Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 437

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.41 Mб
Скачать

2. Тот же осадок, но с добавлением извести в качестве присадки в количе-

стве 5 % от массы сухого вещества осадка.

Объем осадка 60 мл, Сисх = 3,81 %, = 3 мл.

Таблица П. 2.2

Время

фильт-

 

 

 

 

 

раци, tс

 

10

20

30

40

50

 

 

 

 

 

 

 

Общий

объем

 

 

 

 

 

осадка V', мл

20

30

37

44

46

 

 

 

 

 

 

 

Объем

фильт-

 

 

 

 

 

рата V, мл

17

27

34

41

43

Значение t/V

0,59

0,74

0,88

0,99

1,16

 

 

 

 

 

 

 

По данным табл. 2.2 построен график (рис. П.2.2) и найдены значения вн и вк.

t/V

1.5

вн = 10,35 = 0,0166 40

0.5

1,25 вк = 4527 = 0,071

0.0

20

 

40

 

60

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. П. 2.2

71

3. Тот же осадок, но с добавлением извести в количестве 10 % CaO от массы сухого вещества осадка. Объем осадка 75 мл, Сисх = 3,02 %, = 10 мл.

Результаты исследований представлены в табл. П.2.3.

Таблица П. 2.3

Время

фильт-

 

 

 

 

 

раци, tс

 

10

20

30

40

55

 

 

 

 

 

 

 

Общий

объем

 

 

 

 

 

осадка V', мл

30

43

51

58

63

 

 

 

 

 

 

 

Объем

фильт-

 

 

 

 

 

рата V, мл

20

33

41

48

53

Значение t/V

0,5

0,67

0,73

0,83

1,04

По данным табл. 2.3 построена зависимость (рис. П.2.3) и определены значения вн и вк.

t/V

1.0

вн = 0,85 0,26 = 0,0118 50

0.5

вк =

1,25

= 0,038

 

 

 

 

 

 

60 27

0.0

20

 

40

 

60

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. П.2.3

72

4. Тот же осадок, но с добавлением извести в количестве 15 % CaO от

массы сухого вещества осадка. Объем осадка 75 мл = 75 см3, Сисх = 3,07 %,= 5мл = 5 см3.

Результаты фильтрования представлены в табл. П.2.4.

 

 

 

 

 

Таблица П.2.4

 

 

 

 

 

 

 

Время

фильт-

 

 

 

 

 

рации tс

 

10

20

30

40

56

 

 

 

 

 

 

 

Общий

объем

 

 

 

 

 

осадка V', мл

30

43

51

59

64

 

 

 

 

 

 

 

Объем

фильт-

 

 

 

 

 

рата V, мл

25

38

46

54

59

 

 

 

 

 

 

Значение t/V

0,4

0,53

0,65

0,74

0,85

По данным табл. 2.4 построен график на рис. П.2.4 и найдены значения вн и вк.

t/V

1.0

вн =0,750,075=0,012 54

0.5

вк

=

0,088

= 0,022

 

 

 

 

60 20

 

 

0.0

20

 

40

 

60

 

V

 

 

 

 

 

 

 

Рис. П.2.4

73

5. Тот же осадок, но с добавлением извести 20 % CaO от массы сухого вещества осадка. Объем осадка 75 мл = 75 см3, Сисх = 3,12 %, = 5мл = 5см3.

Результаты фильтрования представлены в табл. П.2.5

 

 

 

 

 

Таблица П.2.5

 

 

 

 

 

 

 

Время

фильт-

 

 

 

 

 

рации tс

 

10

20

30

40

55

 

 

 

 

 

 

 

Общий

объем

 

 

 

 

 

осадка V', мл

37

49

57

63

68

 

 

 

 

 

 

 

Объем

фильт-

 

 

 

 

 

рата V, мл

32

44

52

58

63

 

 

 

 

 

 

Значение t/V

0,31

0,45

0,58

0,7

0,83

По данным табл. 2.5 построен график на рис. П.2.5, по которому найдено значение параметра «в».

 

 

 

 

 

0,8

 

t/V

 

вн

= вк

=

= 0,167

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65 17

1.0

0.0

20

 

40

 

60

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. П.2.5

74

Определение параметра «в» для осадка, не обработанного реагентами, не уплотненного фильтрованием в цилиндре диаметром d = 2,56 см, объем осадка

Vос = 150 мл, Сисх = 0,4368 %, Vо= 25 мл. Фильтрация осуществляется под вакуумом перепад давления ∆Р = 500 мм. рт. ст = 665٠102 Па.

Результаты фильтрования представлены в табл. П.2.6.

Таблица П. 2.6

Время

фильт-

 

 

 

 

рации tс

 

65

270

875

 

 

 

 

 

 

Осадок не

Общий

объем

 

 

 

 

 

 

фильтруется

осадка V', мл

31

37

44

 

 

 

 

 

 

 

Объем

фильт-

 

 

 

 

рата V, мл

6

12

19

 

 

 

 

 

 

Значение t/V

10,83

22,5

46,05

 

По данным табл. 2.6 построена графическая зависимость V и t/V, (рис. П.2.6, «1») по которой найдено значение параметра «в».

t/V

80

 

 

 

 

 

 

 

в2 =

90 4

= 5,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в =

46

=2,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

1

192,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

10

 

15

 

 

 

 

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. П.2.6

75

Тот же осадок, уплотненный медленным перемешиванием, Сисх = 1,0 %, Vос = 125 мл, = 9 мл. Фильтрация осуществляется под вакуумом перепад давления ∆Р = 500 мм. рт. ст = 665٠102 Па в цилиндре диаметром d = 2,56 см.

Результаты фильтрования представлены в табл. П.2.7.

Таблица П.2.7

Время

фильт-

 

 

 

 

рации tс

 

70

680

1140

 

 

 

 

 

 

Осадок не

Общий

объем

 

 

 

 

 

 

фильтруется

осадка V', мл

12

20

25

 

 

 

 

 

 

 

Объем

фильт-

 

 

 

 

рата V, мл

3

11

16

 

 

 

 

 

 

Значение t/V

23,3

61,8

90

 

Данные табл. П.2.7, представленные на рис. П.2.6. «2», позволили определить параметр «в» для этого вида осадка.

Определение удельного сопротивления фильтрата для всех видов рассмотренных осадков по формуле (1) сведено в табл. П.2.8.

Значения параметров «К» и «Х», входящих в формулу (1), определяется по формулам (2) и (3).

Значения параметра «в» берется по графикам рис. П.2.1 – П.2.6.

Площадь фильтровальной перегородки для опытов на воронке Бюхнера диаметром d = 8 см:

 

π d 2

3,14 82

2

 

-4

2

Fф.п. =

 

=

 

= 50,24см

= 50,24٠10

 

м .

4

4

 

 

 

 

 

 

 

Площадь фильтровальной перегородки для последних опытов в цилиндре диаметром d = 2,56 см:

 

π d 2

3,14 2,562

2

 

-4

2

Fф.п. =

 

=

 

= 5,14см

= 5,14٠10

 

м .

4

4

 

 

 

 

 

 

 

Перепад давления ∆Р = 500 мм. рт. ст. = 665٠102 Па, вязкость фильтрата µж = 1,01٠10-4 Па٠с при 20°С, плотность фильтрата ρж – 1000 кг/м3,

Wос – влажность осадка, отлагающегося на фильтрующей перегородке (кека), %, определялась опытным путем.

76

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П.2.8

 

 

Определение удельного сопротивления фильтрации r

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельное со-

 

 

Вид осадка

С ,

W ,

Х, кг/м3

К,

в٠10-12, с/м6

противление

 

 

 

 

исх

ос

 

 

м4

 

 

r٠10-10, м/кг

 

 

 

 

%

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

началь-

конеч-

 

началь-

конеч-

началь-

конеч-

 

 

 

 

 

 

ное

ное

 

ное

ное

ное

ное

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Осадок, обработанный Al2O2

3,46

85,17

69

45

3323

0,02

0,33

96

2436

 

 

1,06 % и ПАА – 0,047 % без извести

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Тот же осадок + известь 5 % СаО

3,81

72,51

57

41

3323

0,0166

0,071

98

592

 

77

3.

Тот же осадок + известь 10 % СаО

3,02

75,47

48

39

3323

0,0118

0,038

101

365

 

 

 

 

4.

Тот же осадок + известь 15 % СаО

3,07

73,25

39

35

3323

0,023

0,022

106

211

 

 

5.

Тот же осадок + известь 20 % СаО

3,12

72,7

35

35

3323

1,167

0,0167

160

160

 

 

6.

Осадок промывных вод, не обрабо-

0,4368

99,44

--

20

3500

--

2,8

--

4020

 

 

танный реагентами, не уплотненный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Тот же осадок, уплотненный при

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

медленном перемешивании

1,0

98,75

--

50

3500

--

5,4

--

3780

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

77

График зависимости удельного сопротивления фильтрации осадка r от дозы извести, вводимой в качестве присадок (рис. П.2.7), показывает, что с увеличением дозы извести, значение r снижается. Однако для осадков промывных вод станции безреагентного обезжелезивания повышение дозы извести больше 20 % от массы сухого вещества осадка не имеет смысла.

rуд٠10-10

800

600

400

200

00

5

 

10

 

15

 

20

 

Доза СаО, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. П.2.7. Зависимость rуд от дозы извести

78

 

Оглавление

 

Введение ………………………………………………………………….

3

1.

Общая схема обработки, свойства осадков…………………………..

4

2.

Состав сооружений по обработке осадков сточных вод……………

6

3. Обработка осадков сооружений малой производительности……………..

7

4.

Концентрирование (уплотнение) осадков сточных вод…………….

11

 

4.1. Гравитационное уплотнение……………………………………

12

 

4.2. Флотационное уплотнение……………………………………

14

 

4.3. Уплотнение ила с использованием центробежного поля

14

 

4.3.1.Гидроциклоны ………………………………………..

14

 

4.3.2. Сепараторы……………………………………………

16

 

4.3.3. Стабилизация осадков сточных вод ………………......

17

5.

Сооружения стабилизации осадков сточных вод……………………

17

5.1.Метантенки……………………………………………………… 21

5.1.1.Газгольдеры……………………………………………… 21

5.2. Аэробные стабилизаторы………………………………..

21

6. Обезвоживание осадков сточных вод…………………………………

24

6.1. Песковые площадки…………………………………………….

24

6.2. Иловые площадки и иловые пруды……………………………

26

6.3.Механическое обезвоживание осадков сточных вод………….

29

6.3.1. Кондиционирование осадков…………………………..

29

6.3.2. Механическое обезвоживание осадков

 

на вакуум фильтрах ……………………………………

31

6.3.3.Механическое обезвоживание осадков на фильтр-прессах…………………………………….. 40

6.3.4.Механическое обезвоживание осадков

на центрифугах …………………………………………

43

7. Термическая сушка осадков…………………………………………...

50

8. Сжигание осадков сточных вод……………………………………….

50

9. Утилизация осадков бытовых сточных вод…………………………..

51

10.Особенности обработки осадков сточных вод при сбросе в городскую канализацию водопроводных осадков………………. 51

10.1.Сброс осадков водопроводных станций

вгородскую канализацию……………………………………. 51

10.2. Проверочные расчеты сооружений и систем канализации…

52

10.2.1.Аэротенки………………………………………………. 52

10.2.2.Уплотнители избыточного ила………………………. 53

10.2.3. Метантенки …………………………………………… 53

10.2.4.Иловые площадки или комплекс сооружений по механическому обезвоживанию и термической

сушке осадков …………………………………………. 54

79

11. Графическое изображение сооружений обработки осадков

 

на генплане очистных сооружений ……………………………...

54

12. Обработка, обезвоживание и утилизация осадков

 

водопроводных станций………………………………………………

56

12.1. Виды и качество стоков станций очистки природных вод….

56

12.2. Способы обработки технологических сбросов водопровод-

 

ных станций………………………………………

56

12.3. Естественные методы обработки осадков……………………

58

12.4. Искусственные методы обработки осадков………………….

60

12.5. Способы утилизации осадков водопроводных станций……

63

Заключение ……………………………………………………………….

64

Библиографический список………………………………………………

65

Приложения ……………………………………………………………...

66

Приложение 1. Гравитационное уплотнение осадков……………...

66

Приложение 2. Обезвоживание осадка фильтрованием через

 

пористые перегородки ……………………………...

69

Учебное издание

Куралесин Алексей Васильевич Бахметьев Александр Викторович Бахметьева Любовь Кузьминична

ОБРАБОТКА ОСАДКОВ, ВЫДЕЛЕННЫХ ПРИ ОЧИСТКЕ ПРИРОДНЫХ И СТОЧНЫХ ВОД

Учебное пособие для студентов направления подготовки 08.03.01

«Строительство», профиля «Водоснабжение и водоотведение» очной и заочной форм обучения

Иллюстрация обложки: https://yandex.ru/images/pad/search?text

Редактор Аграновская Н.Н.

Подписано в печать 24. 09. 2018. Формат 60 × 84 1/16. Уч.-изд. л. 5,0. Усл. печ. л. 5,1. Бумага для множительных аппаратов. Тираж 350 экз. Заказ № 147.

ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

Участок оперативной полиграфии издательства ВГТУ 394026 Воронеж, Московский проспект, 14

80