Расчет иловых площадок.

Расчет производится согласно СНиП п. 6.387...6.400 .

Определяем площадь иловых площадок

F = ; м² , где

Q- количество осадка после стабилизации , м³/сутки ;

- коэффициент , учитывающий нагрузку , принимается по СНиП

т. 64 в зависимости от характеристики осадка и вида иловых

площадок ;

- климатический коэффициент по карте , черт. 3 СНиП .

Площадь одной площадки :

F¹ = ;

_НАП - слой напуска осадка летом 0,25...0,3 м , зимой 0,5 м .

Количество иловых площадок :

;

Ширина площадки принимается в зависимости от радиуса растекания (R=20м) при одном выпуске не > 20 м , при 2-х выпусках не > 40 м .

Зная ширину площадки , можно определить длину :

;

Необходимо проверить достаточно ли полученной площади с учетом

намораживания осадка в зимнее время

, м

отсюда

F = м² , где

- период намораживания (число дней со среднесуточной t < -10⁰С

(черт. 3 СНиП)) ;

- коэффициент учитывающий уменьшение объёма осадка за счет

зимней фильтрации и испарения (25% влаги) = 0,75 ;

- высота намораживания зависит от климатических условий (для

средней полосы = 0,5...1 м ) - климатология ;

- часть площадки отводимой под зимнее намораживание = 0,75.

Дополнительная площадь , занимаемая валиками , канавками и т.д. учитывается коэффициентом 1,2...1,4 (соответственно для больших и малых станций ) .

Недостатки применения иловых площадок :

Требуются большие площади .

Неприятный запах , размножение мух .

Поэтому для крупных станций применяется механическое обезвоживания осадка на вакуум-фильтрах , центрифугах , фильт-прессах .

Подготовка осадков к механическому обезвоживанию.

Основным приёмом подготовки осадков к механическому обезвоживанию является введение электролитов (коагуляция). При этом большое значение имеет :

• правильное определение дозы реагента ;

• способа приготовления ;

• способа введения реагента в осадок ;

• способа смешения реагента с осадком ;

• В качестве химических реагентов для коагуляции применяют :

• хлорное железо (FeCl₃) ;

• сернокислое окисное железо Fe₂(SO₄)₃ ;

• хлорированный железный купорос ;

• хлоргидрид алюминия и др.

В зависимости от свойств осадка и типа реагента доза реагента составляет 0,5...20% массы сухого вещества осадка .

Эффективность коагулянта определяется :

величиной заряда частиц осадка (- потенциал ) ;

концентрацией реагента ;

химическими реакциями , происходящими при введении реагента ;

значением рН среды ;

степенью перемешивания и временем контакта с осадком ;

агрегативной устойчивостью хлопьев и т.д.

Наиболее эффективным из применяемых реагентов является FeCl₃ .

Доза реагента зависит : от щелочности воды (Щ) , от удельного сопротивления влагоотдаче ( R), поэтому для сырых осадков доза реагентов ниже , чем для сброженных , для снижения дозы реагентов для сброженных осадков их промывают . Промывку производят очищенной сточной жидкостью или технической водой . Расход промывной воды 1...5 м³ на 1м³ осадка, t уплотнения после промывки 5...20 часов . t промывки 15 - 20 минут в отдельном резервуаре с одновременной продувкой воздухом (0,5 м³/м³ промываемого осадка и воды ) . В процессе промывки вынос взвешенных веществ составляет от 1 до 4 г/л , что приводит к увеличению нагрузки на о.с. С целью уменьшения выноса взвешенных веществ промывку следует осуществлять 0,1 % раствором FeCl.

Для промывки осадков малоконцентрированным раствором реагента могут применяться вертикальные , радиальные или горизонтальные отстойники .

Для коагуляции осадков требуются большие дозы хлорного железа . С целью снижения расхода реагента применяется сочетание FeCl₃ и СаО . Известь уменьшает количество реагента , предотвращает загниваемость осадка , и выполняет роль присадочного материала.

Коагуляция сырых осадков FeCl₃ в сочетании с СаО позволяет сократить расход FeCl₃ в 2...2,5 раза . Особенно благоприятно сказывается применение СаО при обработке сброженных осадков. Вначале в осадок вводится FeCl₃ , а затем СаО (в противном случае расход FeCl₃ увеличивается в 1,3...1,5 раза ) .

Для определения ориентировочной дозы коагулянта при подготовке осадка к обезвоживанию можно воспользоваться эмпирической формулой .

D = , %

D - доза коагулянта в % от массы сухого вещества осадка ;

- коэффициент , зависящий от вида и химического состава

применяемого коагулянта и от типа осадка ;

R = r10^-10 - удельное сопротивление осадка см/г ;

p_И- влажность осадка , % ;

С - концентрация сухого вещества осадка , % ;

Щ- щелочность осадка , мг/л ;

= 0,25 - коагуляция сброженных осадков FeCl₃ и FeCl₃+ CaO ;

= 0,3 - для сырого осадка и избыточного активного ила FeCl₃+ CaO .

Улучшение обезвоживания достигается введением присадочного материала - это инертные легко фильтрующиеся вещества , которые существенно не изменяют заряда частиц осадка , но создают крупнопористую структуру (опилки, древесная мука, диатомит, шлак , зола , кремнезем и т.д. ) . Они вводятся в осадок в сухом виде или в виде водных суспензий . Введение присадочных материалов позволяет заменять FeCl₃ на более дешевый реагент при достаточной эффективности работы аппаратов по обезвоживанию .

В дальнем зарубежье на ряде очистных сооружений в качестве присадочного материала применяется зола , получаемая от сжигания осадков после их обезвоживания .

С целью интенсификации процесса обезвоживания осадков применяют высокомолекулярные флокулянты .

Флокулянт - электролит, диссоциирующий в воде на ионы, из-за наличия ионогенных групп . Могут быть анионные флокулянты (отрицательно заряженные ) и катионные (положительно заряженные) .

Сущность действия - ускорение процесса образования и повышения прочности коллоидных структур , а также связывание микрохлопьев в крупные агрегаты . Дозы флокулянта для снижения R значительно ниже , чем дозы FeCl₃ . Рабочие растворы флокулянта - 0,1 - 0,2 %.

Вид и дозы флокулянта зависят :

от размеров частиц ;

заряда ; величины рН ;

количества органического вещества , влажности ;

состава осадка .

НИИ КВОВ АКХ разработан флокулянт ОКФ - полученный путём обработки 1 - 2 % водного раствора ПАА - геля в щелочной среде при t⁰ = 60 - 70 ⁰С формальдегидом с последующей стабилизацией соляной кислотой.

Опыты показали , что дозы ОКФ : 0,11 - 0,14 % массы сухого вещества позволяют получить кек влажностью р 75% без применения минеральных реагентов . Минеральные химические реагенты обычно дозируются в виде 10% растворов . Доставляются они в твёрдом виде или в виде концентрированных растворов . Т.к. они вызывают коррозию металлов , то они перевозятся в стальных барабанах , покрытых изнутри лаком этиноль , в полиэтиленовой таре, деревянных бочках , гуммированных цистернах или титановых резервуарах . Реагенты могут храниться в доставляемой таре или резервуарах с антикоррозионным покрытием , объём которых рассчитан на хранение 15 - 20 суточного запаса 30 - 45 % раствора . Резервуары рассчитывают на приготовление раствора 10 % концентрации для обеспечения 2-х суточной работы обезвоживающей установки . При этом должно быть предусмотрено не < 2-х резервуаров , один из которых служит для загрузки и приготовления раствора , а другой в это время является рабочим . Для обработки осадка применяется известь с большим содержанием СаО - негашеная комовая и молотая известь без минеральных добавок и с наименьшим содержаниемMgO .

Хранение негашеной извести предусматривается в закрытом сухом неотапливаемом помещении , рассчитанном на 15 - дневный запас . При большем сроке хранения снижается активность извести и затрудняется ее приготовление . Для сохранения активности из-весть можно хранить в виде известкового теста (расход воды для увлажнения 0,7...1 м³/т ) при этом происходит одновременное гашение извести . Молотая известь может загру-жаться с помощью пневмотранспорта непосредственно в резервуары , предварительно заполненные водой до нужного уровня или в бункеры типа силосной башни . (h = 15 м , d = 5...8 м) ж/б или металлические .

Схема силосной башни - склада молотой извести .

1. воздухораспределительная коробка ; 2. Боковой пневмо-разгрузчик ; 3. Днище силоса с пористой плиткой ; 4. Пнев-монасос винтовой для перекачки материала ; 5. Тру-бопровод для пневмоперекачки 6. Рукавный фильтр ; 7. Вен-тилятор ; 8. Цементовоз или минераловоз .

При наличии складов или хранилищ извести , или возможности получать ее с близко-расположенных складов поставщика в реагентном хозяйстве предусматривают лишь резервуары для приготовления 10% концентрации (= 1,09 г/см³) . Для предотвращения оседания СаО применяют перемешивание - механическое или насосами (НП или НФ ) . Дозирование осуществляется с помощью винилпластовых насадок или оттарированных пробковых кранов .

Смешение коагулянта с осадком осуществляется в смесителях ершового или перегородчатого типа , или мешалкой , или гидравлический прыжок, или истечение из под щита . Контактные резервуары не устраивают т.к. время контакта достаточно 0,5...2,5 минуты , увеличение времени ведет к разрушению хлопьев . После смесителя осадок подается на фильтровальную ткань .