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........................................................................................................

 


1.    Wstęp.

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.

 

2.    Stosowany koagulant, własności fizyko - chemiczne.

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

 


3.    Usuwanie fosforu ze ścieków.

 

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.


4.    Obliczanie wymaganej dawki koagulantu.

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]

 

 

4.1.    Dla oczyszczalni typu TURBOJET EP-1 do EP-4.

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.

4.2.    Dla oczyszczalni typu TURBOJET EP-50 do EP-200DN.

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.
200 dm3  [d]

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.

 

5.    Opis techniczny stopnia chemicznego.

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.