Суміші з аеротенку в регенератор
Вихідні дані: кількість мулової суміші 500 м3/год. Висота підйому рідини Н =300 мм. Тиск повітря 5 м вод. ст. Приймемо Тоді
Якщо прийняти L = 300 + 300 = 600 мм. Питома витрата повітря
Результати розрахунку розмірів ерліфту для циркуляції активного мулу між аеротенками і вторинним відстійником представлені в табл. 3.4.
Таблиця 3.4. Результати розрахунку ерліфта при швидкості руху рідини на вході в ерліфт 2 м/с або 7200 м/год
В таблиці 3.5 надані розрахункові залежності подачі ерліфта від діаметра ствола ерліфта та швидкості руху рідини.
Таблиця 3.5. Вплив діаметра та швидкості руху рідини на подачу ерліфта
Продовження таблиці 3.5
Продовження табл. 3.5
3.6. Обстеження системи “аеротенки-вторинні відстійники”
На момент виконання даної роботи аеротенки були включені в роботу при паралельному режиму. На рис. 3.4 надано принципову схему системи “Аеротенки-вторинні відстійники”, за якою здійснюється очистка стічних вод. Потік стічних вод 1 потрапляє в лоток 6 і через дві шандори 7 потрапляє самопливом в аеротенки 3 і 4, які працюють паралельно. Одна з шандор 7, яка встановлена на вході каналу для перепуску стічних вод в регенератори, постійно закрита. Стічні води змішуються з активним мулом на вході в аеротенки, а мулова суміш попадає тільки в один з двох радіальних відстійників. Для харчування мікроорганізмів в аеротенки і регенератори подається повітря від повітродувки потужністю 6 тис. м3/год. Питома витрата повітря складає
де G — кількість повітря, м3/год, А — кількість стічних вод, м3/год.
Рис. 3.4. Принципова схема системи “аеротенки-вторинні відстійники”, за якою здійснюється біологічна очистка стічних вод: 1 — стічні води з первинних відстійників; 2, 5 — регенератори активного мулу; 3, 4 — аеротенки; 6 — вхідний лоток аеротенків; 7 — шандори; 8 — канал для перепуску стічних вод в регенератори; 9, 12 — потік активного мулу в регенератори; 10, 11, 13 — мулова суміш; 14 — насос; 15 — резервуар активного мулу; 16, 18 — вторинні радіальні відстійники; 17 — очищені стічні води на біоставки
Якщо розрахувати лінійну швидкість повітря в аеротенках, то отримаємо такий результат, приймаючі площу аерації як 36´84 = 3024 м2.
Фактично аеротенки працюють при остаточному вмісті розчиненого кисню у воді не менш 2 — 4 мг/дм3. І це відповідає встановленим практикою нормативам. Тобто кисневе голодування активного мулу в аеротенках відсутнє. Час перебування активного мулу в регенераторах складає
де V — об’єм регенераторів, м3; Об’єм регенераторів складає V = 3024.4,5 / 2 = 6804 м3. На трубопроводах подачі активного мулу в регенератори відсутні витратоміри, тому за непрямими спостереженнями можна прийняти W як 40 % від кількості стічних вод. Тобто W = 0,54´792 = 428 м3/год. Таким чином, час перебування активного мулу в регенераторах сягає
За проектними даними час перебування активного мулу в регенераторі не повинен перевищувати 8 годин. Крім того, активний мул перебуває без харчування більш як 2 години у вторинному відстійнику, а ще декілька часу в накопичувальному резервуарі, з якого мул перекачується в регенератори. Такий довгий час знаходження активного мулу без харчування є головною причиною недостатньої глибини очищення стічних вод. На рис. 3.5 представлено динаміку зміни вмісту фосфатів в очищених стічних водах на виході з першого аеротенку за результатами вимірювань, які було виконано за період з 9 до 20 березня 2004 року. Примітка: відбір проб на виході з аеротенку здійснювався кожен день у 8.00.
Рис. 3.5. Динаміка зміни вмісту фосфатів в аеротенку № 1 за часом в продовж 12 діб
Видно, вміст фосфатів в очищеній стічній воді змінюється суттєво кожен день. Цей факт свідчить про те, що на очисних спорудах необхідно впровадити вузол усереднення стічних вод перед подачею їх в аеротенки. До того ж усереднення стічної води, яка подається на очисні споруди, доцільно виконувати як за якістю цієї води, так і за її кількістю. За біологічною точкою зору, живі істоти, з яких складається активний мул, потребують сприятливих і головне незмінних умов для свого існування. В іншому випадку пристосування мікроорганізмів до нових умов існування буде відбуватися з запізненням і процес очищення води буде малоефективним. Далі на рис. 3.6 — 3.25 надані дані про те, як змінюються фактичні показники якості очищених на очисних спорудах лівого берега стічних вод в 2004 році.
Рис. 3.6. Температура очищених стічних вод
Рис. 3.7. Зміна водневого показнику очищених стічних вод
Рис. 3.8. Вміст амонію сольового в очищених стічних вод
Рис. 3.9. Вміст нітратів в очищених стічних водах на очисних спорудах
Рис. 3.10. Прозорість очищених стічних вод на очисних спорудах
Рис. 3.11. Розчинений кисень в очищених стічних водах
Рис. 3.12. Значення БСК5 очищених стічних вод
Рис. 3.13. Значення ХСК очищених стічних вод
Рис. 3.14. Вміст фосфатів в очищених стічних водах
Рис. 3.15. Значення жорсткості очищених стічних вод
Рис. 3.16. Концентрація хлоридів очищених стічних вод
Рис. 3.17. Концентрація сульфатів в очищених стічних водах
Рис. 3.18. Лужність очищених стічних вод
Рис. 3.19. Вміст сухого залишку в очищених стічних водах
Рис. 3.20. Вміст нафтопродуктів в очищених стічних водах
Рис. 3.21. Вміст поверхнево-активних речовин (ПАР) в очищених стічних водах
Рис. 3.22. Вміст загального заліза в очищених стічних водах
Рис. 3.23. Вміст завислих речовин в очищених стічних водах на скиді в р. Дніпро
Рис. 3.24. Вміст залишкового хлору в очищених стічних водах на скиді в р. Дніпро
Рис. 3.25. Мікробне число в очищених стічних водах на скиді в р. Дніпро
Видно, що в літній період вміст АПАР і нафтопродуктів в очищених стоках значно вище, ніж взимку. Максимальний пік лужності стоків припадає на початок року, тобто місяці січень — березень. Вміст сульфатів мінімальний в березні та в жовтні. Видно, що всі показники якості очищених стічних вод на протязі року значно коливаються. Ці коливання нами пов’я-зуються з коливаннями якості і кількості стічних вод, які надходять на очисні споруди. Проводились спостереження за результатами роботи двох аеротенків в період з 09.03.2005 до 20.03.2005 р. Заміри якості очищених стічних вод здійснювались у 8.00 та у 15.00. Вміст хлоридів максимальний в березні та листопаду. На рис. 3.26 показано порівняння змісту амонійного азоту в стічних водах першого та другого аеротенках при проведенні спостережень в період з 09.03.2005 до 20.03.2005 р.
Рис. 3.26. Порівняння вмісту амонійного азоту в першому (1) та другому (2) аеротенках при проведенні спостережень в період з 09.03.2005 до 20.03.2005 рр. Видно, що аеротенки мають неоднакову ефективність очистки стічних вод, яка знайдена на прикладі вмісту амонійного азоту в очищених стічних водах. Це можна пояснити тим, що в аеротенках відсутній автоматичний контроль і автоматичне керування технологічним процесом і технологічними потоками стічних вод і циркулюючого активного мулу. Середнє значення вмісту амонійного азоту в очищених стічних водах за весь період спостережень у 8.00 складає, мг/дм3: 1-й аеротенк — 4,7; 2-й аеротенк — 7,3. Середнє значення вмісту амонійного азоту в очищених стічних водах за весь період спостережень у 15.00 складає, мг/дм3: 1-й аеротенк — 6,0; 2-й аеротенк — 7,1. Тобто різниця в результатах роботи двох аеротенків дуже велика. Вона може бути пояснена тим, що в аеротенках відсутні засоби заміру кількості стічних вод, мулової суміші і аераційного повітря, які надходять в окремі аеротенки і регенератори. Обстеження роботи очисних споруд і аеротенків дозволило встановити, що існує нерівномірна подача стічних вод на очисні споруди впродовж доби і впродовж місяцю, року. Взим-ку температура стічних вод на вході в очисні споруди знижується до загрозливого значення +9 °С, а очищених стоків — до +2 °С. Це означає, що при такому температурному режими швидкість біологічних процесів значно знижується і наближається до нуля. Такий висновок підтверджує, що зниження температури пояснюється відсутністю гарячої води в квартирах мешканців міста. Для того, щоб виключити негативний вплив низької температури можна пропонувати такі заходи: 1) підігрів повітря, яке надходить в аеротенки на аерацію стічних вод; 2) підігрів стічних вод. Однак, для підігріву стічних вод необхідна велика кількість тепла. Наприклад, якщо стоки підігрівати електричним струмом то буде надмірно висока витрата електричної енергії, що підтверджено такими розрахунками. Надходження стічних вод W = 373 м3/год; Температура стічних вод, які надходять Кінцева температура стічних вод Кількість теплоти, яку необхідно підвести до стічних вод:
Якщо підігрів електричний, то кількість електрики буде 1562870 ´ 0,24 = 375088,8 кВт×год. Якщо ціна 1 кВт×год коштуватиме 0,15 грн, то вартість підігріву становить 0,15 ´ 375088,8 = 56263,32 грн/год. Всього за холодний період зими 3 місяці витрати на електричний підігрів будуть дорівнювати 56263,32 ´ 3 ´ 30 ´ 24 = 121 528 771,2 грн. Оскільки таких коштів немає, то треба шукати інші джерела теплоти, наприклад вітрову енергію, теплоту спалювання біогазу, який створюється в наслідок анаеробного бродіння осадів стічних вод.
|
.
або 
,
,
,
мм.
.
= 0,43.
.
м3/год.
м3/год; h = 0,3 м.
,
=7,6 м3/м3.
= 2 м/год.
,
— кількість мулу, що циркулює через регенератори, м3/год.
.
= 10 °С;
= 20 °C.
кДж/год.
