Расчет радиального вторичного отстойника

Схема группы вторичных радиальных отстойников показана на рисунке 6.7.

Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по гидравлической нагрузке q_ssa, м³/(м²ч), с учетом концентрации активного ила в аэротенке а_а, г/л, его индекса J, см³/г, и концентрации ила в осветленной воде а_t, мг/л, по формуле

где К_ss – коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников равным 0,4, п 6.5.7 [6];

Рис.6.7 Схема группы вторичных радиальных отстойников

1- подводящий трубопровод; 2- трубопровод опорожнения; 3- отводящий трубопровод; 4- трубопровод выпуска ила; 5- иловая труба; 6- распределительная чаша.

Принимаем к проектированию вторичные радиальные отстойники аналогичные первичным диаметром D_set, м, рабочей глубиной Н_set, м, объемом зоны отстаивания W_з.о., м³, иловой зоны W_ил., м³, по типовому проекту (табл. 5.19 [9]).

Количество отстойников:

Расчет сооружений для дезинфекции сточных вод

Хлораторная

Обеззараживание сточных вод следует производить хлором или другими хлорсодержащими реагентами (хлорной известью, гипохлоритом натрия, получаемом в виде продукта с химических предприятий, электролизом растворов солей или минерализованных вод, прямым электролизом сточных вод), озоном, ультрафиолетовым излучением [6]. Установка для дезинфекции сточных вод хлором состоит из расходного склада хлора, узлов испарения жидкого хлора, дозирования газообразного хлора и образования хлорной воды. Для небольших установок хлор испаряют в той таре, в которой он хранится (табл.5.1[3]). Если требуется более 30 кг/ч хлора, то применяют испарители с искусственным подогревом.

Под действием окружающего тепла хлор в баллонах (рис.6.8) постепенно испаряется и в виде газа поступает в промежуточный баллон, где освобождается от капель жидкого хлора и механических примесей. Далее хлоргаз поступает в хлоратор-дозатор. Отдозированный хлор засасывается эжектором, перемешивается с рабочей водой и направляется в очищенную воду для дезинфекции.

Рис. 6.8 Хлораторная установка с баллонами

1 – весы; 2 – баллоны с жидким хлором; 3– промежуточный баллон; 4 - хлоратор; 5 – эжектор

Газообразный хлор дозируют вакуумными хлораторами или весовым способом. Возможно применение комбинированного способа: весового, совмещенного с дозированием хлораторами ручного регулирования. Серийно выпускаются хлораторы ЛОНИИ-100К ручного регулирования на производительность по хлору: 1,28…8,1 и 2,05…12,8 кг/ч (Кременчугский ремонтно-экспериментальный завод коммунального оборудования). Из НРБ поставляются в СНГ хлораторы с ручным, электрическим и пневматическим управлением типа ХВ-200 производительностью 2,5…25 кг/ч и типа ХВ-260 производительностью 12,5…125 кг/ч. Для дезинфекции сточных вод согласно п.8.3 [6] рекомендует следующие дозы активного хлора: после механической очистки - 10 г/м³, после биологической, физико-химической и глубокой очистки -3 г/м³.

Принимаем дозу хлора для дезинфекции вод Д_хл, г/м³, согласно [6] Расход хлора за 1 ч при максимальном расходе:

Расход хлора в сутки:

В хлораторной предусматривается установка рабочих и резервных хлораторов .

Количество баллонов-испарителей для обеспечения полученной производительности в 1 ч:

где S_бал=0,7 кг/ч – выход из одного баллона табл. 5.1 [3];

Для уменьшения количества расходных баллонов в хлораторной устанавливаются стальные бочки-испарители диаметром D=0,746 м и длиной L=1,6 м. Такая бочка имеет емкость 500 л и вмещает до 625 кг хлора. Съем хлора с 1 м² боковой поверхности бочек составляет S_хл=3 кг/ч. Боковая поверхность бочки составит с 3,65 м².

Съем хлора с одной бочки:

Для обеспечения подачи хлора в количестве q_хл, кг/ч нужно иметь q_хл /q_б=n бочек испарителя. Чтобы пополнить расход хлора из бочки, его переливают из стандартных баллонов емкостью 55л, создавая разряжение в бочках путем отсоса хлор-газа эжектором. Это позволяет увеличить съем хлора до 5 кг/ч с одного баллона и, следовательно, сократить количество одновременно действующих расходных баллонов до q_хл /5=n₁ шт.

Всего за сутки потребуется баллонов с жидким хлором q_хл^сут/55=n_сут шт. Резервные баллоны принимаем в количестве 50% от суточной потребности. Каждая бочка размещается в горизонтальном положении на платформе циферблатных весов марки РП-3Г13 размером в плане ахв мм, что обеспечивает весовой контроль расхода хлора.

При суточном расходе хлора более трех баллонов при хлораторной предусматривается хранение трехсуточного запаса хлора. Основной запас хлора хранится вне очистной станции на расходном складе рассчитанном на месячную потребность в хлоре.

В данном случае составит:

В соответствии с действующими нормами [6] для размещения оборудования и хлора в баллонах предусматривается строительство здания, состоящего из двух помещении: хлордозаторной и расходного склада хлора. Хлордозаторная оборудуется двумя выходами: один – через тамбур и второй – непосредственно наружу (со всеми дверями, открывающимися наружу). Расходный склад хлора изолируют от хлордозаторной огнестойкой стеной без проемов.

В хлордозаторной помещаем n хлоратора ЛОНИИ-100К и N баллона (грязевика) вместимостью 50 л. Каждый хлоратор, баллон (грязевик) и одни весы с бочками-испарителями, расположенные на расходном складе, образуют самостоятельную технологическую схему для испарения и дозирования хлора, работающую периодически.

Хлордозаторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0,4 МПа и расходом

где q_в=0,4 м³/кг – норма водопотребления, м³ на 1 кг хлора.

Смеситель

Для смешения хлорной воды со сточной жидкостью применяют различного типа смесители. Наиболее простым является ершовый смеситель, используемый при производительности 12÷1400 м³/сут. При больших расходах применяют дырчатые смесители, водоизмерительные лотки, смесители с перемешиванием сжатым воздухом, перепадные колодцы.

Расчет дырчатого смесителя

Дырчатый смеситель выполняется в виде железобетонного лотка с дырчатыми перегородками. Обычно устраивается 2 – 3 перегородки с отверстиями диаметром 20 – 40 мм при небольших и до 100 мм при средних и больших расходах. Схема дырчатого смесителя представлена на рисунке 6.9.

Принимаем число перегородок N = 2; диаметр отверстий d =100мм; расчётный расход сточных вод q , м³/сек.

Число отверстий в каждой перегородке:

где: V – скорость движения в отверстиях: V=1 – 1,2 м/с;

По вертикали принимаем n_в рядов отверстий, по горизонтали – n_г, всего n_в х n_г.

Рис.6.9 Схема дырчатого смесителя

1-дырчатые перегородки, 2-подача хлорной воды.

Потери напора в отверстиях каждой перегородки составят:

где:μ – коэффициент расхода равный 0,65 – 0,75;

Расстояния между центрами отверстий по вертикали и горизонтали принимаются от 1,5 до 2,5 диаметра отверстий.

Если расстояние между центрами отверстий по горизонтали 2d,м, тогда ширина смесителя: .

Расстояние между центрами отверстий по вертикали в первой перегородке (считая от конца смесителя) также принимаем равным двум диаметрам отверстий, тогда высота слоя воды перед перегородками составит:

- перед первой

- перед второй

Расстояние между перегородками принимается равным полуторной ширине смесителя:

Общая длина смесителя при двух перегородках:

Строительная высота смесителя:

Продолжительность пребывания воды в смесителе: