Водоотведение и очистка сточных вод дрожжевого завода

дрож.завод.dwg

Поворотные и смотровые колодцы
условно не показаны.
Принципиальная технологическая схема очистки
производственных сточных вод и осадка
Накопительнаяnемкость

дрож.завод.doc

Пермский государственный технический университет
Строительный факультет
Кафедра водоснабжения и водоотведения
Курсовой проект на тему:
«Водоотведение и очистка сточных вод дрожжевого завода»
Фефилова Ю.В. ВВ-07-1
Симонова Т.С. ВВ-07-2
Исходные данные .. .2
Краткая характеристика промышленного предприятия .3
Выбор принципиальной технологической схемы ..3
Расчет количества ливневых сточных вод с территории промышленного
Описание принятой технологической схемы очистки сточных вод и обработки
образующегося осадка .. 5
- Основная технологическая схема .5
- Схема обработки осадка . . ..6
Расчет основных сооружений . .. ..7
- Электрокоагулятор . .. ..7
- Отстойник с тонкослойным модулем 11
- Накопительная емкость .. .13
- Напорный фильтр 13
- Вторичный отстойник .. .. 17
- Ионообменная установка .18
Расчет блока обработки осадка . . 19
- Накопительная емкость 19
- Расчет количества сырого осадка и избыточного ила .. 19
- Илоуплотнитель .. .21
- Иловые площадки .. ..22
Библиографический список 23
Вариант №19 Дрожжевой завод
Режим работы 2 смены
Площадь водосбора км2 25
Кол-во сточных вод м3сут750
Взвешенные вещества мгл 6501
Сульфаты мгл 35001000
БПКпол. мг О2 л. 9506
Очищенная сточная вода подается в оборотную систему промышленного
Краткая характеристика промышленного предприятия
В данном курсовом проекте осуществляется разработка технологической
схемы расчет и компоновка сооружений по очистке и отведению стоков
Водоотведение и очистка сточных вод. На заводах хлебопекарных дрожжей
сточные воды образуются:
в результате сепарирования дрожжей (последрожжевая бражка-
высококонцентрированный сток);
при промывке биомассы дрожжей;
в результате прессования дрожжей;
при мойке технологического оборудования трубопроводов полов
салфеток фильтр-прессов или вакуум-фильтров;
при охлаждении питательных сред дрожжевой суспензии воздуха
подшипников компрессоров и воздуходувных машин.
Сточные воды дрожжевого завода содержат загрязнения характерные для
предприятия биологической промышленности характеризуются большим
содержанием БПК ХПК взвешенных веществ и сухого остатка. Перед сбросом
промстоков в городскую канализационную сеть необходима их предварительная
очистка на локальных очистных сооружениях завода. В соответствии с
требованиями по очистке определен состав сооружений выбрано
технологическое оборудование и скомпонована станция очистки сточных вод.
Выбор принципиальной технологической схемы для очистки сточных вод
Электрохимическая очистка. Перед подачей на сооружения биологической
очистки необходимо снизить содержание взвешенных веществ в сточных водах до
допустимых поэтому установлен электрокоагулятор для снижения содержания
взвешенных веществ на 85%и снижает ХПК на 30%.
Механическая очистка. Для предотвращения попадания коагулянта в
биологические очистные сооружения для снижения содержания взвешенных
веществ и ХПК установлены сооружения механической очистки. Отстойник с
тонкослойным модулем который удаляет до 70% взвешенных веществ и напорный
песчаный фильтр эффект очистки на котором по взвешенным веществам 96 %.
Биологическая очистка. Для биологической сточных вод от органических
примесей установлен аэротенк с продленной аэрацией. Эффект очистки по БПК
составляет 975% и ХПК 93%.
Местоположение пункта – Пермь;
Разбивка селитебной площади по виду поверхности:
- асфальтовые мостовые – 10%
- зеленые насаждения – 50%
Расчет ведется по пп. 211-219 СНиП 2.04.03-85.
Расходы дождевых qr лс следует определять по методу предельных
интенсивностей по формуле
где zmid — среднее значение коэффициента характеризующего поверхность
бассейна стока. определяемое согласно п. 2.17;
А п — параметры определяемые согласно п. 2.12;
F — расчетная площадь стока га определяемая согласно п. 2.14;
tr — расчетная продолжительность дождя равная продолжительности
протекания поверхностных вод по поверхности и трубам до расчетного участка
мин и определяемая согласно п. 2.15.
Определение параметров работы дождевой сети.
Параметры работы дождевой сети определяются по СНиП 2.04.03-85 по
данным табл. 4 и черт. 1.
q20 – интенсивность дождя лс на 1 Га для данной местности
продолжительностью 20 мин при P = 1 год; q20= 60 лс*Га для Перми.
P – период однократного превышения расчетной интенсивности дождя
назначается в зависимости от условий расположения дождевых коллекторов.
Этот период времени в годах в течение которого один раз будет происходить
переполнение сети при этом под переполнением понимают подпор в колодцах
напорный режим работы сети а не затопление территории;
n [p для Перми n=0.71. [pic]=1.54
mr – среднее количество дождей за год; для Перми mr=150
Параметр A определяют по формуле :
Zmid – среднее значение коэффициента характеризующего поверхность
[pic]- общая площадь стока – селитебная площадь = 100%
Удельный расход дождевых вод:
tr=30 мин – средняя продолжительность дождя.
Расходы дождевых вод с площади предприятия [pic] лс следует
определять по формуле:
[pic]- расчетная площадь стока Га. Селитебная площадь промпредприятия
обслуживаемых расчетным участком дождевой сети. F=1.25 Га
[pic]- удельный расход дождевых вод.
Qдож=2706*60*601000=974 м3сут расход дождевых вод при максимальной
продолжительности дождя 60 мин и средней интенсивности 2165 лс.
Ливневые стоки очистки не подвергаются они собираются системой
закрытых и открытых лотков и отводятся в городскую водопроводную сеть.
Выбор схемы очистки дождевых вод
Принимается схема очистки дождевых вод с разделительным колодцем. По
этой схеме первые – наиболее загрязненные и последние порции дождя
поступая в разделительный колодец направляются в аккумулирующую емкость
откуда поступают на очистку. Средние порции дождя из разделительного
колодца (условно чистые воды) подаются в другую аккумулирующую емкость и
сбрасываются в канализацию их очистка не требуется.
Для снижения концентрации взвешенных веществ в воде устанавливается
отстойник. Принимается отстойник с тонкослойным модулем в виду больших
концентраций взвеси и жестких требований к сбрасываемой воде. Отстойник с
тонкослойным модулем обладает высокой эффективностью очистки и малыми
габаритными размерами что позволяет значительно сократить размеры всех
очистных сооружений. Помимо этого отстойник выполняет функции нефтеловушки
так как содержит колисцирующий модуль. Нефтепродукты всплывают на
поверхность воды и удаляются скребковыми механизмами в бак-накопитель.
Нефтепродукты снимаются в данной схеме сорбционными методами что
обусловлено их требуемой концентрацией в сбрасываемой воде: 1мгл можно
достичь только на сорбционном фильтре. Для того чтобы мы могли
использовать сорбционные фильтры для очистки дождевых вод необходимо
чтобы концентрация взвешенных веществ в воде была не более 1мгл. Для того
чтобы добиться такой концентрации перед сорбционными установками
устанавливается механический фильтр.
образующихся осадков (шламов)
Основная технологическая схема.
На дрожжевом заводе исходную сточную воду из чанов подают на вакуум-
фильтр где понижают её влажность с 99% до 68%. В результате образуется
сток содержащий дрожжевую «бражку». Эту культуру дображивают в
накопительных емкостях типа ферментер. В результате брожения стоки меняют
свою структуру сохраняя те же показатели БПК ХПК и другие. Далее сточные
воды подают на первую стадию электрохимической обработки - в
Электрокоагулятор предназначен для деструкции органических веществ
содержащихся в сточных водах. Из биологической культуры (бражки) при её
деструкции образуются взвешенные вещества которые задерживаются на
коагулянте образованном при разложении Fe-пластин. На другой пластине в
это время выделяется газ и происходит флотация. Таким образом в
сооружении происходит всплытие загрязнений за счет флотации и осаждение
взвешенных веществ за счет коагуляции.
На поверхности образуется флотошлам в состав которого входят
взвешенные вещества его отводят и собирают в накопительные ёмкости для
дальнейшей обработки и утилизации. Воду после электрокоагуляционной
установки отправляют на отстойник для осаждения коагулянта.
Для осаждения коагулянта и взвешенных веществ содержащихся в воде
устанавливаем отстойник с тонкослойным модулем. Тонкослойный модуль
отстойника необходим для повышения эффективности очистки по взвешенным
веществам по сравнению с отстаиванием без модуля с 50 % до 70%. После
отстойника устанавливают накопительную емкость. Она необходима для перехода
от сооружений с безнапорным режимом (отстойник) в напорный (напорный
Для доочистки воды от взвешенных веществ выносимых из первичного
отстойника применяем механический напорный фильтр с загрузкой из кварцевого
песка. Осветление воды при пропуске ее через осветительный фильтр
происходит в результате прилипания к зернам фильтрующего материала
грубодисперсных примесей воды которые задерживаются на поверхности и в
порах фильтрующего материала.
Так как стоки дрожжевого завода содержат большое количество
органических примесей необходимо устанавливать сооружения биологической
очистки сточных вод. В качестве основного сооружения биологической очистки
принимаем аэротенк. В аэротенке происходит окисление органических веществ
сточных вод микроорганизмами составляющими основную часть активного ила в
присутствии кислорода воздуха.
Вторым сооружением блока биологической очистки является вторичный
отстойник. Вторичный отстойник предназначен для выведения из сточных вод
После электрохимической механической и биологической очистки сточные
воды через перепадной колодец направляют в городскую канализационную сеть.
Схема обработки осадка.
Все осадки образующиеся на очистной станции попадают в единую
накопительную емкость. В процессе очистки образуются следующие виды
флотошлам от электрокоагуляционной установки
сырой осадок от первичных отстойников
осадок от песчаных фильтров
избыточный активный ил из вторичных отстойников.
Из накопительной емкости осадок поступает в септик. Септик – это
резервуар прямоугольный в плане в верхней части которого происходит
отстаивание сточных вод а в нижней сбраживание осадка. Сброженный и
уплотненный осадок откачивается насосами и обезвоживается на иловых
площадках или вывозится ассенизационными машинами на централизованные
очистные сооружения. В данной схеме предусмотрено после обеззараживания
уплотнение осадка на илоуплотнителе и обезвоживание осадка на иловых
В процессе уплотнения осадка на илоуплотнителе образуется
стабилизированный и уплотненный осадок а так же иловая вода которая
отправляется в аэротенк на повторную обработку. Иловые площадки
предназначены для обезвоживания осадка в естественных условиях.
Расчет основных сооружений
На дрожжевом заводе исходную воду из чанов подают на вакуум-фильтр где
понижают её влажность с 99% до 68%. В результате образуется сток
содержащий дрожжевую «бражку». Эту культуру дображивают в накопительных
емкостях типа ферментер. В результате брожения стоки меняют свою структуру
сохраняя те же показатели БПК ХПК и другие.
Q=750 м3сут=3125 м3час.
W=Q*t=3125*25=781 м3
где t=25 часа – время аэрации и перемешивания стоков в емкости.
Принимаем серийно выпускаемый ферментер объемом 100 м3 коэфиициент
заполнения жидкостью 08 удельный расход воздуха 1м3 воздуха на 1м3
Размеры ферментера назначаем конструктивно: D=5м Н=4 м.
Вода на выходе имеет рН=65.
содержащихся в сточных водах для коагуляции хлоридом железа который
образуется при катодном разложении электродов из железных пластин для
флотации которая происходит за счет выделения газа при разложении другого
электрода. Таким образом в сооружении происходит три процесса:
электрофлотация электродиструкция электрокоагуляция.
Сущность процесса электрокоагуляции:
Из биологической культуры (бражки) при её деструкции образуются
взвешенные вещества которые задерживаются на коагулянте образованном при
разложении Fe-пластин. На другой пластине в это время выделяется газ и
происходит флотация. Таким образом происходит всплытие загрязнений за счет
флотации и осаждение взвешенных веществ за счет коагуляции.
Первая-вторая стадии: электрофлотокоагуляция
Q=750 м3сут=3125 м3час
В соответствии с п.6.99. СниП 1: электрофлотационные установки
надлежит применять при очистке сточных вод с содержанием взвешенных веществ
более 100 – 150мгл что подходит для данного вида сточных вод.
Электрофлотация- процесс пропускания через сточную жидкость постоянного
электрического тока вследствие чего происходит электролиз воды и на
электродах выделяются газы которые флотируют загрязнения. В данном
курсовом проекте в качестве электродов используются стальные пластины.
Определяем необходимую дозу коагулянта FeСl3 в зависимости от
содержания взвешенных веществ по СНиП 2.04.02-84:
Определим часовой расход FeСl3 гч:
Q=3125 м3ч – расход воды;
По атомной массе железа определим процент и часовой расход железа
необходимый для образования хлорида FeСl3.
FeСl3=[pic]+3[pic] (3*35452+55847) -100%
Часовой выход металлического Fе:
Определяем величину рабочего тока:
где [pic]- исходная концентрация вещества (железа)
Q=3125 м3ч – расход воды
6 – А*чг – коэффициент удельного расхода электричества.
Определяем общую поверхность анодов:
где ian =250 Ам2— анодная плотность тока
Поверхность одного электрода
hpl — рабочая высота электродной пластины (высота части электродной
пластины погруженной в жидкость) (05-1) м.
Необходимое число электродных пластин:
Общее число электродных пластин в одном электродном блоке должно быть
не более 30. Принимаем один электродный блок.
Общий объём ванны электрокоагулятора:
W=Q*t=3125*005=156 м3
где Q=3125 м3ч – расход воды;
t - время пребывания сточных вод в электрокоагуляторе — до 3 мин=005
Размер камеры назначаем конструктивно : b*l* h =075*11*2=165 м3.
Эффективность рассчитывается по формуле:
где: Свх – концентрация загрязнений до начала очистки.
Свых – концентрация загрязнений в очищенной воде.
Э% - эффект очистки.
Свзввых=650-07*650=195 мгл
СХПКвых=1450-03*1450=1015 мгл
Флотошлам составляет 25% расход q= 7.8 м3час объем накопительной
емкости V=q*t=78*25=195 м3.
Третья стадия: электродиструкция
Принимается горизонтальный электрокоагулятор состоящий из одной
Число пластин электродов располагаемых в камере составляет:
А – ширина секции флотационной камеры принимаемая при Q90м3ч равной
а – величина зазора между крайними пластинами и стенками камеры
с – величина зазора между пластинами (15-20мм);
b – толщина пластины (6-10мм).
Необходимая площадь пластин электродов определяется по формуле:
fа.э – активная поверхность электродов м2 определяется:
E- удельное количество электричества принимаемое по таблице 4.5 4 в
зависимости от вида производства; для дрожжевой промышленности принимаем
Q- расчётный расход сточных вод на камеру равный 3125м3ч;
i- плотность тока на электродах принимаемая по таблице 4.5 4 равной
Назначаем высоту пластин hэ=1м (обычно принимается равной 1-15 м)
и определяем их длину:
В таком случае длина электродной камеры составит:
Объем электродной камеры находится по формуле:
Нэ.к.- рабочая высота электродной камеры: [pic] где
h1- высота осветлённого слоя (1-15м) принимаемая равной 1м;
h2- высота защитного слоя (03-05м) принимаемая равной 04м;
h3- слой шлама (04-05м) принимаемый равным 045м.
Объём флотационной камеры:
tф- продолжительность флотации (03-075ч) принимаемая равной 05ч.
Длина флотационной камеры определяется по формуле:
Общий объём электрофлотационной установки:
Определяем количество металла электродов m переходящего в 1м3
k1- коэффициент выхода по току (05-095) принимаемый равным 07;
Э- электрохимический эквивалент для Fe3+=0336(гА*ч);
Срок службы электродной системы вычисляется:
М- масса металла электродов которая растворяется при электролизе;
(- плотность металла электродов равная 2700кгм3;
k2- коэффициент использования материала электродов (08-09).
В соответствии с п.6.102. СниП 1: осуществляется периодический
съем пены с помощью вращающихся скребков. Влажность пены
принимается равной 94 – 95%. Объем осадка составит 3 – 5% от
расхода сточных вод:
Пена направляется в емкость-накопитель где оседает в течение 12 –
Отстойник с тонкослойным модулем
веществам по сравнению с отстаиванием без модуля с 50 % до 70%. А так же
позволяет увеличить эффективность использования объема отстойника.
По табл.31 СНиП 2.04.03-85 принимаем для отстойника с тонкослойными
блоками противоточной схемы работы:
Н set – 02 м глубина рабочей части отстойника
k set – 07 коэффициент использования рабочей части отстойника
В set – 2м ширина рабочей части отстойника
uw – (2-3) u o – скорость рабочего потока
i -005 уклон днища отстойника.
Расчет ведем на основании справочного пособия к СНиП 2.04.03-85.
Рассчитаем значение гидравлической крупности задерживаемых в
где: Н set – глубина раюочей части отстойника
k set – коэффициент использования рабочей части отстойника
t set – продолжительность отстаивания 36 мин=2160 сек
n2–032 показатель зависящий от агломерации взвеси в процессе
отстаивания определяется по черт.2 СНиП.
h1 -500 мм –слой воды в лабораторном цилиндре.
Определим скорость рабочего потока uw =3* u o =3*088=264 ммс.
Примем угол наклона пластин [pic]= 50 0.
В конструкции отстойника показанного на рисунке расчетной являются
длина пластины в блоке (модуле) Lbl и производительность секции qset.
Длину пластины в блоке Lы можно определить по формуле
Lbl = (W hti U0 = 264*02088=06 м
где uw -264 ммс скорость потока в ярусе;
hti – 02 м высота яруса по табл. 31 СНиП 2.04.03-85.
u o – 088 ммс- гидравлическая крупность частиц.
Определим длину расположения тонкослойных блоков (модули) Lb.
Lb = qset (36 Kset (W B bl)
где qset - расход сточных вод на секцию м3ч. Принимаем n=3 секции.
qset=Qn=31253=1042 м3час
В bl – 2м ширина рабочей части отстойника
uw - скорость рабочего потока
Lb =1042(36*07*264*2)=078м
Общая длина [pic] отстойника определяется по формуле
L[pic]= Lb +[pic]= 059+1+038+03+005+04=3 м где :
[pic] - длина зоны определяется из условия формирования потока перед
распределением между ярусами. В этом же объеме происходит выделение крупных
механических примесей при этом [p
Общая глубина воды в отстойнике Нстр м определяется как сумма высот
Нстр = hм + h2 + h3 +h4+ h5=01+046+02+01+03=116 м
h3 = 02-05 м; h4 = 01-02 м; h5 = 03 м.
Затем определяем удельный объем образующегося осадка Qmud м3ч
где q- 3125 м3час - расход воды
Рmud- 96% - влажность осадка в отстойнике
γmud – 26 гсм3 - плотность осадка выделяемого в отстойнике.
[pic] - концентрация взвешенных веществ на входе.
Принимаем типовой тонкослойным модуль компании TUBEdek :
Поверхность седиментации [м2м3] 7
Высота модуля [мм] 700 - 2000
Высота стандартного модуля [мм] 1000 1500
Расстояние между профилями [мм] 83(+-1)
Гидравлический радиус [см] 26
Макс. рабочая температура [°CПВХ] 55
Вес [кгм3] 45 (ПВХ)
Накопительная емкость
При переходе от сооружений с безнапорным режимом (отстойник) в напорный
(аэротенк) необходимо устанавливать накопительную ёмкость. Объем емкости
принимаем исходя из режима работы насоса по которому при 5 пусках в час
время простоя составляет 10 минут.
Объем накопительной емкости:
W=Q*t=3125*06=1875 м3
t =10 мин=06 часа– время накопления емкости.
Размер d*h*l=3м*25*25м.
Осветление воды при пропуске ее через осветительный фильтр происходит в
результате прилипания к зернам фильтрующего материала грубодисперсных
примесей воды которые задерживаются на поверхности и в порах фильтрующего
Механические фильтры следует проектировать по пп.6.95 – 6.118 СНиП
По табл. 21 СНиП принимаем:
расчетная скорость для данных механических фильтров принимается
скорость при форсированном режиме 7-95 мч
эквивалентный диаметр зерен загрузки 08-1 мм
коэффициент неоднородности загрузки 16-18
высота слоя загрузк 13-15 м
Общая площадь механического фильтра рассчитывается по формуле:
[pic] - продолжительность работы станции в течение суток время работы
Vн – расчетная скорость фильтрации при нормальном режиме работы
принимается равной 6 мч;
[pic] - продолжительность одной промывки принимается равной 6 мин =
[pic]- время простоя осветлителя в связи с промывкой [6 п. 6.98 ]
Количество фильтров определяем по формуле [pic]шт.
Конструктивные параметры фильтра следующие :
Принимается 2 механических фильтра фильтр осветительный вертикальный
однокамерный ФОВ 20- 06 с основными параметрами и техническими
Обозначение Производительность м3ч
Производительность м3сут 700
Число монтажных элементов 3
Условное число жителей обслуживаемых3500
Размеры секций в плане м 6x14
- стабилизатора 270
Установленная мощность 44
электрооборудования кВт
Марка воздуходувок 1А24-50-2А
Число воздуходувок 3
Принцип работы установки: сточные воды проходя через решетку-дробилку
расположенную вне установки поступают в подающий лоток распределяются с
помощью водосливов на четыре части и попадают в аэротенк-смеситель. Из
аэротенка смесь активного ила и сточных вод через затопленные окна
поступает в пространство отделенное в отстойнике перегородкой по которому
спускается в нижнюю часть рабочей зоны отстойника. Осветленная сточная
жидкость собирается лотками и отводится из установки. Активный ил из
приямков отстойника перекачивается эрлифтами в аэротенк. Периодически
включаются эрлифты которые перекачивают избыточный активный ил в
Поступление в стабилизатор свежих порций активного ила вызывает
отделение такого же объема воды в отстойной зоне стабилизатора которая
отводится вместе с очищенными сточными водами из установки
обеззараживается и сбрасывается в водоем. Период между выгрузками
обработанного активного ила из стабилизатора составляет ориентировочно 7-10
Исходя из производительности станции Q=3125 м3час принимаем в
качестве вторичного отстойника вертикальный. Вторичный отстойник
предназначен для выведения из сточных вод активного ила. Вертикальный
отстойник представляет собой круглый резервуар с коническим днищем.
Расчетная скорость потока 07 ммс. Продолжительность отстаивания в
зависимости от требуемой степени осветления от 30 мин до 15 ч.
По табл.31 СНиП 2.04.03-85 принимаем для вертикального отстойника:
Н set – (27-38) м глубина рабочей части отстойника
k set – 035 коэффициент использования рабочей части отстойника
Гидравлическая нагрузка на вторичный отстойник после аэротенков:
где: Кss=035 –коэффициент использования объема зоны отстаивания
вертикального отстойника
Н set= 3 м– глубина проточной части вертикального отстойника
назначается конструктивно по табл. 31 СНиП 2.04.03-85.
а i = 3 гл - доза ила из расчета аэротенка
I i=100см ³ч –иловый индекс из расчета аэротенка
а t= 15 мгл – концентрация ила в осветленной воды
Общая площадь зеркала воды отстойников
Определим требуемое количество сооружений:
где Dset -27 м диаметр отстойника принятый конструктивно.
[pic] радиальных отстойника.
Эффективность очистки сточных вод в аэротенке:
СБПКeх=15-06*15=6 мгл
СВЗВeх=18-18*045=099 мгл.
Ионообменная установка
Ионообменные установки предназначены для обессоливания и очистки
сточных вод от ионов металлов а также других загрязнений до заданных
Очистку производят с помощью ионитов – синтетических ионообменных смол
выпускаемых в виде гранул размером 02 – 2 мм. Иониты представляют собой
практически не растворимые в воде полимерные вещества имеющие подвижный
ион (катион или анион) способный в определенных условиях вступать в
реакцию обмена с ионами того же знака находящимися в растворе.
При контакте с водой иониты набухают и увеличиваются в объемах (обычно
в 15 – 2 раза). Большинство ионитов хранят во влажном состоянии или под
Различают сильно- и слабокислотные катиониты и сильно- и слабоосновные
аниониты а также иониты смешанного типа.
Ионообменную очистку производят последовательным фильтрованием через
катиониты (в водородной форме) и аниониты (в гидроксильной форме). При
контакте воды с Н-катионитом происходит обмен катионов растворенных в воде
солей на Н+-ионы катионита по уравнению:
n[K]H + Men+[K]n Me + nH+ где [K] – радикал или «скелет» катионита;
n – валентность металла; Me – извлекаемый катион металла.
В результате Н-катионирования повышается кислотность воды.
В зависимости от состава исходной воды и требуемой степени очистки
применяем схему одноступенчатого Н-катионирования: марка катионита КУ-1;
фракционный состав набухшего ионита 04 – 2 мм; содержание рабочей фракции
2%; содержание влаги 40 – 50%; насыпная плотность товарного ионита 063
– 075 гм3; удельный объем набухшего ионита 29 – 32 м3г; средняя
рабочая обменная емкость 300 г-эквл; полная обменная емкость 550 г-эквл;
допускаемая температура воды при очистке 80ºС.
Необходимый объем ионита определяется по формуле:
где Q – производительность установки м3ч; Σu – суммарная концентрация
извлекаемых ионов мг-эквл; n – число регенераций в сутки: Ераб – рабочая
обменная емкость ионита г-экв на 1 м3 ионита.
где αэ – коэффициент эффективности регенерации равный 08-09; g –
удельный расход отмывочной воды (3 – 4 м3 на 1 м3 ионита); d – коэффициент
учитывающий тип ионита (для катионита – 05); Еполн – полная динамическая
обменная емкость ионита.
Площадь рабочих фильтров определяется по формуле: [pic] где v-скорость
фильтрования сточной воды равная 20 мч при солесодержании до 5 мг-эквл.
Число рабочих фильтров принимаем равное 2 число резервных фильтров –
Расчет блока обработки осадка
В накопительную ёмкость поступают следующие виды осадков:
Флотошлам от электрокоагуляционной установки осадок от первичных
отстойников и песчаных фильтров избыточный активный ил из
вторичных отстойников. Расчет объема флотошлама и объем емкости под
него определен при расчете электрокоагулятора.
Расчет количества сырого осадка и избыточного ила.
Для расчета сооружений блока обработки осадка необходимо знать
количество осадка и ряд его характеристик.
Количество сырого осадка и избыточного ила по сухому веществу:
Расход осадка (по сухому веществу):
Расход избыточного активного ила (по сухому веществу):
- Сcit - содержание взвешенных веществ в сточной воде после
электрокоагулятора Сc
- Э - эффект осветления в первичных отстойниках Э = 70;
- К— коэффициент учитывающий увеличение количества взвеси за счёт крупных
фракций которые не улавливаются при отборе проб К = 11 -12;
- Q - расход сточных вод Q = 750 м3сут;
- п - коэффициент учитывающий неравномерность прироста активного ила п =
- at -вынос взвеси из вторичных отстойников at =15 мгл.
Количество сырого осадка и избыточного активного ила по беззольному
- Вг-гигроскопическая влажность осадка и ила обусловленная химически
связанной влагой Вг =5-6%;
- So - зольность сухого вещества сырого осадка Sо = 30-35%;
- Sи- зольность сухого вещества избыточного активного ила Sи = 25 -30%.
Расход осадка и активного ила по объёму смеси фактической влажности:
Ро - влажность сырого осадка в зависимости от способа удаления осадка
Ри - влажность ила Ри = 992 - 996%;
ро ри - плотность осадка и ила соответственно ро= ри = 1 тм3.
Общее количество сырого осадка и избыточного активного ила по объему
смеси фактической влажности определяетяс как сумма:
Vсм=Vо+Vи=068+056=124 (м3сут);
Общее количество осадка и объем накопительной емкости:
Размеры l*b*h=3м*3м*3.3м.
Резервуар прямоугольный в плане в верхней части которого происходит
отстаивание сточных вод а в нижней сбраживание осадка.
Сброженный и уплотненный осадок откачивается насосами и обезвоживается
на иловых площадках или вывозится ассенизационными машинами на
централизованные очистные сооружения.
В данной схеме предусмотрено после обеззараживания уплотнение осадка
на илоуплотнителе и обезвоживание осадка на иловых площадках.
Для септика при расходе 10 м3сут принимают 2 секции. Строчные воды
проходят последовательно каждую секцию. Объем первой секции 75% от
[pic]м3 где t=7 суток – период обработки осадка в септике.
WI =0.75*6328=4746 м3
WII=025*6328=1582 м3
Размеры септика назначаем конструктивно:
H=4м высота септика В=3м ширина септика L=6м длина септика.
Илоуплотнитель предназначен для уплотнения осадка прошедшего
обеззараживание. В процессе уплотнения осадка образуется стабилизированный
и уплотненный осадок а так же иловая вода которая отправляется в аэротенк
Объем уплотнителя стабилизированного осадка:
V – суточное количество осадка и ила (м3сут);
Ту - продолжительность уплотнения осадка по СНиП 2.04.03-85 п.6.367
Размер илоуплотнителя принимаем конструктивно : ширина b=12 м длина
l =12м высота h =145м.
При влажности исходной смеси Рисх=988% и уплотненной Ру=975% объем
уплотненного осадка составляет:
Объем иловой воды: Vил.вод= V -Vу=904-434=47 (м3 сут).
Иловые площадки предназначены для обезвоживания осадка в естественных
условиях. Иловые площадки – это спланированные строго горизонтальные
участки сети разделенные оградительными валиками на карты число которых
принимается не менее 4.
Рабочая площадь иловых площадок:
Где Vу – объем уплотненного осадка.
q - нормативная годовая нагрузка на иловые площадки принята по табл.64
СНиП для иловых площадок на естественном основании с дренажем q=15
К - климатический коэффициент для Перми по чертежу 3 СНиП К = 1.
Коэффициент 02 учитывает что на иловые площадки направляется только
% годового количества осадка.
Общая площадь сооружений Fобщ =Fраб *13 = 211*13 = 2743 (м2).
Принимается 4 карт размером 10х685(м) площадью F = 685м2 каждая.
Высота слоя намораживания:
hнамор= 02*Vу*Tнамор *Fраб = 02*434*100211=041 (м)
При расчете Тнамор-продолжительность периода намораживания определена
по черт.3 СНиП для Перми Тнамор=100 суток.
Библиографический список
СНиП 2.04.03-85 «Канализация. Наружные сети и сооружения»
Справочное пособие к СНиП 2.04.03-85. Проектирование сооружений для
очистки сточных вод. Москва Стройиздат 1990;
С. В. Яковлев Я. А. Карелин. «Канализация». Москва
«Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и
промышленных предприятий» под ред. В.Н. Самохина Москва 1981;
Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды к
СНиП 2.04.02-84 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения».