеристики установки

Наименование параметров	Размерность	Значение
Пропускная способность	м3/ч	10
Ду ,мм, патрубка	мм	50
Потери напора	атм	0,3
Потребляемая мощность	кВт	0,2
Рабочее давление	макс. атм	10
Тип блока промывки		БПР 2

 

В качестве расчетной принята доза УФ-излучения 30 мДж/см².

Обслуживание УФ-установок является простым и заключается в периодической (через 12000 часов работы) замене УФ-ламп и в периодической промывке кварцевых  чехлов УФ-установок (примерно 1 раз  в 1-3 месяца) с добавлением слабого  раствора (концентрацией 0,2 мг/л) щавелевой кислоты, в течение 2-3 часов. Процесс промывки производится при закрытой запорной арматуре на входе и выходе установки, посредством рециркуляции промывным насосом сточных вод, находящихся внутри камеры обеззараживания.

 

 

 

 

 

6. Расчет сооружений по обработке осадка сточных вод

 

В ходе очистки сточных  вод образуется большое количество осадка из ЭФК, жироловки и избыточного  активного ила из аэротенков-отстойников. Осадок имеет неприятный запах и  является опасным в санитарном отношении, т.к. содержит огромное количество бактерий (в том числе и болезнетворных) и яиц гельминтов.

Для уменьшения органических веществ в осадке и  придания ему лучших санитарных показателей, осадок подвергают воздействию аэробной стабилизации в соответствующих сооружениях. Для уменьшения влажности и объема осадка его подвергают механической обработке, в частности – обезвоживание на ленточных  фильтр-прессах.

 

6.1 Осадок, удаляемый из аэротенка-отстойника.

 

Количество  избыточного активного ила определяется по приросту биомассы, весь прирост биомассы необходимо вывести из системы.

L ,мг/л                              (62)

Пр=0,8ּ∙153,6 + 0,3∙ 540=284,88 мг/л

                                              (63)

Степень рециркуляции активного ила определяю по формуле:

                                               (64)

где   a_i — доза ила в аэротенке, г/л;

J_i — иловый индекс, см³/г.

Определяем концентрацию ИАИ по твердой фазе:

 г/л,                                          (65)

Влажность избыточного активного ила после аэротенков-отстойников принимаем:

Расход избыточного активного  ила определяю по формуле:

,                               (66)

где Q_cут – расход сточных вод, поступающих на очистные сооружения;

р – плотность активного ила т/м³, так как влажность активного ила очень высока, то принимаем р=1,002 т/м³.

Аэробный  стабилизатор

 

Аэробная стабилизация осадков  сточных вод – процесс окисления  эндогенных и экзогенных органических субстратов и аэробных условиях. Аэробная стабилизация осадков проводится в сооружениях типа аэротенков.

Объем установки для аэробной стабилизации определяется по формуле:

                                     (67)

где  -  объем уплотненного избыточного активного ила, м³/сут;

t_см – расчетная продолжительность аэрации, принимаемая 6 суток при температуре воды 20 ⁰С.

Длина аэробного стабилизатора  определяется по формуле:

                                               (68)

где - объем аэробного стабилизатора;

В – ширина аэробного стабилизатора, принимаем 1м;

Н – высота аэробного стабилизатора, принимаем 1,5м.

Расход воздуха на аэробную стабилизацию принимаем 1 м³/ч на 1 м³ вместимости стабилизатора. При этом интенсивность аэрации принимаем не менее 6 м³/(м²×ч).

Расход осадка после аэробного  стабилизатора:

 м³/сут,                                    (69)

где - расход избыточного активного ила, м³/сут.

- влажность избыточного активного  ила, %;

- влажность стабилизированного  ила, %.

 

 

 

Радиальный  илоуплотнитель.

 

Полезная площадь  поперечного сечения радиального илоуплотнителя, м²

                                                     (70)

где - расчетная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя м³ /(м² -ч), принимаемая в зависимости от концентрации поступающего на уплотнение активного ила; при С=5-8 кг/м³

                                             (71)

Q– расчетный расход сточных вод, м³/сут;

П_max -  прирост ила, г/м³.

С - концентрация уплотняемого избыточного активного ила, г/м³

Высота рабочей  части илоуплотнителя

                                                     (72)

где – продолжительность уплотнения, принимаемая равной 10 ч при С = 5-7 г/л.

Общая высота илоуплотнителя

,м                                           (73)

где Н - высота рабочей зоны,

h - высота зоны залегания ила, равная 0,3 м при илоскребе;

h_б- высота бортов над уровнем воды, м.

м

Согласно [1], принимаем два илоуплотнителя.

 

2. Осадок из ЭФК.

 

Пена, снятая пеногонном с поверхности ЭФК, поступает в отстойник-декантатор. В нем происходит разрушение пены и разделение пенного продукта на жиромассу, осадок и декантированную воду.

Объем образующейся пены:

                                              (74)

    W_n=0,03*18,75=0,56м³/ч

Объем осадка, образующегося  в ЭФК, определяется по формуле:

                                           (75)

При декантации пены образуется 0,4∙0,56=0,22 м³/ч=1,4 м³/сут осадка

 

3. Осадок из жироловки

 

Объем осадка, образовавшегося  в жироловке –8,55 м³/сут, объем всплывшей жиромассы – 2,84 м³/сут

Пена из ЭФК  и всплывшая жиромасса поступают  в декантатор. Он предназначен для отделения твердых и суспендированных частиц из жидкостей.

Расход жидкости, поступающей в декантатор:

Q=2,84+27=29,84 м³/сут

Устанавливаем декантатор DO 250 со следующими характеристиками:

• диаметр червяка, мм – 250;
• двигатель, кВ – 12;
• максимальное число оборотов, мин^-1 – 4100;
• вес, кг – 860;
• расход, м³/ч – 1÷3;
• размеры ДхШхВ, мм – 2375х600х1370.

 

 

 

4. Механическое обезвоживание осадка

 

Сушка осадка на иловых площадках требует больших  площадей. С иловых площадок распространяется запах, кроме того, они содействуют  выплоду мух. Поэтому применяем  механическое удаление влаги. Обезвоживанию на фильтр-прессах подлежат осадки из жироловки, ЭФК и аэротенка-отстойника.

Расход осадка, поступающего на фильтр-пресс:

 W=8,55+9,22+1,4+0,065=18,75 м³ /сут

Преимущества фильтр-прессов:

• компактность установки за счет объединения ленточного фильтр-пресса и сгустителя в одном аппарате, надежность в эксплуатации, простота в обслуживании, высокая эффективность в работе;
• низкое энергопотребление и невысокие эксплуатационные затраты;
• ленточный фильтр-пресс может работать как в ручном режиме, так и в автоматическом;
• управление осуществляется с контрольной панели управления установкой обезвоживания;
• благодаря закрытой конструкции от устройства не распространяются неприятные запахи и брызги;
• для монтажа ленточного фильтр-пресса не требуется специальный фундамент.

Применяем 1 ленточный фильтр-пресс марки FW-PMT 2000 S со следующими характеристиками:

• ширина ленты фильтр-пресса, мм – 2000;
• длина, мм – 4000;
• ширина, мм – 1800;
• высота, мм – 2320;
• производительность, м³/ч – 7-14;
• производительность, кг/ч – 450.

Комплектация:

• Блок приготовления и дозирования полимера
• Шламовый насос
• Насос промывной воды
• Статический смеситель
• Компрессор для ленточного  фильтр-пресса с пневматическим регулированием натяжения ленты
• Контрольная панель управления установкой обезвоживания.

Влажность осадка после механического обезвоживание  на фильтр-прессах 75%.

Расход осадка после уплотнения:

 м³/сут,                                  (76)

где - расход неуплотненного осадка, м³/сут.

- влажность неуплотненного осадка, %;