Министерство образования и науки украины icon

Министерство образования и науки украины




НазваМинистерство образования и науки украины
Сторінка1/3
Дата20.06.2012
Розмір0.62 Mb.
ТипМетодические указания
  1   2   3

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ХАРЬКОВСКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА




МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ ПО КУРСУ

"ОБРАБОТКА И УТИЛИЗАЦИЯ ОСАДКОВ"

И ВЫПОЛНЕНИЮ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

(для студентов 5-6 курсов дневной и заочной форм обучения

специальности 7.092601 – «Водоснабжение и водоотведение»)




Харьков - ХНАГХ - 2006




Методические указания к практическим занятиям по курсу "Обработка и утилизация осадков" и выполнению дипломного проекта (для студентов 5-6 курсов дневной и заочной форм обучения специальности 7.092601 – «Водоснабжение и водоотведение») / Сост.: С.Б.Козловская, Е.Б.Сорокина. – Харьков: ХНАГХ, 2006. – 44 с.

^

Составители: С.Б.Козловская,

Е.Б.Сорокина

Рецензент: доц. Л.И.Дегтерева

^

Рекомендовано кафедрой водоснабжения, водоотведения и очистки вод, протокол № 3 от 9.10.2006 г.







СОДЕРЖАНИЕ


стр.




ВВЕДЕНИЕ.........................................................................................................

4

1.

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД................................

5

2.

РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД.................................................................................................


8




2.1.

Определение количества осадков, образующихся

на очистных канализационных сооружениях.........................................


8




2.2.

Уплотнение осадков сточных вод............................................................

11







2.2.1.

Пример расчета вертикальных илоуплотнителей.........................

12







2.2.2.

Пример расчета радиальных илоуплотнителей............................

14




2.3.

Стабилизация осадков................................................................................

15







2.3.1.

Анаэробная стабилизация (сбраживание)......................................

15







2.3.2.

Газгольдеры......................................................................................

18







2.3.3.

Пример расчета метантенков.........................................................

18







2.3.4.

Аэробная стабилизация...................................................................

19







2.3.5.

Пример расчета аэробных стабилизаторов...................................

20




2.4.

Кондиционирование осадков.....................................................................

23




2.5.

Обезвоживание осадков............................................................................

24







2.5.1.

Обезвоживание в естественных условиях (сушка на иловых площадках)........................................................................................


24







2.5.2.

Пример расчета иловых площадок.................................................

26







2.5.3.

Механическое обезвоживание осадков.........................................

27







2.5.4.

Пример расчета цеха центрифугирования осадков......................

29

3.

МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ ПРИРОДНЫХ ВОД...........................

32




3.1.

Определение количества осадков, образующихся

на очистной станции водоснабжения........................................................


33




3.2.

Определение объемов сооружений для работы станции водоподготовки по бессточной схеме.....................................................


35




СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.................................................................................

39




ПРИЛОЖЕНИЯ..................................................................................................

40



ВВЕДЕНИЕ


В общей проблеме очистки сточных вод обработка осадков представляет собой наиболее сложный и еще окончательно не решенный вопрос. Если сточные воды после надлежащей очистки вновь возвращаются в кругооборот (в водоем или на повторное использование), то выделенные в процессе очистки осадки постоянно накапливаются и проблема их размещения и удаления с каждым годом становится все более острой. В особенности это относится к органическим осадкам станций биологической очистки городских и производственных сточных вод, так как неорганический осадок обезвоживается, а затем увозится и складируется в специально отведенных местах.

Осадки станций биологической очистки городских и производственных сточных вод разделяются на осадки первичных отстойников, избыточные активные илы, биопленку и сброженные осадки.

Суммарный объем этих осадков составляет 0,6-1% общего объема очищаемых сточных вод при соотношении осадков первичных отстойников к избыточному активному илу (для городских сточных вод) 1:(0,8-2) по объему и 1:(0,1-1) по сухой массе.

В исходном виде осадки представляют собой источник загрязнения окружающей среды. При очистке сточных вод, сбрасываемых в водоем или используемых в замкнутом цикле водоснабжения, постоянно накапливаются выделяемые из воды осадки. Поэтому необходимо не только обеззараживать и обезвреживать осадки, но и решать вопросы удаления их с территории очистных сооружений и последующей утилизации.

Цель обработки осадков сточных вод – получение продукта, свойства которого обеспечивают возможность уменьшения его объема и утилизации, либо сведения к минимуму ущерба, наносимого окружающей среде.

В настоящих методических указаниях приведены данные для проектирования и примеры расчетов сооружений по обработке осадков, производимых при изучении курса «Обработка и утилизация осадков», а также при выполнении дипломного проекта.


^ 1. МЕТОДЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД


Основная задача обработки осадков сточных вод заключается в получении конечного продукта, свойства которого обеспечивали бы возможность его утилизации либо сведения к минимуму ущерба, наносимого окружающей среде, и проводится с целью уменьшения объёма осадка и его обеззараживания.

Технологические процессы обработки осадков сточных вод можно разделить на следующие основные стадии: уплотнение (сгущение), стабилизация органической части, кондиционирование, обезвоживание, термическая обработка, утилизация ценных продуктов или ликвидация осадков. При уплотнении в среднем удаляется 60%, при мехобезвоживании 25%, при термической сушке и сжигании до 15% общего количества иловой воды, содержащейся в исходном осадке. При этом масса обрабатываемого осадка сокращается в среднем при уплотнении в 2,5 раза, при обезвоживании в 12,5 раз, при сушке - на 60%, а при сжигании - в 150 раз.

Технологический цикл обработки осадков сточных вод, включающий все виды обработки, ликвидации и утилизации, представлен на рис. 1.1.

Уплотнение осадков сточных вод является первичной стадией их обработки и предназначено для уменьшения их объемов. Наиболее распространены гравитационный и флотационный методы уплотнения. Гравитационное уплотнение осуществляется в отстойниках-уплотнителях; флотационное – в установках напорной флотации. Применяется также центробежное уплотнение осадков в циклонах и центрифугах. Перспективно вибрационное уплотнение путем фильтрования осадка сточных вод через фильтрующие перегородки или с помощью погруженных в осадок вибрационных устройств.

Стабилизация осадков используется для разрушения биологически разлагаемой части органического вещества, что предотвращает загнивание осадков при длительном хранении на открытом воздухе (сушка на иловых площадках, использование в качестве сельскохозяйственных удобрений и т.п.).

Стабилизация или минерализация органического вещества осадка может осуществляться в анаэробных условиях (метановое брожение) и в аэробных условиях. Для стабилизации осадков промышленных сточных вод применяют в основном аэробную стабилизацию – длительное аэрирование осадков в сооружениях типа аэротенков, в результате чего происходит распад основной части биологически разлагаемых веществ, подверженных гниению. Период аэробной стабилизации при температуре 20оС составляет 8-11 суток, расход кислорода для стабилизации 1 кг органического вещества ила – 0,7 кг. Сбраживание осадка в метантенках в анаэробных условиях осуществляется в мезофильном (при t=33оС) или термофильном (при t=53оС) режимах, что определяется способом дальнейшей обработки осадка.

Кондиционирование осадков проводят для разрушения коллоидной структуры осадка органического происхождения и увеличения их водоотдачи






Рис. 1.1 – Технологический цикл обработки осадков сточных вод

при обезвоживании. Применяют в основном реагентный метод кондиционирования.

Обезвоживание осадков сточных вод предназначено для получения осадка (кека) влажностью 50-80%. До недавнего времени обезвоживание осуществлялось в основном сушкой осадков на иловых площадках. Однако низкая эффективность такого процесса, дефицит земельных участков в промышленных районах и загрязнение воздушной среды обусловили разработку и применение более эффективных методов обезвоживания: вакуум-фильтрование, центрифугирование, фильтрпрессование, термическая сушка.

Ликвидация осадков сточных вод применяется в тех случаях, когда утилизация их является невозможной или экономически нецелесообразной.

Выбор рациональной технологической схемы обработки осадка является сложной инженерно-экономической и экологической задачей, но в любом случае технологическая схема строится на комбинации различных методов обработки осадков, так как технологические схемы обработки осадков зависят от многих факторов: свойств осадков, их количества, климатических условий, наличия земельных площадей и пр.

В табл. 1.1 приведены наиболее распространенные методы обработки осадков, которые следует рассматривать как отдельные процессы в схеме полной обработки осадков.


Таблица 1.1 – Методы обработки осадков

Метод

Результат обработки

обезвоживание

стабилизация

обеззараживание

Гравитационное уплотнение

+

-

-

Флотация

+

-

-

Анаэробное сбраживание

мезофильное

термофильное

-

-

+

+

-

+

Аэробная стабилизация

-

+

-

Компостирование

-

+

+

Сушка на иловых площадках

+

-

-

Вакуум-фильтрация

+

-

-

Фильтр-прессование

+

-

-

Центрифугирование

+

-

-

Тепловая обработка

-

+

+

Термическая сушка

+

+

+

Сжигание

+

+

+



^ 2. РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОБРАБОТКИ ОСАДКОВ СТОЧНЫХ ВОД


2.1. Определение количества осадков, образующихся

на очистных канализационных сооружениях

В зависимости от типа сооружений, применяемых для очистки сточных вод, осадки подразделяются на следующие виды:

  • грубодисперсные примеси (отбросы), задерживаемые решётками;

  • тяжёлые примеси (песок), задерживаемые песколовками;

  • плавающие примеси (жировые вещества), всплывающие в отстойниках;

  • сырые осадки - оседающие взвешенные вещества, задерживаемые первичными отстойниками;

  • активный ил, задерживаемый во вторичных отстойниках, - комплекс микроорганизмов коллоидного типа с частично окисленными загрязнениями, извлечёнными из сточных вод в процессе биологической очистки;

  • избыточная биопленка после биологической очистки в биофильтрах;

  • смеси осадков и илов.

Р
ассчитаем количество осадков, образующихся на очистной станции, производящей очистку сточных вод по следующей схеме:


Рис. 2.1 – Схема очистки сточных вод:

1 – решетки; 2 – песколовки; 3 – первичный отстойник; 4 – аэротенк; 5 – вторичный отстойник; 6 – хлораторная; 7 – контактный резервуар; 8 – выпуск очищенных сточных вод в водоем; 9 – сбор задержанных крупных загрязнений; 10 –песковые площадки; 11 – илоуплотнители; 12 – насосно-компрессорная станция; 13 – избыточный активный ил; 14 – рециркуляционный активный ил


Исходные данные для расчета:

  • расход бытовых сточных вод =72000 м3/сут.;

  • норма водопотребления в населенном пункте =300 л/сут..чел.;

  • расход производственных сточных вод =11000 м3/сут.;

  • концентрация взвешенных веществ в производственных сточных водах до отстаивания =500 мг/дм3;

  • БПКполн производственных сточных вод =400 мг/л;

  • эффект осветления (задержания взвешенных веществ) в первичных отстойниках 50%;

  • снижение БПКполн сточных вод при первичном отстаивании 15%;

  • БПКполн очищенной сточной жидкости =15 мг/л;

  • вынос активного ила из вторичных отстойников b=15 мг/л.


Концентрация загрязнений в хозяйственно-бытовых сточных водах определяется следующим образом:

, мг/дм3, (2.1)

где - количество загрязняющих веществ на одного жителя, г/сут.; согласно табл. 25 [1] составляет по взвешенным веществам 65 г/сут., по БПКполн – 75 г/сут.;

- норма водопотребления в населенном пункте, л/сут..чел.

Тогда концентрация взвешенных веществ в бытовых сточных водах составит

мг/дм3;

БПКполн бытовых сточных вод

мг/дм3.

На рассматриваемые очистные сооружения поступает смесь бытовых и производственных сточных вод. Общий расход очищаемых сточных вод равен

м3/сут. = 3458,3 м3/ч = 960,65 л/с.

Концентрация загрязнений смеси сточных вод составит

, мг/дм3; (2.2)

т.е. по взвешенным веществам

мг/дм3;

а по БПКполн

мг/дм3.

По заданию эффект осветления в первичных отстойниках (Э) составляет 50%, снижение БПКполн смеси сточных вод - 15%. Тогда после первичного отстаивания концентрация загрязнений смеси сточных вод составит

по взвешенным веществам

мг/дм3;

по БПКполн

мг/дм3.

Определяем расход осадков в первичных отстойниках. (по сухому веществу):

, т/сут., (2.3)

где К – коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвеси, не улавливаемых при отборе проб; К=1,1-1,2.

, т/сут.

Расход избыточного активного ила (по сухому веществу) равен

, т/сут., (2.4)

где ? – коэффициент прироста активного ила; ?=0,3-0,5;

– БПКполн сточных вод после осветления.

Тогда

т/сут.

Расход осадка и избыточного активного ила по беззольному веществу равен

, т/сут.; (2.5)

, т/сут., (2.6)

где - гигроскопическая влажность сырого осадка и избыточного активного ила; принимается равной 5-6%;

- зольность сухого вещества осадка и ила; =27%, =25%.

т/сут.;

т/сут.

Объем сырого осадка и избыточного активного ила определяется из выражений

, м3/сут.; (2.7)

, м3/сут., (2.8)

где - влажность сырого осадка; =93-95%;

- влажность уплотненного активного ила; =97-98%;

- плотность осадка и активного ила, т/м3; для практических расчетов может быть принята равной 1 т/м3.

м3/сут.;

м3/сут.

Общий расход сырого осадка и избыточного активного ила на станции равен:

по сухому веществу

т/сут.; (2.9)

по сухому беззольному веществу

т/сут.; (2.10)

по расходу смеси фактической влажности

м3/сут. (2.11)

Средняя влажность смеси равна

(2.12)

Средняя зольность

(2.13)

  1   2   3

Схожі:

Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки украины институт инновационных технологий и содержания образования мон украины петровская академия наук и искусств (Санкт Петербург) университет менеджмента образования апн украины научно-методический комплекс
Коммунальное учреждение «Запорожская областная академия последипломного педагогического образования»
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины, Севастопольский национальный технический университет (Севнту) с 23 по...
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки украины министерство промышленной политики украины национальная металлургическая академия Украины – Государственный институт подготовки и переподготовки кадров промышленности (гипопром) Под редакцией профессора Шестопалова Г.
move to 0-16320291
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки украины министерство образования и науки российской федерации донецкий национальный технический университет
Ректор Донецкого национального технического университета, д т н., проф., председатель оргкомитета
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки украины министерство промышленной политики украины учебно-научный комплекс «Национальная металлургическая академия Украины Государственный институт подготовки и переподготовки кадров промышленности (гипопром)» Под редакцией профессора Шестопалова Г.
move to 0-3612123
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки украины министерство образования и науки российской федерации государственное высшее учебное заведение «донецкий национальный технический университет»
Ректор Донецкого национального технического университета, д т н., проф., председатель оргкомитета
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки, молодежи и спорта украины министерство образования и науки российской федерации государственное высшее учебное заведение «донецкий национальный технический университет»
Ректор Донецкого национального технического университета, д т н., проф., председатель оргкомитета
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки, молодежи и спорта украины национальный университет физического воспитания и спорта Украины
Работа выполнена в Национальном университете физического воспитания и спорта Украины, Министерство образования и науки, молодежи...
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ министерство образования и науки, молодежи и спорта автономной республики крым рвуз «крымский гуманитарный университет» (г. Ялта) институт экономики и управления контрольная робота по дисциплине

Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования и науки, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ министерство образования и науки, молодежи и спорта арк республиканское высшее учебное заведение
Створення та використання викладачами і студентами мультимедійних програмних засобів є одним з напрямків інтенсифікації навчання,...
Министерство образования и науки украины iconМинистерство образования Украины Министерство Украины в делах науки и технологий
В этом году число участников охватывает 16 различных стран: Украину, Россию, Беларусь, Азербайджан, Казахстан, Туркменистан, Латвию,...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи