Расчет сооружений для обработки осадка сточных вод (фильтр-прессы)

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9106

Расчет сооружений для обработки осадка сточных вод (фильтр-прессы)

Принимаем камерные фильтр-прессы типа ФКIМм.

Основными преимуществами камерных фильтр-прессов перед другими видами обезвоживающего оборудования (вакуум-фильтрами, центрифугами, ленточными фильтр-прессами) является более глубокая степень обезвоживания, поэтому их целесообразно применять в тех случаях, когда необходимо получение обезвоженного осадка более низкой влажности, как в нашем случае.

Габаритные размеры установки:

- длина – 6300 мм;

- ширина – 1350 мм;

- высота – 1900 мм;

Основные технические характеристики ФКIМм:

площадь фильтрующей поверхности – 52 м2;
рабочее давление – 1 МПа;
толщина осадка – 35 мм;
количество фильтровальных плит – 60 шт.;
размеры плит – Ф800 мм;
ширина ткани – 900 мм;
установленная мощность электродвигателя – 4,5 кВт;
диаметр трубопровода подачи суспензии – 70 мм;
ширина транспортной ленты для осадка – 1000 мм;
масса – 8930 кг;
отвод фильтрата – открытый.


Состав рабочего цикла фильтр-пресса:

зажим;
фильтрование;
просушка;
разжим;
выгрузка;
регенерация.


Количество промывной воды принимаем из расчета 0,002-0,003 м3/м2.

Для снижения удельного сопротивления и показателя сжимаемости осадка, т.е. для улучшения его водоотдающих свойств, осадок должен быть обработан минеральными реагентами или их сочетанием с присадочными материалами, перед подачей на камерные фильтр-прессы.

Тип, доза реагентов для обработки сточных вод определяется экспериментально.

Наиболее эффективными минеральными реагентом для кондиционирования осадков, образующихся при биологической очистке сточных вод, являются хлорное железо и известь. Взамен хлорного железа можно использовать промышленные отходы: плав хлоридов – отход титаномагниевого производства (ТУ 48-10-55-78) и отходы промышленности органического синтеза – хлориды алюминия, вместо извести строительной (ГОСТ 9179-77) возможно применение извести пушенки карбидной (ТУ 6-02-936-74). Однако дозу указанных реагентов должны быть увеличены в 1,2-1,5 раза по сравнению с дозами хлорного железа и извести.

В данном проекте первоначально принимаются в качестве реагентов хлорное железо и известь, дезодорирующие свойства которых будут определены по месту.

Производительность фильтр-пресса определяется по формуле:

т/ч; (6.37)

где F – фильтрующая поверхность, м2, F=52 м2;

h – толщина слоя осадка, м, h=35 мм;

ρ – плотность обезвоженного осадка;

W – влажность обезвоженного осадка, %, W=70 %;

τ – время технологического процесса, с, τ=30 мин.;

k – переводной коэффициент, равный 3,6·103.

т/ч.

Полученный в ходе технологического процесса осадок вывозится полигоны твердых отходов.

Расчет руслового рассеивающего выпуска с усиленной антикоррозийной изоляцией и оголовками с конически сходящимися выпусками

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9105

Расчет руслового рассеивающего выпуска с усиленной антикоррозийной изоляцией и оголовками с конически сходящимися выпусками

Рассчитываем стальной рассеивающий выпуск с усиленной антикоррозийной изоляцией и оголовками с конически сходящимися выпусками.

Длину распределительного трубопровода принимаем равной 80% от ширины реки в месте выпуска и определяется по формуле:

м; (6.28)

где Lр – ширина реки в месте выпуска, Lр=50 м;

м.

Количество сосредоточенных выпусков принимаем N=10 шт.

Диаметр рассеивающего устройства определяем по формуле:

м; (6.29)

где V0 – скорость выхода воды, которая должна быть больше, чем четыре скорости воды в реке;

м.

По сортаменту подбирается ближайший диаметр трубы: dос=50 мм;

Производим проверку скорости:

м/с; (6.30)

м/с.

>4·Vp, т.е. 2 > 4·0,2=0,8 условие выполняется;

Вводится вспомогательная величина:

; (6.31)

;

; (6.32)

где ΔU – разность скоростей на оси вытекающей струи и в водотоке, ΔU =0,1÷0,15 м/с;

.

Диаметр струи в расчетном створе определяем по формуле:

м; (6.33)

м.

Расстояние между сосредоточенными выпусками определяем по формуле:

м; (6.34)

где L2 – запас, равный 1 м;

м.

Проверим соответствие подобранного количества выпусков с требуемым по формуле:

шт.; (6.35)

шт.

Производим пересчет:

N=13 шт;

d0=0,045=50 мм;

V0ф=1,61 м/с

m=0,124;

ΔUm=0,0857;

d3=0,757 м;

L=1,757 м;

Nф=14 шт.

Диаметр оголовка (распределительного трубопровода) определяем по формуле:

м; (6.36)

м =125 мм.

Расчет вторичного радиального отстойника сточных вод

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9104

Расчет вторичного радиального отстойника сточных вод.

Гидравлическая нагрузка на поверхность отстойников определяется по формуле:

м3/(м2·ч); (6.28)

где Kset – коэффициент использования объема, Kset=0,45;

U0 – гидравлическая крупность, U0=1,4 мм/с.

м3/(м2·ч).

м2; (6.29)

где qw – часовой расход, qw=146,176 м3/ч;

м2.

Площадь зеркала одного отстойника диаметром 9 м равна 49,88 м2. Необходимое количество отстойников определяется по формуле:

шт; (6.30)

шт.

Принимаем 2 отстойника.

Остаточная концентрация загрязнений в очищаемом стоке составит:

мг/л;

мг/л;

мг/л.

Расчет высоконагружаемого биофильтра (аэрофильтра) сточных вод

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9103

Расчет высоконагружаемого биофильтра (аэрофильтра) сточных вод

Так как БПКп Lеп =394,4 мг/л, что больше 300мг/л, поэтому предусматривается рециркуляцию.

Определяем по формуле:

; (6.24)

Т.к. БПКп=394,4 мг/л, что более 300 мг/л, поэтому предусматривается рециркуляция, принимаем Lmix=300 мг/л. Принимаем, что допустимое БПК после аэрофильтров Lex = 15 мг/л.

.

По табл. 30 [10] для температуры сточных вод 14оС выбираем ближайшее к вычисленному значению Кaf, которое равно 23,1 при Нaf=4 м, qa=12 м3/м3, qaf=10 м3/(м3·сут) и 12 при Нaf=4 м, qa=12 м3/м3, qaf=20 м3/(м3·сут).

Методом интерполяции принимаем qaf=13,5 м3/(м3·сут).

Коэффициент рециркуляции определяется по формуле:

; (6.25)

.

Общая площадь фильтров определяется по формуле:

м2; (6.26)

м2.

Для подачи воздуха в аэрофильтры в помещении между аэрофильтрами предусматривается устройство вентиляционной камеры с вентилятором.

Принимаем 2 типовых аэрофильтра диаметром 18 м, высотой 4 м, общей площадью 462,4 м2.

Общий объем фильтрующего материала определяется по формуле:

м2.

Остаточная концентрация загрязнений в очищаемом стоке составит:

мг/л;

мг/л;

мг/л.

Удельный расход воздуха, согласно табл. 29 [10], принимается равным 12м3/м3.

Необходимое количество воздуха определяем по формуле:

м3/сут; (6.27)

м3/сут.

Принимаем один рабочих и один резервный вентиляторы низкого давления ЭВР-1, производительностью по 500 м3/ч.

Расчет первичного радиального отстойника сточных вод

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9102

Расчет первичного радиального отстойника сточных вод

Требуемая эффективность снижения концентрации взвешенных веществ при первичном осветлении воды в отстойнике определяем по формуле:

; (6.13)

где Сеп – концентрация взвешенных веществ в исходной воде, мг/л,

Сеп=520·0,7=364мг/л, после решеток и песколовок;

Сt – концентрация взвешенных веществ в воде после первичного отстаивания, принимаем Сt =100÷150 мг/л;

%.

По СНиП [7 табл. 30] для достижения требуемого эффекта осветления при ближайшей соответствующей начальной концентрации взвешенных веществ определяем необходимую продолжительность отстаивания воды в покое, путем интерполяции табличных данных, tset=898 сек.

Условная гидравлическая крупность взвешенных веществ, которую необходимо обеспечить при отстаивании в покое при высоте осветления, равной проточной части отстойника, определяем по формуле:

мм/с; (6.14)

где Hset – глубина проточной части в отстойнике, м;

Кset – коэффициент использования объема проточной части отстойника;

tset – продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1=0,45 м.

n2 – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод определяем по СНиП [7, чертеж 2], n2=0,23;

Величины Hset и Кset принимаем по СНиП [7 таб.31]

мм/с.

Производительность отстойника определяем исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле:

м3/ч; (6.15)

где Дset – диаметр отстойника, м;

den – диаметр впускного устройства, м;

υtb – турбулентная составляющая, мм/с, принимаем по СНиП [7, таб 32] в зависимости от скорости потока в отстойнике υw =5мм/с; =0;

Для определения диаметра отстойника рассчитываем радиус отстойника по формуле:

,м; (6.16)

где n – число отстойников, n=2;

м.

Принимаем отстойник диаметром 9 метров, с диаметром впускного устройства 0,5 м.

Фактическую скорость в отстойнике определяем по формуле:

мм/с; (6.17)

м/с = 0,5 мм/с.

Действительное время осветления воды в отстойнике определяем по формуле:

с = 1,2 ч.

Отсюда:

с; (6.18)

с.

Эффект осветления воды в отстойнике согласно СНиП [7, табл. 30] составляет 60,8 %.

м3/ч.

Принимаем 2 радиальных отстойников диаметром 9 м.



Масса сухого вещества, уловленного за сутки осадка определяем по формуле:

т/сут; (6.19)

где Q – расход сточных вод, м3/сут;

К– коэффициент корректирующий массу загрязнений, не учитываемых при анализе взвешенных веществ; К=1,2;

т/сут.

Объем осадка, выгружаемого из отстойников за сутки, определяем по формуле:

м3/сут; (6.20)

где Вос – влажность осадка ,%, Вос=95 %;

ρ – плотность осадка, т/м3, ρ=1 т/м3;

м3/сут.

Общая высота отстойника составляет:

Н=h1+ h2+ h3; (6.21)

где h1=Hset=3,1 м;

h2 – глубина слоя осадка, принимаем h2=0,3÷0,4 м по [2] h2=0,4 м;

h3 – высота борта отстойника над поверхностью воды, м, согласно СНиП [7,п.6.69] h3=0,3 м.

Н=3,1+ 0,4+ 0,3=3,8 м;

Остаточная концентрация загрязнений в сточных водах, поступающих из первичных отстойников на биологические очистные сооружения по взвешенным веществам и по БПКп определяется по формуле:

мг/л; (6.22)

мг/л; (6.23)

мг/л;

мг/л.

Расчет песколовки сточных вод

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9101

Расчет песколовки сточных вод

Средний секундный расход на очистную станцию составит:


q=3508,912/(3600·24)=0,041 м3/с. Следовательно, максимальный часовой расход будет qч=0,041·3600=146,176 м3/ч.

Рисунок 6.3. Тангенциальная песколовка:

1 – подводящий лоток, 2 – водослив, 3 – эрлифт, 4 – отводящая труба.



Принимаем 2 (п) отделения тангенциальных песколовок, а нагрузка на 1 м2 площади q0=110 м3/м2 в 1 ч. Площадь каждого отделения тангенциальной песколовки вычисляем по формуле:

м2; (6.7)

м2.

Диаметр каждого отделения определяется по формуле:

м; (6.8)

м.

Принимаем D = 1,5 м.

Глубина песколовки принимаем равной половине диаметра, т.е. h1=0,75 м.

Для накопление осадка служит конусное основание песколовки, высота его определяется по формуле:

м; (6.9)

м.

Объем конусной части определяется по формуле:

м3; (6.10)

м3.

Объем уловленного осадка за сутки определяется по формуле:

м3; (6.11)

м3.

Заполнение конусной части песколовки осадком будет происходить за период, определяемый по формуле:

сут; (6.12)

сут.

Осадок выгружается эрлифтом 1 раз в сутки.



Песчаная пульпа подается на песковые площадки, имеющие ограждающие валики Н=1÷2м и площадь их определяется исходя из нагрузки не более 3м3/(м2·год), т.е. площадь составит 0,561·365/3=68,25 м2.

Принимается 2 карты, площадью по 36м2, т.е. 3 х 12 м.

Для сбора воды устраивается дренажная система (перфорированные трубы), по которым отделенная вода от песчаной смеси поступает обратно на песколовки.

Расчет канализационной решетки стоковых вод

http://www.ce-studbaza.ru/werk.php?id=9100

Расчет канализационной решетки стоковых вод

Согласно СНиП [7] п.6.14 каналы очистных сооружений канализации и лотки сооружений рассчитываем на максимальных секундных расход сточных вод с коэффициентом 1,4 по формуле:

м/с; (6.4)

где q – максимальный расход сточных вод, q=0,041 м3/с;

м/с.


По расходу qp принимаем решетки типа РС-500, приведенный на рис.6.2.

Рисунок 6.2 Схема решеток типа РС-500.

Характеристики решёток типа РС-500:

- ширина решетки – ширина акнаоа (бака) – 500 (А);

- ширина фильтрующей части – 350 (Б);

- общая высота – 1320 (В);

- длина – 850 (Г);

- высота выгрузки осадка – 750 (Д);

- максимальная глубина канала (бака) – 800(Е);

- ширина прозоров – 2 (S);

- толщина фильтрующих пластин – 2 (Т);

- номинальная производительность по сточной жидкости – 210 м3/ч (Qс);

- номинальная производительность по чистой воде – 315 м3/ч (Qч);

- масса – 380 кг (G);

- максимальный уровень жидкости перед решеткой – 500 (Н);

- мощность электродвигателя – 0,37 кВт (W).



Ширина канала Вк=500 мм;

Наполнение в подводящем канале h­k=800 мм;

Уклон подводящего канала ik=0,002;

Скорость движения воды в подводящем канале Vk­­­­­=1,2 м/с;

Сечение подводящего лотка – прямоугольное.

Потери напора в решетке (подпор, создаваемый решетками) определяем по формуле 5.12:

;

м.

Объем отбросов, задерживаемых на решетках определяем по формуле:

м3/сут; (6.5)

где а – количество отбросов, снимаемых с 1000 м3 сточной жидкости, л, а = 30 л;

Qпп – расход сточных вод промышленного предприятия, м3/сут;

м3/сут.

Вес отбросов, задерживаемых на решетке, определяем по формуле 5.15:

т/сут.

Накапливаемые отбросы периодически выгружаются с решеток на ПРЕС- транспортер типа ПТГ, поставляемые в комплекте с решетками.