Проектирование очистных канализационных сооружений населенного пункта и железнодорожной станции

растворенного кислорода, мг/л (принимаем равной 2).

ke — константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ.

ko — константа, характеризующая влияние кислорода.

φ - коэффициент ингибирования продуктами распада активного или, л/г.

Определение продолжительности окисления органических загрязнений (СНиП т.54):

где: S — зольность ила, принимается равной 30% по т.40 СНиПа Вычислим продолжительность регенерации:

Определим продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк — регенератор»:

.

Определим объем аэротенка Wat СНиП ф.58 и регенератора Wr ф.59.

.

.

Определим суммарный объем аэротенка.

W = Wa + Wr = 3552 + 2421 = 5973 м³.

Проверим иловый индекс:

Определим иловой индекс активного ила:

По т.41 СНиП определяем иловой индекс, который соответствует этой нагрузке:

Ji = 75,7 см3/г.

Рассчитанный иловый индекс не совпадает с принятым в начале расчета, поэтому продолжаем итерации.

Степень рециркуляции, который соответствует этому иловому индексу определяется по ф.52 СНиПа:

Рассчитываем БПК в начале аэротенка с учетом разбавления (СНиП стр.

36).

мг/л.

Рассчитываем время пребывания сточной воды в аэротенке:

Определяем дозу ила в регенераторе:

Определим удельную скорость окисления органических загрязнений:

Определение продолжительности окисления органических загрязнений (СНиП т.54):

Вычислим продолжительность регенерации:

Определим продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк — регенератор»:

.

Определим объем аэротенка Wat СНиП ф.58 и регенератора Wr ф.59.

Определим суммарный объем аэротенка.

W = Wa + Wr = 3294 + 1938 = 5232 м³.

Проверим иловый индекс:

Определим иловой индекс активного индекса:

По т.41 СНиП определяем иловой индекс, который соответствует этой нагрузке:

Ji = 73,1 см3/г.

Рассчитанный иловый индекс не совпадает с принятым в начале расчета, поэтому продолжаем итерации.

Степень рециркуляции, который соответствует этому иловому индексу определяется по ф.52 СНиПа (примем дозу ила 3,5 г/л):

Рассчитываем БПК в начале аэротенка с учетом разбавления (СНиП стр.

36).

мг/л.

Рассчитываем время пребывания сточной воды в аэротенке:

Определяем дозу ила в регенераторе:

Определим удельную скорость окисления органических загрязнений:

Определение продолжительности окисления органических загрязнений (СНиП т.54):

Вычислим продолжительность регенерации:

Определим продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк — регенератор»:

.

Определим объем аэротенка Wat СНиП ф.58 и регенератора Wr ф.59.

Определим суммарный объем аэротенка.

W = Wa + Wr = 3373 + 2342 = 5715 м³.

Проверим иловый индекс:

Определим иловой индекс активного индекса:

По т.41 СНиП определяем иловой индекс, который соответствует этой нагрузке:

Ji = 75,4 см3/г.

Степень рециркуляции, который соответствует этому иловому индексу определяется по ф.52 СНиПа:

Рассчитываем БПК в начале аэротенка с учетом разбавления (СНиП стр.

36).

мг/л.

Рассчитываем время пребывания сточной воды в аэротенке:

Определяем дозу ила в регенераторе:

Определим удельную скорость окисления органических загрязнений:

Определение продолжительности окисления органических загрязнений (СНиП т.54):

Вычислим продолжительность регенерации:

Определим продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк — регенератор»:

.

Определим объем аэротенка Wat СНиП ф.58 и регенератора Wr ф.59.

Определим суммарный объем аэротенка.

W = Wa + Wr = 3373 + 2253 = 5626 м³.

Проверим иловый индекс:

Определим иловой индекс активного индекса:

По т.41 СНиП определяем иловой индекс, который соответствует этой нагрузке:

Ji = 75,4 см3/г.

Подбираем четыре секции 2-х коридорного аэротенка-смесителя с шириной каждого коридора 4 м, длиной 40 м, рабочей глубиной 4,5 м и объемом каждой секции 1440 м³. Общий объем аэротенков 5760 м³.

Аэротенки-смесители можно использовать для очистки высококонцентрированных сточных вод, в них меньше сказывается влияние токсических веществ и резких колебаний расходов. В связи с этим аэротенки-смесители рекомендуется применять для очистки городских сточных вод с примесью значительного количества промышленных сточных вод, содержащих токсические органические вещества в допускаемых пределах.

Для очистки высококонцентрированных сточных вод аэротенки-смесители целесообразно применять в качестве первой ступени.

Рис. 6 Аэротенк-смеситель.

3.

6. Расчет вторичных отстойников.

Из-за значительного расхода сточных вод вторичные отстойники проектируем радиального типа. Расчет ведется по нагрузке qssa, [м3/м2ч] по СНиП ф.

67. Принимаем H, м, ориентируясь на типовые отстойники. Строительная высота вторичных отстойников диаметром 40 м равна 3,65 м, где Hset = 3,65 — 0,3 = 3,35 м.

где: 0,3 — высота нейтрального слоя.

где: Kss — коэффициент отстаивания объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников — 0,4;

at — следует принимать не менее 10 мг/л, принимаем 12 мг/л; Значения Ji и ai берем из расчета аэротенка (Ji=74 см3/г, ai = 3 г/л).

м3/м2ч.

Определим площадь всех отстойников F, м2.

Задаемся диаметром отстойников Dset = 25 м. Принимаем три отстойника. Определим площадь поверхности одного отстойника.

Определим число отстойников.

Принимаем 3 шт. типовых отстойников D = 25 м.

4. Расчет сооружений по обработке осадков.

Количество сырого осадка:

K = 1,1 — коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализов (равный 1,1 — 1,2);

Cex = 258 — концентрация взвешенных веществ в воде, поступающие на первичные отстойники;

Q = 25 645 — средний расчетный расход сточных вод;

Э = 0,4 — эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках.

Объем сырого осадка вычисляем по формуле:

γ =1 т/м3 плотность осадка;

Вл = 95% влажность сырого осадка.

Расход избыточного активного ила:

а — коэффициент прироста активного ила (0,3 — 0,5), принимаем равным 0,3;

La = 294 — БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды;

b — вынос активного ила из вторичных отстойников (12 -15 мг/л), принимаем равным 15 мг/л.

Объем избыточного активного ила:

Вл = 97,5% - влажность неуплотненного активного ила.

Определение средней влажности смеси активного ила и сырого осадка:

4.

1. Расчет илоуплотнителя.

Рассчитываем прирост активного ила:

П = 0,8 · Вв + 0,3Lа где Вв — количество взвешенных веществ, поступающих в аэротенк;

Lа — БПК сточной воды, поступающей в аэротенк.

П = 0,8∙137 + 0,3∙294 = 178,6 мг/л.

Максимальный прирост:

Пмах = К∙П = 1,2∙178,6 = 214,3 мг/л Максимальный приток избыточного активного ила при его концентрации С = 20 г/л.

.

Предполагаем, что будут использованы два радиальных илоуплотнителя. Согласно СНиП 2.

04.03−85 при С = 20 г/л принимаем расчетную нагрузку на площадь зеркала уплотнителя q ≈ 0,3 м3/(м2∙ч). Полезная площадь поперечного сечения радиальных илоуплотнителей.

.

Диаметр радиального илоуплотнителя высчитываем.

Принимаю три радиальных илоуплотнителя диаметром D = 5 м (два рабочих и 1 резервный). Необходимая высота рабочей зоны при продолжительности уплотнения 8 ч составит Н = 0,3*5 = 1,5 м.

Общая высота илоуплотнителя при использовании илосркеба, Но = 1,5 + 0,3 + 0,3 = 2,1 м.

4.

2.Расчет метантенка.

Расчет метантенков заключается в определении необходимого их объема в зависимости от количества поступающего в них сырого осадка и избыточного активного ила. Расчет расхода осадка и ила по беззольному веществу при зольности осадка Зос = 30%, зольности активного ила Зил = 25% и гигроскопической влажности осадка и ила Вг и Вг' равной 5%:

Средние значение зольности.

Требуемый объем метантенка:

Д — суточная доза загрузки осадка в метантенк, в %.

При влажности исходной смеси 97% доза загрузки для термофильного режима составит Д = 19%. Принимаем 2 типовых метантенка d = 16,6 м, полезным объемом одного резервуара 2500 м³. Высота верхнего конуса 2,5 м, цилиндрической части 12,5 м, нижнего конуса 3,05 м.

Распад беззольного вещества:

Rr = Rlim — Kr· Д = 47,3 — 0,17 · 19 = 44%.

Kr = 0,17 — коэффициент зависящий от влажности осадка (таблица 61 СНиП 2.

04.03−85).

Максимально возможное сбраживания беззольного вещества осадка, т. е. предел сбраживания.

Rlim = (ао · Обез+ аи · Ибез)/Мбез = (53· 6,2 + 44· 10,8)/17 = 47,3%.

ао = 53%, аи = 44% - пределы распада осадка и ила.

Выход газа:

Суммарный выход газа:

Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем мокрые газгольдеры, вместимость которых Vг, рассчитывается на 2−4 часовой выход газа:

.

Принимаем 2 газгольдера V = 400 м³ с внутренним диаметром резервуара 7,7 м, колокола 7 м, высота газгольдера 10,3 м, резервуара 5 м и колокола 5,1 м.

4.

3. Расчет аварийных иловых площадок.

Количество осадка 258 м3/сут или 258· 60 дней = 15 480 м³. Принимаем иловые площадки на искусственном основании с дренажом. Определим полезную площадь иловых площадок:

где.

Vос — двухмесячный объем осадка, Vос = 15 480 м³;

qил — нагрузка на площадку, составляющая 1,5 м3/м2.

Общая площадь иловых площадок составит:

Fобщ = 1,2 · Fпол = 1,2 · 10 320 = 12 384 м².

1,2 — коэффициент, учитывающий наличие пандусов и откосов. Принимаем карты размером 40×100 м. Тогда число карт равно:

.

4.

4. Расчет фильтр-прессов.

Расчет фильтр-прессов ведется по формулам, предоставленным лабораторией МГСУ.

Количество сухого вещества обезвоженного осадка в сутки определяется по зависимости:

.

где Мсух — количество осадка на станции; Р — среднее значение влажности.

Принимаем производительность фильтр-прессов П = 7 кг/ч (по табл.

62 СНиП). При работе фильтр-прессов 8 часов в сутки необходимая площадь фильтров составит:

Принимаю один рабочий и один резервный фильтр-пресс ФПАКМ-5У.

Рис. 7 Фильтр-пресс.

Заключение

.

Согласно заданию на курсовой проект были запроектированы очистные сооружения для полной биологической очистки сточных вод населённого пункта с суточным расходом 25 645 м3/сут, при концентрации взвешенных веществ в смеси бытовых и производственных сточных вод 258 мг/л и концентрации органических загрязнений по БПКполн 294 мг/л.

Выбрана приемная камера Для механической очистки сточных вод приняты следующие сооружения: механическая ступенчатая решетка, аэрируемая песколовка, первичные радиальные отстойники.

Для биологической очистки сточных вод приняты следующие сооружения: аэротенки-смесители и вторичные отстойники.

Для обеззараживания сточных вод принято хлорирование.

6.

Список литературы

РД-07−367−00.

СНиП 2.

04.03−85 Канализация. Наружные сети и сооружения СНиП 23−01−99 «Строительная климатология» .

РД 52.

24.643−2002.

Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям ГОСТ 12.

1.007−76 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности».

Амбросова Г. Т., Глазков Д. В. Водоотведение и очистка сточных вод. Сооружения механической очистки: Методические указания для выполнения курсового проекта. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2009.

СНиП 2.

04.03−85. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Канализационные наружные сети и сооружения, 1986.

Оборудование водопроводно-канализационных сооружений/ А. С. Москвитин, Г. М. Мирончик, Р. Г. Шапиро; Под ред. А. С. Москвитина. М.: Стройиздат, 1979. 430 с.

Справочник проектировщика: канализация населенных мест и промышленных предприятий/ Ред. В. Н. Самохин. М.: Стройздат, 1981. 638 с.

Глазков Д. В. Водоотведение и очистка сточных вод. Сооружения биологической очистки. Методические указания для выполнения курсового проекта. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2011.

Глазков Д. В. Водоотведение и очистка сточных вод. Сооружения для обработки осадков. Методические указания для выполнения курсового проекта. — Новосибирск: Изд-во СГУПСа, 2011.