расчет (1193077), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Некоторые органические вещества являются ингибиторами для процесс а нитрификации, к ним относятся: фенолы, амины, аминосодержащие примеси, а также жиры, нефть, СПАВ, тяжелые металлы.

Длительность нитрификации зависит от концентрации аммонийного азота в исходной воде и от качества очищенной воды. Достижение концентрации аммонийного азота менее 1 мг/л требует значительного увеличения длительности аэрации и снижения нагрузки на ил до 0,07-0,09 кг на БПК₅ на 1 кг ила в сутки.

5.6.2 Денитрификация

Микроорганизмы активного ила способны использовать окислы азота в качестве источника дыхания при отсутствии молекулярного кислорода или низкой его концентрации.

Из всех кислородосодержащих соединений нитриты и нитраты используются для дыхания микроорганизмами как наиболее доступные. Для восстановления азота необходимо наличие энергетических субстратов в виде легкоокисляемых органических веществ(метанол, этанол, низшие кислоты жирного ряда).

Денитрификация может осуществляться за счет накопления загрязнений в активном иле , примесей в осветленных или неосветленных стоках , органических кислот(в результате брожения осадка). Скорость денитрификации повышается при наличии данных источников углерода и при

увеличении концентрации добавленного субстрата.

Скорость денитрификации зависит от температуры сточных вод. Концентрацию растворенного кислорода в зоне денитрификации следует снижать до минимального уровня. Рекомендуется принимать количество расходуемой величины БПК₅ на 1 г денитрифицированного азота нитратов равным 10-15 г/г при одновременной денитрификации и соответственном объеме денитрификатора от 50 до 20 % от общего объема аэрационных сооружений.

Рисунок 4.6.2.1. Устройство биоблока в коридорном аэротенке: СВ – сточные воды; ЦАИ – циркуляционный активный ил; ИС – иловая смесь на вторичные отстойники; АНА – анаэробная зона; АНО – аноксидная зона; ОКС – оксидная зона; R_i – циркуляция ила; R_N – циркуляция нитратов.

Применен двухкоридорный аэротенк, ширина коридора 6 м, глубина 4,5 м, в блоке 4 секции. Общий объем блока 18400 м³, объем одной секции 4600 м³, живое сечение коридора 27 м², длина коридоров 170 м. В первом коридоре размещены анаэробный и аноксидный отсеки. Потребный объем анаэробного отсека 360 м³, общая длина 13,3 м, принимается 14 м(целое число). Объем аноксидного отсека 630 м³, длина 23,3 м , к постройке принимается 24 м. Исходя из диагонального расположения мешалок-смесителей анаэробный отсек выполняем из двух ячеек длиной 7 м, а аноксидный – из трех ячеек по 8 м.

Нагрузка на ил:

H_i5 = 0,305 ( )^0,45*1,072^T-15 (4.6.1)

где – концентрация азота аммонийного в очищенной воде, равная 2 мг/л; – концентрация общего азота, мг/л; Т – температура сточных вод.

H_i5 = 0,305*(2/31,45)^0,45*1,072^20-15 = 0,13 кг/кг сут

Масса ила:

M_i = Q_max.сут L₅^en/H_i5 (4.6.2)

L₅^en – концентрация БПК после первичных отстойников, снижается на 25 %(223 мг/л), мг/л.

M_i = 19479,88*0,223/0,13 = 33415,49 кг

Приближенный рост ила:

P_i = H_i5^0,15 (4.6.3)

где C_взв – концентрация взвешенных веществ после первичных отстойников, снижается на 60 %, мг/л.

P_i = 0,13^0,15 = 60,83 г/м³

Возраст ила:

= L₅^en/P_i H_i5 (4.6.4)

= 0,223/0,06*0,13 = 28,59 сут

Количество азота в иле:

= 0,06 P_i (4.6.5)

= 0,06*60,83 = 3,65 г/м³

Ориентировочный состав очищенной воды по формам азота:

= +C_NO^ex+ (4.6.6)

= 2+6,5+1,5 = 10г/м³

Количество денитрифицированного азота:

= - - (4.6.7)

= 31,45-3,65-10 = 17,8 г/м³

Азот нитрифицированный по среднегодовому количеству:

= +С^ex_NO

= 17,8+6,5 = 24,3 г/м³

Анаэробная зона:

t_ана = (4.6.8)

t_ана = = 0,78 ч

Скорость денитрификации:

r_Д = 1,33L_уд^0,6(С_NO^ано)^0,12 1,072^T-15 (4.6.9)

где L_уд – обеспеченность субстратом; C_NO^ано – количество нитратов , выходящих из аноксидной зоны,г/м³.

r_Д = 1,33*16,63^0,6 0,5^0,12 1,072^20-15 = 9,36 г/м³ ч

Количество денитрификации:

t_Д = (4.6.10)

t_Д =17,8/9,36 = 1,9 ч

Скорость нитрификации:

r_н = D( )^0,45 1,072^T-15 (4.6.11)

где D – коэффициент, равный 8,37 для разбавленного стока;

r_н = 8,37( )^0,45 1,072^20-15 = 3,43 г/м³ ч

Продолжительность нитрификации:

t_Н = (4.6.12)

t_H = 24,3/3,43 = 7,09 ч

Общая продолжительность обработки в биоблоке 9 ч. Принимаем дозу ила 2,5 кг/м³.

Значение БПК ₅ очищенной воды:

L₅^ex = 13 ( )^0,45 (4.6.13)

L₅^ex = 13 ( )^0,45 = 3,76 г/м³

Требуемое содержание по фосфору:

J_p = (4.6.14)

где C_Pi^en – концентрация фосфатов на входе в биоблок, мг/л; – концентрация фосфатов на выходе из биоблока(0,2) мг/л.

J_p =(12,88-0,2)/60,83 = 0,21 г/г

Применим коагуляцию для снижения концентрации фосфора до величины 0,2 мг/л , предполагая реальное содержание фосфора в иле равное 0,02 г/г

Ожидаемая концентрация фосфора в воде:

= – J_p P_i (4.6.15)

= 12,88-0,02 60,83 = 11,66 мг/л

5.7 Вторичные радиальные отстойники

Вторичные радиальные отстойники рекомендуется использовать при производительности станции очистки не менее 20 тыс м³/сут.

При выходе воды из вторичных отстойников отчетливо наблюдается не вооруженным глазом значительная очистка от взвешенных и плавающих веществ по сравнению с водой выходящей из первичных радиальных отстойников.

Для задержки всплывающих фракций активного ила и лучшего распределения на входе в отстойник устраивается полупогруженная в воду перегородка, а перед водосборным водосливом – вторая перегородка; перегородки заглублены под уровень воды не менее чем на 0,3 м.

Высота борта отстойника над уровнем воды принимается также 0,3 м.

Унифицированные размеры радиальных отстойников следующие: 18, 24, 30 и 40 м и оборудуются илососами или же илоскребами. В первом случае ил сгребается в кольцеобразный иловый приямок, ширина которого принимается не менее 1-1,5 м, и далее откачивается плунжерными насосами; во втором – илососами, работающими под гидростатическим давлением не менее 0,9 м в.

ст., в отдельно расположенные иловые камеры, из которых откачивается иловыми насосами. Удаление ила из отстойников, как правило, непрерывное, но при обосновании может производиться и периодически, не реже чем через два часа.

При проектировании вторичных радиальных отстойников должны быть известны: расчетный максимальный часовой расход сточных вод, содержание взвешенный веществ и БПК_полн воды, поступающей в биоблок , доза активного ила и иловый индекс в биоблоке. По эти данным подбирается количество радиальных отстойников(в нашем случае принято 4) и количество выносимого активного ила из отстойников.

Производительность одного отстойника:

q_ss = q_w/n (4.7.1)

q_w – расчетный часовой расчет, м³/ч; n – количество отстойников(n , шт.

q_ss =683.3/4 = 170, 83 м³/ч

Гидравлическая нагрузка:

q_ssᵟ = (4.7.2)

d – диаметр распределительной полупогруженной перегородки(3-4),м.

q_ssᵟ = = 0,69 м³/ч м²

Рабочая глубина отстойника:

H_ss = 0,48*q_ssᵟ^1,25(0,1J_i*α_i)^{0,625-0,013αt} (4.7.3)

где J_i – иловый индекс,см³/г; α_i – доза активного ила в биоблоке,г/л; α_t – вынос активного ила из вторичного отстойника, принимается 10 мг/л.

Иловый индекс:

J_i = (4.7.4)

J_i = = 114,3 см³/г

H_ss = 0,48*0,69^1,25(0,1*114,3*2,5)^{0,625-0,01*10} = 1,76 м

1,5 1,76 5

Полная глубина отстойника:

H = H_ss+iD_ss/2+ _c.u+∆_н.u+∆ (4.7.5)

где i – уклон днища отстойника(0,05-0,005) м; _c.u – глубина слоя ила(0,3-0,5)м; ∆_н.u – высота нейтрального слоя(∆_н.u 0,3)м; ∆ - высота от уровня воды до борта отстойника(∆ 0,3)м.

H = 1,76+0,005*18/2+0,3+0,3+0,3 = 2,7 м

Производительность механизма для удаления ила:

q_мех q_wR_i/n+Q_mud^au/24 (4.7.6)

где Q_mud^au – суточный объем активного ила,м³/сут.

q_мех = 811,66*0,4/4+715/24 = 111 м³/ч

Суточный объем избыточного ила:

Q_mud^au = (G_mud^au/100-P)100 (4.7.7)

где G_mud^au – масса сухого вещества в избыточном активном иле, т/сут; P – влажность избыточного активного ила, %.

Q_mud^au = (1,41/100-99)100 = 141 м³/сут

P = 100- (4.7.8)

P = 100- = 99%

Масса сухого вещества в избыточном активного иле:

G_mud^au = Q_w (4.7.9)

G_mud^au = 19479,88* = 1,41 т/сут.

5.8 Аэробные стабилизаторы

Аэробные стабилизаторы применяются для стабилизации смеси сырого осадка и избыточного активного ила, а также избыточного активного ила, уплотненного или неуплотненного, при влажности не менее 98 %.

В случае, когда влажность превышает это значение (стабилизируемого ила) предусматривают рециркуляцию активного ила.

Степень распада беззольной части осадка при аэробной стабилизации 25-35 % и более.

Процесс идет при хорошем перемешивании , аэрации и температурах от 8 до 35 градусов(оптимальной считается температура выше (15-20 градусов).

Для поддержания требуемых температур осадок подогревается в холодное время года при помощи теплообменников.

Аэрация осадка пневматическая (фильтросные или перфорированные трубы) с интенсивностью не менее 6 м³/ч м³.

В конце коридоров стабилизаторов проектируются уплотнители , рассчитанные на 2-5 ч. Осадок из уплотнителей удаляется самотеком на насосную станцию и перекачивается на иловые площадки, иловая вода отводится в аэротенк.

При расчете принимаются : степень распада осадка в стабилизаторе(не менее 25%), способ аэрации, температура стабилизируемого осадка, габариты стабилизатора, глубина и ширина коридоров.

1 – подача смеси осадков, 2 – отвод стабилизированного уплотнённого осадка, 3 – отвод иловой воды, 4 – подача воздуха; 5 – зона стабилизации; 6 – зона уплотнения; 7 – фильтросные трубы.

Рисунок 4.8.1 – Конструкция аэробного стабилизатора

Продолжительность аэрации активного ила:

t_au = 0,35(100-p)[1+0,576(100-p)]1,08^20-Tc (4.8.1)

где Tc – температура в стабилизаторе; p – влажность избыточного активного ила,%.

Характеристики

Список файлов ВКР