Oczyszczanie Ścieków

Transkrypt

1 Oczyszczanie Ścieków

2 Oczyszczanie Ścieków WYKŁAD 7

3 Typy reaktorów Reaktory z idealnym pełnym wymieszaniem Reaktor idealnie mieszany W każdym punkcie reaktora stężenie w danym czasie jest stałe- nie ma znaczenia miejsce poboru próby, W warunkach ustalonych stężenie w reaktorze nie zmienia się w czasie- nie ma znaczenia czas poboru próby Analogia do konta bankowego C

4 Typy reaktorów Reaktory z idealnym pełnym wymieszaniem V Objętość reaktora, m 3 C stężenie w reaktorze (i odpływie), g/m 3 Q d natężenie przepływu, m 3 /d C d stężenie w dopływie, g/m 3 Bilans masy na odcinku czasu t Qd Cd t - Qd C t V r t V C Doplyw g Odplyw g Reakcja g Akumulacja g ( / ) / t Q d C d Q d C V r V C t lim t 0 C t dc dt dc V dt Akumulacja(g/d) Qd Cd Doplyw(g/d) Qd C Odplyw(g/d) V r Reakcja(g/d)

5 Typy reaktorów Reaktory z idealnym pełnym wymieszaniem V Objętość reaktora, m 3 C stężenie w reaktorze (i odpływie), g/m 3 Q d natężenie przepływu, m 3 /d C d stężenie w dopływie, g/m 3 dc V dt Akumulacja(g/d) Qd Cd Doplyw(g/d) Qd C Odplyw(g/d) V r Reakcja(g/d) d(v C) dt dc dt Q Q V d d C C d d Q C d C r V r, g, 3 m d g/d

6 Typy reaktorów Reaktory z idealnym pełnym wymieszaniem kaskada reaktorów Kaskada reaktorów idealnie mieszanych C 1 C2 C3 C n n Reaktor tłokowy

7 Typy reaktorów Reaktor o przepływie tłokowym Na długości reaktora stężenie ulega zmianie, im bliżej początku tym więcej substratów im bliżej końca tym więcej produktów W warunkach ustalonych stężenie jedynie w danym punkcie pozostaje stałe Układ modeluje się jako kaskadę reaktorów przepływowych Reaktor tłokowy

8 Typy reaktorów Reaktory z idealnym pełnym wymieszaniem Czy reaktor o pełnym wymieszaniu może mieć charakter reaktora tłokowego? Reaktor wsadowy (porcjowy) Czynnikiem może być czas a nie długość C

9 Typy reaktorów biologicznych Informacje podstawowe Reaktory biologiczne do oczyszczania ścieków Biomasa zawieszona Biomasa unieruchomiona Systemy hybrydowe Osad czynny Stawy ściekowe Rozwiązania zaawansowane Oczyszczanie w gruncie Złoża biologiczne MBBR Reaktory przepływowe Reaktory porcjowe (SBR)) Mnóstwo konfiguracji rozwiązań technicznych oraz gotowych patentów Stacjonarne Obrotowe

10 Typy reaktorów biologicznych Osad czynny

11 Typy reaktorów biologicznych Stawy ściekowe

12 Typy reaktorów biologicznych Złoże biologiczne wypełnienie z łucznia kamiennego

13 Typy reaktorów biologicznych Złoże biologiczne tarczowe

14 Osad czynny Reaktory porcjowe SBR (Sequence Batch Reactor)

15 Osad czynny Reaktory o pełnym wymieszaniu

16 Osad czynny Reaktory o pełnym wymieszaniu Źródło:

17 Osad czynny Reaktory tłokowy

18 Osad czynny Reaktory o pełnym wymieszaniu Źródło:

19 Osad czynny Reaktory cyrkulacyjny AX OX OX AX

20 Osad czynny Reaktory o pełnym wymieszaniu Źródło:

21 Do opracowania w domu Na podstawie wiedzy z wykładu postaraj się ustalić jaki ty reaktora biologicznego znajduje się twojej oczyszczalni. Osoby z Wrocławia wybierają do analizy miasta z województw (to samo co za ostatnim razem): Lubelskiego, Podlaskiego, Podkarpackiego.

22 Oczyszczanie Ścieków WYKŁAD 8

23 Złoża biologiczne Informacje podstawowe Są to urządzenia służące do biologicznego oczyszczania ścieków w warunkach (najczęściej) tlenowych. Wykonane są w postaci kolumn przepływowych wypełnionych materiałem porowatym (naturalnym lub z tworzyw sztucznych), na którym wskutek zraszania ściekami rozwijają się mikroorganizmy, tworzące śluzowatą otoczkę, zwaną błoną biologiczną.

24 Złoża biologiczne Informacje podstawowe Biomasa unieruchomiona Systemy hybrydowe Oczyszczanie w gruncie Złoża biologiczne MBBR Stacjonarne Obrotowe (ruchome) Zraszane Tarczowe Zatopione fluidalne

25 Złoża biologiczne Złoże zraszane Złoża zraszane (zwilżane) są to obecnie jedne z najczęściej spotykanych konstrukcji złóż biologicznych. Złoże zraszane wykonane jest najczęściej w szczelnym zbiorniku o kształcie cylindrycznym. W takim złożu ścieki stale się przez nie przesączają, ale nie następuje zatapianie złoża, dzięki czemu możliwa jest ciągła wymiana powietrza

26 Złoża biologiczne Złoża zraszane

27 Złoża biologiczne Złoża zraszane - schemat Dopływ Osadnik Odpływ 2-5m Odpływ Recyrkulacja

28 Złoża biologiczne Złoża zraszane alternatywne wypełnienia

29 Złoża biologiczne Złoże tarczowe Złoże tarczowe, tworzy je szereg tarcz, umieszczonych współosiowo na wale napędzanym silnikiem elektrycznym. Tarcze są częściowo zanurzone w ściekach. Ruch obrotowy tarcz pozwala na dostarczenie tlenu atmosferycznego wymaganego do procesów tlenowego rozkładu oraz na dostarczenie materii organicznej ze ścieków

30 Złoża biologiczne Złoża tarczowe

31 Złoża biologiczne Złoża tarczowe - schemat

32 Złoża biologiczne Złoże zalane Złoża zanurzone (zalane) są rodzajem złoża biologicznego, umieszczonego pod powierzchnią ścieków w sposób stały. W tych konstrukcjach najczęściej wykorzystuje się pakietowe wypełnienia z tworzyw sztucznych. Tlen niezbędny do zwiększenia efektywności procesów biologicznych dostarczany jest w formie sprężonej poprzez dyfuzory umieszczone pod złożem.

33 Złoża biologiczne Złoża zalane Dopływ Odpływ Jak zrobić złoże zatopione? 2-5m Czy to musi być złoże tlenowe? Dopływ Odpływ

34 Złoża biologiczne Złoże fluidalne i systemy hybrydowe Co to są złoża fluidalne? Co to są systemy hybrydowe Jaka jest różnica pomiędzy nimi?

35 Złoża biologiczne Złoże fluidalne (hybrydowe) Złoża zawieszone (fluidalne) inaczej MBBR można uznać za system hybrydowy, łączący w sobie cechy osadu czynnego i złóż biologicznych. Lekkie kształtki wykonane z tworzyw sztucznych utrzymywane są w ściekach przy użyciu sprężonego powietrza lub mieszadeł

36 Do opracowania w domu Przeczytać: Politechnika Białostocka: Monografie Tom 21 Ścieki I Osady Ściekowe Strona M. Litwińska, D Ginter-Kramarczyk, I. Kruszelnicka Technologia złoża ruchomego jako przyszłość w modernizacji oczyszczalni ścieków w Polsce

37 Złoża biologiczne Osadniki wtórne Po co jest osadnik wtórny? Gromadzenie ścieków do recyrkulacji Oddzielenie zawiesin od ścieków oczyszczonych Ochrona odbiornika Potrzeba recyrkulacji biomasy

38 Złoża biologiczne Parametry pracy złóż biologicznych Rodzaj złoża złoża nisko obciążone przy pełnym biologicznym oczyszczaniu przy częściowy biologicznym oczyszczaniu Obciążenie ładunkiem BZT5 Obciążenie hydrauliczne Wysokość wypełnienia g/m 3 d m 3 /m 2 h m 3 /m2d m ,05 0,25 1,6 6 1,5 2, ,5 1, ,

39 Złoża biologiczne Parametry pracy złóż biologicznych Wymagany efekt oczyszczania ścieków (obniżenie BZT 5 ) Wskaźnik powierzchni F 0 m 2 /m 3 min Obciążenie powierzchni złoża gbzt 5 /m 2 d Liczba stopni złóż 50% % % % % Ubytek azotu N ~ (5 10) gn/m 3 Ubytek fosforu P ~ (1 2) gp/m 3