3. Технологическая схема двухступенчатой доочистки сточных вод

Технологическая схема двухступенчатой доочистки сточных вод включает в себя приемный резервуар 2. насосную установку 3, с помощью которой вода подается в распределительную камеру 5. откуда самотеком поступает на песчаные фильтры 6. Очищенная на песчаных фильтрах вода собирается в приемный резервуар 7. откуда насосной установкой 8 перекачивается в распределительную камеру 10. На сорбционные фильтры 11 вода из распределительной камеры подается снизу вверх. При подаче сточных вод в распределительные камеры 5 и 10 часть воды переливается и отводится по трубопроводам 4 и 9 в приемные резервуары, где происходит перемешивание исходной жидкости.

На рис. 1. приведена схема доочистки сточных вод на двух­ступенчатых фильтрах.

Рис 1. Схема доочистки сточных вод:

1 – вода после сооружений биологической очистки, 2 – приемный резервуар, 3 – насосная установка, 4 – устройство для перемешивания воды, 5 – распре­делительная камера, 6 – фильтр, за­груженный песком, 7- приемный ре­зервуар, 8 — насосная установка, 9 – устройство для перемешивания воды, 10-распределительная камера, 11 – сорбционный фильтр, 12 – про­мывной насос, 13 – резервуар про­мывной воды, 14 – сброс очищенной воды.

Первая ступень фильтра загружена песком с диаметром зерен 1,8 мм и высотой 0,5-1 м. Скорость фильтрования составляет 10 м/ч. Период между регенерацией загрузки фильтра зависит от концентрации взвешенных веществ и составляет 9,6-15,1 ч. Грязеемкость фильтра находится в пределах от 2,6 до 6,6 кг/м^З. Промывка фильтра производится водой с интенсивностью 18-20 л/с·м². Продолжительность промывки составляет 7 мин. Объем промывной воды – 4 % от объема очищенной воды. Для фильтров первой ступени можно использовать водовоздушную промывку с интенсивностью подачи воды 12 л/с·м² и интенсивностью подачи воздуха 16-19 л/с·м². Продолжительность водовоздушной промывки составляет 6 мин.

Сорбционный фильтр загружен сорбентом на высоту 3,2 м, скорость фильтрования воды – 2-2,5 м/ч. Крупность зерен загрузки 1-2 мм. Ин­тенсивность промывки сорбционных фильтров 6-12 л/см². Продолжи­тельность промывки принимается 7-10 мин. И уточняется в процессе эксплуатации фильтров. Фильтроцикл составляет 24 часа. Продолжи­тельность работы сорбционных фильтров до регенерации – от 3 до 4 су­ток. Регенерация загрузки сорбционных фильтров выполняется тогда, когда ХПК после фильтрования на второй ступени превышает 15 мг/л. [4]

4. Сорбционный фильтр

Рис.2. Схема сорбционного фильтра

1 - корпус; 2 - крышка; 3 - подводящий трубопровод (d5); 4 - сорбент; 5 - дренаж; 6 - отводящий трубопровод очищенных сточных вод (d6) [5]

5. Расчёт сорбционного фильтра

Техническое задание. Рассчитать сорбционный фильтр, производительностью 160 м³/ч. Расчетное время работы установки 20 час/сутки. Сорбционный фильтр загружен сорбентом на высоту 3,2 м, скорость фильтрования воды – 2,5 м/ч. Крупность зерен загрузки 1,5 мм. Ин­тенсивность промывки сорбционных фильтров 8 л/см². Продолжи­тельность промывки принимается 10 мин. Сорбционный фильтр, загружается активированным углем АГ-5.

Расчёт. [4]

Данные о производительности и времени работы установки взяты с сайта http://www.mtu-net.ru для станции комплексной очистки воды СКО-8^®.

Расчет сорбционных фильтров выполняется в соответствии с рекомен­дациями. В том случае, когда величина ХПК больше 100 мг/л, изотерма адсорбции соответствует уравнению Фрейдлиха. Максимальная и мини­мальная адсорбционная емкость, мг/л определяется по формуле:

(5.1)

где С_еn - начальная величина ХПК, г/л; С_ех - конечная величина ХПК, мг/л; f - постоянная Фрейндлиха; n - коэффициент, зависящий от вида сорбента.

При начальной величине ХПК < 100 мг/л максимальная адсорбцион­ная емкость находится по уравнению Генри, и т.к. С_еn = 96,8 мг/л, а С_ех =9,3 мг/л, то считаем по уравнению Генри:

(5.2)

где Г = 4,8 см³/м² - константа Генри.

Площадь сорбционных фильтров, м²,

(5.3)

где q_w - часовой расход сточных вод, м³/ч; V - скорость фильтрования, м/ч. Количество фильтров, шт.:

(5.4)

где F_ads - площадь сорбционных фильтров, м²; f_ads - площадь одного фильтра, м².

Максимальная доза активного угля, г/л:

(5.5)

Высота загрузки фильтра, м:

(5.6)

где t_ads - продолжительность работу установки до проскока, ч; γ_sb^нас -плотность насыпная, г/л.

Продолжительность работы адсорбционных установок до проскока определяется по формуле, ч:

(5.7)

где ε - порозность загрузки;

Объем загрузки адсорберов, м³:

(5.8)

Количество сухой массы угля в одном адсорбере, м³:

(5.9)

Объем резервуара промывной воды из расчета на две промывки фильтра, м³:

(5.10)

где W_np - количество воды, расходуемое на промывку одного фильтра, м³.

Подбираем параметры промывных насосов подача, л/с. Q_н = i·F: на­пор Н_н = 10-12 м.

Период работы загрузки адсорбционных фильтров до ее замены опре­деляется продолжительностью рабочего периода фильтров. Рабочий пе­риод эксплуатации фильтров зависит от количественных и качественных показателей исходной воды и адсорбционной емкости активированного уг­ля. Продолжительность эксплуатации фильтров до замены загрузки составляет 1.5-2 года. Фактическая продолжительность работы фильтров уточняется в процессе эксплуатации станции очистки. [4]