Современные системы водоотведения промпредприятий. Практические. Практическое занятие 1 Оборотные системы водоснабжения
 Скачать 0.64 Mb.
|
|
Задача №1 Расход сточных вод составляет 4000 м3/сут. Рельеф местности спокойный с уклоном 0,004. Грунты в населенном пункте, расположенном в РТ, представляют собой песок. Грунтовые воды находится на глубине 4 м. Среднегодовая температура воздуха не превышает +6,4ºС. Годовой слой атмосферных осадков не превышает 465 мм, причём слой зимних осадков достигает 84 мм. Рассчитать поля фильтрации. Задача №2 Рассчитать поля орошения, располагающиеся в районе г. Волгограда. Расход сточных вод составляет 5200 м3/сут. Максимальный часовой расход достигает 350 м3/ч. Среднегодовая температура воздуха составляет +7,4ºС. Годовой слой атмосферных осадков не превышает 481 мм, причем слой зимних осадков достигает 71 мм. Грунты на территории полей - супеси. Уровень подземных вод составляет 3,5 м. Рельеф местности в районе полей спокойный с уклоном 0,003. Абсолютные отметки земли меняются от 89,000 до 87,000. 30% площади полей засеяны полевыми культурами, а 70% - огородными. Задача №3 Рассчитать биологический пруд глубокой очистки стоков прошедших биологическую очистку, если расход сточных вод составляет 3600 м3/сут. БПКполн стоков, поступающих на очистку составляет 18 мг/л, а БПКполн очищенной воды не должна превышать 5 мг/л. Средняя температура сточных вод летом составляет +20ºС, а зимой - +13ºС. Практическое занятие №13 Биологическая очистка производственных стоков 1. Расчет дискового биофильтра Для очистки производственных стоков применяются капельные и высоконапорные биофильтры. В последние годы для этого стали широко использоваться биофильтры с плоскостной загрузкой. Интенсивность деструкция органических загрязнений производственных стоков в биофильтрах бывает даже выше, чем в аэротенках. На капельных биофильтрах осуществляется очистка производственных сточных вод, образующихся при термической переработке фланцы, в процессе функционирования канифольно-экстракционных заводов, при получении оксиэтилена, каучука, диметилфлотата и т.п. БПКполн стоков, поступающих на очистку достигает 320-550 мг/л, а БПКполн очищенной воды не превышает 10-25 мг/л. Сточные воды нефтеперерабатывающих заводов очищаются на высоконагружаемых биофильтрах. БПКполн очищенной воды не превышает 20-25 мг/л. В биофильтрах с плоскостной загрузкой БПКполн производственных сточных вод снижается с 200-250 мг/л до 20-25 мг/л. Погружные биофильтры занимают промежуточное положение между аэротенками и биофильтрами. Они представляют собой резервуары, по которым движутся сточные воды. В воду на 1/3-1/5 диаметра погружены диски, вращающиеся на валах. Диски изготовлены из различных материалов, обычно легких. Они располагаются на расстоянии 10-20 мм друг от друга. Диаметр дисков составляет 0,5-3 м, а их число колеблется от 20 до 200. Скорость вращения дисков составляет 1 об/мин. Время пребывания стоков в резервуаре погруженных биофильтров колеблется от 70 минут до 3 часов и более. На дисках нарастает слой биопленки толщиной до 4 мм. Погружаясь в сточную воду, биопленка извлекает из неё органические загрязнения и окислят их с помощью кислорода, получаемого из атмосферы. Отмершая биопленка выносится очищенной водой во вторичные отстойники. Поскольку стоки находятся в резервуарах погружных фильтров длительное время, в них образуется активный ил, который также принимает участие в биохимическом окисление органических загрязнений. Аэрация стоков в резервуаре осуществляется за счёт вращения дисков. Этот ил поддерживается в активном состоянии за счёт поступательного и вращательного движения стоков. Для повышения эффективности очистки производственных сточных вод погружные биофильтры устраиваются двух- и трехступенчатыми. Окислительная мощность этих аппаратов находится в пределах от 7 до 100 г БПКполн на 1 м2 мощности поверхности в сутки. Погружные биофильтры следует использовать в качестве первой ступени биологической очистки производственных стоков. Эффект очистки стоков в погружных биофильтрах Эп.б., %, составляет  (1)где Lисх - БПКполн воды, поступающей на очистку, мг/л; Lоч - БПКполн очищенной воды, мг/л. Расчетная схема погружного биофильтра представлена на рисунке 1.  Рисунок 1 - Расчетная схема погружного биофильтра: 1 - подача воды на очистку; 2 - отвод очищенной воды; 3 - диск; 4 - резервуар. Общая площадь дисков погружного биофильтра Fп.б., м2, составляет  (2)где Qсут - расход сточных вод, м3/сут; Мп.б. - нагрузка по БПКполн на 1 м2 дисков, г/м2·сут. Число дисков Nд, шт, составляет  (3)где Fд - площадь поверхности диска, м2. Ширина погружного биофильтра Вп.б., м,составляет  (4)где Nд.с. - число дисков в одной ступени погружного биофильтра, шт; - толщина диска, м; - расстояние между дисками, м. Длина секции погружного биофильтра Lп.б., м, составляет  (5)где Nс.б. - число ступеней погружного биофильтра, шт; Dд - диаметр диска, м. 2. Расчет аэротенка-отстойника Широко используется многоступенчатая биологическая очистка производственных стоков. В качестве первой ступени применяется аэротенк-смеситель, для которого БПКполн не должна превышать 300 мг/л, а для второй - аэротенки-вытеснители. БПКполн производственных стоков, обрабатываемых в аэротенках-вытеснителях находится в пределах 500-1000 мг/л. Для очистки производственных стоков широко применяются аэротенки с рассредоточенным впуском воды, которые занимают промежуточное положение между смесителями и вытеснителями. Разработано много конструкций комбинированных сооружений, выполняющих функцию аэротенка и вторичного отстойника, которые различаются между собой по системе аэрации, местоположению аэрационной зоны, по конструкции отстойный зоны, по системе возврата ила в аэрационную зону, такие аппараты называются аэротенки-отстойники. Их конструкция зависит от состава обрабатываемой воды. Доза ила в них достигает 5 г/л. Аэротенки-отстойники с пневмомеханической системой аэрации (аэроакселераторы) широко используется в США для очистки производственных стоков предприятий мясной и молочной промышленности, химкомбината и нефтеперерабатывающих заводов. Во Франции аэротенки-отстойники большой производительности выпускаются фирмой "Деграмон". В России конструкции аэротенков-отстойников разрабатывает НИИ ВОДГЕО. Разработан противоточный аэротенк-отстойник, имеющий в плане квадратную форму. Зона отстаивания располагается в центре. Доза ила в нём составляет 5-6 г/л. Работает этот аппарат в режиме полного смешения. Продолжительность аэрации аэротенке-отстойнике tа.о., ч, составляет  (6)где Lисх - БПКполн стоков, поступающих на очистку, мг/л; Lоч - БПКполн очищенной воды, мг/л; аа.о. - доза ила в аэротенке-отстойнике; S = 0,3 - зольность ила; Γ - удельная скорость окисления в аэротенке-отстойнике, мг/г·ч. Объем зоны аэрации Wа, м3, составляет Wа = Qр · tа.о. (7) где Qр - расчетный расход стоков, м3/ч. Ширина зоны аэрации Ва, м, составляет  (8)где На - глубина зоны аэрации, м; Lа - длина зоны аэрации, м; Nа.о. - число аэротенков-отстойников, шт. Площадь зоны отстаивания Fо, м2, составляет  (9)где ��в.п.= 0,25 - 0,5 мм/с - скорость восходящего потока. Ширина зоны отстаивания Во, м, составляет  (10)Расход циркуляционного ила Qц.и., м3/ч, составляет  (11)где ац = 4,5-6,4 г/л - концентрация циркулирующего ила. Площадь иловых бункеров, из которых циркулирующий ил эрлифтом подается в зону аэрации Fил.б., м2, составляет  (12)где ��о.и. = 5-10 мм/с - скорость осаждения ила; авзв = 4 г/л - концентрация ила во взвешенном слое. Задача №1 Расход производственных стоков составляет 400 м3/сут или 16,67 м3/ч. БПКполн воды, поступающей на очистку достигает 500 мг/л, а БПКполн очищенной воды не должна превышать 20 мг/л. Рассчитать погружной биофильтр для очистки производственных сточных вод. Задача №2 Рассчитать аэротенк-отстойник для очистки производственных стоков, расход которых составляет 18000 м3/сут или 980 м3/ч. БПКполн сточные воды, поступающей на очистку достигает 160 мг/л, а БПКполн очищенной воды не должна превышать 15 мг/л. Удельная скорость окисления в аэротенке-отстойнике достигает 20 мг·г/ч. |