Проектирование очистных сооружений города

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Расчет изменений расходов и показателей качества сточных вод по часам суток

1.1 Расчет почасовых расходов сточных вод

1.2 Расчет изменения показателей качества смешанных сточных вод по часам суток

2. Расчет усреднителей

3. Расчет разбавления и показателей качества нормативно чистой сточной воды

3.1 Расчет разбавления сточных вод

3.2 Определение показателей качества нормативно чистых сточных вод

4. Разработка технологической схемы очистки сточных вод

5. Технологический расчет сооружений по очистке сточных вод

6. Разработка технологической схемы обработки осадка

7. Технологический расчет сооружений по обработке осадке

Список литературы

1. Расчет изменений расходов и показателей качества сточных вод по часам суток

1.1 Расчет почасовых расходов сточных вод

Расчет почасовых расходов сточных вод производится по каждому объекту канализирования в отдельности с определением суммарного расхода за сутки и суммарного расхода сточных вод от всех объектов по часам суток. При этом используются формулы:

от населения и гостиницы

где Qi(j)- расход сточной воды за i-тый час суток от j-того объекта канализирования, м3/ч

Qс(j)- суточный расход сточных вод от j-ого объекта канализирования, м3/сут.

q(j)- средний часовой расход сточных вод от j-ого объекта канализирования, м3/ч

- доля суточного расхода сточных вод от j-ого объекта канализирования, приходящихся на i-й час суток, %.

от населения:

суточный расход, м3/сут

часовые расходы, м3/час:



от гостиницы:

суточный расход, м3/сут:

часовые расходы, м3/час:

Расчет почасовых расходов сточных вод от бани, прачечной и промышленного предприятия (за исключением воды от душевых):

Qс=Qсм*n

где Qn(k)-расход сточной воды за n-й час смены от к-ого объекта канализирования, м3/час.

Qсм(k)- сменный расход сточных вод от к-ого объекта канализирования, м3/смена

Q(k)-средний часовой расход сточных вод от к-ого объекта канализирования, м3/час

доля расхода сточных вод от к-ого объекта канализирования, приходящаяся на n-й час смены, %

n-число смен работы объекта канализирования в сутки.

от бани:

- расход за одну рабочую смену, м3/смена

2 смены по 8 часов. Начало первой смены в 9.00.

часовые расходы, м3/ч:

суточный расход, м3/сут

от прачечной:

расход за одну рабочую смену, м3/смена

3 смены по 8 часов. Начало первой смены в 8.00.

часовые расходы, м3/ч:



суточный расход, м3/сут.

Технологическая сточная вода:

от холодных цехов

- расход за одну рабочую смену, м3/смена

.

2 смена - 8 часов. Начало смены в 8.00.

- часовые расходы, м3/ч:

-суточный расход, м3/сут.

от горячих цехов

- расход за одну рабочую смену, м3/смена

.

3 смены по 8 часов. Начало первой смены в 8.00.

- часовые расходы, м3/ч:



- суточный расход, м3/сут.

Бытовая сточная вода:

от холодных цехов

- расход за одну рабочую смену, м3/смена

.

2 смена - 8 часов. Начало смены в 8.00

- часовые расходы, м3/ч:

-суточный расход, м3/сут

от горячих цехов

- расход за одну рабочую смену, м3/смена

.

3 смены по 8 часов. Начало первой смены в 8.00.

- часовые расходы, м3/ч:



-суточный расход, м3/сут

Расчет расходов сточных вод от душевых горячих и холодных цехов:

Nk- число рабочих смен в сутки для к-ого объекта канализирования

Q(m)- средний часовой расход сточных вод от т-ого объекта канализирования, м3/час

Сточная вода от душевых:

от холодных цехов

суточный расход, м3/сут

от горячих цехов

суточный расход, м3/сут

Расчет суммарного почасового расхода сточных вод:

-суммарный часовой расход смешанных сточных вод, приходящийся на i-ый час суток.

Qin(k) - часовой расход сточных вод от к-ого объекта канализирования, приходящийся на n-ый час смены, и выпадающий на на i-ый час суток, м3/час

Qiт- часовой расход сточных вод от т-ого объекта канализирования, выпадающий на на i-ый час суток, м3/час

Расчет суммарного суточного расхода сточных вод

Почасовые расходы сточных вод от бани, прачечной и промышленного предприятия (за исключением вод от душевых) вносятся в таблицу с учетом режима работы этих объектов. Расход за первый час смены вписывается в строку, соответствующую часу, отсчитываемому с момента начала этой смены. Расходы от душевых указываются как единовременные, приходящиеся на первый час после окончания каждой смены работы холодных и горячих цехов.

1.2 Расчет изменения показателей качества смешанных сточных вод по часам суток

Расчет почасовых значений показателей качества смешанных сточных вод

,

где Cj- значение показателя качества сточной воды от j-ого объекта канализирования;

Ск- значение показателя качества сточной воды от к-ого объекта канализирования ;

Ст- значение показателя качества сточной воды от т-ого объекта канализирования ;

Среднесуточные значения показателей качества смешанных сточных вод:

Расчет почасовых значений показателей качества смешанных сточных вод:

Концентрация взвешенных веществ, мг/л:

Величина БПКполн, мг/л:

Концентрация растворенного кислорода, мг/л:

Концентрация кислот, мг/экв•л:

Концентрация щелочей, мг/экв•л:

Coli-индекс, шт/л:

Температура, оС:



Активная реакция среды (рН):

Среднесуточные значения показателей качества смешанных сточных вод:

Концентрация взвешенных веществ, мг/л,

Величина БПКполн, мг/л:

Концентрация растворенного кислорода, мг/л:

Концентрация кислот, мг/экв•л:

Концентрация щелочей, мг/экв•л:

Coli-индекс, шт/л:

Температура, оС:

Активная реакция среды (рН):

Результаты сводятся в таблицу 2.

Таблица 2.

Часы суток	Показалели качества
	Концентрация взвешенных веществ, мг/л	БПКполн, мг/л	Концентрация растворенного кислорода, мг/л	Концентрация кислот, мг*экв/л	Концентрация щелочей, мг*экв/л	Coli-индекс, шт./л	Температура, С	Активная реакция среды (pH)
0...1	582,55	254,50	1,00	175,86	652,58	8,85*1011	36,02	9,86
1…2	581,61	254,59	1,00	181,99	703,56	6,85*1011	35,81	10,00
2…3	581,61	254,59	1,00	181,99	703,56	6,85*1011	35,81	10,00
3…4	653,21	251,48	1,00	192,04	787,63	4,47*1011	38,31	10,41
4…5	575,59	254,90	1,00	181,25	697,00	7,18*1011	35,60	9,97
5…6	469,68	259,59	1,00	166,79	575,22	7,62*1011	31,94	9,36
5…7	407,82	262,36	1,00	158,39	504,28	8,05*1011	29,79	9,01
7…8	497,13	258,51	1,00	170,78	607,79	8,64*1011	32,89	9,52
8…9	426,82	261,85	1,00	161,41	527,15	1,11*1012	30,46	9,12
9…10	441,09	261,09	1,00	162,39	536,36	7,88*1011	30,99	9,18
10…11	441,16	261,09	1,00	162,38	536,28	7,88*1011	31,00	9,18
11…12	560,23	255,85	1,00	179,02	676,16	8,14*1011	35,11	9,87
12…13	536,99	256,85	1,00	174,00	634,16	7,44*1011	34,36	9,69
13…14	543,15	256,60	1,00	176,08	651,43	7,2*1011	34,54	9,76
14…15	536,98	256,87	1,00	175,22	644,25	7,24*1011	34,33	9,72
15…16	570,27	255,59	1,00	180,45	686,94	1,39*1012	35,43	9,92
16…17	468,69	259,94	1,00	164,76	555,91	1,08*1012	31,98	9,31
17…18	475,31	259,58	1,00	166,98	574,94	7,65*1011	32,18	9,38
18…19	475,37	259,58	1,00	166,96	574,83	7,65*1011	32,19	9,38
19…20	578,31	255,06	1,00	181,48	696,77	8,06*1011	35,73	9,97
20…21	543,52	256,56	1,00	174,86	641,36	7,39*1011	34,59	9,73
21…22	591,92	254,45	1,00	182,62	706,42	6,87*1011	36,24	10,03
22…23	632,03	252,69	1,00	187,96	751,37	6,6*1011	37,63	10,26
23…24	660,51	251,66	1,00	192,70	789,68	1,47*1012	38,55	10,44
Среднее за сутки	533,86	256,99	1,00	175,00	642,48	8,75*1011	34,20	9,71

2. Расчет усреднителей

В технологической схеме обработки сточных вод используется усреднитель контактного типа. Расчет этого сооружения следует производить исходя из необходимой степени усреднения расходов и показателей качества смешанных сточных вод, определяемых по следующим соотношениям:

Условия усреднения смешанных сточных вод:

,

гдеCуср- значение показателя качества усредненной смешанной сточной воды.

Qуср- значение расхода усредненной смешанной сточной воды.

Qср- средний часовой расход смешанных сточных вод.

средний часовой расход смешанных сточных вод, м3/ч,

допустимые значения расходов усредненных смешанных сточных вод, м3/ч:

минимальное

максимальное



Допустимые значения концентрации взвешенных веществ в усредненных смешанных сточных водах, мг/л:

минимальное

максимальное

Допустимые значения величины БПКполн в усредненных смешанных сточных водах, мг/л:

минимальное

максимальное

Допустимые значения концентрации растворенного кислорода в усредненных смешанных сточных водах, мг/л:

минимальное

максимальное



Допустимые значения концентрации кислот в усредненных смешанных сточных водах, мг•экв/л:

минимальное

максимальное

Допустимые значения концентрации щелочей в усредненных смешанных сточных водах, мг•экв/л:

минимальное

максимальное

Допустимые значения Coli-индекса в усредненных смешанных сточных водах, шт/л:

минимальное

максимальное



Допустимые значения температуры усредненных смешанных сточных вод, оС:

минимальное

максимальное

Допустимые значения активной реакции (рН) усредненных смешанных сточных вод:

минимальное

максимальное

.

Таблица 3.Допустимые значения расходов и показателей качества усредненных смешанных сточных вод

Допустимые значения	Усредненный расход, м3/ч	Концентрация взвешенных веществ, мг/л	БПКполн, мг/л	Концентрация растворенного кислорода, мг/л	Концентрация кислот, мг-экв/л	Концентрация щелочей, мг-экв/л	Coli-индекс, шт/л	Температура, оС	Активная реакция среды (рН)
Минимальное	3053,18	400,4	192,74	0,75	131,25	481,86	6,56•1011	25,65	7,28
Максимальное	3731,66	667,33	321,24	1,25	218,75	803,1	10,94•1011	42,75	12,14

Расчет усредненных значений расходов и показателей качества смешанных сточных вод

Продолжительность периода усреднения Т = 2 часа:

м3/ч

- не удовлетворяет условиям усреднения

Продолжительность периода усреднения Т = 3 часа:

м3/ч

- не удовлетворяет условиям усреднения

Продолжительность периода усреднения Т = 4 часа:

 м3/ч

- не удовлетворяет условиям усреднения

Продолжительность периода усреднения Т = 6 часов:

м3/ч

- не удовлетворяет условиям усреднения

Продолжительность периода усреднения Т = 8 часов:

м3/ч

- не удовлетворяет условиям усреднения

Продолжительность периода усреднения Т = 12 часов:

м3/ч

- не удовлетворяет условиям усреднения

Продолжительность периода усреднения Т = 24 часа:

м3/ч

- удовлетворяет условиям усреднения

Концентрация взвешенных веществ, мг/л,



Величина БПКполн, мг/л,

Концентрация растворенного кислорода, мг/л,

Концентрация кислот, мг•экв/л,

Концентрация щелочей, мг•экв/л,

Coli-индекс, шт/л,

Температура, оС,

Активная реакция среды (рН)

Таблица 4. Расходы и показатели качества усредненных смешанных сточных вод

Часы усреднения	Усредненный расход, м3/ч	Концентрация взвешенных веществ, мг/л	БПКполн, мг/л	Концентрация растворенного кислорода, мг/л	Концентрация кислот, мг-экв/л	Концентрация щелочей, мг-экв/л	Coli-индекс, шт./л	Температура, оС	Активная реакция среды (рН)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Период усреднения Т = 2 ч
0…2	1402,125
Период усреднения Т = 3 ч
0…3	1387,18
Период усреднения Т = 4 ч
0…4	1899,22
Период усреднения Т = 6 ч
0…6	1781,37
Период усреднения Т = 8 ч
0…8	2220,04
Период усреднения Т = 12 ч
0…12	2998,65
Период усреднения Т = 24 ч
0…24	3392,42	533,86	256,99	1,00	175,0	642,48	8,75*1011	34,20	9,71

Необходимый суммарный объем усреднителей, м3,

Размеры и количество усреднителей рассчитываются исходя из следующих условий:

1. для круглых в плане сооружений:

Максимальный диаметр сооружения - 54 м;

максимальная рабочая глубина сооружения - 5 м;

высота бортов сооружения - 0,3…0,5 м;

производительность резервных сооружений должна составлять не менее 50 % от производительности основных сооружений.

Принимаем круглые в плане усреднители, тогда максимальный рабочий объем одного сооружения, м3, будет равен:

,

где - максимальный диаметр усреднителя, м;

-максимальная рабочая глубина усреднителя, м;

Необходимое количество рабочих усреднителей

Необходимый рабочий объем одного усреднителя, м3,

Диаметр сооружения при рабочей глубине h1 = hmax = 5 м:

Принимаем м. Тогда фактический рабочий объем одного усреднителя, м3,

м?.

Суммарный фактический рабочий объем усреднителей, м3,

м3

Общая глубина усреднителя, м,

где, h2 - максимальная высота бортов усреднителя(h2=0,5м), м.

Число резервных усреднителей

Принимаем ,следовательно, общее число усреднителей:

.

В усреднителях принимаем механическую систему перемешивания, так как концентрация взвешенных веществ в сточной воде превышает 500 мг/л. Схема сооружения представлена на рис.1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1. Схема усреднителя

3. Расчет разбавления и показателей качества нормативно чистой сточной воды

3.1 Расчет разбавления сточных вод

Расчет разбавления и показателей нормативно чистой сточной воды производится для зимнего и летнего периодов при условии сброса сточных вод в реку с учетом месторасположения выпуска и вида водопользования. Из исходных данных вид водопользования - хозяйственно-питьевой.

Расчет разбавления сточных вод начинаем с идентификации речного потока в соответствии с принятыми допущениями:

по масштабу:

Вср = 185 м - малая река;

по условиям течения:

коэффициент извилистости реки

,

где: l - расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа по фарватеру реки, м;

lп - расстояние от выпуска сточных вод до контрольного створа по прямой, м;

ц = 1,03 < 1,1 - река с благоприятными условиями течения;

по скорости течения:

,

здесь: Q - расход речного потока Q = 7,1 км3/год = 225,14 м3/с;

Нср - средняя глубина реки, м; Нср=9,2 м.

vср = 0,13 м/с > 0,1 м/с - река со средней скоростью течения.

Коэффициент шероховатости ложа реки со средней скоростью течения nш = 0,03. Далее выполняется расчет кратности разбавления сточных вод при их выпуске в реку в летних условиях:

- Коэффициент у

где, R - гидравлический радиус речного потока, в летних условиях принимается равным средней глубине реки, т.е. R = 9,2 м.

- Коэффициент Шези

- Коэффициент турбулентной диффузии, м2/с,

здесь, g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

- Коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке

при чем, о - коэффициент, учитывающий расположение выпуска сточных вод, в данном случае (выпуск в поток) о = 1,5.

- Коэффициент смешения



где, q - расход смешанных сточных вод, q = 81418 м3/сут = 0,94 м3/с.

- Кратность разбавления

Теперь произведем расчет кратности разбавления сточных вод в зимний период для различных периодов ледостава:

- Коэффициент, учитывающий влияние ледового покрова

здесь, nл - коэффициент шероховатости нижней поверхности льда.

- Приведенный коэффициент шероховатости ложа реки

- Приведенный гидравлический радиус речного потока, м,

- коэффициент упр

- Приведенный коэффициент Шези

- Коэффициент турбулентной диффузии, м2/с,

- Коэффициент, учитывающий гидравлические условия в реке

- Коэффициент смешения



- Кратность разбавления сточных вод

Таблица 5. Результаты расчета разбавления сточных вод при их выпуске в реку

№ п/п	Параметр	Значения параметров
		Летний период	Зимний период
			Период ледостава,сут
			0-10	10-20	20-60	60-80	80-100
1	2	3	4	5	6	7	8
1	Средняя скорость течения Vср, м/c	0,13
2	Коэффициент извилистости реки ц	1,03
3	Коэффициент шероховатости нижней кромки льда nл		0,1	0,08	0,04	0,03	0,02
4	Коэффициент шероховатости ложа реки nш (приведенный коэф.шероховатости ложа реки nш.пр. )	0,03	2,216*106	2,054*105	0,001	0,004	0,009
5	Коэффициент у (приведенный коэффициент упр)	0,225	0,002	0,006	0,041	0,082	0,123
6	Гидравлический радиус речного потока R (приведенный гидравлический радиус речного потока Rпр), м	9,2	4,6
7	Коэффициент Шези С (приведенный коэффициент Шези Спр)	54,92	452642,95	49 133,32	1 064,57	283,33	134,05
8	Коэффициент турбулентной диффузии D, м2/с	0,0035	3,49*107	3,19*106	0,00014	0,0005	0,001
9	Коэффициент б	0,24	0,011	0,023	0,082	0,124	0,158
10	Коэффициент смешения г	0,041	0,00049	0,0011	0,0053	0,010	0,016
11	Кратность разбавления n	10,82	1,117	1,263	2,269	3,395	4,832

3.2 Определение показателей качества нормативно чистых сточных вод

В курсовом проекте предусматривается определение следующих показателей:

концентрация взвешенных веществ;

величина БПКполн;

температура;

концентрация растворенного кислорода;

активная реакция среды (рН).

Кроме названных параметров также устанавливается необходимая глубина обеззараживания сточных вод, представляющая собой остаточное содержание бактерий группы Coli, которое в соответствии с требованиями "Правил охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами" должно быть не более 1000 шт/л (Coli-индекс).

По результатам выполнения этого раздела заполняется таблица 6пр. В ней указываются значения только тех показателей качества, по которым следует производить очистку сточных вод.

Величины показателей качества нормативно чистых сточных вод определяются для летнего и зимнего периодов. Поэтому в расчетах используются значения кратностей разбавления сточных вод, полученные для названных периодов (при чем, для зимнего периода следует принимать в качестве расчетного наименьшее значение кратности разбавления), а именно:

- для летнего периода nл=10,82;

- для зимнего периода пз=1,117.

Концентрация взвешенных веществ, мг/л:

- в летний период

- в зимний период

где: Сф - фоновая концентрация взвешенных веществ в воде водного объекта, мг/л (из исходных данных С ф=3,5 мг/л);

Су - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в воде водного объекта по отношению к фоновой концентрации в контрольном створе, принимаемое в зависимости от вида водопользования (п.1.6. задания). Для водных объектов рыбохозяйственного водопользования Су = 0,25 мг/л.

Величина БПКполн, мг/л:

- в летний период

- в зимний период

где Lнр - норматив на БПКполн в воде водного объекта, определяемый в зависимости от вида водопользования. Для водных объектов хозяйственно-питьевого назначения Lнр = 3 мг/л;

kст - константа скорости потребления кислорода органическими веществами, содержащимися в сточной воде, сут-1(kст=0,0145 сут-1);

t - время перемещения воды от выпуска сточных вод до контрольного створа, сут,

Lф - фоновое значение БПКполн в воде водного объекта, мг/л (Lф=2,4мг/л);

kф - константа скорости потребления кислорода органическими веществами, содержащимися в воде реки, с учетом фактической фоновой температуры, сут-1;

kф20 - константа скорости потребления кислорода органическими веществами, содержащимися в воде реки, при температуре 20 оС, сут-1 (kф20=0,0005);

Температура, 0С:

- в летний период

0С

- в зимний период

0С

где: Тф - фоновое значение температуры воды в реке, 0С(Тф=230С, Тзф=20С);

Ту - допустимое увеличение температуры воды в реке по отношению к фоновому значению, 0С (Ту=3);

Концентрация растворенного кислорода, мг/л:

Для водных объектов хозяйственно-питьевого назначения концентрация растворенного кислорода в воде должна быть не ниже 6 мг/л в летний и зимний периоды.

- в летний период

в зимний период

где: а - растворимость кислорода в воде при расчетной температуре, а=8,5;

bф - фоновая концентрация кислорода в воде реки, bф=8,0;

bст - содержание кислорода в смешанной сточной воде, bст=1;

К2 - константа аэрации К2=0,209;

Ксм - константа скорости потребления кислорода смесью сточных вод и воды водоёма, сутки-1.

Значения параметров а, k2 представлены в приложении 2.

Активная реакция среды (рН):

Расчетное значение должно быть больше 6,5 и меньше 8,5.

- в летний период

Условие соблюдается 6,5<7,12<8,5.

- в зимний период

Условие соблюдается

рК1 - отрицательный логарифм первой константы диссоциации угольной кислоты (приложение 2.)

[HCO3-]- фоновая концентрация бикарбонатов [HCO3-]=2,5 мг.экв./л;

[CO2св]- концентрация углекислого газа в воде реки, мг.экв./л;

[Ск.ст] и [Сщ.ст.]соответственно концентрация кислот и щелочей в смешанных сточных водах, мг.экв./л.

Результаты расчетов сводятся в таблицу 6.

Таблица 6. Показатели качества нормативно чистой сточной воды

№ п/п	Показатель качества	Значение показателя качества
		в летний период	в зимний период
1	Концентрация взвешенных веществ, мг/л	6,205	3,779
2	Величина БПКполн, мг/л	8,921	3,08
3	Температура, 0С	-	5,35
4	Концентрация растворенного кислорода, мг/л	-	6,0
5	Активная реакция среды (рН)	-	-
6	Coli-индекс, шт/л	1000

4. Разработка технологической схемы очистки сточных вод

В курсовом проекте предусматривается разработка технологической схемы комплекса биохимической очистки сточных вод. В этом комплексе можно выделить три основных блока: механической очистки, биохимической очистки и доочистки (глубокой очистки).

Блок механической очистки предназначен для удаления из воды крупных включений и грубодиспергированных нерастворенных примесей. Здесь реализуются следующие процессы: процеживание через решетки, кратковременное отстаивание в песколовках и отстаивание в отстойниках. Кроме того, с целью выравнивания нагрузок на очистные сооружения и, следовательно, улучшения условий их работы, в структуру рассматриваемого блока следует включить усреднители, расчет которых выполнен в разд. 2.

Блок биохимической очистки предполагает снижение концентрации растворенных органических примесей, выраженной через БПКполн, в результате биохимических процессов жизнедеятельности микроорганизмов активного ила, что реализуется в аэротенках. Так как активность названных микроорганизмов существенно зависит от величины активной реакции среды (рН), при необходимости регулирования указанного показателя перед этим блоком рекомендуется предусмотреть соответствующие процессы и сооружения, т.е. подвергнуть сточные воды нейтрализации.

Назначение блока доочистки заключается в основном в обеззараживании сточных вод и доведении показателей их качества до требуемых значений. В соответствии с этим обязательными его элементами являются сооружения дезинфекции. Кроме них в случае необходимости должны быть предусмотрены сооружения и процессы глубокой очистке сточных вод от взвешенных и растворенных органических веществ, регулированию температуры и повышению концентрации растворенного кислорода.

На основании результатов выполнения раздела 3.2. и сравнения их с исходными значениями показателей качества (табл.4) очистка сточных вод должна производиться по следующим показателям:

- концентрация взвешенных веществ;

- БПКполн;

- температура;

- концентрация растворенного кислорода (в зимний период);

- Coli-индекс.

Необходимая степень очистки, %, составит:

по концентрации взвешенных веществ:

- в летний период

- в зимний период

по БПКполн:

- в летний период

- в зимний период

по температуре:

- в зимний период

по концентрации растворенного кислорода

- в зимний период

-по Coli-индексу:

Курсовым проектом предусматривается разработка технологической схемы очистки смешанного стока от населенного пункта. В состав такого стока входят хозяйственно-бытовые сточные воды от населения и гостиницы, а также бытовая сточная вода от промышленного предприятия. Следовательно, в нем будут присутствовать крупнофракционные включения, такие как бумага, тряпки, возможно обломки древесины, некрупные камни и так далее, которые при попадании на очистные сооружения могут привести к поломке насосов, засорению труб и каналов, нарушению работы отстойников или поломке движущихся частей оборудования (цепей, колес и т. п.). Для извлечения их из сточных вод необходимо использовать решетки. В подобной ситуации применимы решетки:

по способу установки - подвижные (они более удобны для проведения ремонтных и других регламентных работ, чем неподвижные);

по способу удаления задержанных примесей - с механическим удалением (ручное удаление задержанных примесей допустимо при их объеме не более 0,1 м3/сут, а в рассматриваемом случае количество таких примесей будет значительно большем);

по совмещению с дробилками - с отдельно стоящими дробилками (они проще в конструктивном отношении и более надежны в работе, чем комбинированные сооружения - решетки-дробилки).

Так как показатели качества сточных вод, приведенные в задании, не учитывают крупнофракционных включений, то эффективность работы решеток не рассчитывается.

Для удаления из воды тяжелых минеральных нерастворенных примесей следует предусмотреть песколовки. В рассматриваемом варианте возможно использование горизонтальных или аэрируемых песколовок. Остановим выбор на аэрируемых песколовках, так как они отличаются большей эффективностью. Тогда степень очистки от взвешенных веществ по отношению к предыдущему значению составит примерно 37 %. Глубина очистки при этом

Песколовка - это первое сооружение, в котором происходит снижение концентрации взвешенных веществ, следовательно, степень очистки по отношению к исходному значению данного показателя равна степени очистки по отношению к предыдущему его значению.

Усреднители целесообразно устанавливать перед отстойниками. В этом случае гидравлическая нагрузка и нагрузка по загрязняющим веществам на них будут постоянными, что позволит обеспечить наиболее благоприятный режим их работы и уменьшить габаритные размеры. Исходя из суточного расхода сточных вод, подлежащих очистке, возможно использование горизонтальных или радиальных отстойников. Отдадим предпочтение радиальным отстойникам, так как они при одинаковых производительности и эффективности работы будут иметь меньшие габаритные размеры, чем горизонтальные.

Основной задачей первичных отстойников является подготовка сточных вод для очистки в аэротенках, т. е. достаточно обеспечить глубину очистки по взвешенным веществам в них не более 150 мг/л. В то же время для снижения необходимой интенсивности перемешивания сточных вод в аэротенках, и, следовательно, снижения энергетических затрат, а также для снижения нагрузки на вторичные отстойники, целесообразно обеспечить максимально возможную эффективность извлечения взвешенных веществ перед подачей воды в указанные сооружения. Тогда, с учетом концентрации взвешенных веществ на входе в первичные отстойники степень очистки по отношению к предыдущему значению этого показателя составит 72 %, глубина очистки -

мг/л.

Степень очистки по отношению к исходному значению концентрации взвешенных веществ будет соответствовать

%.

Существуют радиальные отстойники двух основных типов: с центральным и периферийным подводом сточных вод. Выберем радиальный отстойник первого типа, поскольку в отстойниках второго типа должно быть предусмотрено специальное водораспределительное устройство, которое в значительной степени усложняет конструкцию сооружения.

Так как в состав взвешенных веществ входят органические соединения, при снижении концентрации взвеси будет снижаться величина БПКполн. Эффективность снижения этого показателя в отстойниках составляет 20…25 %.

Примем степень очистки по отношению к предыдущему значению БПКполн равной 20 %. Тогда глубина очистки составит

мг/л.

Учитывая, что значение БПКполн до отстойников не изменялась, степень очистки по отношению к исходному значению будет равна степени очистки по отношению к предыдущему значению.

Аэротенки предназначены для снижения в сточных водах концентрации растворенных органических веществ, в основном определяющих величину БПКполн. В настоящее время используется разные типы этих сооружений, классифицируемые по различным признакам. В проекте примем аэротенк:

по числу ступеней - одноступенчатый (БПКполн сточных вод на входе менее 350 мг/л);

по гидродинамическому режиму работы - аэротенк-смеситель (БПКполн сточных вод на входе более 200 мг/л);

по нагрузкам на активный ил - высоконагружаемый (БПКполн сточных вод на входе более 250 мг/л);

по режиму окисления органических веществ (по режиму очистки) - с полным биохимическим окислением органических веществ (полная биохимическая очистка)(требуемая глубина очистки менее 20 мг/л по БПКполн);

по наличию регенератора активного ила - с регенератора активного ила

по способу совмещения со вторичными отстойниками - с отдельно стоящими вторичными отстойниками (достаточно большой расход сточных вод);

по типу системы аэрации - с пневматической среднепузырчатой системой аэрации (средние нагрузки на активный ил и невысокое содержание взвешенных веществ в сточной воде на входе в аэротенк в сочетании с невысокой дозой активного ила).

Исходя из сказанного принимаем глубину очистки по БПКполн равной 20 мг/л, по взвешенным веществами - 10 мг/л. Тогда степени очистки по этим показателям, %, составят:

БПКполн:

по взвешенным веществам:

В аэротенках, как и в других сооружениях биохимической очистки сточных вод, происходит снижение Сoli-индекса на 90…95 %.

Примем степень очистки по отношению к предыдущему значению этого показателя равной 90 %. Тогда глубина очистки

шт./л.

Так как величина Coli-индекса впервые изменяется в аэротенке, степень очистки по отношению к исходному значению будет равна степени очистки по отношению к предыдущему значению.

С целью глубокой очистки сточных вод по БПКполн используем процесс фильтрования в сочетании с биохимическим окислением органических веществ микроорганизмами активного ила, выносимыми из вторичных отстойников и задерживаемыми загрузкой фильтров. Для этого воспользуемся аэрируемыми фильтрами с плавающей загрузкой из вспененного полистирола типа АФПЗ, так как область их применения соответствует нашим условиям, а эффективность работы позволит получить требуемые результаты.

Примем следующие показатели очистки сточных вод на рассматриваемых фильтрах: эффективность очистки от взвешенных веществ - 70 %, глубина очистки по БПКполн - 3 мг/л. Кроме того, следует учесть увеличение концентрации растворенного кислорода, которая составит 200 %, и снижение величины Coli-индекса на 90 %. Тогда остальные характеристики процесса очистки сточных вод составят:

глубина очистки по взвешенным веществам

мг/л;

степень очистки по взвешенным веществам по отношению к исходному значению

%;

степень очистки сточных вод по БПКполн, %,

глубина очистки по растворенному кислороду

мг/л;

степень очистки по растворенному кислороду по отношению к исходному значению

%;

глубина очистки по Coli-индексу

шт./л;

степень очистки по Coli-индексу по отношению к исходному значению

%.

Следующий этап - обеззараживание сточных вод с помощью раствора гипохлорита натрия. Применение озонирования в данном случае нецелесообразно из-за большого расхода сточных вод, а использование газообразного или сжиженного хлора не желательно в следствие выпуска сточных вод водный объект. Глубина очистки составит 1000 шт./л, а степени очистки соответственно:



Для предупреждения увеличения концентрации взвешенных веществ в сточной воде, сбрасываемой в водный объект, в результате возможных химических реакций при нейтрализации и обеззараживании, а также для снижения концентрации остаточного активного хлора, предусмотрим фильтрование сточных вод на однослойных фильтрах с песчаной загрузкой. При этом будем считать глубину очистки по взвешенным веществам равной 6 мг/л, степень очистки по отношению к исходному значению - аналогичной показателю для фильтров АФПЗ, примененных ранее, а степень очистки по отношению к предыдущему значению - нулевой.

Для охлаждения воды используем брызгальные бассейны. Глубина очистки по этому показателю должна составить 5,35 оС а степени очистки соответственно:

%.

В процессе охлаждения воды в связи со спецификой работы выбранных сооружений будет наблюдаться увеличение концентрации растворенного кислорода, которое составит 50 %. Соответственно, глубина очистки

мг/л,

а степень очистки по отношению к исходному значению

 %.

Для достижения требуемой глубины очистки по концентрации растворенного кислорода применим процесс аэрации на водосливах-аэраторах с зубчатой стенкой. Тогда глубина очистки составит 6 мг/л, степени очистки, %, соответственно

5. Технологический расчёт сооружений по очистке сточных вод

Технологические расчёты производятся для решёток, песколовок, отстойников и сооружений биохимической очистки сточных вод.

В результате этих расчетов определяется:

- количество сооружений (с учетом резервных);

- основные габаритные и технологические размеры сооружений.

Результаты расчетов иллюстрируются расчетными схемами, на которых указываются основные размеры сооружения и его элементов.

5.1 Расчет решеток

Расход сточных вод, приходящийся на одну решетку, м3/с

где: Q - максимальный суммарный расход сточных вод, Q = 6103,34 м3/ч = 1,70 м3/с;

N1 - число рабочих решеток, N1 = 2 ед.

Общее число прозоров в решетках, ед.

Здесь: b - ширина прозоров решетки, b = 19 мм = 0,019 м;

h1 - глубина воды перед решеткой, h1 = 1 м;

vр - средняя скорость движения воды в прозорах решетки, vр = 1 м/с;

k3 - коэффициент, учитывающий стеснение прозоров решетки граблями и задержанными примесями, k3 = 1,05.

Принимаем n = 47 ед.

Ширина решетки, м



где s - толщина стержней решетки, s = 10 мм = 0,01 м.

Принимаем Bр = 1,35 м.

Скорость движения воды в камере решетки, м/с

Ширина подводящего и отводящего каналов, м

где vк - скорость движения сточных вод в канале, vк = 0,8 м/с.

Принимаем Вк=1,1 м

Длины участков расширения и сужения, м

Здесь ц - угол раскрытия канала (сужения камеры решетки), ц = 15о.

Принимаем lк=0,5 м

Средняя длина камеры перед решеткой, м

где k1 - безразмерный коэффициент, k1 = 1,5.

Принимаем l1=2,1 м

Средняя длина камеры за решеткой, м



где k2 - безразмерный коэффициент, k2 = 0,8.

Принимаем l2=1,1 м

Длина камеры решетки, м

Полная длина камеры решетки, м

Высота расположения пола над дном камеры решетки, м

Здесь, h2 - высота расположения пола над расчетным уровнем сточных вод в канале, h2 =1 м.

Необходимая длина стержней в решетке, м

где б - угол наклона решетки к горизонту, б = 60о.

Коэффициент местного сопротивления решетки

где в - коэффициент зависящий от формы стержней решетки, для прямоугольных стержней в = 2,42.

Потери напора в решетках, м

Здесь: g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;

Р - коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора, вследствие засорения решетки, Р = 3.

Приведенное число жителей, чел.

где Nв/о - усредненная норма водоотведения, Nв/о = 250 л/(чел•сут).

Объем задерживаемых решетками примесей, м3/сут

где Vн - удельное количество отбросов, Vн = 8 л/(чел•год).

Масса задерживаемых примесей, т/сут

Здесь: с - средняя плотность задерживаемых примесей, с = 750 кг/м3.

Общее количество решеток, ед.

где N2 - число резервных решеток, N2 = 1 ед.

Расчетная схема решеток представлена на рис. 2пр.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 2пр. Расчетная схема решеток

5.2 Расчет аэрируемых песколовок

Расчетная глубина рабочей части песколовки, м, при расчетном диаметре задерживаемых частиц песка d = 0,15 мм,

где U0 - гидравлическая крупность наименьших частиц песка, U0 = 13,2 мм/с = 0,0132 м/с;

ks - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние характера движения воды в песколовке на скорость осаждения песка, ks = 2,5;

ф - продолжительность пребывания сточных вод в песколовке, ф = 60 с.

Принимаем Hs = 0,6 м (принятое значение должно быть больше расчетного, но не меньше 0,6 м и не более 1,2 м).

Длина рабочей части песколовки, м

Здесь, vs - средняя скорость движения воды в песколовке, vs = 0,2 м/с.

Принимаем L = 23 м.

Длина успокоительных участков, м

где kL - коэффициент пропорциональности, kL = 0,4.

Общая длина песколовки, м



Площадь живого сечения рабочей части песколовки, м2

где q - максимальный суммарный расход сточных вод, q = 8059,7 м3/ч (табл. 1пр);

n - число рабочих песколовок, n = 3.

Общая ширина песколовки, м

Принимаем В = 6,5 м.

Ширина одного отделения песколовки, м, при принятых справочных данных,

Число рабочих отделений песколовки, шт

Принимаем

Число резервных песколовок, шт

Принимаем

Общее число песколовок, шт

Приведенное количество жителей, чел.

Здесь: Q - суммарный суточный расход сточных вод, Q = 82880м3/сут (табл. 1пр);

Nв/о - норма водоотведения, Nв/о = 250 л/(чел•сут).

Содержание песка в сточной воде, кг/м3

где Vн - объем песка, задерживаемый в песколовках и приходящийся на одного человека в сутки, Vн = 0,02 л/(чел•сут);

с - плотность сырого песка, с = 1500 кг/м3.

Объем осадочной части песколовки, м3

где, t - продолжительность хранения песка в песколовке, t = 2 сут.

Объем осадочной части одного отделения песколовки, м3



Глубина слоя песка в песколовке, м

Принимаем hос = 0,05м.

Диаметр смывного трубопровода, м

Здесь Qтр - расход промывной воды на один песковой лоток, Qтр = 6 м3/ч;

vтр - скорость движения воды в смывном трубопроводе, vтр = 3 м/с.

Принимаем dтр = 0,05 м.

Глубина пескового лотка, м

Принимаем hл = 0,1м.

В отделениях аэрируемых песколовок предусматривается по одному песковому лотку. Поэтому объем воды, затрачиваемый на одну промывку одной песколовки, м3, составляет:

где, t' - продолжительность промывки, t' = 3 мин.

Объем воды, затрачиваемый на одну промывку одного отделения песколовки, м3

Увеличение глубины песколовки за счет уклона днища в сторону пескового лотка, м

где: ib - поперечный уклон днища песколовки в сторону пескового лотка, ib= 0,4;

bл - ширина пескового лотка по нижнему основанию, bл = 0,4 м.

Принимаем hb = 0,1 м.

Полная глубина песколовки, м

где, h3 - высота бортов песколовки, h3 = 0,3 м.

принимаем

Ширина пескового лотка по верхнему основанию, м

Принимаем b'л = 0,55 м.

Диаметр верхнего основания пескового приямка, м



Здесь kп - коэффициент пропорциональности, kп = 0,8.

Диаметр трубопровода для удаления песка из отделения песколовки, м

где vос - скорость движения сжиженного песка в трубопроводе, vос = 0,1 м/с;

tос - продолжительность откачки песка, tос = t' = 3 мин = 180с.

Принимаем dос = 0,25 м.

Диаметр трубопровода для удаления песка из песколовки, м

Принимаем Dос = 0,75 м.

Диаметр нижнего основания пескового приямка, м

где k'п - коэффициент пропорциональности, k'п = 1,1.

Принимаем dп = 0,3 м.

Глубина пескового приямка, м

Принимаем

Здесь б - угол наклона стенок приямка, б = 60о.

Полная высота песколовки с учетом приямка, м

Минимальная длина пескового лотка, м

Принимаем

Глубина пескового лотка у приямка, м

где iл - уклон дна пескового лотка в сторону пескового приямка, iл = 0,005.

Число спрысков на смывном трубопроводе, шт.

где lсп - расстояние между спрысками, lсп = 0,5 м.

Напор воды в смывном трубопроводе, м

Здесь g - ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2.

Диаметр выходного отверстия спрысков, м

где м - коэффициент расхода спрысков, м = 0,82.

Ширина канала, подводящего воду к отделению песколовки, и ширина канала, отводящего воду от отделения песколовки, м

где, kк - коэффициент пропорциональности, kк = 0,5.

Принимаем bк = 0,4 м.

Глубина этих каналов, м

Здесь, vк - скорость движения воды в каналах, vк = 1 м/с.

Ширина канала, подводящего сточную воду к песколовке, и канала, отводящего сточную воду от песколовки, м

Принимаем Bк = 3,8 м.

Ширина общих подводящих и отводящих каналов, м

очистительное сооружение очистка сточная вода



Принимаем B'к = 11,5 м.

Напор воды на водосливы, м

Высота водослива, м

Расход воздуха на аэрацию одного отделения песколовки, м3/ч

где a - интенсивность аэрации, а = 3 м3/(м2•ч).

Расход воздуха на аэрацию одной песколовки, м3/ч

Общий расход воздуха на аэрацию, м3/ч

Длина аэратора, м

Диаметр аэратора, м

где vа - скорость движения воздуха в аэраторе, vа = 5 м/с.

Диаметр воздуховода, подающего воздух в одно отделение песколовки, м

Здесь vв - скорость движения воздуха в воздуховоде, vв = 5 м/с.

Диаметр воздуховода, подающего воздух в песколовку, м

Принимаем Dв = 0,2 м.

Диаметр общего воздуховода, м

Принимаем D'в = 0,35 м.

Высота расположения аэратора над дном песколовки, м

Принимаем hа = 0,2 м.

Расчетная схема песколовки представлена на рис. 3пр.

Размещено на http://www.allbest.ru/

5.3 Расчет радиальных отстойников

Диаметр центральной трубы, м

где: q - расход сточных вод, м3/ч. Так как отстойники предусматривается установить за усреднителями, максимальный усредненный расход сточных вод следует принимать за принятый период усреднения (табл. 4пр). Следовательно, q = 3453,33 м3/ч;

n - число рабочих отстойников, n = 4;

vц.тр. - скорость движения сточных вод в центральной трубе, vц.тр. = 0,1 м/с.

Принимаем dц.тр. = 1,8 м.

Диаметр и высота раструба центральной трубы, м

Принимаем dр = hр =2,4 м.

Диаметр полупогружного кожуха, м

Здесь vк - скорость движения сточных вод в приемной камере, vк = 30 мм/с.

Гидравлическая крупность взвешенных веществ, мм/с

где k - коэффициент использования объема отстойника, k = 0,45;

h1 - глубина рабочей части отстойника, h1 = 5 м;

б - коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на ее вязкость, б = 0,76;

t - продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту осветления сточных вод в лабораторных условиях в слое воды h = 0,5 м, t = 3646 с;

n2 - показатель степени, зависящий от агломерации взвешенных веществ в процессе их осаждения, n2 = 0,25;

щ - вертикальная составляющая скорости движения сточных вод в отстойнике, щ = 0,05 мм/с.

Диаметр рабочей части отстойника, м

Глубина погружения полупогружного кожуха, м

Диаметр отражательного щита, м

Принимаем dщ = 3,2 м.

Высота зазора между отражательным щитом и верхней кромкой раструба центральной трубы, м

где vзаз - скорость движения воды в зазоре, vзаз = 20 мм/с.

Количество улавливаемого осадка в сутки, т

Здесь С - исходная (на входе в отстойник) концентрация взвешенных веществ, С = 136,5мг/л (табл. 7пр);

Э - заданный эффект осветления сточных вод, Э = 68% = 0,68 (табл. 7пр);

К - коэффициент запаса, К = 1,2;

Q - суммарный суточный расход сточных вод, Q = 82880 м3/сут.

Суточный объем осадка, м3

где Wос - влажность осадка, Wос = 95 %;

с - плотность осадка, с = 1 т/м3.

Объем осадка, накапливаемого в одном отстойнике за сутки, м3

Расход осадка при его удалении из одного отстойника, м3/ч

где nос - кратность выгрузок осадка из отстойника в сутки, nос = 2;

tос - продолжительность выгрузки осадка, tос = 1 ч.

Диаметр трубопровода для удаления осадка из отстойника, м

Здесь vос - скорость движения осадка в трубопроводе, vос = 0,1 м/с.

Принимаем dос = 0,3 м.

Диаметр впускного трубопровода, м

где vтр - скорость движения сточных вод в трубопроводе, vтр = 1 м/с.

Диаметр нижнего основания приямка, м

где kп - коэффициент запаса, kп = 1,1.

Принимаем d'п = 1,3 м.

Диаметр верхнего основания приямка, м

Здесь hп - глубина приямка, hп = 1 м;

в - угол наклона стенок приямка, в = 50о.

Принимаем dп = 3,0 м.

Глубина осадочной части отстойника, м

где i - уклон днища отстойника в сторону приямка, i = 0,01.

Принимаем h2 = 0,2 м.

Полная глубина отстойника, м

где, h3 - высота бортов отстойника, h3 = 0,5 м.

Полная глубина отстойника с учетом приямка, м

Объем осадка, накапливаемый в одном отстойнике между выгрузками, м3

Высота слоя осадка в отстойнике, м

Принимаем hос = 0,05 м.

Высота слоя осадка у стенок отстойника, м

Здесь Rп - радиус верхнего основания приямка, Rп = 1, 5 м;

rп - радиус нижнего основания приямка, rп = 0,65 м;

R - радиус отстойника, R = 18,5 м.

Расстояние от нижней кромки полупогружного кожуха до поверхности осадка, м



Диаметр трубопроводов подачи сточных вод в отстойник, м, при безнапорном режиме движения воды в нем

Диаметр трубопровода отвода сточных вод из отстойника, м

Ширина водосборного лотка, м

где kл - коэффициент запаса, kл = 1,2.

Принимаем bл = 0,7 м.

Глубина воды в водосборном лотке, м

где vл - скорость движения сточных вод в лотке, vл = 1 м/с.

Принимаем hл = 0,35 м.

Высота водослива, м

Высота наружного борта водосборного лотка, м



Наружный диаметр водосборного лотка, м

Принимаем .

Диаметр коллектора, подводящего сточные воды к отстойникам, м

Здесь, vк - скорость движения воды в коллекторе, vк = 1 м/с.

Диаметр коллектора, отводящего сточные воды от отстойников, м

Число резервных отстойников, шт.

Принимаем nр = 4 шт.

Общее число отстойников, шт.

Расчетная схема отстойника представлена на рис. 4пр.

Размещено на http://www.allbest.ru/

5.4 Расчет аэротенка-вытеснителя с регенератором активного ила

Продолжительность периода аэрации, ч

ц - коэффициент ингибирования продуктами распада органических веществ активного ила, ц = 0,07 л/г;

аi- доза активного ила по сухому веществу, аi =4 г/л;

s - зольность активного ила, доли единицы s=0,3;

Lt - величина БПКполн очищенной сточной воды, Lt = 14,4 мг/л;

L0 - величина БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды, L0 =180,77 мг/л;

Рmax - максимальная скорость окисления органических веществ, Рmax = 85 мг/(г•ч);

С0 - концентрация растворенного кислорода, С0 = 2 мг/л;

К0 - константа, характеризующая влияние кислорода, К0 = 0,625 мгО2/л;

Кl - константа, характеризующая свойства органических веществ, Кl = 33 мгБПКполн/л;

kр - коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания на процесс очистки сточных вод, kр = 1,5.

Величина БПКполн с учетом разбавления сточных вод рециркулирующим расходом возвратного активного ила, мг/л

где ri - коэффициент рециркуляции активного ила, ri = 0,6.

Доза активного ила по беззольному веществу, г/л

Здесь s - зольность активного ила, s = 0,3.

Период аэрации с учетом температуры сточных вод, ч

где Т - температура сточных вод, поступающих в аэротенк, Т = 33,01 оС (табл. 7пр).

Нагрузка по БПКполн на 1 г беззольного вещества активного ила в сутки, мг/(г•сут)

Концентрация возвратного активного ила, г/л

где -иловый индекс см?/г;

Концентрация активного ила в иловой смеси с учетом концентрации возвратного ила и коэффициента рециркуляции, г/л

Здесь Свв - концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в аэротенк, Свв = 43,68 мг/л = 0,04368 г/л;

kи - эмпирический коэффициент, kи = 0,8.

Продолжительность периода аэрации с учетом рециркуляции возвратного активного ила, ч

Рабочий объем аэротенка, м3

где q - расчетный расход сточных вод, q = 3453,33 м3/ч (табл. 4пр);

N - число аэротенков, N = 2 шт.

Рабочий объем секции аэротенка, м3

Здесь Nс - число рабочих секций в аэротенке, Nс = 2 шт.

Ширина коридора, м,

при чем: kb - коэффициент пропорциональности, kb = 1;

h1 - рабочая глубина аэротенка, h1 = 5 м.

Ширина секции аэротенка, м:

где n =2 - количество коридоров в секции,

Длина коридоров аэротенка (рабочая длина аэротенка):

м.

Общее число секций в аэротенке:

,

где Nc.p. - число резервных секций, определяемое из условия, что их пропускная

способность должна составлять не менее 50% производительности рабочих

секций, т.е..

.

Ширина аэротенка:

м.

Полная глубина аэротенка:

,

где h2 = 0,5 м - высота бортов аэротенка,

Диаметр магистрального трубопровода подачи сточных вод к аэротенкам, м,

здесь, vсв - скорость движения воды в трубопроводе, vсв = 1 м/с.

Диаметр трубопровода подачи сточных вод к аэротенку, м,



Принимаем ;

Расход рециркулирующего возвратного активного ила для одного аэротенка:

м3/ч.

Диаметр трубопровода подачи рециркулирующего возвратного активного ала к аэротенку, м,

Ширина канала подачи иловой смеси к аэротенку:

,

где Кк = 1,25;

D'=Dсв.а=0,8 - расчетный диаметр трубопровода

Глубина канала подачи смеси к аэротенку:

Принимаем

Ширина каналов подачи иловой смеси:

м;

Принимаем .

Ширина каналов подачи иловой меси к коридорам аэротенка:

м.

Принимаем .

Диаметр трубопровода, отводящего иловую смесь от аэротенка в отстойники:

м.

Принимаем .

где vотв= 1 м/с - скорость движения иловой смеси в трубопроводе, принимаемая аналогично скорости движения сточной воды в магистральном трубопроводе ее подачи к аэротенкам.

Ширина канала, отводящего иловую смесь от аэротенка:

м.

Принимаем м.

Глубина этого канала:

Принимаем м.

где Vотв.к - скорость движения иловой смеси в канале, Vотв.к.= 1,0 м/с.

Ширина водосборного лотка:

;

Принимаем м.

5.5 Расчет системы аэрации аэротенка

В проекте предусматриваем пневматическую среднепузырчатую систему аэрации для аэротенков.

Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

Растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л,

где: hа - глубина погружения аэратора, hа = 4 м;

СТ - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры при атмосферном давлении, СТ = 7,02 мг/л .

Удельный расход воздуха на 1 м3 очищаемой сточной воды, м3/м3,

здесь: z - удельный расход кислорода на снятие 1 мг БПКполн, z = 0,9 мг/мг;

k1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора, k1 = 0,75;

k2 - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, k2 = 2,52;

n2 - коэффициент качества воды, n2 = 0,85;

С - средняя концентрация кислорода в аэротенке, С = 2 мг/л.

Интенсивность аэрации, м3/(м2•ч),

Расход воздуха на аэрацию одной секции аэротенка, м3/ч,

при чем, (f/F) - отношение площади аэрации к площади секции аэротенка (f/F) = 0,2.

Расход воздуха на аэрацию аэротенка, м3/ч,

Общий расход воздуха на аэрацию аэротенков, м3/ч,

Диаметр общего воздуховода, м,

где, vв - скорость движения воздуха в воздуховоде, vв = 5 (для малых диаметров) м/с.

Диаметр воздуховода, подающего воздух к аэротенку, м,

Диаметр воздуховода, подающего воздух к секциям аэротенка, м,

Количество воздушных стояков в коридоре аэротенка, шт.,

здесь, lв.ст. - расчетное расстояние между воздушными стояками, lв.ст. = 28 м.

Диаметр воздушных стояков, м,

Длина аэратора, м,

Площадь одного выходного отверстия в аэраторе, м2,



при чем, dо - диаметр выходных отверстий, dо = 0,004 м.

Суммарная площадь выходных отверстий аэратора, м2,

где, vо - скорость выхода воздушной струи из аэратора, vо = 8 м/с.

Количество выходных отверстий в аэраторе, шт.,

Количество рядов выходных отверстий в аэраторе, шт.,

Расстояние между центрами выходных отверстий в каждом ряду, м,

5.6 Вторичные отстойники

Радиальные отстойники выполняются с центральным подводом иловой смеси и периферийным отводом осветленных сточных вод.

Гидравлическая нагрузка на вторичные отстойники, м3/(м2•ч),

где: ks - коэффициент использования объема зоны отстаивания, ks = 0,4;

hо1 - глубина рабочей части отстойника, hо1 = 3 м;

аi - концентрация активного ила в осветленной сточной воде, ai = 10 мг/л .

Необходимая площадь вторичных отстойников, м2,

Необходимая площадь вторичных отстойников для одного аэротенка, м2,

Диаметр центральной впускной трубы, м,

Принимаем

здесь: Nо - число рабочих отстойников для одного аэротенка, Nо = 8 шт.;

vц.тр. - скорость движения иловой смеси в центральной трубе,

vц.тр. = 0,1 м/с.

Число резервных отстойников для одного аэротенка, шт.,

Общее число отстойников для одного аэротенка, шт.,



Общее число вторичных отстойников, шт.,

Диаметр и высота раструба центральной впускной трубы, м,

Диаметр полупогружного кожуха, м,

Принимаем

при чем, vк - скорость движения иловой смеси в зазоре между полупогружным кожухом и раструбом центральной впускной трубы, vк = 20 мм/с.

Диаметр отстойника, м,

Принимаем

Прирост активного ила для одного аэротенка, т/сут,

где, в - коэффициент прироста активного ила, в = 1,5.

Расход избыточного активного ила от одного аэротенка, м3/ч,

Расход осадка из одного отстойника, м3/ч,

Диаметр трубопровода для удаления осадка из отстойника, м,

Принимаем

здесь, vос - скорость движения осадка в трубопроводе, vос = 0,1 м/с.

Диаметр нижнего основания приямка, м,

Принимаем при чем, kп - коэффициент запаса, kп = 1,2.

Диаметр верхнего основания приямка, м,

Принимаем

где: hп - глубина приямка, hп = 1 м;

в - угол наклона стенок приямка, в = 500.

Увеличение глубины осадочной части отстойника у приямка, м,



здесь, i - уклон днища отстойника в сторону приямка, i = 0,05.

Глубина осадочной части у стенок отстойника, м,

при чем: h'2н - высота нейтрального слоя, h'2н = 0,3 м;

h'2ос - глубина слоя ила, h'2ос = 0,4 м.

Глубина осадочной части отстойника, м,

Полная глубина отстойника, м,

Полная глубина отстойника с учетом приямка, м,

Диаметр отражательного щита, м,

Принимаем

Высота зазора между нижней кромкой раструба центральной трубы и отражательным щитом, м,



Принимаем

где, vз - скорость движения иловой смеси в зазоре, vз = 20 мм/с.

Диаметр трубопровода, подводящего иловую смесь к отстойнику, м,

здесь, vтр - скорость движения иловой смеси в трубопроводе, vтр = vотв = 1 м/с.

Диаметр трубопровода,отводящего осветленную сточную воду от отстойника, м,

Принимаем

при чем, v'тр - скорость движения воды в трубопроводе, v'тр = 1 м/с.

Диаметр трубопровода, отводящего осветленную сточную воду от отстойников одного аэротенка, м,

Принимаем

Диаметр трубопровода, отводящего осветленную сточную воду от отстойников всех аэротенков, м,



Диаметр трубопровода, отводящего возвратный активный ил от отстойника, м,

Принимаем

где, vв.и. - скорость движения возвратного активного ила в трубопроводе, vв.и. = vил = 3 м/с.

Диаметр трубопровода, отводящего возвратный активный ил от отстойников одного аэротенка, м,