Разработка проекта очистных сооружений для производства полимера и сополимера молочной кислоты производительностью 5000 тонн в год.

Преимуществом колонных сооружений является компоновка в виде вертикальных однотипных колонных резервуаров, сблокированных в технологические модули, что обеспечивает их максимально возможную компактность, заводское изготовление, транспортировку и крупноблочное строительство. Колонные резервуары изготавливаются из различных конструкцион-ных материалов: металла, железобетона, стеклоцемента, стеклопластика с использованием труб большого диаметра – 1600 - 3200 мм. Разработана проектно-сметная документация колонных очистных сооружений производи-тельностью 100, 200, 700, 1400, 2500, 10 000 м3/сут. Рекомендуемая область применения разработанных типоразмеров – очистные станции производительностью от 100 до 20 тыс. м3/сут. Разработаны типоразмеры колонных очистных сооружений диаметром 1,8; 3,2; 6 м. Количество и размер модулей определяются требуемой производительностью станций. Аэротенки колонного типа диаметром 6 м (железобетонный вариант) построены и эксплуатируются в России и Беларуси. В Старом Крыму осу-ществляется строительство вертикально сблокированных очистных соору-жений, включающих первичный отстойник, аэротенки колонного типа и фильтр доочистки, диаметром 6 м из металла, производительностью 22тыс. и 5 тыс. м3/сут. Изготовление модулей осуществляется на Запорожском заводе металлоконструкций методом рулонирования и монтажа на строительной площадке.Колонные очистные сооружения отлично подходят для очистки сточных вод молокоперерабатывающих заводов и молокоприемных пунктов.Принципиальными достоинствами колонных очистных сооружений являются: - создание очистных станций на основе унифицированных блоков многофункционального технологического назначения и индустриализации их изготовления; - компактность, упрощение технологической схемы и эксплуатации за счет совмещения в одном реакционном объеме процессов изъятия, окисления и одновременного разделения иловой смеси во взвешенных слоях активного ила; - исключение непроизводительных стадий очистки во вторичных отстойниках, воздуходувной станции (при струйной системе аэрации), внеш-ней системы рециркуляции и протяженных коммуникаций; - значительное сокращение занимаемых земельных площадей – в 5 – 10 раз; - повышение эффективности аэрации, снижение расхода кислорода воздуха на аэрацию в 3 раза и расхода электроэнергии на 30 - 50 % при глубине аэрируемой жидкости до 5 м; - уменьшение приведенных затрат на 30 % и трудозатрат на 50 %; - повышение рабочей концентрации активного ила до 6 - 8 г/л; - интенсификация в 1,5 - 2 раза сорбционных и окислительных процессов в результате их протекания во взвешенных слоях активного ила, повышения аэробности среды и концентрации активного ила, активизации жизнедеятельности микроорганизмов активного ила; - создание взвешенных слоев активного ила за счет энергии рецирку-ляционных и вихревых потоков по всей высоте аэротенков; - увеличение гидравлической нагрузки на поперечное сечение зоны взвешенного слоя активного ила до 4 - 6 м3/(м2 ч); - снижение прироста ила и сокращение площади иловых площадок; - улучшение санитарно-гигиенических условий в результате уменьшения площади образования аэрозолей, упрощения их сбора и обезвреживания; - обоснованное сокращение санитарно-защитной зоны и решение экологических проблем на ограниченных территориях, в стесненных условиях городов, на площадках промышленных предприятий, в курортных зонах и др.Таким образом, преимущество современных сооружений биологической очистки заключается в их компактности и высокой эффективности очистки сточных вод.3 Выбор и расчет технологической схемыРассмотренные методы очистки сточных вод являются основными при разработке технологической схемы. Поэтому из выбранных способ выбираем биологическую очистку, так как полимеров синтезируется из биоразлагаемых компонентов. Биологическая очистка позволит полностью выделить из сточных вод органические соединение. В качестве основного сооружения выберем высоконагруженный фильтр с рециркуляцией.3.1 Расчет высоконагруженных фильтров (аэрофильтров)Определяется коэффициент К с рециркуляцией,где – БПКполн исходной сточной воды, предельная для данной конструкции биофильтра, мг/л; L – БПКполн очищенной сточной воды.В зависимости от типа фильтра по справочным данным СНиП [4] определяются рекомендуемые значения высоты биофильтра (Н=4), гидравлической нагрузки (q=9,05 м3/(м2сут)), удельного расхода воздуха (В=8 м3/м2), нагрузка по БПК. Значение коэффициента К представлены в таблице 2.Таблица 2 – Значения коэффициента КВ, м3/м2Н,мЗначения коэффициента К при среднезимней температуре сточной воды Т, °С8 °С10 °С12 °С14 °СГидравлическая нагрузка q, м3/(м2сут)102030102030102030102030823,022,322,043,382,52,183,762,742,364,33,022,5635,253,532,896,23,933,227,324,643,628,955,254,0949,055,174,1410,46,254,7311,27,545,5612,19,056,51Для биофильтров с рециркуляцией определяются БПКполн смеси исходной и рециркуляционной сточных вод, мг/л, и коэффициент рециркуляции - n:Lсм=KL=17,5∙20=350;.Необходимая площадь биофильтров с рециркуляцией ,где Q – расчетный расход сточных вод, м3/сут; q – гидравлическая нагрузка, м3/(м2сут).Объем фильтрующей загрузки определим по формулеТаким образом, определяем основные параметры аэрофильтра с количеством в группе 3 с диаметром 18 м.Максимальный часовой расход воздуха, м3/ч,Дв.ч.= Qмах.ч.В=238∙8=1904,где Qмах.ч – максимально-часовой расход сточных вод, м3/ч; В – удельный расход воздуха, м3/м3.Для подачи воздуха подбираем один рабочий и один резервный вентилятор низкого давления ЦЧ -70 № 2,5 производительностью 300-2000 м3/ч, напором 10-55 м, мощностью электродвигателя 0,27-0,6 кВт.Обеззараживание сточных вод1 - запорный вентиль; 2 - фильтр; 3 - мембранная камера; 4 и 7 - манометры; 5 - редукционный клапан; 6 - тройник; 8 – регулирующий вентиль; 9 и 11 - соединительные трубки; 10 - ротаметр; 12 - смеситель хлоргаза с водойРисунок 3 – Хлораторная установкаХлораторная установка рассчитана на предварительное хлорирование дозой Дх = 10 мг/л (п.6.223[2]). Потребляемый часовой расход хлора определяем из выраженияили 23 кг/сут.Соответственно, месячная потребность в жидком хлоре:Хлор на станцию доставляют в контейнерах емкостью 1000 л и хранят на складе. Так как масса жидкого хлора в бочке составляет 1250 кг, то на складе хранится: 690 : 1250 = 0,55=1 бочка.Преобразуют жидкий хлор в газообразный в испарителях змеевикового типа. Образовавшийся хлор-газ проходит через баллон-грязевик к хлораторам, которым дозируется хлор. Из хлораторов выходит хлорная вода и подается в обрабатываемую воду.Расход воды, необходимый для работы хлораторов, можно определить по формулегде Кх – расчетный расход воды для работы хлораторов, принятый равным 0,6 на 1 кг хлора.Для хлорирования сточной воды приняты 2 вакуумных хлоратора АХВ-1000/Р12-СМ-3-1Р-ВР (резервный –1 и рабочий - 1) производительностью 3 кг/ч каждый.Список использованных источниковКанализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика. Под ред. В.Н. Самохина. – 2-е изд.,перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1981 – 639 с.Degremont. Технический справочник по обработке воды. Том 1, 2. – 2007.СНиП 2 – 04 – 03 – 85.Канализация. Наружные сети и сооружения.-М.: ЦИТП, 1986 – 72с.Проектирование сооружений для очистки сточных вод. - М.: Стройиздат, 1990.- 192 с. (Справочное пособие к СниП 2.04.03-85 “Канализация. Наружные сети и сооружения”).Ласков Ю.М. и др. Пример расчетов канализационных очистных сооружений: Учеб. Пособие для вузов/Ю.М. Ласков, Ю.В. Воронов, В.И.Калицун. – 2 изд., перераб. И доп. – М.: Стройиздат, 1987. – 255 стр. Очистка производственных сточных вод. Учеб. Пособие для вузов. Под ред. С.В. Яковлева – М.: Стройиздат, 1985. – 335с.Очистка сточных вод (примеры расчетов): учеб. пособие / М.П. Лапицкая, Л.И. Зуева, Н.М. Балаескул и др – Мн.: Выш. школа, 1983 – 255 с.