Oczyszczanie ścieków – projekt zajęcia VI Prowadzący: Małgorzata Balbierz

Plan zajęć 1.Ustalenie gabarytów KOCz 2.Dobór wyposażenia KOCz 3.Wyznaczenie wymaganej wydajności stacji dmuchaw 4.Dobór dyfuzorów drobnopęcherzykowych do rozprowadzania powietrza w komorach tlenowych układu. 5.Dobór osadników wtórnych radialnych

Ustalenie gabarytów bloku technologicznego

AN AX OX Projektujemy komory…

…dwa bloki… AN AX OX AN AX OX

AN AX OX AN AX OX AN AX OX AN AX OX …po dwa ciągi L A L:A=6:1

Wytyczne do wyznaczania gabarytów komór głębokość czynna komór 5,0 m długość i szerokość komór musi być podzielna przez 3 – moduł budowlany 3,0 m wyznaczamy wymiary jednego ciągu wymiary całości są wielokrotnością wymiarów ciągu szerokości KB oraz KDENIT-NIT - równe komory powinny być dłuższe niż szersze dla komór DENIT-NIT w 1 ciągu stosunek długości do szerokości L:A = 6:1

Dane do wyznaczenia gabarytów komór - przykład Dane wyjsciowe: V DENIT + V NIT = m 3 V KB = 4781 m 3

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Wyznaczenie powierzchni komór w jednym ciągu: - komory anoksyczno-tlenowe: - komora beztlenowa:

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Jeżeli L:A = 6:1, to: F DENIT + F NIT = L·A = 6A·A = 6 A 2 Zatem: Z uwagi na moduł budowlany przyjęto szerokość ciągu: A = 12 m Długość komór: Przyjęto: L = 75 m

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Szerokość KB musi być równa szerokości komór DENIT-NIT: A = 12 m Długość komory KB: Z uwagi na moduł budowlany przyjęto: 21 m

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Przyjęto wymiary 1 ciągu: Komora beztlenowa: –szerokość 12 m i długość 21 m –powierzchnia 252 m 2 i objętość 1260 m 3 Komory DENIT-NIT: –szerokość 12 m i długość 75 m –powierzchnia 900 m 2 i objętość 4500 m 3

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Całkowite wymiary komór osadu czynnego: Komory beztlenowe: - powierzchnia: F KB = 1008 m 2 - objętość: V KB = 5040 m 3 Komory anoksyczno-tlenowe: - powierzchni: F DENIT-NIT = 3600 m 2 - objętości: V DENIT-NIT = m 3

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Skoro: To przy jednakowej szerokości i głębokości: Zatem: L DENIT = L NIT = 0,5 · 75 m = 37,5 m F DENIT = F NIT = 0,5 · 3600 m 2 = 1800 m 2 V DENIT = V NIT = 0,5 · m 3 = 9000 m 3

Wyznaczenie gabarytów komór - przykład Sprawdzenie czasów przetrzymania Z tym sobie Państwo poradzą sami

Dobór mieszadeł Dlaczego instalujemy mieszadła?

Dobór mieszadeł Mieszadła instalujemy w komorach beztlenowych oraz anoksycznych Jednostkowe zapotrzebowanie mocy 7 W/m 3 Dana komora (np. KB) w każdym z ciągów musi być wyposażona w taką samą liczbę mieszadeł Minimalna liczba mieszadeł to 2/komorę Każdy typ mieszadła powinien mieć jeden egzemplarz rezerwowy

Dobór mieszadeł - przykład Wymagana moc mieszadeł dla KB w jednym ciągu: Wymagana moc mieszadeł dla KDENIT w jednym ciągu:

Dobór mieszadeł - przykład Dla KB w 1 ciągu dobrano: - 2 mieszadła Flygt SR F o mocy 4,4 kW - moc całkowita mieszadeł to 8,8 kW, przy wymaganej mocy minimalnej 8,8 kW Dla KB w czterech ciągach: dobrano 8+1 mieszadeł

Dobór mieszadeł - przykład Dla KDENIT w 1 ciągu dobrano: - 4 mieszadła Flygt SR F o mocy 4,4 kW - moc całkowita mieszadeł to 17,6 kW, przy wymaganej mocy minimalnej 15,8 kW Dla KDENIT w czterech ciągach: dobrano 16+1 mieszadeł

Dobór mieszadeł - przykład Ze względu na dobór takich samych mieszadeł do komór anaerobowych i anoksycznych należy zakupić 25 mieszadeł Flygt SR 4430 – 24F (24 pracujące + 1 rezerwowe). Inni producenci mieszadeł: - Wilo - ABS - Redor

Dobór pomp recyrkulacji beta Po co jest recyrkulacja beta?

Dobór pomp recyrkulacji beta Każdy z ciągów posiada dwa kanały recyrkulacyjne: po lewej i po prawej stronie. Ile mamy kanałów? Zakładamy wysokość podnoszenia pomp na 1,0 m H 2 0 AN AX OX

Dobór pomp recyrkulacji beta - przykład Dane wyjściowe: - Recyrkulacja β: R β = 354% - Q NOM = m 3 /d = 280 dm 3 /s - Ciecz nadosadowa: 3% Q NOM

Dobór pomp recyrkulacji beta - przykład Przy założonej wymaganej wysokości podnoszenia 0,8 m dobrano: 9 pomp Flyght PP 4650 (8 pracujących + 1 rezerwowa) o kącie nachylenia łopatek 7º.

Wyznaczenie wymaganej wydajności stacji dmuchaw Zapotrzebowanie na tlen: -maksymalne -nominalne Współczynnik powierzchni granicznej Przyjmujemy: 0,5 Sprawność systemu napowietrzania Poprawka ze względu na zasolenie ścieków Ilość tlenu [kg] w 1 m 3 powietrza

Wyznaczenie wymaganej wydajności stacji dmuchaw Dane wyjściowe: max. godzinowe zapotrzebowanie tlenu dla 20 o C: ZO 2, h = 695 kg O 2 /h średniodobowe zapotrzebowanie tlenu dla 20 o C: ZO 2 = 500 kg O 2 /h współczynnik powierzchni granicznej: α gr = 0,5

Sprawność systemu napowietrzania Jednostkowa sprawność systemu napowietrzania dla nowych dyfuzorów: 5-10 %/m (15-28 g O 2 /Nm 3 ·m) Przyjmujemy jednostkową sprawność systemu napowietrzania: η = 6 %/m sł. wody Przy wysokości warstwy ścieków nad rusztem napowietrzającym wynoszącej 4,5 m, sprawność systemu napowietrzania wynosi: 4,5 m · 6 %/m = 27 % Co ta wartość oznacza??

2 m od rusztu 1 m od rusztu 19,53% O 2 W atmosferze 21 % O 2 18,06% O 2 7 %/m zawartości tlenu czyli 21%∙7%= 1,47 % (19,95 gO 2 ) Sprawność systemu napowietrzania - przykład 7 %/m sprawności

Poprawka ze względu na zasolenie ścieków Obecne w ściekach substancje rozpuszczone zmniejszają sprawność systemu napowietrzania: CR - stężenie ciał rozpuszczonych g/m 3

Obliczenie wydajności stacji dmuchaw- przykład Uwaga!! Tutaj w projekcie jest błąd!Podana jest wartość 0,280 Wymagana maksymalna wydajność stacji dmuchaw: Wymagana nominalna wydajność stacji dmuchaw:

Wymagany spręż dmuchaw ΔH = H g + H dyf + H inst. w + H rur gdzie: H g – wysokość słupa cieczy nad rusztem napowietrzającym, m H 2 O H dyf – wysokość strat na dyfuzorach, m H 2 O, przyjęto 0,6 m H 2 O H inst. w – wysokość strat na instalacji wewnątrz reaktora, m H 2 O, przyjęto 0,4 m H 2 O H rur – wysokość strat na instalacji doprowadz. powietrze ze stacji dmuchaw do reaktora, m H 2 O, przyjęto 0,7 m H 2 O

Wymagany spręż dmuchaw-przykład ΔH = 4,5 + 0,6 + 0,4 + 0,7 = 6,2 m H 2 O = = 620 mbar

Dobór dmuchaw Dobrano 4 dmuchawy przepływowe (3 pracujące + 1 rezerwowa) HV TURBO KA 5 (Q = 6318 m 3 /h) o poborze mocy 120 kW i głośności 87 dB(A) Można dobrać dowolną dmuchawę, dmuchawy dobieramy na maksymalne zapotrzebowanie powietrza (oczywiście pamiętamy o sprężu dmuchaw). Powinny być 2-4 dmuchawy pracujące! Firmy produkujące dmuchawy to np.: HV TURBO LUTOS SPOMASZ OSTRÓW

Dobór dyfuzorów drobnopęcherzykowych - przykład W każdej z komór tlenowych zostanie zamontowanych 576 dyfuzorów ceramicznych talerzowych ENVICON EKS firmy ENVICON (w całym układzie 2304 dyfuzory). Obciążenie powietrzem wybranych dyfuzorów wynosi: Nominalne: (nominalnie 5-6 Nm 3 /h) Maksymalne: (maksymalnie do 10 Nm 3 /h) W każdej z komór tlenowych dyfuzory rozmieszczone będą w 12 rzędach po 48 dyfuzorów. Odległości między rzędami wynoszą 1,00 m a miedzy dyfuzorami w każdym z rzędów 0,77 m

Ilość rzędów powinna być równa szerokości komory tlenowo-anoksycznej (chcemy zapewnić rozłożenie dyfuzorów na całej szerokości): A = 12 m, czyli 12 rzędów dyfuzorów Odległość między dyfuzorami w rzędzie powinna być taka, aby dyfuzory dokładnie wypełniały komorę tlenową. Długość komory tlenowej L NIT = 37,5 m UWAGA!! Należy zachować rozsądek - nie rozmieszczamy dyfuzorów co np. 109,3 cm tylko dlatego, że wtedy wypełniają idealnie komorę! Rozmieszczamy je wtedy co 105 cm. Dobór dyfuzorów drobnopęcherzykowych - przykład

Ciekawostka-przykłady dyfuzorów Dyfuzor dyskowy średniopęcherzykowyDyfuzor dyskowy drobnopęcherzykowy

Ciekawostka-przykłady dyfuzorów Dyfuzor rurowy drobnopęcherzykowyDyfuzor panelowy grubopęcherzykowy

DOBÓR OSADNIKÓW WTÓRNYCH RADIALNYCH

Osadniki wtórne dobiera się na maksymalne dobowe natężenie przepływu ścieków Q max d. Dane wyjściowe: - Przepływ maksymalny dobowy: Q max d = m 3 /d = 1312 m 3 /h -Czas przetrzymania w osadniku: T = 6 h

Parametry osadników wtórnych Q max d z uwzględnieniem wód nadosadowych: Q max d = 1,03 x 1312 m 3 /h = 1351 m 3 /h Wymagana pojemność czynna osadników wynosi: V = Q max d x T = 1351 m 3 /h x 6 h = 8106 m 3 Z uwagi na konieczność dokonywania remontów osadników projektuje się co najmniej 2 osadniki pracujące równolegle.

Parametry osadników wtórnych Dla dwóch osadników: Dla trzech osadników: Dla czterech osadników:

Parametry osadników wtórnych Sprawdzenie dobranych osadników wstępnych pod względem obciążenia hydraulicznego i czasu przetrzymania ścieków dla: