Анаэробный метод. Расчет метатенков

Определим объемный расход биогаза, получаемого при сбраживании смеси сырого осадка и активного ила в метатенке. Количество биогаза принимают из расчета 1г на 1г распавшегося беззольного вещества загружаемого осадка. Распад беззольного вещества загружаемого осадка зависит от дозы загрузки, которую определяют для двух режимов сбраживания: мезофильного и термофильного; влажности осадка; химического состава осадка[ 9 ].

1.Определим расход осадка по сухому веществу :

где – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в первичный отстойник, ;

– эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли единицы;

– коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ;

– средний расход сточных вод, .

2.В процессе осветления воды в первичных отстойниках происходит снижение концентрации загрязнений, фиксируемых БПК, характеризуемое Э1. Определим полное биологическое потребление кислорода БПК,

в воде, поступающей в аэротенки:

,

где L₁ – БПК в сточной воде, поступившей в очистное сооружение, мг/л.

3.Определим количество активного ила, :

где – коэффициент прироста активного ила;

– вынос активного ила из вторичных отстойников, .

4.Рассчитаем количество беззольного вещества осадка :

где – гигроскопическая влажность осадка;

– зольность сухого вещества осадка.

5.Рассчитаем количество беззольного вещества активного ила :

– зольность активного ила.

6.Определим расход осадка с учетом влажности ,

где – влажность сырого осадка;

7.Определим расход избыточного активного ила с учетом влажности

,

где – влажность сырого осадка;

8.Определим общий расход осадка по сухому веществу ,

9.Определим общий расход осадка по беззольному веществу ,

10.Определим общий расход осадка по объему смеси фактической влажности ,

11.Определим среднее значение влажности смеси , %

12.Рассчитаем распад беззольного вещества загружаемого осадка , %

где – максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, %;

– коэффициент, который зависит от влажности осадка и от режима сбраживания (табл.2.6);

– суточная доза загружаемого в метатенк осадка, которая зависит от влажности осадка и от режима сбраживания, % (табл.2.7).

Таблица 2.6.Значение коэффициента Kr

Таблица2.7.Суточная доза осадка, загружаемого в метатенк- Д

13.Определим количество распавшегося беззольного вещества загружаемого осадка, для двух режимов сбраживания по формуле:

14.Определим объемный расход газа, получаемого при сбраживании смеси осадка и активного ила :

,

где - массовый расход газа, ;

- плотность газа, .

Биологическая очистка промышленных сточных вод не обеспечивает полного уничтожения всех бактерий. Поэтому после данного вида очистки сточную воду дезинфицируют хлором или хлорной известью, озонированием или другими методами. На рис.2.24 представлена схема комбинированного метода очистки промышленных сточных вод [ 5, 9,17,22,40].

Рис. 2.24. Схема комбинированного метода очистки промышленных сточных вод:

1 – усреднитель,2 - анаэробный восстановитель, 3 – метатенк, 4,7,11 – насосы, 5,8 – флотаторы, 6 – аэротенк, 9,10 - фильтры, 12 – водоем.

Обработка осадков

В том случае, если в процессе биологической очистки в первичных и вторичных отстойниках образуются большие массы осадков, становится необходимо производить их обработку.Осадки либо ликвидируют, либо утили-зируют. На рис.2.25 представлены общая схема обработки осадков[ 9,46 ].

Начальной стадией обработки осадков (стадия всех вариантов технологических схем обработки осадков) является их уплотнение, основанное на удалении свободной влаги. Для этого используют гравитационный, флотационный и центробежный методы, позволяющие удалить 60% влаги и сократить массу осадка в 2,5 раза.

При стабилизации осадков биологически разлагаемая часть органического вещества распадается на диоксид углерода, метан и воду. Процесс стабилизации осуществляют с помощью микроорганизмов в анаэробных и аэробных условиях. Схема установки аэробной стабилизации активного ила представлена на рис. 2.26.

Рис. 2.25. Схема процессов обработки осадков биологических

Методов очистки

Рис. 2.26. Схемы установок аэробной стабилизации активного ила:

1 – аэротенки, 2 – вторичные отстойники, 3 – илоуплотнители,

4 – стабилизаторы

Кондиционирование осадков представляет собой процесс предварительной подготовки осадков перед обезвоживанием в целях улучшения водоотдающих свойств осадков путем изменения их структуры и форм связи воды. Для этого применяют реагентные или безреагентные методы. В первом случае коагулянтами или флокулянтами изменяют структуру осадка и форму связи воды, что способствует улучшению водоотдающих свойств осадка. Во втором случае используют тепловую обработку, замораживание с последующим отстаиванием, жидкофазное окисление, электрокоагуляцию.

Обезвоживание осадков осуществляют или на иловых площадках, или механическим способом вакуум-фильтром, или фильтром-прессом, виброфильтром.

Термическую обработку осадков осуществляют путем сжигания или сушки осадков. Сжигание осадков производят в том случае, когда их утилизация невозможна или нецелесообразна, а также в случае отсутствия условий для их складирования. После сжигания объем осадков уменьшается в 80…100 раз. Осадки сжигают в барабанных, циклонных и распылительных печах, а также в печах кипящего слоя. Сушку осадков осуществляют в случае подготовки их к утилизации.