Технологии очистки стоков

(3.12)

Где нt_b - скорость турбулентной составляющей, мм/с, принимается, равна 0 мм/с

Принимаем стандартный диаметр отделений, равный D_set = 28 м.

Рассчитывается скорость на середине радиуса отстойника:

(3.13)

Определяется общая высота отстойника:

(3.14)

Где Н₁ - высота борта над слоем воды, равная 0,5м;

Н₂ - высота нейтрального слоя, равная 0,3м.

Определяем количество осадков:

(3.15)

Где p_mud - влажность осадка, равная 80%;

г_mud - плотность осадка, равная 1 г/см³.

Вывод: Для удаления взвешенных частиц принимаем 4 первичных радиальных отстойника размерами: диаметр = 28 м, высота = 39 м, количество секций = 4.

3.2 Биологическая очистка сточных вод

3.2.1 Расчет аэротенков

Процесс биологической очистки загрязняющих веществ в аэротенках происходит при непосредственном контакте сточных вод с оптимальным количеством организмов активного ила в присутствии соответствующего количества количества растворенного кислорода (в течение необходимого периода времени).

Конструкции применяемых аэротенков подразделяют по способу подачи сточных вод и их потоку на три основные типа: вытеснители с «поршневым» потоком сточных вод, смесители с рассредоточенной или центральной подачей и выпуском сточных вод и аэротенки промежуточного типа.

В зависимости от = 81 мг/л целесообразно применить аэротенки-вытеснители без регенерации.

Расчет аэротенков включает определение вместимости и габаритов сооружения, объема требуемого воздуха и избыточного активного ила.

Степень рециркуляции активного ила Rв аэротенках рассчитывается по формуле

(3.16)

где J- иловый индекс, см3/г, в первом приближении величина илового индекса принимается J=100 см/г;

а-доза ила, г/л, устанавливается в результате технико-экономических расчетов и приближенно равна 3 г/л.

Тогда по формуле (3.16) степень рециркуляции активного ила в аэротенках будет равна:

Определяется БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом разбавления:

(3.17)

где - БПК_полнстоных вод поступающих на очистку, = 60 мг/л;

- БПК_полн очищенных сточных вод, приближенно должно быть равно ПДК, следовательно = 6 мг/л.

Продолжительность аэрации определяют по формуле

(3.18)

где - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г, ;

С-концентрация растворенного кислорода, мг/л, С=6 мг/л;

S-зольность ила, S=0,3;

-максимальная скорость окисления, мг/(г*ч),

=85мг/(г*ч);

K₀-константа, характеризующая влияние кислорода, мг О₂/л,

K₀=0,625мг О₂/л;

К_L-константа, характеризующая свойства органических загрязнений, мг БПК_полн/л, К_L=33мг БПК_полн/л;

К_r-коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания, при полной биологической очистке до L_r=15 мг/л, К_r=1,5.

Тогда продолжительность аэрации будет равна:

Объем аэротенка-вытеснителя с учетом рециркуляционного расхода рассчитываем по формуле:

V_a=t(1+R_i)q (3.19)

Тогда

V_a=1,06(1+0,43)3333,33=5052,66 м²

Уточняем нагрузку на 1г беззольного вещества ила по формуле

(3.20)

Находим, что при полученном значении нагрузка q_iдля городских сточных вод иловый индекс J=111см³/г. При новом значении илового индекса Jстепень рециркуляции по формуле (3.16) будет равна:



Уточним БПК_полн поступающих в аэротенк сточных вод L_a, продолжительность аэрации t, объем аэротенка-вытеснителя и нагрузку на 1г беззольного вещества ила:

V_a=1,12(1+0,29)3333,33=4815,99 м²

Находим, что при полученном значении q_i иловый индекс для городских сточных вод J=133 см³/г и степень рециркуляции R=0,32. Эти величины практически не отличаются от скорректированных величин

J=100см³/г и R=0,43 и, следовательно, в дальнейшем уточнении расчетных параметров нет необходимости.

Подбираем 1 секцию 3-х коридорных аэротенков-вытеснителей (типовой проект 902-2-192) с шириной каждой секции - 6м, длиной - 66м, рабочей глубиной - 4,4м, объемом каждой секции - 5225 м³.

Принимаем пневматическую систему аэрации с мелкопузырчатыми аэраторами.

Определяем удельный расход воздуха D, приняв удельный расход кислорода воздуха z=4,1 мг/мг, при полной очистке.

(3.21)

где z- удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн: при полной очистке равняется 1,1 мг/мг;

- коэффициент, учитывающий тип аэратора: принимается для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка (f/F)по таблице 3.3 [37], ;

- коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов h_a=4,4м, =2,52;

n₁-коэффициент, учитывающий температуру сточных вод:

n₁=1+0,2(T_ср-20), (3.22)

где Т_ср- среднемесячная температура сточных вод за летний период, ^оС, Т_ср=21 ^оС.

n₁=1+0,2(21-20)=1,02,

n₂-коэффициент качества сточных вод, для городских сточных вод, n₂=0,85;

С_р-растворимость кислорода в воде, мг/л:

(3.23)

где С_т - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и давления, принимается по таблице 3.5 [37]С_т=8,85 мг/л.

С - средняя концентрация кислорода в аэротенке, приближенно принимается равной 2 мг/л [21].

Тогда по формуле (3.21), удельный расход воздуха будет равен

м³/м³

Интенсивность аэрации находим по формуле

(3.24)

где Н - рабочая глубина аэротенка, м;

t - продолжительность аэрации, t=1,12 ч.

Так как значение Iудовлетворяет условию I_min<I<I_max, (I_min, I_max - принимаем по таблицам 3.3, 3.4 [21]), то далее находим общий расход воздуха по формуле:

Q_возд=DQ_расч (3.25)

Q_возд=57,113333,33=190366,47 м³/ч

На одну секцию

Q_возд/3=63455,49 м³/ч

3.2.2 Расчет вторичного отстойника

Вторичные отстойники устанавливаются после аэротенков для отделения активного ила от очищенных сточных вод.

Обычно на сооружениях устанавливаются одинаковые конструкции первичных и вторичных отстойников, которые различаются, как правило, только объемом, поскольку у вторичных он предусматривается несколько большим, так как осадок, в виде уплотненного активного ила, более чувствителен к гидравлическим перегрузкам, чем сырой осадок.

Вторичные отстойники, устраиваемые после аэротенков, рекомендуется рассчитывать по нагрузке на очистные сооружения, определяемой по формуле:

q = (3.26)



где - коэффициент использования объема зоны отстаивания, для радиальных отстойников равен 0,4;

J- иловый индекс, см³/г, в соответствии с предыдущими расчетами J=111 см³/г;

- концентрация активного ила в аэротенке, г/л, в соответствии с предыдущими расчетами = 3 г/л;

- концентрация ила в осветленной воде, мг/л, принимается по СНиП [21], =10 мг/л.

Тогда по формуле (3.26) нагрузка на очистные сооружения будет равна:

q == 1,20 м³/(м²ч)

В соответствии с предыдущими расчетами принимаем 4 вторичных отстойника и 2 резервных.



4. Подбор основного и вспомогательного оборудования

4.1 Основное оборудование

В результате расчетов были подобраны следующие основные сооружения:

Для механической очистки сточных вод:

1) Решетки механизированные грабельные тип МГ 11Т 1000/1600 с размерами камеры перед решеткой ВхН=1000х1600 мм и числом прозоровn=39. Число рабочих решеток - 3.

2) Принимаем 4 горизонтальных песколовки, длиной L=20 м и шириной отделений В=3 м. Также в резерве одна песколовка.

3) Радиальные первичные отстойники со следующими характеристиками:

№ типового проекта

Объем отстойной зоны, V_от

Объем зоны осадка, V_ос

Диаметр

Глубина цилиндра

Число отстойников:

Для биологической очистки сточных вод:

4) Аэротенки-вытеснители без регенерации 1 секция 3-х коридорный (типовой проект 902-2-192) с шириной каждой секции - 6м, длиной - 66м, рабочей глубиной - 4,4м, объемом каждой секции - 5225 м³. Также принята пневматическая система аэрации с мелкопузырчатыми аэраторами.

5) Радиальные вторичные отстойники со следующими характеристиками:

№ типового проекта

Объем отстойной зоны, V_от

Объем зоны осадка, V_ос

Диаметр

Глубина цилиндра

Число отстойников:

4.2 Дополнительное оборудование

Дополнительное оборудование подбирается к основному.

1) На первой стадии очистки - механической.

После решеток освобожденные от отбросов сточные воды поступают в приемные резервуар иловой насосной станции I очереди, откуда насосами по трубопроводам подаются в камеру гашения напора. Камера гашения напора - прямоугольный железобетонный резервуар, разделенный на 4 секции. Размеры камеры гашения составляют 12 * 6,0 * 3,5м. Объем одной камеры - 252м³.

Решетки работают в комплекте с ленточным транспортером, разделочным столом и двумя дробилками молоткового типа Д-3б. Задержанные отбросы и отбросы, не поддающиеся дроблению, которые оператором вручную снимаются с механических граблей, хлорируются и складируются в металлический контейнер. Затем транспортируются на полигоны для хранения твердых бытовых отходов. Смывы с дробилок, протечки и бытовые стоки из здания механизированных решеток поступают в хоз-фекальную канализацию и, далее самотеком, в хоз-фекальную насосную станцию.

Далее сточные воды поступают на секции песколовок. Осевший на дно песколовки с прямолинейным движением воды песок сдвигается к приямку, расположенному в начале сооружения, скребками, при этом происходит частичная отмывка песка. Из приямка песок удаляют гидроэлеватором, установленным вначале песколовки.

Далее пульпа из песколовок подается в бункеры для обезвоживания и промывки песка (2шт), для чего применяют напорные гидроциклоны диаметром 300 мм с напором пульпы перед гидроциклонами 20 м. Во избежание смерзания песка, так как бункеры расположены вне здания, предусматривается обогрев бункеров горячей воды.

Из бункеров песок увозят автомашиной на песковые площадки.

Песковые площадки устраивают с ограждающими валиками высотой 1 - 2 м. Периодически производится выгрузка подсушенного песка. Воду с площадок удаляют через камеры с водосливами с последующей перекачкой на очистные сооружения. Улучшение качества песка, для его дальнейшего использования, достигается применением классификаторов.

Далее сточные воды поступают в отстойники. В отстойниках плавающие вещества удаляются с поверхности воды подвесным устройством, размещенным на вращающейся ферме, и поступают в жироуловители, затем в жиросборники. Из жиросборников сырой осадок самотеком поступает в приемный резервуар сырого осадка, откуда насосами марки СМ 250-200-400 , перекачиваются в приемный резервуар иловой насосной станции. Выпадающий осадок с помощью скребков, укрепленных на подвижной ферме, сдвигается в приямок отстойника, откуда также перекачиваются насосами марки СМ 250-200-400 в приемный резервуар иловой насосной станции.

2) На второй стадии очистки - билогической.

В аэротенках для аэрации иловой смеси подается сжатый воздух нагнетателями типа 750-23-6.

Нагнетатель 750-23-6

Производительность - 750 м³/мин;

Потребляемая мощность - 1250 кВт;

Частота вращения ротора электродвигателя - 3000 об/мин;

Давление воздуха на выходе - 1,65 кг*с/см².

Во вторичном радиальном отстойнике осажденный активный ил удаляется самотеком под гидростатическим давлением с помощью илососов по трубопроводу в иловую камеру, откуда подается в резервуары приема активного ила иловой насосной станции совмещенной с воздуходувной. Из иловой насосной станции активный ил насосами марки 24НДН подается в первый коридор на каждую секцию аэротенков, а избыточный активный ил насосами марки СМ 150-125-3154 перекачивается в иловые поля.

Размещено на Allbest.ru