Растворение и потребление кислорода в водоеме

Вопрос 1

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru
растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru
растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 3

РАСТВОРЕНИЕ И ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ВОДОЕМЕ

Для очистки сточных вод, которая наиболее успешно проходит в

аэробных условиях, как это видно из предыдущего, необходимо наличие

кислорода для окисления органического вещества, входящего в состав

загрязнений сточных вод. Израсходованный на это кислород пополняется

главным образом за счет растворения его из атмосферного воздуха.

Таким образом, в канализационных очистных сооружениях, которые служат

для минерализации органических загрязнений, входящих в состав

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЙ В СТОЧНОЙ ВОДЕ (по БПК и взвешенным веществам)

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопросы 5 – 9

РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Определение расчетных расходов сточных вод

Расчетный расход сточных вод, поступающий от жилых кварталов населенного пункта, определяют по [10, 11]:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , м3/сут, (7.1)

где qo- норма водоотведения, л/сут чел.;

N – общее число жителей, чел.

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , м3/сут; (7.2)

где Kсут – коэффициент суточной неравномерности, Kсут= 1,1-1,3 [1]

От промышленного предприятия расход сточных вод принимается, согласно заданию на проектирование Qсут.ср м3/сут;

Принимаем Ксут.= 1.

Расходы сточных вод оформляются в табличной форме ( табл.7.1).

Таблица 7.1

Расходы сточных вод от города

  Наименование объекта Средне- суточный расход, м3/сут   Ксут Расход в сутки наибольшего водопотребления, м3/сут
Канализованные районы населенного пункта      
Не канализованные районы      
Промпредприятия      
  Итого:      
Предприятия местной промышленности, неучтенные расходы в размере 5% от суммарного среднесуточного водоотведения населенного пункта      
  ВСЕГО:      

Определяются:

- cреднесекундный расход :

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (7.3)

По среднесекундному расходу по [1,табл.2] принимаются следующие коэффициенты неравномерности: Кgen. max; и Кgen. min.

Максимальный и минимальный секундные расходы составляют:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru ;

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru ;

Определяются часовые расходы

Расчетные расходы оформляются в виде в табл.7.2.

Таблица 7.2

Расчетные показатели расхода и качества сточной воды

Наименование показателей Ед.изм Значение
Средний суточный расход м3/сут  
Максимальный суточный расход м3/сут  
Средний часовой расход м3  
Максимальный часовой расход м3  
Минимальный часовой расход м3  
Средний секундный расход л/с  
Максимальный секундный расход л/с  
Минимальный секундный расход л/с  
К gen. max -  
К gen. min -  
Среднее содержание взвешенных веществ мг/л  
Средняя концентрация загрязнений по БПК20 мг/л  


Таблица 7.3

Исходные данные для расчета

Наименование величины Ед.изм Числовое значение
Коэффициент извилистости русла -  
Тип выпуска - береговой -  
Скорость течения реки м/с  
Глубина реки м  
Расход сточных вод м3  
Расход воды в реке м3  
Допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ г/м3  
Содержание взвешенных веществ в сточной воде г/м3  
Содержание взвешенных веществ в реке до спуска сточных вод г/м3  
Константа растворения кислорода от скорости течения реки -  
БПК20 смеси речной и сточной воды в расчетном створе гО23  
Температура воды в реке оС  
БПК20 реки гО23  
БПК20 сточной воды до очистки гО23  
Содержание кислорода в нормальных условиях    
Содержание кислорода в реке г/м3  
Минимальное содержание кислорода в реке в соответствии с категорией г/м3  
Расстояние до расчетного створа м  

К Вопросам 20 - 21

АЭРОТЕНКИ

Аэротенки применяют для полной и неполной биологической очистки сточных вод. Аэротенки представляют собой резервуары, в которых очищаемая сточная вода и активный ил насыщаются воздухом и перемешиваются.

Аэротенки могут быть одноступенчатыми или двухступенчатыми, при этом в том и другом случае их применяют как с регенерацией, так и без нее (рис 3.5). Одноступенчатые аэротенки без регенерации применяют при БПКполн сточной воды не более 150мг/л, с регенерацией – более 150 мг/л и при наличии вредных производственных примесей. Двухступенчатые аэротенки применяют при очистке высококонцентрированных сточных вод.

Аэротенки-вытеслители (рис 3.6., а) – сточная воды и возвратный активный ил подаются сосредоточенно и одной из торцевых сторон;

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 20

РАСЧЕТ АЭРОТЕНКА-ВЫТЕСНИТЕЛЯ (БЕЗ РЕГЕНЕРАТОРА)

Расчет ведется по СНиП «Канализация. Наружные сети…»

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

В виду отсутствия залповых поступлений токсичных органических веществ к расчету принимаем аэротенки-вытеснители, работающие на полную биологическую очистку.

К расчету принимаем аэротенк-вытеснитель без регенератора

Расчет ведется в следующей последовательности [11]:

1. Задаемся иловым индексом I = 100 см3/г и дозой ила а = 3 г/л;

2.Определяем степень рециркуляции активного ила

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.14)

где: а- доза ила, г/л;

I – иловый индекс, см3/г.

По полученным значениям смотим в СНиП как работает вторичный отстойник и в зависимости от этого принимаем степень рециркуляции 0,3-0,6

2. Рассчитываем БПКполн (Lmix) сточной воды, поступающей в аэротенк- вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.15)

где: Len – БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании) мг/л;

Lex – БПКполн очищенной воды, мг/л.

3. Определяем период аэрации: (формулу не учим, но знаем что в нее входит!)

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (8.16)

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, 0,07 [1, табл. 40];

a – доза ила г/л;

pmax – максимальная скорость окисления, 85 мг БПК/ (г ч) [1, табл. 40];

Co – концентрация растворенного кислорода, 2 мг/л;

s – зольность ила, 0,3 [1, табл. 40];

Ko – константа, характеризующая влияние кислорода, 0,625 [1, табл. 40];

Kl – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, 33мг БПК/л [1, табл. 40];

Kp – коэффициент учитывающий влияние продольного перемешивания Kp = 1,5 при биологической очистке до Lex = 15 мг/л

4. Рассчитываем нагрузку на активный ил (q i):

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.17)

5. По [1, табл. 41] для qi уточняем иловый индекс равен I см3/г.

Определяем степень рециркуляции:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.18)

Если R >R1 произведенный расчет в коррективах не нуждается.

6. Определяем объем аэротенка:

Wat= tat ∙ (1+ R) ∙ qw, (8.19)

где: qw – максимальный часовой расход сточных вод, м3

7. Принимаем количество аэротенков N , тогда объем одного аэротенка равен

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.20)

8. Определяем длину аэротенка, принимая аэротенк с параметрами [11]:

n – количество коридоров

Н – рабочая глубина

В – ширина коридора

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.21)

9. Рабочий объем аэротенка

W= B n H L, м3 , (8.22)

10 .Определяем прирост активного ила:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.23)

11. Рассчитываем удельный расход воздуха:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.24)

где: q0 – удельный расход кислорода воздуха, 1,1мг на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке до БПКполн = 15 – 20 мг/г [1];

K1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимается в зависимости от отношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка

faz/fat = b/B,

где b – ширина зоны аэрации в коридоре аэротенка, равна 0,9 м (принимаем в качестве аэраторов керамические фильтросные пластины 0,3 ∙0,3м при числе рядов фильтросных пластин в коридоре -3), тогда faz/fat = 0,9/4,5 = 0,2 по

[1, табл. 42] находим, что K1 = 1,68;

K2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha

[1, табл. 43];

KТ – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

KТ = 1 + 0,02(Тw – 20), (8.25)

где: Тw – среднемесячная температура воды за летний период180С;

KТ = 1 + 0,02(18 – 20) = 0,96; (8.26)

K3 – коэффициент качества воды, K3 = 0,68;

Са – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.27)

где: СТ – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимается по справочным данным (СТ = 9,4 мг/л при Тw = 18 0С) [11]

Со – средняя концентрация кислорода в аэротенке, 2 мг/л

12. Определяем интенсивность аэрации I, м3/(м2 ч)

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru , (8.28)

где: Hat – рабочая глубина аэротенка м;

tat – период аэрации, ч.

Необходимо обеспечение условия Imin < I < Imax [1,табл. 42, табл. 43].

Общий расход воздуха:

Qвозд = q air qw , м3/ч (8.29)


Вопрос 21

Вопрос 12

Вопрос 13

Расчет песколовок

Расчет песколовок ведется на максимальный приток сточных вод. Длину песколовок (Ls, м) следует определять по формуле [1]:

Ls = 1000 ∙ ks ∙ Hs ∙ Vs/ u0 , (8.2)

где ks – коэффициент, принимаемый по [1, табл.27];

Hs – расчетная глубина песколовки, м;

Vs - скорость движения сточных вод, м/с, [1, табл.28],

u0 – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц, для горизонтальных песколовок и диаметра частиц песка 0,2мм u0 = 18,7мм/с.

Дальнейший расчет песколовок основан на проверке принятой типовой конструкции.

Определяем скорость потока сточных вод в песколовке при максимальном (qmax) и минимальном (qmin) секундном расходе [10]:

Vmax = qmax / b ∙ h ∙ n, м/с,

Vmin = qmin/ b ∙ h ∙ n, м/с

Нормативные величины скорости протока 0,15-0,3м/с должны быть выдержаны.

Определяем продолжительность протока сточных вод в песколовке при максимальном притоке (не менее 30 с).

T = L / Vmax, (8.4)

Определяем количество песка, задерживаемого в песколовке:

Wn = p ∙ Nприв/1000 м3/сут, (8.5)

где: p – норма песка на одного человека в сутки 0,02 л [1].

Удаление песка из песколовки предусматривается при помощи скребковых механизмов (сдвиг песка в приямок) и гидроэлеваторов (подача пульпы на просушивание).

Для поддержания в горизонтальной песколовке постоянной скорости движения сточных вод на выходе из нее предусматривается водослив с широким порогом. При близких скоростях водослив можно не предусматривать.

В других случаях расчет водослива сводится к определению перепада между дном песколовки и порогом водослива P и ширины водослива b.

Определить величину перепада P можно, зная величину Ks — отношение максимального и минимального расходов и hmin - глубина воды в песколовке при минимальном расходе:

Ks = qmax / qmin , (8.6)

hmin = qmin/n ∙ B ∙ V , м, (8.7)

P = (hmax - kq2/3 hmin)/ (kq2/3 - 1), (8.8)


Вопрос 14

Вопрос 15

Вопрос 16

Вопрос 17

Расчет песковых площадок

Песчаная пульпа из песколовок гидроэлеваторами подается на песковые площадки для подсушивания песка.

Полезная площадь песковых площадок составит [10]

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.31)

где: Р - 0,02 л/чел сут. количество песка, влажностью 60% с объемным весом

1,5 т/м3, задерживаемого в песколовках;

Nприв - приведенное количество жителей по взвешенным веществам;

h - нагрузка песка на площадку h = 3 м32 год.

Высота ограждающего валика I м. Удаление воды с площадок в дренажную сеть происходит через водосливы с переменной отметкой порога. Дренажная вода направляется в начало очистной станции. Количество дренажной воды, отводимой за сутки при разбавлении песка в пульпе 1:20, по массе составит

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.32)

где: Wn - объем задерживаемого песколовкой песка в сутки, м3.

Подсушенный песок периодически в течение года вывозится за пределы станции на площадки хранения.

При расчете отдельных сооружений указывалось, что иловая вода, дренажные воды подаются в начало очистной станции, поэтому необходимо учитывать дополнительную концентрацию загрязнений и расходы этих вод. Для принятой технологической схемы к расчету следует принять иловую воду из илоуплотнителей.

Вопрос 18

БИОФИЛЬТРЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ.

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 18

РАСЧЕТ БИОФИЛЬТРОВ

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 22

Вопрос 23

Расчет илоуплотнителей

Илоуплотнители предназначены для уменьшения влажности (исходная влажность 99%) и объема избыточного активного ила. В качестве илоуплотнителей приняты вторичные радиальные отстойники.

Приток активного ила (qmax) [10]

qmax ч = Пi max ∙Q ср сут/ (24 ∙ С ), м3/ч (9.1)

где: Q ср сут- среднесуточный расход сточных вод , м3/сут;

Пi.max - максимальный прирост активного ила, Пi.max = 1,3Пi, г/ м3

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.2)

C - концентрация избыточного активного ила при влажности 99,2%;

C = 4000 г/м3.

Полезная площадь поперечного сечения радиального илоуплотнителя составит

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.3)

где: q0 - расчетная нагрузка на площадь зеркала илоуплотнителя, м32 ч, принимаемая в зависимости от концентрации поступающего на уплотнение активного ила: q0 = 0,5 при С = 2÷3 г/л и q0 = 0,3 при С = 5÷8 г/л; Принимаем q0 = 0,3 м32 ч.

Принимаем к установке два радиальных илоуплотнителя.

Диаметр илоуплотнителя составит

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.4)

где: N – количество радиальных илоуплотнителей;

Иловая вода имеет БПК20 = 200 мг/л, содержит взвешенных веществ

100 мг/л и направляется в голову очистных сооружений.

Фактическая продолжительность уплотнения составит

T = Wз.о ∙ N/qmax , ч, (нормативная 11ч) (9.5)

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru
Вопрос 24

МЕТАНТЕНКИ КОНСТРУКЦИЯ

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 25

МЕТАНТЕНКИ РАСЧЕТ

Расчет метантенков ведется в следующей последовательности [11]:

1. Определяем количество сухого осадка, образующегося на станции

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.6)

где: С - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на

первичные отстойники, мг/л;

Э – эффект осветления первичного отстойника, Э = 0,5;

К – коэффициент учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, К = 1,1;

Q – среднесуточный расход сточных вод, м3/сут.

2. Определяем количество сухого вещества активного ила:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.7)

где: а = 0,3;

Lа = Lисх исходная БПК20 стоков;

b – вынос взвешенных веществ из вторичного отстойника, мг/л.

3. Определяем количество беззольного вещества осадка и активного ила:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.8)

где: Вг – гигроскопическая влажность сырого осадка, 5%;

Зос – зольность, сухого вещества осадка, 30%;

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.9)

где: ВIг – гигроскопическая влажность сырого ила, 5%;

Зил – зольность, сухого вещества ила, 25%;

4. Расход сырого осадка Vос и избыточного активного ила Vил:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.10)

где: Wос – влажность сырого осадка, 95%;

ρос – плотность осадка, 1 т/м3.

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.11)

где: Wил – влажность избыточного активного ила, 97,3%;

ρил – плотность избыточного активного ила, 1 т/м3.

5. Общий расход осадка на станции по сухому веществу Мсух (т/сут) по беззольному веществу Мбез (т/сут), по объему смеси фактической влажности Мобщ3/сут) составят:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.12)

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.13)

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.14)

6. Фактическая влажность смеси:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.15)

7. Требуемый объем метантенка:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.16)

где: при мезофильном режиме брожения Дmt = 9% - суточная доза загрузки

осадка в метантенк [1, табл. 5.9]

Принимаем метантенк по типовому проекту [11]

8. Фактическая доза загрузки:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.17)

9. Согласно [1, п. 6.3] принимаем максимально возможное сбраживание беззольного вещества осадка ао = 53% ила аи = 44% и рассчитываем предел сбраживания смеси:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.18)

10. Определяем выход газа:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.19)

где: n – коэффициент, зависящий от влажности осадка и режима сбраживания принимаем [1, табл.6.1]

11. Суммарный выход газа:

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru (9.20)

Вопрос 29

Вопрос 29

Вопрос 1

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru
растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru
растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 3

РАСТВОРЕНИЕ И ПОТРЕБЛЕНИЕ КИСЛОРОДА В ВОДОЕМЕ

Для очистки сточных вод, которая наиболее успешно проходит в

аэробных условиях, как это видно из предыдущего, необходимо наличие

кислорода для окисления органического вещества, входящего в состав

загрязнений сточных вод. Израсходованный на это кислород пополняется

главным образом за счет растворения его из атмосферного воздуха.

Таким образом, в канализационных очистных сооружениях, которые служат

для минерализации органических загрязнений, входящих в состав

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

растворение и потребление кислорода в водоеме - student2.ru

Вопрос 2

Наши рекомендации