INSTRUKCJA
MONTAŻU I OBSŁUGI
STOPNIA
CHEMICZNEGO
DO DAWKOWANIA KOAGULANTU
typu
TURBOJET EP- PIX
Poznań, lipiec 2003 r.
SPIS TREŚCI
1. Wstęp...................................................................................................................................................................................
2. Stosowany koagulant, własności fizyko - chemiczne..................................................................
3. Usuwanie fosforu ze ścieków............................................................................................................................
4. Obliczanie wymaganej dawki koagulantu..............................................................................................
4.1. Dla oczyszczalni typu TURBOJET EP-1 do EP-4............................................................................................
4.2. Dla oczyszczalni typu TURBOJET EP-50 do EP-200......................................................................................
5. Opis techniczny stopnia chemicznego........................................................................................................
Przy odprowadzaniu ścieków oczyszczonych do wód I
klasy czystości i do zbiorników bezodpływowych oraz przy wysokim poziomie
zawartości związków fosforu w ściekach surowych zachodzi potrzeba zastosowania
dodatkowego stopnia chemicznego do strącania fosforu. W stopniu chemicznym
odbywa się dozowanie koagulantu proporcjonalne do ilości dopływających ścieków
i do stężenia fosforu koniecznego do usunięcia ze ścieków oczyszczanych.
Niewielkie przepustowości typoszeregu oczyszczalni
przydomowych i grupowych wymagają precyzyjnych i niezawodnych urządzeń
dozujących. W przyjętym rozwiązaniu technicznym zastosowano pompkę perystaltyczną
amerykańskiej firmy MASTERFLEX typu
OEM MR-900 o stałej wydajności dozowania 64 ml/min. Pompka ta załącza
się określoną ilość razy na dobę na czas potrzebny do przepompowania obliczonej
średniej dawki dobowej. Dozowanie koagulantu odbywa się symultanicznie do
komory napowietrzania.
Z uwagi na zwykle występujący brak badań składu
ścieków, ostateczną dawkę jednostkową należy ustalić po wykonaniu badań podczas
rozruchu technologicznego oczyszczalni.
W stosowanym koagulancie (PIX-S prod. KEMIPOL Police)
występują następujące zależności:
1) wzór chemiczny Fe2(SO4)3
2) skład chemiczny:
- żelazo Fe+3 11.65-11.95
%
- żelazo Fe+2 0.2-0.7
%
- magnez Mg max.
4500 mg/kg
- wapń Ca < 50 mg/kg
- woda reszta
- wolny kwas siarkowy 0-1
%
3) postać: ciemnobrązowy
roztwór ok.41 %
4) gęstość (20o C) 1548-1562 kg/m3
5) pH < 1
6) temp. krzepnięcia ok.
-35o C
Przebieg
reakcji usuwania fosforu ilustruje równanie:
3Fe2(SO4)3 + 4PO4 3-
® 2Fe3(PO4)2 +
9SO4 2- (1)
Na usunięcie 1 g fosforu ogólnego z 1 m3
ścieków potrzeba 2.7 g żelaza. Przy
zawartości żelaza w PIX-ie ok. 12 % wymaganą dawkę tego koagulantu ustala się z
zależności:
[g PIX /m3 ścieków] (2)
gdzie :
2.7 gFe/gPus. - jednostkowa dawka czystego
Fe potrzebna na usunięcie 1 g fosforu
0.3 - redukcja fosforu na drodze biologicznej
(30%)
Sps - średnie stężenie fosforu w ściekach
surowych [gP/m3]; należy je stale weryfikować
SPo - dopuszczalne stężenie fosforu w
odpływie [gP/m3]; zwykle SPo=1.5
gP/m3
kn - wsp. nadmiaru
koagulantu. Przyjęto kn=1.3
0.12 gFe+3 /g PIX - zawartość żelaza "+3"
wartościowego w gramie PIX-a
lub
przeliczając na objętość:
[ml PIX
/m3 ścieków]
(3)
gdzie :
1.55 - średnia gęstość PIX-a [g/ml]
Siarczan
żelazowy (nazwa handlowa PIX-S) dostarczany jest z firmy “Kemipol” - Police
przez sieć regionalnych dystrybutorów w pojemnikach o wielkości zależnej od
zapotrzebowania (wielkości oczyszczalni) i możliwości magazynowych użytkownika
oczyszczalni.
Może być dostarczany w
beczkach o poj. 55, 160 i 200 dm3, lub cysterną do większych
zbiorników stacjonarnych.
Karta informacyjna koagulantu
PIX-S jest załącznikiem do niniejszej instrukcji. Informacji o możliwości zakupu
PIX-a w danym regionie kraju udziela producent - firma “Kemipol” - Police.
Na
podstawie podanych w p. 3 zależności, oraz przy założeniu stężenia fosforu
ogólnego w ściekach surowych ok. 20 mg/l (wartość tę należy weryfikować dla
warunków lokalnych), została określona średnia dawka PIX-a [ml/d] i wydajność
pompki PIX-a (a właściwie jej wymagana ilość załączeń w ciągu doby określająca
średni czas pracy).
[ml PIX /d] (4)
gdzie :
Qśr.d - średniodobowy przepływ ścieków
przez oczyszczalnię [m3/d]
Dla
typoszeregu przydomowych oczyszczalni ścieków typu TURBOJRT EP z uwagi na małe
dawki dobowe koagulantu pompka perystaltyczna załącza się w swoim własnym cyklu
pracy/przerwy niezależnym od żadnych czynników zewnętrznych.
Dla
stałej wydajności pompki PIX-a qpp=64
ml/min i przyjętym, stałym czasie pracy po każdorazowym załączeniu tp=30
s (0.5 min) ilość załączeń np w ciągu doby wyniesie:
[zał./d] (5)
Dla
typoszeregu przydomowych oczyszczalni ścieków typu TURBOJRT EP-1 do EP-4
wyliczone z powyższych wzorów parametry zostały przedstawione w tabeli 1.
Tabela 1
Typ
oczyszczalni |
Qśr.d [m3/d] |
DPIX [ml/m3] |
QPIX [ml/d] |
np [zał./d] |
nastawa przekaźnika czasowego
t1/t0 |
czas na zużycie beczki o poj. 55 dm3 [d] |
TURBOJET EP-1 |
0.675 |
245 |
165 |
5.2 |
30s / 4.6h |
333 |
TURBOJET EP-2 |
1.500 |
245 |
367 |
11.5 |
30s / 2.1h |
150 |
TURBOJET EP-3 |
2.625 |
245 |
641 |
20.0 |
30s / 1.2h |
86 |
TURBOJET EP-4 |
4.125 |
245 |
1008 |
31.5 |
30s / 45min |
55 |
Uwaga:
Podane
powyżej nastawy należy traktować orientacyjnie do pierwszego ustawienia podczas
rozruchu. W początkowym okresie eksploatacji należy określić rzeczywiste
wartości Qśr.d, oraz Sps i odpowiednio skorygować podane
nastawy.
Dla
oczyszczalni grupowych typoszeregu TURBOJET EP-50 do 200 załączenie pompki
perystaltycznej jest ściśle powiązane z załączeniem pompy P1
pompującej ścieki surowe ze zbiornika retencyjnego. Pompa P1 w nastawionym
(ściśle określonym czasie przepompowuje każdorazowo dokładnie taką samą porcję
ścieków. W zależności od ilości i składu przepompowywanych do oczyszczalni
ścieków (analitycznie określonej zawartości fosforu ogólnego) z zastosowaniem
powyższych wzorów (1) do (4) ustala się jednostkowy czas pracy pompki perystaltycznej
ustawiany następnie na przekaźniku czasowym, który w tym wypadku wyniesie:
[s] (6)
gdzie:
nP1
- ilość załączeń pompy P1 w ciągu doby (patrz instr. obsługi
oczyszczalni)
tp
- czas pracy pompki perystaltycznej po jednorazowym załączeniu pompy P1
qpp
- wydajność pompki perystaltycznej [ml/min]
Czas
przerwy do kolejnego załączenia pompki perystaltycznej równy jest czasowi
przerwy pompy P1 (nastawa na czasówce pompy P1). Obie te
pompy załączają się więc jednocześnie.
Dla
typoszeregu grupowych oczyszczalni ścieków typu TURBOJRT EP-50 do EP-200
wyliczone z powyższych wzorów parametry zostały przedstawione w tabeli 2. Tabela 2
Typ
oczyszczalni |
Qśr.d [m3/d] |
DPIX [ml/m3] |
QPIX [ml/d] |
nP1 [zał./d] |
nastawa przekaźnika czasowego
tp |
czas na zużycie beczki o
poj. |
TURBOJET EP-50 |
7.500 |
245 |
1838 |
89 |
20s |
109 |
TURBOJET EP-80 |
12.000 |
245 |
2940 |
133 |
22s |
68 |
TURBOJET EP-100 |
16.000 |
245 |
3920 |
178 |
22s |
45 |
TURBOJET EP-150 |
21.500 |
245 |
5270 |
238 |
22s |
38 |
TURBOJET EP-110DN |
16.000 |
245 |
3920 |
178 |
22s |
45 |
TURBOJET EP-160DN |
22.000 |
245 |
5390 |
244 |
22s |
37 |
TURBOJET EP-200DN |
29.000 |
245 |
7100 |
321 |
22s |
28 |
Uwaga:
Podane
powyżej nastawy należy traktować orientacyjnie do pierwszego ustawienia podczas
rozruchu. W początkowym okresie eksploatacji należy określić rzeczywiste
wartości Qśr.d, oraz Sps i odpowiednio skorygować podane
nastawy.
Pompka perystaltyczna do
dozowania PIX-a umieszczona jest w obudowie z tworzywa sztucznego łącznie z wyłącznikiem,
przekaźnikiem czasowym i bezpiecznikami. Zespół ten łącznie ze zbiornikiem na
PIX należy umieszczać w pobliżu zbiornika KN oczyszczalni ścieków.
W przypadku umieszczenia
skrzynki zasilająco - sterującej oczyszczalni w bezpośrednim sąsiedztwie zbiorników,
obie te obudowy mogą być wzajemnie ze sobą połączone bokami (identyczne moduły)
za pomocą śrub. Upraszcza to znacznie połączenia elektryczne, które prowadzi
się krótkimi kablami pomiędzy skrzynkami.
Uwaga:
Przy możliwości łatwego dostępu
osób postronnych zespół zasilająco - sterujący i zespół dozowania PIX-a należy
umieścić w zamkniętej obudowie stalowej.
Koniec ssawny węża
elastycznego należy umieścić w zbiorniku z PIX-em (w pobliżu dna), a koniec
tłoczny w komorze napowietrzania KN w sposób uniemożliwiający jego samoczynne,
niekontrolowane przemieszczenie. Temp. zamarzania PIX-a wynosi poniżej -30oC,
nie ma więc potezeby stosowania izolacji termicznej.
Ze względu na wysoką cenę
specjalnego wężyka przeznaczonego do stosowania w pompce perystaltycznej, ma on
długość tylko ok. 30 cm.
Pozostałe odcinki (ssawny i
tłoczny) wykonane z typowego wężyka
igielitowego (stosowanego jako przewód paliwa w samochodach), należy przyłączyć
wewnątrz obudowy pompki (po przełożeniu przez dławiki) z zastosowaniem
odpowiednich złączek.
Do każdego stopnia
chemicznego dołączony jest jeden wężyk zapasowy. Wymiany należy dokonać po ok.
2000 godz. pracy ciągłej.
Wymiany wężyka dokonuje się
przez zdjęcie głowicy pompki dokręconej czterema śrubami. Sposób umieszczenia
pompki w obudowie umożliwia dokonanie wymiany wężyka bez konieczności
wyjmowania całej pompki. Przy zakładaniu wężyka należy zwrócić uwagę na jego
dokładne umieszczenie w wyżłobieniach w korpusie pompki i prawidłowe zazębienie
napędu głowicy z przekładnią.
Na załączonym schemacie
elektrycznym pokazano sposób podłączenia pompki dla poszczególnych wielkości
oczyszczalni.
Poprawnie zmontowana i
podłączona instalacja do dozowania PIX-a pracuje bezobsługowo, wymaga jedynie
okresowej kontroli wielkości dawki dobowej (np. przez pomiar zużycia PIX-a w
zbiorniku za pomocą łaty pomiarowej) i kontroli stanu napełnienia zbiornika.
Zbiornik należy uzupełniać
zgodnie ze średnim zużyciem podanym w tabelach 1 i 2.