Сооружения для механического обезвоживания осадка

6.368. Осадки городских сточных вод, подлежащие механическому обезвоживанию, должны подвергаться предварительной обработке - уплотнению, промывке (для сброженного осадка), коагулированию химическими реагентами. Необходимость предварительной обработки осадков производственных сточных вод следует устанавливать экспериментально.

6.369. Перед обезвоживанием сброженного осадка на вакуум-фильтрах или фильтр-прессах следует предусматривать его промывку очищенной сточной водой.

Количество промывной воды следует принимать, м³/м³:

для сброженного сырого осадка - 1-1,5;

для сброженной в мезофильных условиях смеси сырого осадка и избыточного активного ила - 2-3;

то же, в термофильных условиях - 3-4.

При наличии данных об удельном сопротивлении осадка расход промывной воды q_ww, м³/м³, следует определять по формуле

(113)

где r_mud - удельное сопротивление осадка, см/г.

6.370. Продолжительность промывки следует принимать 15-20 мин, числа резервуаров для промывки осадка - не менее двух. В резервуарах надлежит предусматривать устройства для удаления всплывающих веществ, перемешивания и периодической очистки.

При перемешивании воздухом количество его определяется из расчета 0,5 м³/м³ смеси промываемого осадка и воды.

6.371. Для уплотнения смеси промытого осадка и воды следует предусматривать уплотнители, рассчитанные на 12-18 ч пребывания в них смеси при мезофильном режиме сбраживания и на 20-24 ч - при термофильном режиме.

Число уплотнителей надлежит принимать не менее двух. Удаление осадка из уплотнителей следует предусматривать насосами плунжерного типа.

Влажность уплотненного осадка следует принимать 94-96 % в зависимости от исходного осадка и количества добавленного активного ила.

Удаление иловой воды из уплотнителей надлежит предусматривать на очистные сооружения, которые следует рассчитывать с учетом дополнительного количества загрязняющих веществ.

Количество загрязняющих веществ в иловой воде из уплотнителей следует принимать: по взвешенным веществам - 1000-1500 мг/л, по БПК_полн - 600-900 мг/л.

Для уменьшения выноса из уплотнителей взвешенных веществ и снижения влажности уплотненного осадка следует предусматривать подачу фильтрата от вакуум-фильтров в илоуплотнители, а также замену промывной воды 0,1 %-ным раствором хлорного железа, для приготовления которого используется 50 % общего потребного количества хлорного железа.

В уплотнителях надлежит предусматривать устройства для удаления всплывающих веществ.

6.372. Перед обезвоживанием на камерных фильтр-прессах для извлечения крупных включений из осадка первичных отстойников следует предусматривать решетки с прозорами 10 мм или вибропроцеживающие аппараты с сетками ячеек размером 10´10 мм.

6.373. В качестве реагентов при коагулировании осадков городских сточных вод следует применять хлорное железо или сернокислое окисное железо и известь в виде 10 %-ных растворов.

Добавку извести в осадок следует предусматривать после введения хлорного или сернокислого окисного железа.

Количество реагентов следует определять в расчете по FeCl₃ и CaO, при этом их дозы при вакуум-фильтровании надлежит принимать, % к массе сухого вещества осадка:

для сброженного осадка первичных отстойников: FеСl₃ - 3-4, СаО - 8-10;

для сброженной промытой смеси осадка первичных отстойников и избыточного активного ила: FeCl₃ - 4-6, СаО - 12-20;

для сырого осадка первичных отстойников: FeCl₃ - 1,5-3, СаО - 6-10;

для смеси осадка первичных отстойников и уплотненного избыточного активного ила: FeCl₃ - 3-5, СаО - 9-13;

для уплотненного избыточного ила из аэротенков: FeCl₃ - 6-9, СаО - 17-25.

Примечания: 1. Большие значения доз реагентов надлежит принимать для осадка, сброженного при термофильном режиме.

2. При обезвоживании аэробно стабилизированного осадка доза реагентов на 30 % менее дозы для мезофильно сброженной смеси.

3. Доза Fe₂(SO₄)₃ во всех случаях увеличивается по сравнению с дозами хлорного железа на 30-40 %.

4. При обезвоживании осадка на камерных фильтр-прессах доза извести принимается во всех случаях на 30 % более.

6.374. Смешение реагентов с осадком следует предусматривать в смесителях.

Применение центробежных насосов для перекачки скоагулированного осадка не допускается.

6.375. Надлежит предусматривать промывку фильтровальной ткани вакуум-фильтров и фильтр-прессов производственной водой, а также периодическую регенерацию ее 8-10 %-ным раствором ингибированной соляной кислоты.

6.376. Количество ингибированной соляной кислоты надлежит определять исходя из годовой потребности кислоты 20 %-ной концентрации на 1 м² фильтрующей поверхности: 20 л - для вакуум-фильтра со сходящим полотном и 50 л - для фильтров других типов.

6.377. Склад хлорного или сернокислого окисного железа и соляной кислоты надлежит рассчитывать из условия хранения их 20-30-суточного запаса, извести - 15-суточного.

Число резервуаров кислоты и раствора хлорного железа следует принимать не менее двух.

В случае доставки реагентов железнодорожными цистернами вместимость резервуара должна быть не менее вместимости цистерны.

6.378. Производительность вакуум-фильтров, фильтр-прессов и влажность кека при обезвоживании осадков городских сточных вод следует принимать по табл. 62.

Производительность вакуум-фильтров и фильтр-прессов при обезвоживании осадков производственных сточных вод необходимо принимать по опытным данным.

Таблица 62

Характеристика обрабатываемого осадка	Производительность, кг сухого вещества осадка на 1 м^2 поверхности фильтра в 1 ч	Влажность кека, %
при вакуум-фильтровании	при фильтр-прессовании
вакуум-фильтров	фильтр-прессов
Сброженный осадок из первичных отстойников	25 - 35	12 - 17	75 - 77	60 - 65
Сброженная в мезофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила, аэробно стабилизированный активный ил	20 - 25	10 - 16	78 - 80	62 - 68
Сброженная в термофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила	17 - 22	7 - 13	78 - 80	62 - 70
Сырой осадок из первичных отстойников	30 - 40	12 - 16	72 - 75	55 - 60
Смесь сырого осадка из первичных отстойников и уплотненного активного ила	20 - 30	5 - 12	75 - 80	62 - 75
Уплотненный активный ил станций аэрации населенных пунктов	8 - 12	2 - 7	85 - 87	80 - 83

Примечание. Для вакуум-фильтрования сырых осадков надлежит предусматривать барабанные вакуум-фильтры со сходящим полотном.

6.379. Величину вакуума при вакуум-фильтровании следует принимать в пределах 40-65 кПа (300-500 мм рт. ст.), давление сжатого воздуха на отдуве осадка - 20-30 кПа (0,2-03 кгс/см²). Производительность вакуум-насосов надлежит определять из условия расхода воздуха 0,5 м³/мин на 1 м² площади фильтра, а расход сжатого воздуха - 0,1 м³/мин на 1 м² площади фильтра.

При фильтр-прессовании подачу скоагулированного осадка надлежит предусматривать под давлением не менее 0,6 МПа (6 кгс/см²); расход сжатого воздуха на просушку осадка следует принимать 0,2 м³/мин на 1 м² фильтровальной поверхности давление сжатого воздуха - не менее 0,6 МПа (6 кгс/см²); расход промывной воды - 4 л/мин на 1 м² фильтровальной поверхности; давление промывной воды - не менее 0,3 МПа (3 кгс/см²).

6.380. Допускается применение для обезвоживания осадков непрерывно действующих осадительных горизонтальных центрифуг со шнековой выгрузкой осадка. Производительность центрифуг по исходному осадку q_cf, м³/ч, следует определять по формуле

(114)

где l_rot, d_rot - соответственно длина и диаметр ротора, м.

При работе с флокулянтами производительность центрифуг необходимо принимать в 2 раза меньшей. Эффективность задержания сухого вещества при этом увеличивается до 90-95 %.

Эффективность задержания сухого вещества и влажность кека следует принимать по табл. 63.

Таблица 63

Характеристика обрабатываемого осадка	Эффективность задержания сухого вещества, %	Влажность кека, %
Сырой или сброженный осадок из первичных отстойников	45 - 65	65 - 75
Анаэробно сброженная смесь осадка из первичных отстойников и активного ила	25 - 40	65 - 75
Аэробно стабилизированная смесь осадка из первичных отстойников и активного ила	25 - 35	70 - 80
Сырой активный ил при зольности, %:
28-35	10 - 15	75 - 85
38-42	15 - 25	70 - 80
44-47	25 - 35	60 - 75

Примечание. Центрифугирование активного ила целесообразно применять для удаления его избыточного количества.

6.381. Перед подачей осадка на центрифуги необходимо предусматривать удаление из него песка, а перед центрифугами с диаметром ротора менее 0,5 м - установку решеток дробилок.

6.382. При подаче фугата после центрифуг на очистные сооружения надлежит учитывать увеличение нагрузки на них по БПК_полн в зависимости от эффективности задержания сухого вещества из расчета 1 мг БПК_полн на 1 мг остаточного сухого вещества в фугате.

6.383. Для предотвращения увеличения нагрузки на очистные сооружения надлежит предусматривать дополнительную обработку фугата:

аэробную стабилизацию в смеси с осадком первичных отстойников и избыточным активным илом с последующим гравитационным уплотнением в течение 3-5 ч;

иловые площадки для фугата, полученного после центрифугирования сброженных осадков, при этом нагрузку на площадки на искусственном основании с дренажем следует принимать по табл. 64 с коэффициентом 2;

возврат в аэротенки фугата после центрифугирования неуплотненного активного ила.

Таблица 64

Характеристика осадка	Иловые площадки
на естественном основании	на естественном основании с дренажом	на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем	каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды на естественном основании	площадки-уплотнители
Сброженная в мезофильных условиях смесь осадка из первичных отстойников и активного ила	1,2	1,5	2,0	1,5	1,5
То же, в термофильных условиях	0,8	1,0	1,5	1,0	1,0
Сброженный осадок из первичных отстойников и осадок из двухъярусных отстойников	2,0	2,3	2,5	2,0	2,3
Аэробно стабилизированная смесь активного ила и осадка из первичных отстойников или стабилизированный активный ил	1,2	1,5	2,0	1,5	1,5

Примечание. Нагрузку на иловые площадки в других климатических условиях следует определять с учетом климатического коэффициента, приведенного на черт. 3.

Черт. 3. Климатические коэффициенты для определения величины нагрузки на иловые площадки (сплошные и пунктирные линии) и продолжительности периода намораживания на иловых площадках, дни (точечные линии)

6.384. Доза высокомолекулярных флокулянтов катионного типа - 2-7 кг/т сухого вещества осадка. Большую дозу флокулянтов надлежит принимать при центрифугировании активного ила, меньшую - для сырого осадка.

Влажность обезвоженного активного ила следует принимать 83-88 %, сырого осадка - 70-75 %.

Фугат следует возвращать на очистные сооружения без дополнительной обработки. Объем очистных сооружений при этом не увеличивается.

Применение флокулянтов рекомендуется при использовании центрифуг с отношением длины ротора к диаметру 2,5-4.

6.385. Количество резервного оборудования надлежит принимать:

вакуум-фильтров и фильтр-прессов при количестве рабочих единиц до трех - 1, от четырех до десяти - 2;

центрифуг при количестве рабочих единиц до двух - 1, трех и более - 2.

6.386. При проектировании механического обезвоживания осадка необходимо предусматривать аварийные иловые площадки на 20 % годового количества осадка.

Иловые площадки

6.387. Иловые площадки допускается проектировать на естественном основании с дренажем и без дренажа, на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем, каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды, площадки-уплотнители.

6.388. Нагрузку осадка на иловые площадки, м³/м² в год, в районах со среднегодовой температурой воздуха 3-6 °С и среднегодовым количеством атмосферных осадков до 500 мм надлежит принимать по табл. 64.

6.389. На иловых площадках должны предусматриваться дороги со съездами на карты для автотранспорта и средств механизации с цепью обеспечения механизированной уборки, погрузки и транспортирования подсушенного осадка.

Для уборки и вывоза подсушенного осадка следует предусматривать механизмы, используемые на земляных работах.

6.390. Иловые площадки на естественном основании допускается проектировать при условии залегания грунтовых вод на глубине не менее 1,5 м от поверхности карт и только в тех случаях, когда допускается фильтрация иловых вод в грунт.

При меньшей глубине залегания грунтовых вод следует предусматривать понижение их уровня или применять иловые площадки на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем.

6.391. При проектировании иловых площадок надлежит принимать: рабочую глубину карт - 0,7-1 м; высоту оградительных валиков - на 0,3 м выше рабочего уровня; ширину валиков поверху - не менее 0,7 м, при использовании механизмов для ремонта земляных валиков 1,8 - 2 м; уклон дна разводящих труб или лотков - по расчету, но не менее 0,01; число карт - не менее четырех.

6.392. При проектировании иловых площадок с отстаиванием и поверхностным отводом иловой воды надлежит принимать:

число каскадов - 4-7; число карт в каждом каскаде - 4-8;

полезную площадь одной карты - от 0,25 до 2 га; ширину карт - 30-100 м (при уклонах местности 0,004-0,08), 50-100 м (при уклонах 0,01-0,04), 60-100 м (при уклонах 0,01 и менее); длину карт при уклонах свыше 0,04 - 80-100 м, при уклонах 0,01 и менее - 100-250 м, отношение ширины к длине 1:2 - 1:2,5; высоту оградительных валиков и насыпей для дорог - до 2,5 м; рабочую глубину карт - на 0,3 м менее высоты оградительных валиков; напуски осадка: при 4 картах в каскаде - на 2 первые карты, при 7-8 картах в каскаде - на 3-4 первые карты; перепуски иловой воды между картами - в шахматном порядке: количество иловой воды - 30-50 % количества обезвоживаемого осадка.

6.393. Допускается предусматривать иловые площадки-уплотнители рабочей глубиной до 2 м в виде прямоугольных карт-резервуаров с водонепроницаемыми днищами и стенами. Для выпуска иловой воды, выделяющейся при отстаивании осадка, вдоль продольных стен надлежит предусматривать отверстия, перекрываемые шиберами.

6.394. При проектировании площадок-уплотнителей следует принимать:

ширину карт - 9-18 м;

расстояние между выпусками иловой воды - не более 18 м;

устройство пандусов для возможности механизированной уборки высушенного осадка.

6.395. Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание. Для намораживания осадка допускается использование 80 % площади иловых площадок (остальные 20 % площади предназначаются для использования во время весеннего таяния намороженного осадка).

Продолжительность периода намораживания следует принимать равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже минус 10 °С (см. черт. 3).

Количество намороженного осадка допускается принимать равным 75 % поданного на иловые площадки за период намораживания.

Высоту намораживаемого слоя осадка надлежит принимать на 0,1 м менее высоты валика. Дно разводящих лотков или труб должно быть выше горизонта намораживания.

6.396. Искусственное дренирующее основание иловых площадок должно составлять не менее 10 % площади карты. Конструкцию и размещение дренажных устройств и размеры площадок следует принимать с учетом механизированной уборки осадка.

6.397. Твердое покрытие иловых площадок необходимо устраивать из двух слоев асфальта толщиной по 0,015-0,025 м и по щебеночно-песчаной подготовке толщиной 0,1 м, асфальтобетонное или бетонное - в зависимости от типа механизмов, применяемых для уборки осадка.

6.398. Подачу иловой воды с иловых площадок следует предусматривать на очистные сооружения, при этом сооружения рассчитываются с уметом дополнительных загрязняющих веществ и количества иловой воды. Дополнительные количества загрязняющих веществ от иловой воды надлежит принимать: при сушке сброженных осадков - по взвешенным веществам 1000-2000 мг/л, по БПК_полн -1000-2000 мг/л (большие значения для площадок-уплотнителей, меньшие - для других типов иловых площадок), для аэробно стабилизированных осадков - по п. 6.367.

6.399. Иловые площадки при обосновании допускается устраивать на намывном (насыпном) грунте.

6.400. При размещении иловых площадок вне территории станций очистки для обслуживающего персонала следует предусматривать служебное и бытовые помещения, а также кладовую согласно п. 5.26 и телефонную связь.