Oczyszczanie ścieków – projekt zajęcia VI Prowadzący: Małgorzata Balbierz.

Prezentacja na temat: "Oczyszczanie ścieków – projekt zajęcia VI Prowadzący: Małgorzata Balbierz."— Zapis prezentacji:

1 Oczyszczanie ścieków – projekt zajęcia VI Prowadzący: Małgorzata Balbierz

2 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

3 Ustalenie gabarytów bloku technologicznego

4 AN AX OX Projektujemy komory…

5 …dwa bloki… AN AX OX AN AX OX

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

7 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

8 Dane do wyznaczenia gabarytów komór - przykład Dane wyjsciowe: V DENIT + V NIT = 18069 m 3 V KB = 4781 m 3

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

10 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

11 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

12 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

13 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 = 18000 m 3

14 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 · 18000 m 3 = 9000 m 3

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

16 Dobór mieszadeł Dlaczego instalujemy mieszadła?

17 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

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

19 Dobór mieszadeł - przykład Dla KB w 1 ciągu dobrano: - 2 mieszadła Flygt SR 4430-24F 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

20 Dobór mieszadeł - przykład Dla KDENIT w 1 ciągu dobrano: - 4 mieszadła Flygt SR 4430-24F 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

21 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

22 Dobór pomp recyrkulacji beta Po co jest recyrkulacja beta?

23 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

24 Dobór pomp recyrkulacji beta - przykład Dane wyjściowe: - Recyrkulacja β: R β = 354% - Q NOM = 24 216 m 3 /d = 280 dm 3 /s - Ciecz nadosadowa: 3% Q NOM

25

26 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.

27 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

28 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

29 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??

30 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

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

32 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:

33 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

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

35 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

36 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

37 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

38 Ciekawostka-przykłady dyfuzorów Dyfuzor dyskowy średniopęcherzykowyDyfuzor dyskowy drobnopęcherzykowy

39 Ciekawostka-przykłady dyfuzorów Dyfuzor rurowy drobnopęcherzykowyDyfuzor panelowy grubopęcherzykowy

40 DOBÓR OSADNIKÓW WTÓRNYCH RADIALNYCH

41 Osadniki wtórne dobiera się na maksymalne dobowe natężenie przepływu ścieków Q max d. Dane wyjściowe: - Przepływ maksymalny dobowy: Q max d = 31481 m 3 /d = 1312 m 3 /h -Czas przetrzymania w osadniku: T = 6 h

42 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.

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

44

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