Водоотведение поселка с мясокомбинатом

следствии растворения анодов вода обогащается соответствующими ионами,

образующими затем в нейтральной или слабощелочной среде гидроксид алюминия

или гидроксид железа, которых под воздействием растворенного в воде

кислорода переход в гидроксид железа. В результате осуществляется процесс

коагуляции аналогичный обработке воды соответствующими солями алюминия или

железа. Однако, в отличие от применения солевых коагулянтов при

электрокоагуляции вода не обогащается сульфатами или хлоридами, содержание

которых в отчищенной воде лимитируется как при сбросе ее в водоемы, так и

при повторном использовании в системах промышленного водоснабжения.

При электрокоагуляции сточных вод, содержащих тонкодиспергированные

примеси, протекают и другие электрохимические, физико-химические и

химически процессы: электрофорез, катодное восстановление растворенных в

воде органических и неорганических веществ или их химическое

восстановление, флотация твердых и эмульгированных частиц пузырьками

газообразного водорода, выделяющимся на катоде. Кроме того происходит

сорбция ионов и молекул растворенных примесей, а также частиц,

эмульгированных в воде примесей, на поверхности гидроксида алюминия

(железа), которые обладают значительно сорбционной способностью, особенно в

момент образования.

Хлопья гидроксида металла с сорбированными загрязнениями, сталкиваются

с пузырьками газа, соединяются с ними и всплывают на поверхность жидкости.

Некоторые частицы загрязнений, имеющие хлопьевидную структуру, могут

самокоагулировать друг с другом тем самым увеличивая эффект

гетерокоагуляции всей системы ( ).

Для отделения хлопьев коагулянта с сорбированными загрязнениями

применяют последующее отставание или флотацию.

Комбинированный метод, включающий электрокоагуляцию и электрофлотацию

(электрофлотокоагуляция) ( ) отличается высоким эффектом выделения из

сточной воды жиров и других загрязнений, более экономичен по расходу

электроэнергии и металлических электродов по сравнению с элктрокаогуляцией.

При использовании электрофлотокоагуляционной установки отпадает

необходимость введения реагентов в отчищаемую жидкость. Пена, получаемая

при электрокоагуляции имеет высокую стойкость. При отстаивании она

разрушается через 24 часа. Объем флотоконцентратов при установки

дюралалюминевых электродов составил 6% от расхода сточных вод, при

установки железных - 10%. Влажность полученного флотоконцентрата была

соответственно равна 80 и 90% ( ). Недостатками этого метода являются

относительно высокий расход материалов - листового алюминия или железа, а

также исключение возможности утилизации отходов, выделенных на этапе

реагентной обработки стоков.

Несмотря на эти недостатки метод электрофлотокоагуляции более

эффективен, чем флотационные методы отчистки или электрокоагуляция эффект

отчистки в электрофлотокоагуляционных аппаратов составляет по жирам 96 -

97%, по взвешенным веществам - 92 -95%.

Так как в сточных водах ООО "Мясомолпродукт" содержаться молочные жиры

в виде коллоидов и они не выделяются при обычном отстаивании или

флотоционной обработке, то целесообразно использовать именно этот метод

отчистки стоков.

Электрофлотокоагуляция заключается в пропускании постоянного

электрического тока через сточную воду, причем в качестве электродов

применяют металлические растворимые электроды. Под действием электрического

тока ионы металла подвергаются гидролизу с образованием гидроокиси. Хлопья

гидроокиси образуют частицы загрязнений, в том числе и коллоидные.

Общая продолжительность пребывания воды в установке составляет 15

минут. Выбор электродов зависит от необходимости отчистки жидкости. Так,

при использовании желесодержащих электродов, эффект отчистки на 30% ниже.

Эффект отчистки в электрофлотокоагуляционных аппаратах составляет по

жирам 96-97%, по взвешенных веществам 90-92%, по ХПК - 65%, по БПКполн - 70-

75%. К недостаткам данного метода можно отнести высокую стоимость

электроэнергии, дефицит материала электродов и т.д.

На предприятиях мясной промышленности применяют биологическую очистку

сточных вод. Установлено, что на очистных сооружениях, включающих в себя

решетки, песколовки, осветлители-перегниватели, аэротенки с механической

аэрацией, вторичные вертикальные отстойники, хлораторную и контактные

резервуары может быть обеспечено снижение БПКполн до 20 мг/л, взвешенных

веществ до 20 мг/л.

В последние годы применяется схема с использованием двухступенчатых

аэротенков с противоположным движением активного ила. Общезаводской сток

после очистки от песка в песколовках, удаления взвеси в осветлителе с

естественной аэрацией осветленную воду направляют в аэротенк первой

ступени. Пройдя последовательно через вторичный отстойник, аэротенк второй

ступени, третичные и концевые отстойники, очищенная вода поступает на

установку обеззараживания, состоящую из смесителя, контактного бассейна и

хлораторной. Затем вода сбрасывается в водоем.

По данным разработчика очищенная вода будет характеризоваться

следующими показателями - БПКполн=10-13 мг/л, жир - 0 мг/л, взвешенные

вещества - 10-15 мг/л. При условии содержания в исходной воде не более 250

мг/л жира, 250 мг/л взвешенных веществ, БПКполн не более 2000 мг/л.

Также используют в качестве биологической очистки биофильтры, которые

представляют собой очистные сооружения в виде круглых или прямоугольных

резервуаров, заполненных фильтрующим материалом (загрузкой). В качестве

загрузки применяют щебень, гравий, керамзит, пластмассу, асбестоцемент и

другие материалы. На поверхности материала загрузки нарастает биологическая

пленка, представляющая собой ассоциацию микроорганизмов, простейших и более

высокоорганизованных животных.

Особенностями процесса очистки в биофильтрах являются контактирование

с биологической пленкой свободно протекающей через загрузку сточной воды, и

диффузия загрязнений из сточной воды в биопленку.

Также к перспективным сооружениям относится биотенк. Он представляет

собой биофильтр, погруженный в аэротенк. Биологическая очистка в этом

сооружении осуществляется как с помощью биопленки, закрепленной в

биофильтре, так и с помощью активного ила, находящегося в аэротенке.

Загрузка биофильтра представляет собой блоки из полимерных жестких или

гибких материалов. Блоки в аэротенке устанавливают так, чтобы можно было

обеспечить эффективную циркуляцию иловой смеси между блоками и под блоками.

Высокие концентрации загрязнений производственных стоков мясной

промышленности обуславливают образование при их обработке значительных

количеств твердых отходов (осадков). Состав и свойства, во многом

определяющих направление их утилизации, специфичны для каждой ступени

очистки стока. Общей характерной особенностью является содержание в них

жира, белка и зараженность микрофлорой (в том числе патогенной). Осадки

способны быстро загнивать с образованием неприятных запахов. Наличие в

осадках жиров способствует образованию плотных отложений на стенках труб и

в резервуарах.

По своему химическому составу осадки мясокомбинатов относятся к

отходам, которые могут быть утилизированы. Однако эффективные

технологические, предназначенные для извлечения ценных компанентов или

производства полезных продуктов, в настоящее время не нашли применения.

Из-за зараженности осадков микрофлорой, большой влажности,

подверженности загниванию их необходимо обрабатывать и обезвоживать.

Важной и в значительной степени нерешенной проблемой для мясной

промышленности является обработка осадков из отстойных сооружений, в

которых образуются два вида отходов - концентрирующиеся на поверхности

(жиромасса) и оседающие (донные осадки).

Средний объем образующегося донного осадка (при эффективности очистки

стока около 40 % ) - 0,5кг по сухому веществу из 1 м3 стока. При влажности

95-97 % объем осадка достигает 10-30 л ( т.е. до 3% объема стока). Большие

объемы и влажность полученных осадков обуславливают сложность схем для их

обработки.

Среди немногих действующих схем в мясной промышленности можно выделить

три: механическое обезвоживание в осветлителях-перегнивателях с последующей

подсушкой на иловых площадках, подсушка на иловых площадках. обезвоживание

осадка в центрифугах - наиболее интенсивный метод. Состав полученного кека

следующий: влага - 48-62 %, жира - около 35 %, минеральных веществ - 38-45

%. Возможна утилизация полученного кека в качестве удобрений или для

вытопки жира с целью приготовления добавок к комбикормам. Но эти способы

требуют доработки в части обеспечения эффективного обезвреживания и

минерализации ( для удобрений) или выделения жира и минеральных (для

кормовых добавок).

Значительно более широко распространено обезвоживание донных осадков

на иловых площадках (например, на Ленинградском мясокомбинате). Способ

реализуется перекачкой осадка на карты - площадки. Способ становится

экономически невыгодным при удалении площадок более 10 км. Возникает

необходимость разбавления осадка водой для удобства его перекачки, что

значительно снижает производительность площадок - уплотнителей и

эффективность подсушки. Конечная влажность осадка в среднем составляет 75-

80 %.

Технологическая схема процесса вытопки жира, нашедшая широкое

применение на мясокомбинатах г.г. Сочи, Москвы и других, работает следующим

образом.

Жиромасса подается в вакуум-котел, в котором в течении 7-8 часов

подвергается тепловой обработке при температуре 1300С. По окончании

процесса термообработки жиромасса передавливается с помощью газодувки в

отстойник, в котором отделяется от жидкости и инородных частиц. Затем

процесс повторяется. Полученный жир из отстойника подается в котел для

вытопки. На этой стадии в него вводится раствор серной кислоты для

улучшения выделения процесса отделения жира от примесей. Затем очищенный

жир передается в отстойник, откуда сливается в тару и транспортируется на

утилизацию. С целью повышения влагоотдачи в очищенный жир добавляют

поваренную соль ( рассол, как более тяжелая фракция собирается в нижней

части отстойника, эффективно вытесняя жир).

При переработке свежесобранного флотоконцентрата по данной технологии

получили кормовой жир второго сорта. Если флотоконцентрат перерабатывали

через 10-12 часов после сбора, то получали технический жир третьего сорта.

Кормовой продукт, полученный из флотоконцентрата, характеризуется

следующими данными: влага - 8,07-8,51 %, жир - 12,5-14,09 %, зола - 9,4-

11,57%, белок - 8,56-10,67 %, клетчатка - 36,46-44,09 %.

Опыты по кормлению свиней с целью выявления возможности частичной

замены кормовой муки показали, полученной из флотоконцентрата, взамен

мясной муки положительно влияет на привесы и физиологическое состояние

животных.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Обоснование выбора схемы очистки

1-поселок; 2-мясокомбинат; 3-приемная камера очистных сооружений; 4-

очистные сооружения; К1-хозяйственно-бытовые стоки; К2-промышленные стоки;

C-сточные воды после смешения в приемной камере; ОС - очищенные стоки.

Рисунок 3.1.1-Схема поступления сточных вод на очистные сооружения

Рассматриваемый поселок при суточном расходе сточных вод 1548 м3/сут.

имеет следующие концентрации загрязняющих веществ: Свв=223,15мг/л,

СБПК=387,25мг/л. Очистные сооружения принимают сточные воды от поселка и

мясокомбината с расходом Q=41.12м3/сут. Концентрации после смешения

промышленных стоков в приемной камере очистных сооружений определяются по

формуле:

Ссм=Сп*Qп+Спр*Qпр/(Qп+Qпр)

где Сп и Спр - соответственно, концентрации загрязнений поселка и

предприятия;

Qп - расход сточных вод поселка;

Qпр - расход сточных вод от предприятия.

Ссвв=41,12*400+1548*223,15/(41,12+1548)=236 мг/л

Ссж=41,12*125+1548*0/(41,12+1548)=2,2 мг/л

СсБПК=41,12*773,7+1548*387,25/(41,12+1548)=397 мг/л

При этих концентрациях поселковые очистные сооружения не будут

перегружены, что не повлияет на биологическую очистку и очистные сооружения

будут работать стабильно и устойчиво.

В настоящее время на мясомолочном комбинате значительно увеличен

выпуск продукции мясного направления, при этом расход сточных вод остался

тем же, а концентрация загрязняющих веществ увеличилась и составили

Свв=1000 мг/л, Сж=312 мг/л, СБПК=967 мг/л.

Концентрации смеси сточных вод посёлка и мясокомбината определяются по

формулам:

Свв=41,12*1000+1548*223,15/(41,12+1548)=243,1 мг/л

Сж=41,12*312+1548*0/(41,12+1548)=8,1 мг/л

СБПК=41,12*967+1548*387,25/(41,12+1548)=402 мг/л

Возросшие концентрации загрязняющих веществ отрицательно повлияли на

биологическую очистку и поселковые очистные сооружения не справлялись.

Одновременно Органами охраны окружающей среды ожесточились требования

к сбросу промышленных стоков в поселковую канализацию с целью

предотвращения зарастания труб и систем канализации жирами и к сбросу

очищенных стоков в водоём. В результате возник вопрос о расширении

поселковых очистных сооружений или же повышении эффективности работы

локальных очистных сооружений. Экономически целесообразнее строительство

локальных очистных сооружений на мясокомбинате, чем реконструкция

существующих старых и износившихся поселковых очистных сооружений.

По этому принято решение разработать схему физико-химической очистки

сточных вод мясомолочного комбината, вместо уже существующей, но не

обеспечивающей очистку сточных вод до требуемых концентраций загрязняющих

веществ, горизонтальной жироловки.

1-поселок; 2-мясокомбинат; 3-приемная камера очистных сооружений; 4-

очистные сооружения; 5-локальные очистные сооружения, К1-хозяйственно-

бытовые стоки; К2-промышленные стоки; C-сточные воды после смешения в

приемной камере; ОС - очищенные стоки.

Рисунок 3.1.2-Схема поступления сточных вод на очистные сооружения

Концентрация смеси стоков посёлка и предприятия равны

Свв=41,12*32+1548*223,15/(41,12+1548)=218 мг/л

Сж=41,12*5+1548*0/(41,12+1548)=0,13 мг/л

СБПК=41,12*193+1548*387,25/(41,12+1548)=382 мг/л

В результате после прохождения локальных очистных сооружений стоки

мясокомбината удовлетворяют требованиям к сбросу в поселковую канализацию,

не нарушая при этом работы очистных сооружений и канализационной сети.

На площадке предприятия запроектирована полная раздельная система

водоотведения. Разработана очистка производственных сточных вод в

количестве 41,12 м3/сут. Хозяйственно-бытовые и очищенные производственные

сточные воды в объеме 52,56 м3/сут сбрасываются в городскую канализацию.

Ливневые стоки поступают в городскую ливневую канализацию.

На основании изучения физико-химического состава сточных вод, режима

водоотведения, с учетом требований к сбросу сточных вод в городскую

канализацию, необходимую степень их очистки, местные условия на площадке

предприятия, а также результаты исследований по локальной очистке сточных

вод мясомолочного предприятия, принята схема очистки сточных вод,

изображенная на рисунке 3.1.3

Так как водоотведение предприятия неравномерное в течении суток, а для

стабильной работы очистных сооружений необходима равномерная подача воды,

то стоки предприятия предварительно усредняют. Усреднитель совмещен с

насосной станцией. Затем вода перекачивается насосами на очистные

сооружения.

Для очистки сточных принят метод электрокоагуляции с предварительным

отстаиванием. Отстаивание сточных вод происходит в вертикальных жироловках.

Электрохимическая очистка производится в специальных электролизерах - ЭКФ-

аппаратах. В процессе электрофлотокоагуляции на поверхности воды образуется

слой пены, состоящий из жира взвеси, частиц коагулянта и пузырьков

флотирующих газов. Слой пены сгребается с поверхности -ЭКФ - аппарата

механическими скребками, а затем подвергается гашению в пеногасителе, в

результате образуется пенный продукт, который вместе с жиромассой из

жироловок подается в бак осадка. Затем осадок обезвоживается на специальных

фильтрах, а кек (обезвоженный осадок) вывозится на компостирование, а фугат

направляется в "голову" очистных сооружений на повторную очистку.

1 - резервуар-усреднитель; 2 - насосная станция; 3 - жироловка; 4 - ЭКФ-

аппарат; 5 - резервуар осадка; 6 - пеногаситель; 7 - емкостной фильтр; 8 -

бак кека; СВ - сточная вода; ОВ - очищенная вода; Ж -жиромасса из

жироловки, ПП - пенный продукт; Ф - фугат; О1 - осадок из жироловок; О2 -

осадок, подаваемый на обезвоживание; О3 - обезвоженный осадок (кек).

Рисунок 3.1.3 - Схема очистных сооружений мясомолочного комбината

Сооружения электрохимической очистки обеспечивают требуемую степень

очистки, поэтому доочистка сточных вод не предусматривается. Очищенная вода

самотеком поступает в городскую канализацию

3.2 Гидравлический расчёт канализационной сети

Для отведения сточных вод от производственных зданий и транспортировки их в

резервуар-усреднитель на площадке предприятия запроектирована самотечная

канализационная сеть. Трассировка сети произведены в соответствии с (

). Участки сети рассчитаны на пропуск максимального секундного расхода

определенного по формуле:

Qmax c=QсутКч/Т*3.6

где Qmax c- максимальный секундный расход сточных вод, л/с;

Т- число рабочих часов в сутках, ч;

Кч- коэффициент часовой неравномерности, равный 2,0

Во избежании быстрого засорения труб жиром минимальный диаметр сети принят

150 мм, расчетная скорость принята равной 0,7-0,9 м/с.

Определение отметок и глубины заложения сети произведено по схеме

изображенной на рисунке 3.2.1. Гидравлический расчет сети произведен при

помощи ( ) и представлен в таблице .

Колодцы на сети заправлены в местах присоединений, изменений направления

уклонов и диаметров, а также на прямых участках на расстоянии 35 метров для

труб диаметром 150 мм.

Zз - отметки земли; Zл - отметки лотка, Zщ - отметки щелыги, L - длина

участка; i-уклон; Н-глубина заложения

Рисунок 3.2.1 Схема к определению отметок

Zнл= Zнз- Нн;

Zкл= Zнл- i(L;

Нн= Zкз- Zкл;

Zнщ= Zнл+d;

Zкщ= Zкл+d.

Колодцы запроектированы из сборных железобетонный элементов с

чугунными лотками. В целях защиты фундаментов зданий, наземных и подземных

сооружений при авариях сети укладываются от них на расстоянии не менее 3-х

метров. в соответствии с требованиями СНиП наименьшую глубину заложения

напорных труб рекомендуется принимать, для труб диаметром до 500мм. на

0,3м. меньше глубины промерзания. Глубина промерзания для города Бикин

ровна 2,2м.

В условиях эксплуатации канализационная сеть подвергается агрессивному

воздействию газов и сточных вод с внутренней стороны и грунтовых вод с

наружной, что приводит к разрушению трубопроводов. Для защиты трубопроводов

от агрессивного воздействия сточных и грунтовых вод их изготавливают на

пуццолановых и сульфатостойких цементах с гидравлическими добавками, не

подвергающихся коррозии под действием газов, сульфатных и углекислых вод;

придают стенкам труб высокую плотность и водонепроницаемость; устраивают

надежную изоляцию внутренних и внешних бетонных поверхностей.

Обмазочную изоляцию наносят в виде тонких слоев битума, но эта

изоляция не надежна. Оклеечную гидроизоляцию устраивают путем наклейки на

сухую изолируемую поверхность с помощью клебемассы полотнищ рулонного

материала (рубероида, гидроизола, перганина). Более надежной и долговечной

является битумно-резиновая и полимерная изоляция.

Основанием для прокладки трубопроводов служит песчаная подушка

насыпаемая в выполненный для этой цели по дну траншеи лоток ( ).

Расчет резервуара-усреднителя

Опыт эксплуатации промышленных очистных сооружений показывает, что

эффективность их работы повышается при равномерной нагрузке на аппараты,

что особенно целесообразно при использовании физико-химических методов

очистки. В результате этого достигаются более высокие качественные

показатели очищенной воды и продлевается срок службы очистных сооружений.

Необходимый объем усреднителя определяется исходя из графика притока

сточных вод в течении определенного периода времени. Для мясомолочного

комбината коэффициент часовой неравномерности отведения производственных

сточных вод Кн=2,0. Режим распределения сточных вод по часам смены для

коэффициента неравномерности Кн=2,0 ( Таблица 3-1).

Таблица 3-1 Определение емкости резервуара-усреднителя

|Часы суток |Кн |Приток,м3 |Откачка,м3 |Остаток,м3 |

|1 |2 |3 |4 |5 |

|8-9 |8 |3,29 |5,14 |3,29 |

|9-10 |8,5 |3,49 |5,14 |1,64 |

|10-11 |8,5 |3,49 |5,14 |0 |

|11-12 |25 |10,28 |5,14 |5,14 |

|12-13 |8 |3,29 |5,14 |3,29 |

|13-14 |8,5 |3,49 |5,14 |1,64 |

|14-15 |8,5 |3,49 |5,14 |0 |

|15-16 |25 |10,28 |5,14 |0 |

|Итого |100 |41,12 |41,12 |- |

Равномерная подача сточных вод составляет 5,14 м3/час. Принимая во внимание

недостаток площади под строительство отдельно строящегося резервуара-

усреднителя, а также небольшой суточный расход сточных вод, равный 41,12

м3/сут, резервуар-усреднитель совмещаем с насосной станцией, подающей стоки

на очистку.

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.

Расчет и проектирование насосной станции

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).

Расчет баланса загрязнений

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/(

где Wж - объем жиромассы, м3;

mж - вес жиромассы с учетом влажности, т;

( - объемный вес жиромассы,т/м3, (=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/(

где Wос - объем осадка, м3;

mос - вес осадка с учетом влажности, м3;

( - объемный вес осадка, т/м3, (=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*(

где ( - объемный вес пенного продукта, т/м3, (=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/(

где Wк - объем кека, м;

mк - вес кека, т;

( - объемный вес кека,т/м., (=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

Расчет жироловки.

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:

Кж=0,009*(H/t)0.24T0.486

Kв.в=0,,011*(H/t)0.3T0.486

гдеKж, Квв -коэффициенты, характеризующие, соответственно, скорость

выделения жира и взвешенных веществ;

Н -высота слоя отстаивания, м;

Т -температура, 0С.

Для определения продолжительности отстаивания сточных вод можно

использовать график ( )

Расход сточных вод, поступающих на очистку из резервуара-усреднителя,

равен 5,14 м3/ч.

Принята одна жироловка. Объем жироловки определяется по формуле:

W=Q*t

где W -объем жироловки, м3;

Q -расчетный расход сточных вод, м3/ч;

t -продолжительность отстаивания, ч.

W=5.14*50/60=4.28м3

Площадь центральной камеры определяется:

Wк=Q/Vвос

где Wк - площадь центральной камеры жироловки, м2;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/с;

Vвос - скорость восходящего потока, м/c, Vвос=0,005 м/с.

Wк=0,00143/0,005=0,29м2

Диаметр центральной камеры определяется по формуле:

dк=(4Wк/(

где dк - диаметр центральной камеры жироловки, м;

Wк -площадь центральной камеры жироловки, м2

dк=(4*0,29/3,14=0,61 м

Площадь зоны осветления жироловки определяется по формуле:[pic]

Wз,о=W/h

где Wзо - площадь зоны осветления жироловки, м2;

W - объем жироловки, м3;

h - глубина проточной чаши жироловки, принята 2 м.

Wзо=5.14/2=2.57м2

Общая площадь жироловки:

Wo=Wк+Wзо

где Wо - площадь жироловки, м2;

Wк -площадь центральной камеры, м2;

Wзо -площадь зоны осветления, м2.

Wo=0.29+2.57=2.86м2

Диаметр жироловки равен:

Д=(4Wo/(

где Д - диаметр жироловки, м;

Wo - общая площадь жироловки, м2

Д=(4*2,86/3,14=1,91м

Принимается диаметр жироловки 2 м.

Объем осадка, выпавшего в жироловке определяется по формуле:

Vос=СenQЭ100/(106*(100-p)*()

где Vос - объем осадка, выпавшего в жироловке, м3/сут;

Сen - концентрация взвешенных веществ, мг/л;

Э - эффект задержания взвешенных веществ;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность осадка, %, p=97%;

( - объемный вес осадка, т/м3, ( =1,01т/м3;

Vос=1000*41,12*0,6*100/(106*(100-97)*1,01)=0,81м3/сут

Объем осадочной части жироловки составляет:

Vo=VocT/8

где Vo - объем осадочной части жироловки, м3;

T-продолжительность хранения осадка в жироловке, Т=8ч

Vo=0.814*8/8=0.814м3

Глубина осадочной части жироловки равна:

ho= 3(3Vo/(

где ho - глубина осадочной части жироловки, м;

Vo - объем осадочной части жироловки, м3

ho=3*0.81/3.14=0.9м

Общая высота жироловки составит:

H=ho+hн+h+hб

где ho - глубина осадочной части, м;

hн - глубина нейтрального слоя, м. hн=0.3 м;

h - высота зоны осветления,м;

hб - высота борта, м. hб=0.3м.

H=0.9+0.3+2+0.3=3.5м

В соответствии с балансом загрязнений, количество жира, задерживаемого

в жироловке составляет Со =187,2 мг/л. Количество всплывшей жиромассы равно

80% от общего количества задержанного жира и определяется по формуле:

Vжм=0,8СоQ100/106(100-p)(

где Vжм - объем всплывшей жиромассы, м3/сут;

Со - концентрация жира, задержанного в жироловке, мг/л;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

p - влажность всплывшей жиромассы, %, p=80%;

( - объемный вес жиромассы, т/м3, (=0,887т/м3.

Vжм=0,8*187,2*41,12*100/106(100-80)0,887=0,035м3/сут

Частота вращения реактивного водораспределителя определяется по

формуле:

n=34.78q106/(2d2Д60)

где n - частота вращения водораспределителя, с-1;

q - расход сточных вод, л/с;

d - диаметр патрубков реактивного водораспределителя, мм;

Д - диаметр жироловки, мм

n=34.78*1.428*106/(2*502*2000*60)=0.083c-1=5об/мин

По результатам произведенных расчетов запроектированно две жироловки

(одна рабочая, одна резервная) объемом 4,28м.,диаметром 2м., высотой 3,5м.,

объем осадочной части 0,81 м3, диаметр трубопроводов для удаления осадка

принят 100 мм, частота вращения реактивного водораспределителя 0,083 с-1,

диаметр патрубков водораспределителя 50 мм. Объем осадка, образовавшегося в

жироловке –0,7802 м3/сут, объем всплывшей жиромассы – 0,0579 м3/сут

Расчет ЭКФ-установки

Расход сточных вод, поступивших на ЭКФ-очистку составляет 5,14 м3/ч.

Принят один ЭКФ-аппарат, производительностью 5,14м3/ч. Продолжительность

обработки сточных вод, в соответствии с рекомендациями( ) принята 15 мин,

из них 5 мин или 0,08 ч- в камере электрокоагуляции, 10 мин или 0,17 ч –в

камере электрофлофации. Плотность тока в электрокоагуляторе iф =60А/м2, в

электрофлотаторе iф =80А/м2. Напряжение постоянного тока 6В. Количество

электричества на обработку воды Кэ=100 Ач/м2. Межэлектродное пространство в

камере электрокоагуляции 20 мм.

Объем ЭКФ-устантвки определяется по формуле:

W=Q/t

где W - объем ЭКФ-установки, м3;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/ч;

t - продолжительность обработки воды, ч.

W=5.14*0.25=1.285м3

Объем камеры электрокоагуляции равен:

Wк=5,14*0,08=0,41м3

Объем камеры электрофлотации равен:

Wф=5,14*0,17=0,87м3

Высота установки определяется по формуле:

H=h1+h2+h3

где H - полная высота установки, м;

h1 - высота слоя жидкости, считая от нижней кромки

электродного блока до слоя пены, м. h1=0,8м;

h2 - высота слоя пены, h2=0,2м;

h3 - высота борта установки, м. h3=0,3м;

H=0.8+0.2+0.3=1.3м

Площадь зеркала воды в каждой камере определяется по формуле:

F=W/h1

где F - площадь зеркала воды, м2;

W - объем камеры, м3;

h1 - высота слоя жидкости, м.

Fк=0,41/0,8=0,51м2

Fф=0.87/0.8=1.09м2

Ширина установки принята 0,9 м. Тогда длина каждой камеры

определяется:

L=F/B

где L - длина камеры, м;

F - площадь зеркала воды, м;

B - ширина установки, м.

Lк=0,51/0,9=0,57м

Lф=1,09/0,9=1,21м

Общая длина установки составляет:

L=Lк+Lф+L1

где L - общая длина установки, м;

Lк - длина камеры электрокоагуляции, м;

LФ - длина камеры электрофлотации, м;

L1 - длина распределительной и сборной камер, м.

L=0.57+1.21+0.3=2.08 м

Cила тока в камере электрокоагуляции определяется по формуле:

Jк=KэQ

где Jк - сила тока в камере электрокоагуляции, А;

Кэ - количество электричества, Ач/м3;

Страницы: 1, 2, 3, 4