РАСЧЕТ СООРУЖЕНИЙ ОБРАБОТКИ ОСАДКА СТОЧНЫХ ВОД

Расчет илоуплотнителей

Илоуплотнители – сооружения для уплотнения активного ила, образующегося во вторичных отстойниках. Активный ил имеет высокую влажность (99,2 – 99,5%). Основная часть этого активного ила подается в регенератор и снова поступает в отстойник. Этот ил называется рециркуляционным. В результате деятельности микроорганизмов масса активного ила увеличивается и образуется так называемый избыточный активный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на дальнейшую переработку в метантенки. Избыточный активный ил предварительно уплотняют на илоуплотнителях, так как направлять в метантенки огромную массу ила с высокой влажностью нерентабельно.

Расчет илоуплотнителя ведется на максимальный часовой приток избыточного активного ила, q_max_.ч, м³/ч:

q_max._ч = ,

где Р_max – максимальный прирост ила, мг/л:

Р_max = ∙ Р,

здесь – коэффициент месячной неравномерности, = 1,15…2,0

Р – прирост ила, мг/л, по (1, п.6.148)

Р = 0,8∙ В + К₁∙ L_en ,

здесь В – вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, В = 100…150мг/л,

0 К₁ = 0,3 – коэффициент прироста для бытовых сточных вод и близких к ним производственным

С – концентрация уплотненного избыточного ила, г/м³: для вертикального уплотнителя С = 20000 г/м³, по(1, табл.58)

Р = 0,8∙ 150 + 0,3∙ 251 = 195,3

Р_max = 1,2∙ 195,3 = 234,36

Максимальный приток избыточного активного ила:

q_max_.ч = = 27,88 м³/ч

полезная площадь поперечного сечения вертикального илоуплотнителя:

F = ,

где q_о – нагрузка на илоуплотнитель: при неполной биологической очистке q_о = 0,5 м³/м²∙ ч

F = = 55,76 м²

Диаметр одного илоуплотнителя:

D = = = 5,96 м,

где N – число илоуплотнителей, принимается не менее двух.

Приняты типовые илоуплотнители D_max = 6 м.(4)

Высота рабочей зоны илоуплотнителя:

Н_раб = q_о∙ t

где t – продолжительность уплотнения, принимается по (1, табл.58)

Н_раб = 0,5∙ 10 = 5 м.

Расчет метантенков

Одним из основных методов обезвреживания осадков городских сточных вод является анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами, способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков. Этот процесс происходит в метантенках, расчет которых заключается в подсчете количества образующихся на станции осадков, обоснованном выборе режима сбраживания, определении требуемого объема сооружений и степени распада беззольного вещества.

Осадок в метантенке перемешивается и подогревается при помощи особых устройств. В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процесса – мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30…35 ⁰С, и термофильное, происходящее при температуре 50…55 ⁰С.

Определим количество осадка по сухому веществу Q_сух, т/сут, поступающего из первичных отстойников:

Q_сух = С_ср.взв ∙ Э ∙ К ∙ Q_сут ∙ 10^-6

где Q_сут= 57075 м³/сут – производительность очистной станции;

С_ср.взв = 327,0 мг/л – концентрация взвешенных веществ смеси бытовых и производственных сточных вод;

Э = 0,541 – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках;

К – коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа; К= 1,1…1,2

Q_сух= 327,0 ∙ 0,541 ∙ 1,2 ∙ 57075 ∙ 10^-6 = 12,12 т/сут

Определим количество ила U_сух, т/сут, по сухому веществу из вторичных отстойников:

U_сух = Q_ср.сут∙ 10 ^{- 6},

где а – коэффициент прироста активного ила; принимается а = 0,3…0,5

b – вынос активного ила извторичных отстойников, b = 15,0 мг/л

U_сух = 57075∙ 10 ^{- 6} = 10,29 т/сут

Общее количество сухого вещества М_сух, т/сут:

М_сух = Q_сут + U_сух = 12,12 + 10,29 = 22,41 т/сут

Расход сырого осадка:

V_ос = ,

где r_ос = 95%; - влажность осадка при самотечном удалении под гидростатическим давлением;

= 1,0 т/м³– объемный вес осадка

V_ос = = = 242,4 м³/сут

Расход избыточного активного ила:

V_ил = ,

где r_ил – влажность ила, для вертикальных илоуплотнителей r_ил = 98% (1, п.6.131)

= 1,0 т/м³– объемный вес ила

V_ил = = 514,5 м³/сут

Общее количество осадка и ила:

М_общ = V_ос + V_ил = 242,4 + 514,5 = 756,9 м³/сут

Влажность смеси ила и осадка:

= ∙ 100 = (1 – ) ∙ 100 = 97,04 %

Расчет метантенка

Доза суточной нагрузки на метантенк определяется по (1, табл.59), в зависимости от влажности смеси осадка и ила.

При мезофильном режиме и = 97,04% - суточная доза D_сут = 8 %.

Объем метантенка W, м³:

W= = = 7569 м³

Число метантенков должно быть не менее двух, согласно п.6.356 . Определяем количество метантенков N, шт:

N =

Где w₁=2500 м³ – объем одного метантенка, принимаем по или табл.

N = = 3,04 , принято 4 шт, диаметром 17,5 м

Таблица

D,м	W1,м³	Н, м	D,м	W1,м³	Н, м
10	500	8,15	17,5	2500	14,05
12,5	1000	10,55	20	4000	17,0
15	1600	12,45

Определяем фактическую дозу суточной нагрузки на метантенк:

D_{сут.факт} = = = 7,57 %

Необходимое время пребывания осадка в метантенке:

Т = = = 13,21 сут

Расчет газгольдеров

Газгольдеры принимаются поддержания постоянного давления в газовой сети с учетом неравномерного выхода газов из метантенков, с целью максимального его использования на очистных сооружениях. Газгольдеры служат для сбора газа.