Диссертация (1141490), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Конструкции кассет петельной полимерной загрузкиРазработанная биозагрузка может применяться в двух основных типахреакторов: капельный биофильтр, контактный аэрационный биореактор.Использованиебиозагрузкивкапельномбиофильтреэкономическиэффективно на малых сооружениях производительностью до 3 м3/сут. В данномтехнологическом решении применяются фильтрующие элементы из полимернойзагрузки, собираемые в несколько ярусов (рисунок4.1), располагаемые поперекфильтруемого капельного потока. Схема ярусов биофильтра приведена нарисунке 4.2.Рисунок 4.1 – Петельная загрузка в виде фильтрующего кольца, применяемая вбиофильтрах97Рисунок 4.2 – Конструкция ярусной загрузки для биофильтровПри использовании петельной загрузки в контактных биореакторах онамонтируется в виде кассет из элементов загрузки.
Конструкция единичногоэлемента биозагрузки описана в разделе 2.1. Внешний вид единичного модуляпредставлен на рисунке 2.5.Единичные элементы биологической загрузки объединяются в кассеты,которые блочно монтируются в аэрируемый канал контактного биореактора.Количество элементов в кассете подбирается с учетом конструктивныхособенностей канала реактора. На рис 4.3 представлена кассета с 4 элементами.98Рисунок 4.3 – Кассета с четырьмя единичными элементами петельнойбиозагрузки в сборе4.3. Технологические параметры петельной загрузкиДля проектирования сооружений с петельной загрузкой разработаналгоритм, приведенный на рисунке 4.4.99Исходные данныеРасход, состав СВ (БПК, ХПК, NH4, PO4, др.)Динамика поступления сточных вод.Требования к составу очищенных сточных водТребуемая эффективностьработы КОСПодбор технологииСостав оборудованияРасчет требуемойокислительной мощностиблока биологической очисткиРасчет блока биологической очистки∆ХПК∆БПК∆NТребуемоеколичествоэлементов загрузкиТребуемыйобъембиореактораКоличествоосадкаРасходвоздухаПодборразмеровбиореактораТехнологическое решениеРисунок 4.4 – Алгоритм проектирования биологических КОСОсновой для расчета сооружений биологической очистки являетсятребуемая окислительная мощность [13,28,60], определяемая исходя из объема исостава поступающих сточных вод и требований к очищенной воде.Исходяизокислительноймощностиодногоэлементазагрузки,определяется требуемое количество единичных элементов.
Затем с учетом100разработанных рекомендаций по их размещению в реакторе (раздел 4.5)определяютсяминимальныеобъемыреакторасучетомтребуемойпродолжительности контакта сточных вод с биопленкой и допустимой нагрузкина биоценоз. На основе полученных данных проектируется емкость соптимальными размерами, определяется длина аэрационных элементов итребуемый расход воздуха для аэрации, объем образующегося осадка. Пополученному комплексу параметров формируется итоговое технологическоерешение и подбирается необходимое оборудование.Для проектирования контактных биореакторов с использованием петельнойзагрузки, необходимо пользоваться технологическими параметрами загрузки,приведенными в таблице 4.1.Таблица 4.1Технологические параметры петельной загрузки1 м3 загрузкиПараметрВес биозагрузки без биомассы (помокрому взвешиванию)Вес биозагрузки с биомассой (помокрому взвешиванию)Удельный вес биомассы (по мокромувзвешиванию)Удельный вес биомассы (по сухомувеществу)Скорость окисления (1 м3 биозагрузки)Скоростьнитрификацииденитрификации (1 м3 биозагрузки)иСкорость окисления (1 м3 биореактора)Скоростьнитрификацииденитрификации (1 м3 биореактора)и1 элемент загрузкивеличинаед.
изм.величинаед. изм.76,7кг/м30,92кг326,7кг/м33,92кг250кг/м33кг9,5кг/м30,114кг85г БПК5/ч--195г ХПК /ч--20г N-NH4/ч--12г N-NO3/ч--25,5г БПК5/ч--58,5г ХПК /ч--6г N-NH4/ч--3,6г N-NO3/ч--При проектировании биофильтров с петельной загрузкой определяетсятребуемое количество элементов загрузки с учетом необходимой окислительной101мощности сооружений.
Удельная поверхность одного элемента загрузки длябиофильтров составляет 46,5 м2, что соответствует 2860 м2/м3.Загрузкавыполняется из петельного материала и размещается на каркасе из полимерныхтруб с приданием загрузочному материалу формы тора с наружным диаметром970 мм. Технологические параметры данной загрузки аналогичны петельной.Окислительная мощность биофильтра формируется количеством элементов ивысотой горловины, в которой они размещаются.4.4.
Размещение элементов биозагрузки в биофильтреВ биофильтрах элементы разработанной полимерной загрузки (торы)размещаются один над другим в фильтровальном пространстве перпендикулярноорошаемому потоку с их жестким закреплением на горловине (рисунках 4.5-4.7).Кольца биозагрузки не затоплены, работа сооружений схожа с орошаемымбиофильтром. Расстояние между ними принимаются не менее 90 мм дляобеспечения свободной циркуляции воздуха и очищаемой воды.Рисунок 4.5 – Биофильтр с петельной загрузкой в работе102Рисунок 4.6 – Конструкция биофильтра очистного сооружения с предлагаемойполимерной петельной биозагрузкой: 1 – торы с полимерной петельнойбиозагрузкой; 2 – сплинкер-ороситель, подающий осветленные сточные воды; 3 –корпус биореактора; 4 – вентиляционный зонтРисунок 4.7 – Внешний вид биофильтра с петельной загрузкой103Принципы размещения биофильтров в составе комплекса очистныхсооружений приведены в разделе 5.1.4.5.
Размещение элементов биозагрузки в контактном реактореКассета представляет собой вертикально ориентированные сблокированныеединичные элементы петельной загрузки на горизонтально расположенныхполипропиленовых трубах. Кассета применяется для упрощения монтажабиозагрузки в контактных биореакторах и удобства их обслуживания.Схема размещения кассет петельной биозагрузки в коридоре контактногоаэрационного биореактора приведена на рисунке 4.8.Элементыбиозагрузкидолжныориентироватьсявертикальнонадаэраторами.
Заглубление верхней кромки под уровень жидкости должно быть неменее 50 мм, расстояние над аэраторами не менее 200 мм. Образующийся отаэратораводо-воздушныйпотокобеспечиваетпромывкувнутреннегопространства элементов биозагрузки и массоперенос питательного субстрата втолще жидкости реактора в матрикс биопленки. Минимальное расстояние доаэратора позволяет полностью раскрыть «аэрационный факел» и обеспечитьдостаточную диспергацию воздуха.Сбор элементов загрузки в кассету осуществляется с помощью двух труб –верхней и нижней, на которые надеваются трубчатые элементы.
Верхняя трубанесет массовую нагрузку и ее диаметры должен быть не менее 32 мм. Нижняятрубаобеспечиваетпространственноеудержаниеединичныхэлементовотносительно друг друга, не принимает нагрузку по весу, поэтому ее диаметрсоставляет 20 мм. Толщина стенок выбирается в зависимости от количестваудерживаемых элементов:•1-5 элементов – PN10 (толщина стенки не менее 3 мм),•6-10 элементов – PN20 (толщина стенки не менее 5,6 мм),104•более 10 элементов – требуется усиление трубы армирующимэлементом с герметизацией внутреннего пространства трубы заглушками, расчетпроизводить по прочности с учетом массы кассеты с биомассой.При монтаже кассет биозагрузки в коридор биореактора нижние и верхниетрубы фиксируются специальными удерживающими скобами с дополнительнымкреплением верхней трубы пластиковыми болтами и гайками.При монтаже кассет требуется обеспечить достаточные для циркуляцииводо-воздушного потока и предотвращения заиливания биозагрузки расстояния всвету между единичными элементами (не менее 30 мм) и отдельными соседнимикассетами (не менее 50 мм).При монтаже системы трубчатой аэрации возможно два расположения –продольное и поперечное относительно кассет биозагрузки.
При поперечномрасположении расстояние по осям аэраторов должно быть не более 500 мм, припродольном расстояние выбирает из условия обеспечения удаления края кассетыбиозагрузки не более 300 мм от оси аэратора. Для унификации технологическихрешений рекомендуется делать коридор и размеры кассеты подходящими длянормальной работы одного аэратора.При монтаже биозагрузки в биореакторы с изменяющимся уровнемжидкости разработан плавающий модуль (рисунок4.9). Он представляет собойцентральный стержень с элементом обеспечения плавучести, к стержню крепятсяэлементы биозагрузки.Плавучесть модуля может изменяться в процессе эксплуатации ввидуобрастания биозагрузки, для калибровки плавучести предусмотрен открываемыйстержень-поплавок, в который может догружаться или отгружаться песок, чтоизменяет параметры плавучести модуля в целом.
Настройка модуля должнаучитывать минимальное погружение кассет биозагрузки на 50 мм.105Рисунок 4.8 – Схема размещения кассет загрузки в контактном реакторе:1 – коридор биореактора, 2 – стенки коридора, 3 – трубы крепления единичныхэлементов, 4 – единичные элементы петельной биозагрузки, 5 – аэратор106Рисунок 4.9 – Плавающий элемент на основе петельной загрузки для контактныхреакторов с переменным гидравлическим уровнемПрименение модуля должно осуществляться только в аэрационныесооружения во избежание заиливания биозагрузки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
