Чтобы не допустить осаждения осаждения взвешенных частиц принимается перемешивание сточной жидкости в приемном резервуаре насосной станции путем рециркуляции части перекачиваемой жид-
кости через систему дырчатых труб.
Необходимая расчетная подача насосной станции составляет Qнс=5,14м3/ч=1,4л/с.
Полный рабочий напор насоса определяется по формуле:
Hн=Нг+hпв+hпн+hз,
где Нг - геометрическая высота подъема воды, м; Нг=Zос-Zр;
hпв=1,2hлв+hкв - потери напора по пути всасывания, м;
hпн=1,1hлн+hкн - потери напора по пути нагнетания, м;
hлв, hкв - потери напора по длине всасывающих и напорных труб, м;
1,2;1,1 - коэффициенты, учитывающие местные потери, м;
hлн, hкн - потери напора в коммуникациях внутри насосной станции на пути всасывания и нагнетания, принимаются 1,5 и 2 м;
hз - запас напора, учитывающий возможную перегрузку насоса, принимается 1м.
По ( ) для q=1,4л/с принимается всасывающий стальной трубопровод диаметром 40 мм, 1000i=666,1, V= 0,95м/с, тогда hпв=1,2*0,06*2+1,5=1,64 м.
В соответствии с ( ) принимается напорный трубопровод от насосной станции до очистных сооружений из стальных труб. При диаметре 50 мм 1000i=20,8, тогда hпн=1,1*0,02+2=2,3 м.
Геометрическая высота подъема воды Нг=14,12-7,02=7,1 м
Полный напор насоса будет равен:
Нн=7,1+1,64+2,3+1=12,04 м
Принимая во внимание что расход сточных вод, подаваемых на очистные сооружения, из-за возврата на повторную очистку фугата из фильтров будет несколько больше расчетного, подбирается насос марки СД 25/14 (1рабочий и 1 резервный) с электродвигателем 4А100S4У3, массой 150 кг.
Для механической очистки сточных вод от крупных отходов производства предусматривается установка в приемном резервуаре насосной станции решетки-дробилки марки РД-100 (1 рабочая и 1резервная).
Для определения размеров очистных сооружений произведен расчет нагрузок на отдельные элементы очистных сооружений и составлена балансовая схема загрязнений по основным технологическим узлам.
Расход сточных вод, поступающих на очистку Q=41,12 м3/сут, концентрация взвешенных веществ в исходной воде Cвв=1000 мг/л, концентрация жиров Cж.=312 мг/л, БПК=967,1 мг/л.
Содержание сухих веществ в воде определяется:
B=Q*C/106
где B - содержание сухого вещества, т;
Q - расход сточных вод, м3/сут;
C - концентрация взвешенного вещества, мг/л.
Тогда содержание взвешенных нежировых веществ в исходной воде составит:
вн=41.12*1000/106=0.04112 т
Содержание взвешенных жировых веществ:
вж=41,12*312/106=0,01283 т
Эффект задержания по взвешенным веществам, жирам, БПК в жироловке составляет, соответственно, 60%, 60%, 20%, концентрация загрязняющих веществ после жироловки определяется по формуле:
С/=С(100-Э)/100
где С/ - концентрация загрязнений после очистки, мг/л;
С - концентрация загрязнений до очистки, мг/л;
Э - эффект очистки, %.
Тогда после жироловки показатели сточных вод составят:
С/вв=1000(100-60)/100=400 мг/л
С/ж=312(100-60)/100=124,8 мг/л
L/БПК=967,1(100-20)/100=773,7 мгО2/л
Содержание взвешенных нежировых веществ в воде после жироловки
в/н=41,12*400/106=0,01645 т
Содержание взвешенных жировых веществ
/ в ж=41,12*124,8/106=0,00513 т
Эффект очистки сточных вод в ЭФК-аппарате составляет по жирам – 96%, по взвешенным веществам – 92%, по БПК-75%. После ЭКФ-аппарата показатели сточных вод составят
С//вв=400(100-92)/100=32 мг/л
С//ж=124,8(100-96)/100=4,99 мг/л
L//БПК=773,7(100-75)/100=193,4 мгО2/л
Содержание взвешенных нежировых веществ в воде после ЭКФ-аппарата
в//н=41,12*32/106=0,00132 т
Содержание взвешенных жировых веществ
в//ж=41,12*4,99/106=0,00021 т
Общее количество загрязнений, выделенных в процессе очистки
в0н=0,04112-0,00132=0,0398 т
в0ж=0,01283-0,00021=0,01262 т
Из общего количества жира, поступившего в жироловку, 40% или 0,00513т остается в осветленной воде, 60% или 0,0077т задерживается в жироловке. Из общего количества жира, задерживаемого жироловкой, 20% - 0,00154т выпадает в осадок, а 80% - 0,00616т всплывает в виде жиромассы. Содержание жира в сухом веществе жиромассы составит
вжж=(0,0077*100)/75=0,01027т
Количество нежировых веществ в жиромассе
вжн=0,01027-0,0077=0,00257т
Вес жиромассы при влажности 80% составляет 0,05135т
Объем воды, входящий в жиромассу
Qжв=0,05135-0,01027=0,04108 м3
Объем жиромассы определяется по формуле
Wж=mж/g
где Wж - объем жиромассы, м3;
mж - вес жиромассы с учетом влажности, т;
g - объемный вес жиромассы,т/м3, g=0,887 т/м3;
Wж=0,05135/0,887=0,0579 м3
Количество взвешенных веществ по сухому веществу, выпавших в осадок в жироловке
восн=0,04112-0,01645-0,00257=0,0221 т
Сухое вещество осадка составляет сумма взвешенных веществ и жиров в осадке
вос=0,0221+0,00154=0,02364т
Вес осадка определяется по формуле
mос=вос*100/(100-р)
где mос - вес осадка, т;
вос - количество сухого вещества осадка, т;
р - влажность осадка, %, р=97%;
mос=0,02364*100/(100-97)=0,788 т
Объем воды, входящей в осадок, составляет разность веса осадка влажностью 97% и сухого вещества осадка:
Qосв=0,788-0,02364=0,7644 м3
Объем осадка определяется по формуле
Wос=mос/g
где Wос - объем осадка, м3;
mос - вес осадка с учетом влажности, м3;
g - объемный вес осадка, т/м3, g=1,01 т/м3;
Wос=0,788/1,01=0,7802 м3
Объем пены, выпавшей в ЭКФ-аппарате, составляет 3% от расхода сточных вод, объем пенного продукта – 1,4% от расхода сточных вод. Тогда объем пены равен
Wп=41,12*0,03=1,2336 м3
Объем пенного продукта определяется по формуле
Wпп=41,12*0,014=0,5757 м3
Вес пенного продукта равен
mпп=Wпп*g
где g - объемный вес пенного продукта, т/м3, g=0,98т/м3;
mпп=0,5757*0,98=0,5642 т
Содержание взвешенных нежировых веществ в пенном продукте составит
вппн=0,01645-0,00123=0,01513 т
Содержание взвешенных жировых веществ в пенном продукте
вппж=0,00513-0,00021=0,00492 т
Тогда общее количество сухих веществ в пенном продукте
впп=0,01513+0,00492=0,02005 т
Объем воды в пенном продукте определяется как разность пенного продукта и сухих веществ
Qппв=0,5642-0,02005=0,54415 м3
Количество сухих веществ составляет
вн=0,0221+0,00132+0,01513=0,03855 т
вж=0,00154+0,00616+0,00492=0,01262 т
Количество воды, поступившей на обезвоживание
Qв=0,7644+0,05135+0,54415=1,3599 м3
Эффективность задержания сухого вещества в фильтрах для обезвоживания осадка составляет 70%. Тогда количество сухого вещества в кеке составляет
Вк=(0,03855+0,01262)*70/100=0,03582 т
Вес кека определяется по формуле
mк=вк*100/(100-р)
где mк - вес кека, т;
вк - количество сухого вещества, т;
р - влажность кека, %, р=75%.
mк=0,03582*100/(100-75)=0,1433 т
Объем воды в кеке составляет
Qкв=0,1433-0,0358=0,1075 м3
Объем кека определяется по формуле
Wк=mк/g
где Wк - объем кека, м;
mк - вес кека, т;
g - объемный вес кека,т/м., g=1,1т/м.
Wк=0,1433/1,1=0,1303 т
Объем воды в фугате равен разности объемов воды, поступившей на фильтры обезвоживания и вошедшей в кек
Qв=1,3599-0,1075=1,2524 м3
Объем воды, прошедшей очистку в жироловке
Q/в=(41,12+1,2524)-(0,04108+0,7644)=41,5669 м3
Объем очищенной воды после ЭКФ-аппарата
Q//в=41,5669-0,54415=41,02275 м3
Степень снижения концентрации жиров и взвешенных веществ зависит от начальной концентрации этих загрязнений, продолжительности отстаивания и температуры сточных вод. Характер этой зависимости определяется уравнением:
С0/Сen=(1-K*t0.8)0.9t
где C0, Cen - соответственно, концентрация загрязнений в очищенной и исходной жидкости, мг/л;
K -коэффициент, характеризующий скорость выделения нерастворимых примесей;
t-продолжительность отстаивания, мин.
Коэффициент зависит от высоты слоя отстаивания, продолжительности отстаивания и температуры, поступившей жидкости и определяется по формуле: