Концентрации загрязнений сточных вод

Расходы и концентрации загрязнений сточных вод

Расходы сточных вод

Для расчета очистной станции необходимо определить суточный расход сточных вод от населения города, промышленных предприятий и коммунальных объектов.

Суточный расход сточных вод от населенного пункта:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

где N=130000чел - количество жителей населенного пункта;

qн=300 л/чел*сут - норма водоотведения.

Среднесекундный расход сточных вод:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Суточный расход промышленного предприятия:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Среднесекундный расход сточных вод:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Расчетный расход для промышленного предприятия:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

где kпп – коэффициент суточной неравномерности расхода сточных вод для данного предприятия;

Расходы для коммунальных объектов:

1й объект: прачечная

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - суточный расход;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - расчетный расход,

где N=1000 – суточная производительность прачечной, кг/сут.;

qн=75 – норма водоотведения, л/кг сухого белья;

Кч=1 – коэффициент часовой неравномерности;

t=16 часов – время работы прачечной.

2й объект: баня

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - суточный расход; Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - расчетный расход,

где N=n*16 чел/сут, где n=30 чел/час, – суточная производительность бани;

qн=180 л/чел;

Кч=1 – коэффициент часовой неравномерности;

t=16 часов – время работы

Наимено-вание n Ед. измер. qn, л/ед Qсут, м3/сут t, час qср.сек., л/сек Кч qр, л/с  
 
Баня чел/сут 86,4 1,5 1,5  
Прачечная кг/сут 1,3 1,3  
ПП   115,74 1,2 138,89  
НП чел 496,53 1,5 744,79  

Суточный расход на КОС определяется по формуле:

QсутКОС=1,1(Qсутпп+ Qсутнп)=1,1(10000+42900) = 58190 (м3/сут)

qср.секКОС= Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 673,5 (л/с)

Максимальный секундный расход на КОС:

qmaxКОС= qср.секнп g.max+Sqркомм+ qрпп

Кg.max определяем по СНиП от «Канализация. Наружные сети и сооружения» в зависимости от среднего секундного расхода населенного пункта за вычетом расходов от коммунальных объектов:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Кg.max=1,5

qmaxКОС =493,73*1,5+(1,5+1,3)+138,89 = 882,29 (л/с)=0,88229(м3/сек)

Подберём насосы для КОС:

Трубопровод устраивается в 2 линии, расход через одну

q1тр = qср.секКОСmax/2 =882,29/2=441,14(л/с)

Диаметр напорного трубопровода определяется по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 0,78 м

Диаметр напорного трубопровода принимается dсорт = 600 мм, тогда скорость равна:

V = Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru (м/с)

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Гидравлический радиус:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Коэффициент Шези определяется по формуле Маннинга:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Гидравлический уклон равен:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Потери напора по длине определяются по формуле:

hl=lтрJ=3400*0,0052=17,59 м

lтр=3400м

Требуемый напор насосной станции определяется по формуле:

Нтргеом+1,1hl+hнс+1=10+1,1*17,59+4+1=34,35м

Нгеом=10м; hнс=2÷4м

По известному расчетному расходу qр=qmaxКОС =882,29л/с=3176,24 м3/ч и требуемому напору Нтр=34,35м подбираем насосы грунтовые: Гру 800/40. Общее количество насосов – шесть: 4 рабочих и 1 резервный. Подача 1 насоса:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод

По таблице №25 СНиП 2.04.03-85 норма загрязняющего вещества для бытовых сточных вод - а [г/чел сут] в расчёте на 1-го жителя составляет:

а значение
Взв. вещество
БПК неос.
БПК осв.
N
P 3,3

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрация загрязнений в бытовых водах находится по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрация смеси сточных вод находится по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Сввпп = 200 мг/л – концентрация загрязнений по взв. веществам для промышленного предприятия.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где СБПКнеос.пп=100 мг/л – концентрация загрязнений по БПКнеос. для промышленного предприятия.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

СБПКосв.пп=0,8* СБПКнеос.пп=0,8*100=80 (мг/л)

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru



2. Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Выбор метода очистки и состава очистной станции

Коэффициент смешения

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , где:

qст=0,6735 м3/с – среднесекундный расход сточных вод для очистных сооружений;

qст=6,5 м3/с – расход в реке при 95% обеспеченности;

g-коэффициент смешения, показывающий, какая часть расхода реки смешивается с данным расходом сточных вод [доли единицы].

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

z=1,5 – коэффициент, зависящий от выпуска сточных вод ( в данном случае русловой выпуск)

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Lф – расстояние до расчётного створа по фарватеру, м;

Lпр – расстояние до расчётного створа по прямой, м.

Коэффициент турбулентной диффузии определяется:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Vp=0,75 м/с – средняя скорость течения реки, м/с;

Нр=2,73 м – средняя глубина реки, м

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Кратность разбавления n - это количество объёмов речной воды, участвующих в смешении данных объёмов сточных вод:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Необходимая степень очистки

Необходимая степень очистки регламентируется «Правилами охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами» и определяется по следующим показателям:

1) По взвешенным веществам, m:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , где

в=12 мг/л – фоновое содержание взвешенных веществ в водоёме до сброса сточных вод;

р – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в водоёме после сброса сточных вод; принимается в зависимости от категории водоёма:

категория I х/п II в/х I р/х II р/х
р, мг/л 0,25 0,75 0,25 0,75

В данном случае водоем II вида рыбохозяйственного значения, следовательно принимаем p=0,75 мг/л.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Требуемый эффект очистки определяется:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Сввисх – исходная концентрация взвешенных веществ в сточной воде

2) По биохимической потребности в кислороде БПК, LБПК:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где kст, kр – константы скорости потребления кислорода в сточной воде и реке

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Тст=150 – зимняя температура сточных вод

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Тр=100 – зимняя температура реки

Продолжительность перемешивания воды в реке от места выпуска до расчётного створа определяется:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

LПДК – предельно допустимая концентрация по БПК в расчётном створе; зависит от категории водоёма:

категория I х/п II в/х I р/х II р/х
LПДК, мг/л

Для водоема рыбохозяйственного назначения II вида принимаем LПДК=3 мг/л.

Lр=1,5 мг/л – фоновая концентрация по БПК в речной воде до сброса сточных вод.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru (мг/л)

Требуемый эффект очистки по БПК определяется:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

3) Биохимической потребности в кислороде БПК с учётом растворенного кислорода:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Ор=4,9 мг/л – содержание кислорода в реке до сброса сточных вод;

О2=4 мг/л – минимальное содержание кислорода в воде для данной категории водоёма.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru (мг/л) Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Естественных процессов самоочищения в водоеме не достаточно для обработки органического загрязнения, поступающего со сточными водами. В данном случае необходимая степень очистки принимается: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

Требуемый эффект очистки по БПК с учётом растворённого кислорода определяется:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
2.3 Выбор метода очистки и состава очистной станции

На основании требуемых эффектов очистки сточных вод по всем загрязнениям и суточному расходу сточных вод назначаем метод очистки:

Метод очистки Ориентировочные показатели концентрации на выходе Ориентировочные значения эффекта очистки  
 
 
 
ВВ,мг/л БПК,мг/л ВВ,% БПК,%  
Механическая 80 и более не нормиров. не более 70 не более 30  
Механическая+неполная биологическая 30 и более 80 и более не более 90 не более 75  
 
Механическая+полная биологическая не менее 15 не менее 15 не более 97 не более 95  
 
Механическая+полная биологическая+доочистка менее 15 менее 15 более 97 более 95  
 

На основании полученных результатов m=19,63 мг/л ; LБПК=3 мг/л ; Этрвв=90,8% ; ЭтрБПК=98,65% принята схема с механической, полной биологической очисткой сточных вод и доочисткой:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

1,2,3,4 – механическая очистка

5,6 – биологическая очистка

7,8 – обеззараживание

9 – доочистка

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

3. Механическая очистка

3.1 Приёмная, сборные камеры и коммуникации

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Приёмная камера служит для приёма сточных вод из напорных трубопроводов. К приёмной камере присоединяется трубопровод аварийного выпуска и канал для транспортировки сточных вод на решётки.

Приёмная камера представляет собой ж/б резервуар с затвором аварийного выпуска и входом в канал. Размеры приёмной камеры зависят от пропускной способности очистных сооружений и принимаются по величине расчётного расхода из таблицы 4.67 [12] или определяются расчетом, исходя из времени пребывания сточных вод в камере в течение 10-15 сек.

Максимальный секундный расход:

qКОСmax=0,88228 м3/сек=3176,23 м3

Диаметр напорного трубопровода 600 мм, скорость в трубопроводе 1,56 м/с

Время пребывания в приемной камере принимаем tпреб=10 сек. Расчетный объем камеры Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м3

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Задаемся геометрическими размерами: А - длиной, В – шириной, при условии Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru : А=3м; В=2м.

Определяем высоту слоя воды в камере: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м.

Принимаем стандартное значение Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

Общая высота приемной камеры: Н= h + 0,4 м=2000 м. Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 3.2 Решётки, дробилки

Для улавливания из сточных вод крупных нерастворенных загрязнений применяют решетки или решетки-дробилки. Они являются первым элементом всех технологических схем очистки, независимо от способа подачи на них сточных вод – самотеком или под напором насосной станции. Выполняются из круглых, прямоугольных или иной формы металлических стержней. Для бытовых сточных вод ширина прозоров между стержнями решетки принимается не более 16 мм.

Размер решеток принимается из условия обеспечения в прозорах скорости 0,8-1,0 м/с при максимальном притоке на очистные сооружения и 1,2 м/с для решеток-дробилок. Минимальная скорость не должна быть менее 0,4 м/с для предупреждения выпадения отбросов на дно канала из воды.

В данном курсовом проекте приняты решетки типа МГ 9Т с размерами BxH 1000х2000 мм; толщина стержней S=8 мм, число прозоров решетки n=39, ширина прозоров b=16 мм.

Определяем количество прозоров, необходимых для пропуска поступающих сточных вод:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , шт

где q=0,882 м3/с – максимальный секундный расход ст. вод;

Кст =1,1 – коэффициент, учитывающий стеснение потока;

h - глубина воды перед решеткой:

h= Н – 0,5(0,3)=2-0,5=1,5, м

Vp – скорость воды в решетке, для расчета примем 1,1 м/с.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , шт

Рассчитываем общую ширину решеток:

Вобщ=S(nтреб – 1) + b*nтреб= 0,008(37 – 1) + 0,016*37=0,88, м,

Исходя из общей ширины решеток (0,88 м) и ширины одной решетки (1 м), согласно СНИП 2.04.03-85 Канализация наружные сети и сооружения принимаем 1 резервную решетку и 1 рабочую. Предусматривается устройство обводной линии для пропуска воды в случае аварийного засора решеток. Пол здания располагают на высоте не менее 0,5 м. От уровня воды в канале, между решетками для их обслуживания предусматриваются походы 1,2 м.

Определяем потери на местные сопротивления в решетке

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

где Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - коэфф. местных сопротивлений,

где Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - коэфф.зависящий от формы стержней: 2,42 –прямоугольные;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru - угол наклона решетки, 800;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

g – ускорение свободного падения;

Р =3 – коэфф. учитывающий максимально-возможное засорение в решетке.

Vр – скорость в решетке, определим из выражения:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м/с,

Где n – количество прозоров в принятой решетке.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м.

hреш< h выступа

Принимаем величину перепада дна канала после решетки , компенсирующего величину потерь.

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru РМУ-3

       
    Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 0.000

Назначаем конструктивно длину канала перед решеткой 1,2 м, длина канала Lк=2 м.

Определяем количество отбросов задерживаемых на решетках:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м3/год Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3/час,

где qотб=8 л/чел*год – норма отбросов на одного человека в год.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м3/год=2,85 м3/сут=0,189 м3/час

Масса отбросов М= g*Qотб/1000, т/сут,

где g=750 кг/м3 – объемный вес отбросов;

М=750*1040/1000=780, т/год = 2,14 т/сут = 0,089 т/час.

m= M*K – масса отбросов с учетом неравномерного их поступления

К=2

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru m=0,089*2=0,178 т/час.

По m, кг/час – подбираем марку дробилки: Д-3б производительностью 0,3-0,6 т/час, 1 рабочую и 1 резервную.

Лотки, трубопроводы

Сточные воды на очистных сооружениях движутся по открытым лоткам и каналам. К некоторым сооружениям (радиальным отстойникам, аэротенкам, биофильтрам) вода подводится дюкерными трубопроводами. Гидравлический расчет коммуникаций производится на пропуск максимального секундного расхода сточных вод. Скорости потока по лоткам и трубам принимаются в зависимости от характера сточной жидкости в следующих пределах:

· для неочищенной воды – 0,9-1,0 м/с

· для воды, прошедшей песколовку – 0,75-1,0 м/с

· для очищенной воды – 0,5-1,0 м/с

· для осветленной воды – 0,6-1,0 м/с

В трубопроводах скорость принимают V=0,7¸1,2 м/с; наполнение h/d=1

Наименьший диаметр напорных илопроводов 150 мм. Соотношение глубины протока к его ширине в самотечных лотках и каналах следует принимать 0,5-0,75.

1)Расчет лотков:

а) на полный расход:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

qmax= qКОСmax=882,28 л/сек

qсред=qср.секКОС= 673,5 л/сек

qmin=Q=440,48 л/сек

По таблице 33 [11] для максимального, среднего и минимального расходов подбираем ширину лотка Вл, наполнение h/b, скорость V и уклон i:

Вл=1000 мм

Наполнение, h/B Уклон
i=0,0011
q, л/с V, м/с
0,47 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmin=440,48 V min=0,93
0,65 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qсред=673,5 V ср=1,03
0,81 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmax=882,28 V max=1,09

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru б) при разделении потока на два:

Вл=800 мм

Наполнение, h/B Уклон
i=0,001
q, л/с V, м/с
0,46 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmin=220,24 V min=0,76
0,62 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qсред=336,75 V ср=0,84
0,78 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmax=441,14 V max=0,89

2) Расчет трубопроводов:

а) на полный расход:

Трубопровод подбираем на максимальный расход: qmax= 882,28 л/сек при наполнении h/d=1:

d=1100

Наполнение, h/d Уклон
i=0,0009
q, л/с V, м/с
0, 51 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmin=440,48 V min=0,91
0,67 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qсред=673,5 V ср=1,01
0,98 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmax=882,28 V max=0.93

б) при разделении потока на два:

d=800

Наполнение, h/d Уклон
i=0,0011
q, л/с V, м/с
0, 52 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmin=220,24 V min=0,83
0,90 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qсред=336,75 V ср=0,92
0,94 Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qmax=441,14 V max=0.90

Песколовки

Тип песколовок принимается по суточному расходу сточных вод: QсутКОС= 58190м3/сут.

Выбираем горизонтальную песколовку с круговым движением воды (Qсут Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 64000 м3/сут).

Рабочие параметры для данного типа песколовок:

  Песколовка   Гидравлическая крупность песка Скорость движения сточных вод vs, м/с, при притоке   Глубина Н Количество задерживае­мого песка   Влажность песка Содержание песка в осад­ке
  u0, мм/с минимальном максималь-ном м л/чел.-сут % %
  Горизонтальная   18,7—24,2   0,15   0,3   0,5—2   0,02     55—60

Основные размеры песколовки: d=6м; Вл=1,8м; r=0,4; Hk=4,2м.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Площадь живого сечения периферийного лотка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , где

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru =0,3м/с – скорость движения сточных вод при максимальном притоке;

nc=2 – количество секций песколовки.

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qКОСmax=0,88228 м3/сек

Назначаем h2=0,5м;

Определим Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

Количество осадка песка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

где Nж – количество жителей в населенном пункте;

qпеска=0,02л/чел*сут – количество песка, задерживаемого песколовкой, на 1 жителя в сутки;

Требуемый объем конуса песколовки:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ;

Фактический объем конуса песколовки:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , где

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Песковые площадки

Годовое количество песка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Требуемая площадь площадки:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Количество песковых площадок принимаем: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

Площадь одной площадки:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

С учетом проезжей части между площадками фактическая площадь отчуждения под площадки определяется:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

Радиальный отстойник

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Рис. 5. Первичный радиальный отстойник

1 — илоскреб; 2 —распределительная чаша; 3— подводящий трубопровод; 4 — трубопровод сырого осадка; 5 — жиросборник; 6 — насосная станция; 7 —отводящий трубопровод

1) Определение гидравлической крупности:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru
Где Нset – глубина проточной части в отстойнике, м;

Kset – коэффициент использование объема проточной части отстойника;

tset – продолжительность отстаивания;

n2 – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения;

h1=0,5м – высота слоя осаждаемой жидкости в лабораторном цилиндре.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

2. Определение диаметра отстойника:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Принимаем стандартный диаметр отстойника – 24м

3. Определяем производительность одной секции отстойника, м3/ч:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Dset — диаметр отстойника, м;

den —диаметр впускного устройства, м;

uо — гидравлическая крупность задержива­емых частиц, мм/с, определяемая по формуле (30);

vtb — турбулентная составляющая, мм/с, при­нимаемая по табл. 32 в зависимости от скорости потока в отстойнике vw, мм/с;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3/ч.

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

4. Проверяем количество секций:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

5. Количество осадка, задерживаемого в отстойнике:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

6. Определяем объем осадка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Где Р – влажность удаленного осадка, %;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

7. Высота слоя осадка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

8. Определяем общую высоту отстойника:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

9. Определяем требуемый объем приямка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Назначаем размеры приямка:

Принимаем диаметр Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Высота приямка равна:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Принимаем высоту приямка равной 1,2 м.

 
  Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 4. Биологическая очистка

Аэротенки.

Суточный расход очистных сооружений Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru =58190 м3/сут, входная концентрация по БПК Len =123,25 мг/л, что менее 150 мг/л. Следовательно для биологической очистки принимаем аэротенк-смеситель без регенератора.

Удельная скорость окисления 1 мг беззольного вещества ила:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , БПКполн(г×ч),

гдеLex = 15 мг/л - БПКдолн очищенной воды;

С0=2 мг/л – концентрация растворенного кислорода;

По СНиП 2.04.03-85 принимаются значения определяетсяпо уравнению (49) СНиП 2.04.03-85:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru = 85 мг/(г*ч) – максимальная скорость окисления для городских сточных вод;

Kl = 33 мг/л – константа, характеризующая свойства загрязняющих органических веществ;

K0 = 0,625 мг/л – концентрация растворенного кислорода;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru = 0,07 л/г – коэффициент ингнгибирования продуктами распада активного ила.

Дозу активного ила назначаем ai = 2 г/л.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru мг БПКполн/(г×ч).

Период аэрации определяетсяпо уравнению (48) СНиП 2.04.03-85:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ;

Где s=0,3 – зольность ила, принимаемая по табл. 40 СНиП.

Нагрузка на активный ил:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru .

Объем аэротенков:

Wat = qwtatm = 3176,23.3,21 = 10183,77 м3,

Где qw =3176,23 м3/ч.

Степень рециркуляции определяется по формуле (52) СНиП 2.04.03-85:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

Где Ji – иловый индекс, равный 130, при нагрузке на ил qi=100 мг/(г*сут).

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Конструктивные параметры аэротенка:

Площадь аэротенка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м2

где Н – рабочая глубина аэротенка, по типовому проекту принимаем равной 6 м.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м2.

Принимаем количество секций аэротенка равным 3.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Рабочий объем одной секции: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3.

Принимаем аэротенк с рабочим объемом секции 3780 м3 по типовому проекту 902-2-268.

Рабочая глубина 5 м, ширина коридора 6 м, число коридоров 3, длина секции 42 м.

Для интенсификации процессов окисления органических веществ в аэротенках устраивается система аэрации. В данном курсовом проекте принята пневматическая система аэрации, среднепузырчатая. Устроена она в виде решетки из дырчатых труб по дну коридора аэротенка.

Удельный расход воздуха qair, м33 очи­щаемой воды определяется по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где qо — удельный расход кислорода воздуха, принимается 1,1 мг на 1 мг снятой БПКполн;

K1 — коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимается для среднепузырчатой аэрации K1 = 0,75;

K2 — коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов ha и принимае­мый по табл. 43 [5]; ha=5м, следовательно K2=2,92.

KT — коэффициент, учитывающий температу­ру сточных вод и опре­деляется по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Tw — среднемесячная температура воды за летний период, 16°С;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

K3 — коэффициент качества воды, для городских сточных вод принимается 0,85;

Ca — растворимость кислорода воздуха в во­де, мг/л, определяемая по формуле

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где CT — растворимость кислорода в воде в за­висимости от температуры и атмосфер­ного давления, принимаемая по спра­вочным данным (принимаем равной 9);

ha — глубина погружения аэратора, 5 м;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

CO — средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом приближении СО допускается принимать 2 мг/л и не­обходимо уточнять на основе технико-экономических расчетов с учетом фор­мул (48) и (49).

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м33

Производительность аэратора:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3/ч.

Принимаем типовую воздуходувную станцию на производительность 25 тыс. м3/ч. Марка используемых воздухонагнетателей ТВ 80-1,6. Число агрегатов: 4 рабочих + 1 резервный. Установленная мощность 400 кВт. Размеры здания 30х18 м; строительный объем 6420 м3.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru 4.2 Вторичные отстойники.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Вторичные отстойники рассчитываются по гидравлической нагрузке на поверхность.

Согласно [5], рассчитываем нагрузку на поверхность вторичных отстойников после аэротенков по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м32 ч

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

Тип вторичных отстойников как и первичных радиальный, диаметр отстойника 40 м.

Hset=3,65 м – глубина зоны отстаивания (по типовому проекту);

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

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м32 ч

Площадь поверхности вторичных отстойников: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м2.

Площадь одного отстойника диаметром 40 м составит: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м2.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Количество секций вторичных отстойников: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Получившееся количество секций вторичных радиальных отстойников диаметром 40 метров – 3. Это минимально допустимое количество отстойников, поэтому, согласно [5], расчетный объем отстойников необходимо увеличить в 1,3 раза:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м2;

Окончательное количество секций вторичных отстойников: Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Подбираем типовой вторичный отстойник со следующими параметрами:

Диаметр отстойника, м Гидравлическая глубина отстойника, м Глубина зоны отстаивания, м Высота иловой зоны, м Диаметр трубопровода,мм Объем зоны, м3 Расчетная пропускная способность, м3/ч при Т=1,5ч
подводящего отводящего иловой отстойной
4,35 3,65 0,7

Объем осадка во вторичных отстойниках после аэротенков определим по формуле:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3/сут,

ρ=1т/м3 – плотность осадка;

где Wа/и – влажность осадка (активного ила) после аэротенка, определяется в зависимости от ar:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Wа/и=99,54%

Иа/и – масса активного ила, сухого вещества, т/сут:

Ri – степень рециркуляции активного ила.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru т/сут,

at=15г/л – концентрация ила в осветленной воде;

Pi – прирост активного ила, мг/л:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

где Ccdp — концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, равна 150 мг/л;

Kg — коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производст­венных сточных вод Kg = 0,3.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru мг/л.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , т/сут.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3/сут.

Объем осадковой части отстойника должен быть поместить 2-х суточный объем осадка:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru м3 = Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Сооружения доочистки

Для данной производительности КНС (58190 м3/сут) в качестве сооружению доочистки приняты скорые фильтры.

Требуемый эффект доочистки по БПК:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

Где Len – концентрация по БПК на входе на фильтры, мг/л;

Lex – концентрация по БПК на выходе из фильтров доочистки, мг/л.

По полученному эффекту подбираем фильтры ОКСИПОР: гравийная загрузка, гравийный каркас.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Общая площадь скорых фильтров, м2:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

Q – производительность станции, м3/сут;

Т=24 часа – продолжительность работы станции в течение суток;

vн – скорость фильтрования при нормальном режиме, для принятого фильтра равна 7 м/ч;

nпр – число промывок одного фильтра в сутки, принято равным 2;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru qпр – удельный расход на промывку одного фильтра, м32:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru ,

где ω – интенсивность промывки, по [1] принято равным 14 л/с*м2;

tпр – продолжительность промывки, согласно [1], равно 7 мин;

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м32.

Τпр – время простоя фильтра в связи с промывкой; так как для данного фильтра предусмотрена воздушная промывка, принимается равным 0,5 часа.

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м2.

Количество необходимых фильтров:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru

Принимаем 10 фильтров. Площадь одного фильтра равна:

Концентрации загрязнений сточных вод - student2.ru , м2.

Размеры одного фильтра в плане принимаем 6,5х5 м.

Высота фильтра:

H=hп+hф+hв+hб=0,2+1,5+2+0,5=4,2 (м),

Где hб – высота бортика, м;

hв – слой воды над фильтром, м;

hф – фильтрующий слой, м;

hп – поддерживающий слой, м.

Наши рекомендации