Пояснительная записка (1212467), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

- общий коэффициент неравномерности, равный 1,48.

=0,705*3600=2538 м³/сут

Число прозоров решетки

, (1.1)

где - ширина прозора, принимаем 6 мм=0,006 м;

- глубина воды перед решеткой, принимаем 1,2 м;

- средняя скорость в прозорах решетки, принимаем 0,9 м/с.

Ширина решетки

, (1.2)

где - толщина фильтрующих пластин, принимаем 3мм=0,003м.

=0,006*114+0,003(114-1)=1,023 м

Потери напора в решетках

(1.3)

где – коэффициент местного сопротивления, определяется

(1.4)

Количество задерживаемых отходов

(1.5)

Объем отходов

, (1.6)

где - влажность осадка, 80%;

- объемный вес, 750 .

Объем накопителя отходов

, (1.7)

где - время накопления, 5сут.

Принимаем два накопителя объемом 17 м³.

9.1.3 Реконструкция аэротенков

В процессе механической очистки городских сточных вод содержание азота уменьшается всего на 5-6%, что и определяет необходимость в очистке. Аэротенк-отстойник не обеспечивает требуемых показателей удаления азота и фосфора, поэтому реконструируем его в денитрификатор-нитрификатор.

9.1.4 Принципы биологического удаления азота и фосфора

Технология последовательного двухстадийного окисления азота обуслов­лена условиями существования бактерий-нитрификаторов (Nitrosomonas и Nitrobaeter), не терпящих присутствия в воде легкоокисляемых органических веществ. На стадии окисления углерода они ингибированы и включаются в ак­тивную деятельность только после окисления 60-70% органических загряз­нений, или в иной трактовке — после значительного снижения величины БПК5. Выделение части объема аэротенка и периода аэрации на прохождение нитри­фикации снижает расчетные нагрузки на ил в 1,5-2 раза, что должно быть учтено в расчетах. Удельная скорость очистки должна зависеть от глубины окис­ления азота, а не только от наличия кислорода и степени снижения БПК.

Нитрификация. Процесс нитрификации рассматривают как двухстадийный процесс, осуществляемый группами бактерий-хемоавтотрофов. В активном иле их количество колеблется в пределах до 10-15% от общей биомассы. Нитрификаторы окисляют аммонийный азот до нитритов, и затем до нитратов.

Контроль за содержанием нитрифицирующих бактерий в активном иле осуществляется по возрасту ила.

Нитрифи­кация происходит в оптимальном режиме при концентрации кислорода 3-4 мг/л.

Некоторые органические вещества являются ингибиторами для процесса 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 БПК5 на 1 кг ила в сутки.

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 сточных водах, органических кислот (в результате кислого 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.

9.1.5 Расчет параметров работы биоблока

Нагрузка на ил, кг/кг∙сут

, (2)

Масса ила, кг

, (2.1)

Приближенный рост ила, г/м³

, (2.2)

Ориентировочный возраст ила, сут

, (2.3)

Количество азота в иле

Ориентировочный состав очищенной воды по формам азот

,

Количество денитрифицированного азота

,

Азот нитрифицированный по среднегодовому количеству

,

Анаэробная зона при Н_i5 = 0,125 кг/кг∙сут., и Т = 20 С^о,

Скорость денитрификации при L_уд = 9,9 г/л, в количестве нитратов на выходе из аноксидной зоны 0,5 мг/л., г/м³∙ч.

,

Продолжительность денитрификации, ч

Скорость нитрификации, г/м³∙ч

Продолжительность нитрификации, ч

,

Общая продолжительность обработки сточных вод в биоблоке 7,94 часа.

Значение БПК₅ очищенной воды

,

Требуемое содержание по фосфору

,

Ожидаемая концентрация фосфора в воде, мг/л

,

После доочистки на мембранных фильтрах показатели по фосфору снизятся до величины НДС. Конструктивное оформление блока осуществлено по типу коридорных аэротенков. Применен двухкоридорный аэротенк, ширина коридора 6 метров, глубина 4,8 метров, в блоке 4 секции. Общий объем блока 20145 м³. Длина коридоров 60 метров. В первом коридоре размещены анаэробный и аноксидный отсеки. Исходя из диагонального размещения мешалок, анаэробный отсек выполняем из двух ячеек длиной 15 метров, и аноксидный-из двух по 15 метров.

9.1.6 Расчет системы аэрации

Система аэрации должна обеспечивать заданный кислородный режим и необходимую интенсивность перемешивания.

Удельный расход воздуха при пневматической аэрации определяется по формуле

, (3)

где – удельный расход кислорода воздуха, 1,1 мг/мг БПК_полн [1];

– коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимаем 1,575 [1];

– коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов, при глубине погружения 3,95 м равен 2,92 [1];

– коэффициент качества воды, т.к. в сточной воде присутствуют СПАВ равен 0,615 [1];

– коэффициент, учитывающий температуру сточных вод;

– растворимость кислорода воздуха в воде.

где – среднемесячная температура сточной воды за летний период, 21ºС.

где – глубина погружения аэратора, 4,95 м;

– растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, 9 мг/л [6].

мг/л

Удельный расход воздуха составляет

м³/м³

Интенсивность аэрации определяется по формуле

где – рабочая глубина аэротенка, 5 м; – период аэрации, 3 ч.

м³/м²∙ч

Общий расход воздуха на аэротенки составит

По данным параметрам подбираются три роторные воздуходувки типа ТВ-175-1,6-В2 из них две рабочие (параллельная работа) и одна резервная.

Техническая характеристика воздуходувки:

- производительность:167 м³/мин;

- конечное давление: 0,163 МПа;

- мощность электродвигателя: 150 кВт;

- частота вращения: 2950 об/мин;

- тип двигателя 4АМ 280 М2;

- масса 5880 кг;

- габариты 3025х1585х1580;

Общее количество воздуха, подаваемое на различные сооружения очистки сточных вод, составит

где - воздух подаваемый на песколовки, 126 м³/ч; - воздух подаваемый на флотационный илоуплотнитель, 0,85 м³/ч.

м³/ч

Количество тарельчатых аэраторов в одной секции аэротенка находится по формуле

где – расход воздуха на один аэратор, 6 м³/ч.

шт

Принимаем аэрационную систему «Аква-пласт» на базе дисковых аэраторов с резиновой перфорированной мембраной АР-300-М.

Основные параметры аэратора АР-300-М

- диаметр аэратора: 300 мм;

- диаметр воздуховода: 90 – 110 мм;

- стандартная эффективность переноса кислорода (SOTE) при глубине погружения 4 м: 22-27%;

- минимальное расстояние до дна аэротенка: 150 мм;

- рабочий расход воздуха на аэратор: 3-7 м³/ч м;

- потери напора: 1,5-3 кПа;

- длина аэрационных модулей: до 60 м;

- количество рядов в аэрационной группе: 1-20 шт;

- расстояние между рядами: 400-2500 мм;

- расстояние между аэраторами: 397-1500 мм;

9.1.7 Расчет мешалок

В анаэробных и аноксидных зонах блока биологической очистки должно быть исключено появление растворенного кислорода и обеспеченно перемешивание иловой смеси во избежание осаждения активного ила на дно сооружений.

Определим мощность мешалок для денитрификатора и предденификатора по формуле

Вт/м³

Мощность мешалки для анаэробной зоны составит:

Вт

Мощность мешалки для аноксидной зоны составит:

Вт

9.1.8 Мембранные фильтры

К недостаткам традиционных технологий очистки относятся относительно большие объемы очистных сооружений (аэротенков и вторичных отстойников) и степень очистки, которая не всегда удовлетворяет современным требованиям к сбросу очищенных сточных вод в водные объекты. Потенциальные возможности традиционных процессов биологической очистки с активным илом оказались практически исчерпанными. Дальнейшее радикальное улучшение характеристик возможно путем применения принципиально новых решений.

Коренное улучшение технико-экономических характеристик биотехнологий очистки сточных вод весьма перспективно в направлении создания гибридных технологий, максимально использующих достоинства биологических методов и мембранного фильтрования.

Технология очистки сточных вод в МБР позволяет сократить объемы очистных сооружений, занимаемую ими площадь, сократить количество элементов очистных сооружений, исключив из технологической схемы первичные и вторичные отстойники, блок доочистки, упростить условия эксплуатации, улучшить качество очищенного стока по ХПК и по БПК, обеспечить практически полное удаление взвешенных веществ и аммонийного азота.

Характеристики

Список файлов ВКР