Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области

5.4. Другие сведения по канализационной насосной станции.

Внутренний водопровод и канализация.

Вода для хозяйственно-питьевых и производственных нужд подается по

одному вводу, диаметром 50 мм, и подводится к санитарным приборам, поливным

кранам и баку разрыва струи.

Сток от санитарных приборов сбрасывается в резервуар насосной станции.

Подъемно-транспортное оборудование

Для монтажа и ремонта оборудования в грабельном и машинном помещениях

предусмотрены ручные передвижные червячные тали грузоподъемностью 1 тонну.

Вентиляция

Основными санитарно-гигиеническими вредностями являются:

. в грабельном отделении – газовые выделения;

. в машинном отделении – тепловыделение от работающих электродвигателей.

В грабельном отделении для борьбы с вредностями предусматривается

приточная вентиляция с подогревом воздуха и вытяжная вентиляция с отсосами

от канала решеток и от дробилки. Подача приточного воздуха осуществляется:

в рабочую зону помещения решеток в размере 1/3 общего количества и 2/3 в

рабочую зону помещения на отметке 0,00.

В машинном зале воздухообъем определен из условий ассимиляции

тепловыделений в летний период. Приточный воздух подается в рабочую зону

машинного зала, удаление воздуха естественное, через дефлекторы.

5.5. Расчет совместной работы насосов и водоводов.

Характеристика насоса СД800/32б представлена на рис. 2. характеристики

H-Q и H-2Q исправляются на величину потерь во всасывающем трубопроводе:

hвс= Sв* Q2н,

где Sв – сопротивление на всасывающей линии

Sв ===0,0000012

Расчет величин потерь проводится в таблице №10. Полученные значения hвс

вычитаются из ординат кривых H-Q и H-2Q и получаем исправленные

характеристики насоса с учетом потерь.

Напорная характеристика водоводов hвод -Q и hвод -2Q строится по

формуле:

hвод= Hг + hн,

где Hг – геодезическая высота подъема Hг=12,48 м

hн – потери напора в нагнетательной линии,

hн =Sн * Q2вод

Sн = ==0,0000079

Расчет для построения напорной характеристики водовода ведется в

таблице №11

Таблица №10

|Qн , м3/ч |2Qн , м3/ч |Qн2 , м3/ч |Sв |hвс , м |

|100 |200 |10000 |0,0000012 |0,012 |

|200 |400 |40000 |0,0000012 |0,048 |

|300 |600 |90000 |0,0000012 |0,108 |

|400 |800 |160000 |0,0000012 |0,192 |

|500 |1000 |250000 |0,0000012 |0,3 |

|600 |1200 |360000 |0,0000012 |0,432 |

|641,5 |1283 |411522,3 |0,0000012 |0,494 |

|700 |1400 |490000 |0,0000012 |0,507 |

|800 |1600 |640000 |0,0000012 |0,588 |

|1000 |2000 |106 |0,0000012 |1,2 |

Таблица №11

|Qвод , |2Qвод, |Q 2вод , |Sн |Hг |hвод= Hг + Sн Q 2вод ,|

|м3/ч |м3/ч |м3/ч | | |м |

|100 |200 |10000 |0,0000079 |12,48 |12,56 |

|200 |400 |40000 |0,0000079 |12,48 |12,8 |

|300 |600 |90000 |0,0000079 |12,48 |13,19 |

|400 |800 |160000 |0,0000079 |12,48 |13,74 |

|500 |1000 |250000 |0,0000079 |12,48 |14,46 |

|600 |1200 |360000 |0,0000079 |12,48 |15,32 |

|641,5 |1283 |411522,3 |0,0000079 |12,48 |15,73 |

|700 |1400 |490000 |0,0000079 |12,48 |16,35 |

|800 |1600 |640000 |0,0000079 |12,48 |17,54 |

|1000 |2000 |106 |0,0000079 |12,48 |20,38 |

По результатам таблицы №11 строим напорные характеристики водоводов hвод-Q

и hвод-2Q (рис.2)

С характеристик на рис.2 снимаем значения расходов насосов.

При работе одного насоса на два трубопровода Q1н2в=895 м3/сек =4,4%.

При работе двух насосов на два трубопровода Q2н2в =1380м3/сек=6,3%

Определение объема приемного резервуара.

Приемный резервуар находим для сглаживания неравномерности поступления

сточных вод. Объем приемного резервуара определяется графиком поступления

сточных вод в него и графиком работы насосов. Расчет ведем в таблице №12.

Режим работы насосов выбирается так, чтобы объем приемного резервуара

был наименьшим.

Минимальный объем приемного резервуара должен составлять не менее 5-ти

минутной работы одного насоса, то есть:

Wmin= ==0,37% от Qсут= 20528,6 м3/сут, что составляет 75 м3

Wрез= ==78м3

Приемный резервуар находится в подземной части главной канализационной

насосной станции, имеющей размер D=10,5м

Площадь приемного резервуара равна:

Fрез =[pic]= [pic]=43,3 м2

Принимаем высоту резервуара h =1,8 м, тогда объем резервуара равен:

W = Fрезh = 43,3*1,8 = 78м3

Дно приемного резервуара имеет уклон i= 0,1 к иловому приямку, в

котором расположены всасывающие воронки насосов.

Таблица №12 Приток. откачка и наличие воды в резервуаре.

|Часы |Часовой |Часовая |поступление в % |Остаток %|Число и |

|суток |приток, % |откачка, % | | |время |

| | | | | |работы |

| | | | | |насосов |

| | | |в |из | | |

| | | |резервуар |резервуара | | |

|0-1 |1,98 |2,05 |- |0,07 |0,28 |1н 28мин |

|1-2 |1,98 |2,05 |- |0,07 |0,21 |1н 28мин |

|2-3 |1,98 |2,05 |- |0,07 |0,14 |1н 28мин |

|3-4 |1,98 |2,05 |- |0,07 |0,07 |1н 28мин |

|4-5 |1,98 |2,05 |- |0,07 |0 |1н 28мин |

|5-6 |3,75 |3,75 |0 |0 |0 |1н 51мин |

|6-7 |4,86 |4,72 |0,14 |- |0,14 |2н 45мин |

|7-8 |5,49 |5,36 |0,13 |- |0,27 |2н 51мин |

|8-9 |5,85 |5,78 |0,07 |- |0,34 |2н 55мин |

|9-10 |6,09 |6,3 |- |0,21 |0,13 |2н 1 час |

|10-11 |6,03 |5,88 |0,15 |- |0,28 |2н 56мин |

|11-12 |5,2 |5,25 |- |0,05 |0,23 |2н 50мин |

|12-13 |4,63 |4,48 |0,15 |- |0,38 |2н 43мин |

|13-14 |5,64 |5,82 |- |0,18 |0,2 |2н 55мин |

|14-15 |5,8 |5,78 |0,02 |- |0,22 |2н 55мин |

|15-16 |5,6 |5,78 |- |0,18 |0,04 |2н 55мин |

|16-17 |5,34 |5,25 |0,09 |- |0,13 |2н 50мин |

|17-18 |5,32 |5,25 |0,07 |- |0,2 |2н 50мин |

|18-19 |4,64 |4,74 |- |0,1 |0,1 |1н 45мин |

|19-20 |4,44 |4,4 |0,04 |- |0,14 |1н 1 час |

|20-21 |4,07 |4,03 |0,04 |- |0,18 |1н 55мин |

|22-23 |2,32 |2,2 |0,12 |- |0,34 |1н 30мин |

|23-24 |2,06 |2,05 |0,01 |0 |0,35 |1н 28мин |

|( |100 |100 | | | | |

6. Расчет необходимой степени очистки сточных вод.

Сточные воды, поступающие в водоем должны иметь определенное

качество, обеспечивающее санитарную безоопасность и защиту водоема от

вредных воздействий сточных вод.

Для расчета необходимой степени очистки сточных вод определяют

концентрацию загрязнений по ряду показателей :

. взвешенным веществам

. БПК

. содержанию азота, фосфора, по нефтепродуктам.

В данном проекте расчеты будем проводить по двум показатклям:

взвешенным веществам и БПК.

Концентрацию загрязнений бытовых сточных вод определяют по формуле:

Сб = ,

где a – количество загрязнений бытовых сточных вод на

одного

жителя (табл. 25, /1/ )

q – норма водоотведения на одного человека,

л/сут.

Концентрации загрязнений бытовых и производственных сточных сточных

вод приведены в таблицах 13 и 14.

Таблица 13. Концентрация загрязнения бытовых сточных вод.

| | | |Концентрация загрязнений Сб, |

| | |Количество |мг/л |

|№№ п/п |Показатель |загрязнений | |

| | |а, г/чел сут | |

| | | |1-ый район |2-ой район |

| | | |q = 280л/сут |q = 320 л/сут |

| | | |чел |чел |

|1 |Взвешенные | | | |

| |вещества |65 |232,1 |203,1 |

|2 |БПК |75 |267,8 |234,4 |

Таблица 14. Концентрация загрязнения производственных сточных вод.

| |Предприятия |

|Показатели | |

| |Машино-строит|Предприятие |Баня |Прачечная |

| |ельный завод |пищевой | | |

| | |промышленности | | |

|Взвешенные |120 |500 |450 |400 |

|вещества | | | | |

|БПК |150 |250 |300 |350 |

На очистные сооружения вода поступает в виде смеси бытовых и

производственных сточных вод. Значения концентрации загрязнения смеси

сточных вод по БПК и взвешенным веществам представлены в таблице 11.

Концентрация смеси определяется по формуле:

| | |

| |Сб (Qб+Qшк+Qпол+Qбол+Qд/с)+СпрQпр +СбанQбан+СмашQмаш+Спищ Qпищ |

|Ссм = |___________________________________________________________________|

| |___ |

| |Сб (Qб+Qшк+Qпол+Qбол+Qд/с)+СпрQпр +СбанQбан+СмашQмаш+Спищ Qпищ |

Таблица 15. Концентрация загрязнения смеси сточных вод по БПК и

взвешенным веществам.

|Показател|Бытовые стоки |Машиностро|Завод |Баня |Прачечна|Ссм,|

|и | |и- |пищевой | |я | |

| | |тельный |промышлен-| | |мг/л|

| | |завод |ности | | | |

| |1-район |2- район | | | | | |

| |Q, |С, |Q, |С, |Q, |С, |Q, |С, |Q, |С, |Q, |С, | |

| |м3/с|мг/л|м3/су|мг/л|м3/су|мг/|м3/су|мг/|м3/с|мг/|м3/с|мг/| |

| |ут | |т | |т |л |т |л |ут |л |ут |л | |

|Взвешенны| | | | | | | | | | | | | |

|евещества|5184|232,|8816,|203,|4027,|120|2048,|500|308 |500|135 |480|230 |

| |,9 |1 |9 |1 |8 | |8 | | | | | | |

|БПК | |267,| |234,| |150| |250| |300| |370|229,|

| | |8 | |4 | | | | | | | | |7 |

6.1. Определение эквивалентного и приведенного числа жителей.

Niэкв = ,

где Niэкв – эквивалентное число жителей,

Qi – расход сточных вод от предприятий, м3/сут,

Сi – концентрация загрязнений по взвешенным веществам и БПК,

мг/л,

ai – норма загрязнений по данному показателю,мг/л.

Эквивалентное число жителей по взвешенным веществам:

Nввэкв = = 26562 чел,

NБПКэкв= = 16783 чел.

Приведенное число жителей определяется как:

Niприв = Niэкв + Nж,

где Nж – число жителей в населенном пункте, Nж = 44585чел.

Nввприв = 26562 + 44585 = 71147чел;

NБПКприв = 16783 + 44585 = 61368чел.

6.2. Разбавление сточных вод.

Коэффициент смешения сточных вод с рекой находят по формуле:

| |1 – е-( |

|(= |----------------------|

| |----------------------|

| |----------------------|

| |------- |

| |1 + * |

где e – основание натурального логарифма;

lф – длина реки по форватеру от места сброса сточных вод

до водозабора, lф = 8,1км;

Qр – расход реки, Qр = 1 м3/с;

qс.в – расход сточных вод, q св= ,

qсв = = 0,35м3/с;

( –коэффициент, учитывающий гидравлический фактор смешения,

который определяется по формуле:

( = ((

где ( – коэффициент извилистости реки, ( = = [pic] =1,35

(–коэффициент сопротивления, учитывающий тип водовыпуска

сточных вод, (= 1,5 для берегового выпуска;

Е – коэффициент турбулентности,

Е = ,

где Vср – средняя скорость воды в реке, Vср = 0,2м/с;

Hср – средняя глубина реки,

Нср = ,

где В – ширина реки в створе очистных сооружений при минимальном

горизонте, В=15м;

Нср = = 0,5м;

Е = [pic] = 0,0005;

(= [pic] = 0,22

( = [pic] = 0,954.

6.3. Необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам.

Содержание взвешенных веществ в реке после спуска сточных вод не должно

увеличиваться более, чем на 0,25мг/л.

Предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде после очистки

определяется по формуле:

m = p [pic] + В,

где р – допустимое увеличение взвешенных веществ, р=0,25мг/л;

В – содержание в воде водоема взвешенных веществ, В = 5,8мг/л;

m = 0,25 + 5,8 = 6,72мг/л.

Требуется степень очистки по взвешенным веществам:

Э = = 100 = 97,1%

6.4. Необходимая степень очистки по БПКполн.

Биохимическая потребность в кислороде после спуска сточных вод в водоем

не должна превышать 3мг/л.

БПКполн сточной жидкости, которая должна быть достигнута в процессе

очистки:

LстБПК = [pic] Lпр.д- Lp 10-K t + ,

где Кст, Кр – константы скорости потребления кислорода сточной и

речной водой, Кст = 0,1, Кр = 0,2;

Lпр.д – предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной

воды в расчетном створе, Lпр.д =

3мг/л;

Lр – БПКполн речной воды до места выпуска сточных

вод, Lр = 1,3мг/л

t – продолжительностьпробега воды от места выпуска сточных

вод до расчетного пункта, t= ==40500с=0,47сут;

LстБПК = [pic] *3-1,3 10-0,2 0,47+ =9,27мг/л;

Необходимый эффект очистки по БПКполн:

Э = = [pic] = 96%.

6.5. Необходимая степень очистки по кислороду, растворенному в воде.

Процесс самоочищения в водоеме от неконсервативных веществ

сопровождается потреблением кислорода на минерализацию органических веществ

и растворением кислорода, поступающего с поверхности водного зеркала.

Исходя из требований санитарных правил минимальное содержание растворенного

кислорода в воде водоема после спуска сточных вод равно 4мг/л.

Допустимая максимальная величина:

LО2полн = [pic]O2p – 0,4Lp – 4 – ,

где О2р – содержание растворенного кислорода в речной воде,

О2р = 6мг/л;

LО2полн = [pic] 6-0,4 1,3- 4 – = - 0,6 мг/л.

Так как LО2полн меньше нуля, то кислород в реке после сброса сточных

вод находится в достаточном количестве, следовательно, не требуются

дополнительные мероприятия по насыщению воды кислородом.

7. Выбор метода очистки сточных вод.

Расчетный суточный расход сточных вод Qсут = 20528,6м3/сут.

Концентрация взвешенных веществ при водоотведении от населенного пункта

составляет 230мг/л, БПКполн составляет 229,7мг/л.

Необходимая степень очистки сточных вод составляет:

. по взвешенным веществам – 97,1%;

. по БПКполн - 96%.

Режим поступления сточных вод неравномерный.

Канализационная очистная станция располагается с подветренной стороны

населенного пункта на расстоянии 675 м.

Площадь для очистных сооружений и место выпуска сточных вод

согласовывается с органами госнадзора.

На основании этих данных необходимо произвести механическую,

биологическую очистку, а также доочистку и дезинфекцию сточных вод.

Сооружения механической очистки сточных вод предназначены для

задержания нерастворенных примесей. К ним относятся решетки, песколовки,

отстойники.

Решетки предназначены для задержания крупных загрязнений,

преимущественно органического происхождения.

Песколовки служат для улавливания примесей минерального происхождения,

главным образом песка.

Отстойники предназначены для задержания оседающих и плавающих примесей.

Биологическая очистка сточных вод основана на жизнедеятельности

микроорганизмов, которые окисляют растворенные и нерастворенные

органические соединения, являющиеся для микроорганизмов источником питания.

Биологическая очистка может протекать в естественных условиях (при

Qсут5000м3/сут) в биофильтрах и аэротенках.

При суточном расходе 20528,6м3/сут биологическую очистку производим в

аэротенке с регенерацией активного ила. Регенерация предусматривается при

БПКполн>150мг/л.

Аэротенк представляет собой резервуар, в котором находится смесь

активного ила и очищаемой сточной воды. Активный ил представляет собой

биоценоз микроорганизмов- минерализаторов, способных сорбировать на своей

поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические

вещества сточной воды. Из аэротенка иловая смесь ( сточная вода и активный

ил) поступает во вторичный отстойник, где активный ил осаждается, и

основная его масса возвращается в аэротенк.

Доочистка сточных вод требуется, если в сточной воде после полной

биологической очистки и перед сбросом в водоем необходимо снизить

концентрацию загрязнений по взвешенным веществам, БПК, ХПК и др. Для

доочистки используем барабанные сетки и песчаные фильтры.

Дезинфекция сточных вод является заключительным этапом их обработки

перед сбросом в водоем. Задача дезинфекции - уничтожение патогенных

микроорганизмов и вирусов, содержащихся в сточной воде.

Обработка осадков сточных вод, образующихся в процессе их очистки,

заключается в уменьшении их влажности и объема, стабилизации,

обеззараживании и подготовке к утилизации. Для обработки осадка применяем

аэробный стабилизатор, в котором органическая часть осадка и ила длительное

время минерализуется аэробными микроорганизмами при постоянной продувке

воздухом. Аэробный стабилизатор по сравнению с метантенком проще по

устройству, безопаснее в эксплуатации. Аэробные стабилизаторы размещают

рядом с аэротенками, что сокращает протяженность коммуникаций.

Из аэробных стабилизаторов ил направляется для обезвоживания на вакуум-

фильтрах. Фугат направляется в первичные отстойники.

8. Расчет очистных сооружений.

8.1. Сооружения для механической очистки сточных вод.

8.1.1. Решетки

Содержащиеся в сточных водах бумага, тряпье, мочала и другие крупные и

волокнистые материалы осложняют работу очистных сооружений. Поэтому важной

и обязательной мерой очистки и подготовки воды для последующей очистки

является удаление из сточных вод крупных загрязнений. Для этого в составе

очистных сооружений предусматривают решетки. Они выполняются из ряда

металлических стержней, расположенных параллельно друг другу и создающих

плоскость с прозорами, через которую процеживается вода. Стержни решетки

закрепляются в специальной раме,

обеспечивающей жесткость всей решетки и фиксацию расстояния между

стержнями.

Решетки устанавливаются в уширенных каналах, называемых камерами.

Движение воды через решетки происходит самотеком.

Если на решетке задерживается загрязнений более 0,1м3/сут, то удаление

их с решетки и подъем из воды механизируются. Уловленные загрязнения

подвергаются дроблению на специальных дробилках.

На производительность станции Qсут = 20528,6м3/сут принимаем решетки

марки РМВ 600/800 с размерами камеры 600х800мм в количестве одной рабочей и

одной резервной.

Техническая характеристика решетки марки РМВ 600/800

Производительность:

. по воде в тыс. м3/сут

17 - 23

. по отбросам в т/сут

1,3

Ширина прозоров в мм

16

Площадь прохода в м2 - 0,2

Потери напора в решетке определяются по формуле:

h = ( ,

где ( – коэффициент местного сопротивления решетки;

Р – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора

вследствие засорения решетки и равный 3;

v – скорость в прозорах решетки, v = 1 м/с;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81м/с2;

Коэффициент местного сопротивления решетки определяется по формуле:

( = ( ( ,

где ( - угол наклона решетки к горизонту, ( = 90, sin ( = 1;

( - коэффициент, зависящий от формы стержней, ( = 1,83 для

прямоугольных стержней с закругленной лобовой частью;

s – толщина стержней, s = 8мм;

(= = 0,726;

h = 0,726 * 3 = 0,07м.

Объем улавливаемых загрязнений

Vсут = ,

где Nж – число жителей, Nж = 44585чел;

Nуд – удельное количество отбросов, снимаемых с решеток,

имеющих

ширину прозоров b = 16мм, Nуд = 8л/год на человека;

Vсут = = 0,98м3/сут.

Так как количество отбросов, задерживаемых на решетке, более 0,1м3/сут,

то предусматриваем механизированную очистку решеток.

При плотности загрязнений р = 750кг/м3 масса загрязнений составляет:

М = 0,98 750 = 735кг/сут = 30,6кг/ч.

Для измельчения отбросов решетка оборудуется молотковой дробилкой марки

Д3 производительностью 300-600кг/ч.

8.1.2. Песколовки.

В сточных водах содержится значительное количество нерастворенных

минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). При совместном

выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется

удаление осадка и уменьшается его текучесть. При этом могут происходить

разделение осадка на тяжелую (песок с большим удельным весом) и легкую

(органическую с небольшим удельным весом) части и накопление песка в

отстойниках. Для удаления такого осадка требуются усиленные скребки.

Осадок, содержащий песок, плохо транспортируется по трубопроводам, особенно

самотечным. Песок накапливается в метантенках, выводя из работы полезные

объемы. предназначенные для сбраживания органических осадков. Поэтому в

составе очистных сооружений за решетками проектируются специальные

сооружения, называемые песколовками. Они предназначены для выделения из

сточных вод нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и

др.) Выделение песка в них происходит под действием силы тяжести.

Число песколовок или отделений должно быть не менее двух. все они

должны быть рабочими. Если для удаления осадка применяются скребковые

механизмы, то желательно предусматривать резервную песколовку или

отделение.

При объеме улавливаемого осадка до 0,1 м3 / сут допускается удалять

осадок вручную. При большом объеме осадка выгрузка его должна

механизироваться. В целях исключения загнивания осадка выгрузку его следует

производить не реже 1 раза в 2 суток. Обычно выгрузку осадка производят 1

раз в смену.

Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные в плане

сооружения с прямоугольным поперечным сечением. Другими важнейшими

элементами песколовок являются: входная часть песколовки, представляющая

собой канал, ширина которого равна ширине самой песколовки; выходная часть

представляющая собой канал, ширина которого сужена от ширины песколовки до

ширины отводящего канала; букер для сбора осадка, обычно располагаемый в

начале песколовки под днищем. Возможно устройство бункера и над

песколовкой.

Песколовки имеют следующее оборудование: механизм для перемещения

осадка в бункер, гидроэлеватор для удаления осадка из песколовки и

транспорта его к месту обезвоживания или другой обработки.

Длину песколовки вычисляют по формуле

Ls = ,

где Ks – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и

других факторов на работу песколовок, принимаемый по

табл.27 /1/, Кs = 1,7;

Hs – расчетная глубина песколовки, Нs = 0,5м;

Vs –скорость движения сточных вод, принимаемая по

табл.28/1/,

Vs = 0,3м/с;

U0 – гидравлическая крупность песка, принимаемая в

зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц

песка, U0 = 18,7мм/с;

Ls = = 13,6м

Принимаем длину песколовки Ls = 14м.

Ширину песколовки определяем по формуле

Bs = ,

где n – число отделений песколовки, n = 2;

q – максимальный расход сточных вод, q = 0,347м3/с;

Bs = = 1,16м

Принимаем Bs = 1,2м.

Проверим время пребывания сточной воды в песколовке

t = = = 47с.

Время пребывания сточной жидкости в песколовке должно находиться в

пределах 30 – 60с.

Объем осадочной части песколовки определяется по формуле

Woc = ,

где Т – число суток между двумя чистками, Т = 1сут;

р – норма осаждения песка на одного человека, р=0,02л/сут чел;

N – приведеное число жителей по взвешенным веществам,

N = 71147чел;

Wос = = 1,42м3

Так как количество осадка более 0,5 м3/сут, то удаление осадка

происходит при помощи гидроэлеватора.

Первичные отстойники располагаются в технологической схеме

непосредственно за песколовками и предназначаются для выделения взвешенных

веществ из сточной воды, что при достигаемом эффекте осветления 40-60%

приводит также к снижению величины БПК в осветленной сточной воде на 20-40%

исходного значения.

Во избежание повышенного прироста избыточного активного ила в

аэротенках остаточная концентрация взвешенных веществ в осветленной сточной

воде после первичных отстойников не должна превышать 100-150 мг / л.

Горизонтальные отстойники представляют собой прямоугольные в плане

резервуары, разделенные продольными перегородками на несколько отделений, в

которых поток осветляемой воды, распределяемый по ширине сооружения с

помощью лотка с впускными отверстиями, движется горизонтально в направлении

водослива сборного канала, расположенного с противоположного торца

отстойника.

Выпадающий по длине отстойника осадок перемещается скребком в

расположенные на входе в сооружение иловые приямки, откуда под

гидростатическим напором выгружается в самотечный трубопровод с последующим

его отводом на перекачивающую насосную станцию. Всплывающие нефтемасляные и

жировые вещества собираются в конце сооружений в жиросборный лоток, из

которого также самотеком отводятся на перекачку.

Достоинствами горизонтальных отстойников являются их относительно

высокий коэффициент использования объема и достигаемый эффект осветления

воды по взвешенным веществам – 50- 60%; возможность их компактного

расположения и блокирования с аэротенками.

Расчет горизонтального отстойника

Расчет состоит в определении размеров рабочей части отстойника

Расчет производим по необходимому эффекту осветления:

Э = ,

где Ссмвв – содержание взвешенных веществ в сточных водах,

поступающих в отстойник, Ссмвв = 230мг,л;

150 – содержание взвешенных веществ в сточной воде после

первичных отстойников, мг/л;

Э = (230 – 150) 100%/230 = 35%

Ширину отстойника определяем по формуле

Bset =,

где qmax – максимально секундный расход сточных вод,

qmax = 0,347м3/с;

n – количество секций отстойника, n = 4шт;

Hset – рабочая глубина отстойной части, Hset =2,5м;

Vw – скорость рабочего потока, принимаем Vw = 0,006м/с;

Bset = = 5,8м

Ширина рабочей части должна быть в пределах

Bset = 2Hset – 5Hset = (5 – 12,5)м, (табл. 31 /1/).

Принимаем Bset = 6м.

Уточним скорость потока:

Vw = = = 0,0058м/с.

Скорость должна находиться в пределах 0,005 – 0,01м/с, (табл. 31

/1/).

Определяем длину отстойника по формуле

L = ,

где Kset – коэффициент использования объема проточной части

отстойника, Kset = 0,5 (табл. 31 /1/);

Vtb – вертикальная турбулентная составляющая, определяемая

в зависимости от скорости по табл. 32 /1/,

Vtb=0,0000008м/с;

U0 – гидравлическая крупность взвешенных частиц, м/с;

Гидравлическая крупность определяется по формуле

U0 = ,

где tset – продолжительность отстаивания, соответствующая

заданному эффекту очистки и полученная в

лабораторном

цилиндре в слое h1 = 0,5м; tset

= 1155c (табл.30 /1/);

n2 – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в

процессе осаждения, n2 = 0,17 (черт.2 /1/);

U0 = 1000 0,5 2,5/(1155(0,5 2,5/0,5)0,17 = 0,93мм/с.

L = 0,0058 2,5/(0,5(0,00093 – 0,0000008) = 33,4м.

Принимаем L = 33м.

8.2. Сооружения для биологической очистки сточных вод.

8.2.1. Аэротенки.

В процессе биологической очистки сточных вод в аэротенках растворенные

органические вещества, а также неосаждающиеся тонкодиспергированные и

коллоидные вещества переходят в активный ил, обусловливая прирост исходной

биомассы. Вновь образованный активный ил отделяется от очищенной воды

только вместе с исходным илом, количество которого в аэротенке

поддерживается в определенных пределах, и, следовательно, увеличение

биомассы за счет ее прироста в аэротенке должно сопровождаться выводом

соответствующего количества биомассы из системы биологической очистки.

Расчет аэротенка

Принимаем:

. дозу ила в аэротенке ai=3г/л;

. иловой индекс Ii =80см3/г;

. концентрацию растворенного кислорода CО2 =2 мг/л.

Рассчитаем степень рециркуляции активного ила по формуле 52 /1/:

Ri= = =032

БПКполн с учетом разбавления рециркулирующим расходом определяется по

формуле 51(1):

Lmix = ==177,6 мг/л

где Len -БПКполн поступающий в аэротенк сточной воды, Len =229,7

мг/л

Lek - БПКполн очищенной воды. Lek =15 мг/л

Продолжительность обработки сточной воды а аэротенке определяется по

формуле 56(1):

tat= * = * =1,6 ч

Принимаем tat = 2 часа в соответствии с примечанием 2 к формуле 49/1/

Доза ила в регенераторе определяется по формуле 55/1/.

ar = = = 7,7 г/л

Удельная скорость окисления определяется по формуле 49/1/ при дозе ила:

Р= ==15,7 мг/г ч

где Рmax -максимальная скорость окисления Рmax =85 мг/г ч

(табл..40/1/)

CO2 -концентрация растворенного кислорода CO2 =мг/л;

Kl -константа, характеризующая свойства органических

загрязняющих веществ Kl=33 мг/л (табл. 40/1/);

K0 -константа, характеризующая влияние кислорода

K0=0,625 мг/л (табл. 40/1/);

( -коэффициент ингибирования продуктами распада активного

ила (=0,07 л/г (табл. 40/1/)

Продолжительность окисления загрязнений определяется по формуле 54 /1/:

t0= = =7,9 ч

Продолжительность регенерации определяется по[pic] [pic]формуле:

tч = t0 - tat

t0 с поправкой на температуру:

t0 = t0= * 7,9=8,5 ч.

Tч=8,5-2=6,5 ч

Расчетная продолжительность обработки вод

ta-r = tat (1+Ri)+tr Ri= 2(1+0,32)+6,5*0,32=4,72 час

Расчетный расход как среднечасовой приток за время обработки воды (7

час) в часы максимального расхода с 7 до 18 часов составляет:

Qср = 6,09+6,03+5,85+5,49+5,2+4,86+4,63=5,45% в сут

Расчетный расход qw =0,0545*20526,6=1118,7 м3/час

Объем аэротенка находим по формуле 58 /1/

Wat = tat (1 +Ri) qw = 2 (1 + 0,32) 1118,7 =2953,4 м3

Объем регенератора определяем по формуле 59 /1/

Wr = tr Ri qw =6,5 0,32 1118,7 = 2326,9 м3

Общий объем определяем по формуле:

Wa-r = Wat + Wr = 2953,4 + 2326,9 = 5280,3 м3

Средняя доза ила в системе, аэротенк-регенератор:

ai ср = = = 5,0 г/л

Нагрузка на 1г без зольного вещества ила по формуле 53 /1/:

qi = = = 312 м/ г сут

Объем аэротенка составит

Wa-r = 2 * 4 ,5 * 4,4 * 2 * 67 =5306,4 м3

Фактическая продолжительность обработки воды:

ta-r факт = = =4,7 ч

Отношение ( lcor / Ba = 2,67 /4,5 = 30

Удельный расход воздуха определяем по формуле;

qair = ,

где qo -удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой

БПКполн,

принимаемый при очистке до БПКполи = 15 мг/л равной ….qo=

1,1

K1– коэффициент, учитывающий тип аэратора, для

среднепузырчатой

аэрации K1=0.75

K2– коэффициент, зависящий от глубины погружения

аэраторов

ha = 4 м, K2= 2,52

Kt– коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

которую определяют по формуле:

Kt =1+0,02 (Tw –20) = 1+0,02 (15-20) =0,9

где – Tw- среднемесячная температура воды за летний период,

Tw =15(C

K3 – коэффициент качества воды, принимаемый для городских

сточных вод K3= 0,85

Ca - растворимость кислорода воздуха в воде, определяемая по

формуле.

Ca = (1+ ) CT = (1+ ) 10,2 = 12,2 мг/л,

где ha – глубина погружения аэратора ha = 4 м

CT -растворимость кислорода в воде, в зависимости от температуры

и атмосферного давления, CT= 10 мг/л

Co – средняя концентрация кислорода в аэротенке, Co = 2 мг/л.

qair = = 24 м3/м3 очищаемой воды

Интенсивность аэрации:

I = = = 18,2 м3/м2ч

Общий расход воздуха:

qair = == 20785,2 м3/ч

8.2.2. Вторичные отстойники.

Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической

очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после

биоокислителеЙ и служат для выделения активного ила из биологически

очищенной воды, выходящей из аэротенков, или для задержания биологической

пленки, поступающей с водой из биофильтров.

Горизонтальные вторичные отстойники выполняются с шириной отделения 6 и

9 м, что позволяет их блокировать с типовыми аэротенками, сокращая при этом

площадь, занимаемую очистными сооружениями. Для сгребания осевшего

активного ила к иловому приямку в горизонтальных отстойниках используют

скребковые механизмы цепного или тележечного типов.

Расчет вторичного отстойника

Максимально часовой расход сточных вод:

qmax = = =1283 м3 /ч,

где Кобщ– коэффициент общей неравномерности, Кобщ= 1,5

Вторичные отстойники, устраиваемые после аэротенков, рекомендуется

рассчитывать по нагрузке:

qssa= ==1,4 м3/м2 ч,

где–Kss -коэффициент использования объема зоны отстаивания,

принимаемый для горизонтальных отстойников, Kss= 0,45.

Ii - иловой индекс, Ii = 71,2 см3/ч

ai- концентрация активного ила в аэротенке, ai= 3 г/л.

at – концентрация ила в осветленной воде, at.= 15 мг/л.

Hget - глубина отстойника, принимаем Hget.= 2,5 м

Площадь одной секции, при n= 4

F = == 229 м2

Ширину одной секции принимаем B = 6м. При этом длина отстойника

составит:

L= = 38 м

8.3.Сооружение глубокой доочистки.

Сточные воды после полной биологической очистки на очистных

сооружениях имеют следующие показатели.

БПКполн = 15 мг/л, взвешенные вещества 15 мг/л.

Эти показатели не соответствуют «правилам охраны поверхностных вод от

загрязнений сточными водами. В связи с этим предусмотрена глубокая

доочистка сточных вод на барабанных сетках и песчаных фильтров.

Эффект очистки после барабанных сеток:

. по БПКполн = 10%

. по взвешенным веществам = 20%

Концентрация загрязнений:

БПКполн = 15*0,9= 13,5 мг/л

Взвешенные вещества = 15* 0,8= 12 мг/л

Эффект очистки после фильтров:

. по БПКполн = 40%

. по взвешенным веществам = 50%

Концентрация загрязнений в сточных водах:

БПКполн = 13,5*0,6 = 8 мг/л

Взвешенные вещества = 12* 0,5 =6 мг/л.

Это вполне обеспечивает высокий эффект очистки сточных вод, т.к.

необходимая степень очистки сточных вод с учетом их разбавления речной

водой.

. по БПКполн = 96%, допустимая концентрация LстБПК = 9,15 мг/л

. по взвешенным веществам – 97,1%

. предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде m= 6,72 мг/л

8.3.1.Барабанные сетки

Барабанные сетки принимаем по среднечасовому расходу

Qср.час= 1118,7 м3/ч

Принимаем 1 рабочую барабанную сетку типа БСБ Q=1050 м3/час, с

типоразмером 1,5*3,7. Предусматриваем 1 резервную.

8.3.2.Фильтры

Песчаные фильтры открытые с нисходящим потоком (однослойные

мелкозернистый с подачей воды сверху вниз) и низким отводом промывной

воды. Загрузка - кварцевый песок.

Д = 1,5 : 1,7 мм, h= 1,3 м

Поддерживающие слои гравия:

d= 20 – 40 мм, h= 250 мм

d= 10 – 20 мм, h= 150 мм

d= 5-10 мм, h= 50 мм

d= 2-5 мм, h= 200 мм

В нижней зоне фильтра в гравийном слое располагается водная и

воздушная распределительная системы из стальных дырчатых труб.

Суммарная площадь фильтров:

Fср = ,

где Q – производительность очистной станции, Q= 20528,6 м3/сут

K- коэффициент общей неравномерности, К= 1,5

Т - продолжительность работы станции в течении суток, Т =

24 часа

vф - скорость фильтрования, vф = 7 м/ч

m – расход воды на промывку барабанных сеток учитывает

коэффициент, m = 0,003

W1 - интенсивность первоначального взрыхления верхнего слоя

загрузки продолжительностью t1= 2 мин = 0,033ч,

W1= 18 л/(см2),

W2 - интенсивность подачи воды с продолжительностью водо-

воздушной

промывки t2 = 8 мин = 0,13 ч; W2= 3л/м3с

W3 - интенсивность промывки продолжительностью t3 = 6 мин = 0,1

часа, W2 = 6 л/см2

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5