Очистные сооружения канализации

Для съезда автотранспорта на песковые площадки надлежит устраивать пандус уклоном 0,12−0,2.

5.2 Илоуплотнители.

Осаждающийся во вторичных отстойниках активный ил имеет высокую влажность. Направлять в метантенки огромную массу избыточного активного ила с высокой влажностью нерентабельно, поэтому его предварительно уплотняют. Активный ил уплотняют в специально выделенных отстойниках — илоуплотнителях. Максимальный расход избыточного активного ила:

где — объем избыточного активного ила, м3/сут;К — коэффициент сезонной неравномерности прироста ила, принимается равным 1,15−1,2;Количество иловой воды:

где — влажность неуплотненного избыточного активного ила;- влажность уплотненого избыточного активного ила, принимается по [1]; Полезная площадь илоуплотнителейгде — скорость движения жидкости в проточной зоне илоуплотнителя, принимается по [1]; Площадь поперечного сечения центральных трубгде — скорость движения жидкости в подающей центральной трубе, принимается равной 30 мм/с;Общая площадь илоуплотнителей: Диаметр илоуплотнителя:

где — число илоуплотнителей;

К строительству принимаются 2 вертикальных уплотнителя по типовому проекту 902−2-166 (табл. 12.4 [8]) диаметром 9 м, имеющие высоту цилиндрической части 4,2 м и высоту конической части 5,1 м. Требуемая высота проточной частигде t — продолжительность уплотнения, [1]Требуемый объем иловой камерыгде — продолжительность нахождения ила в иловой камере, принимается равной 8 ч при одноразовой выгрузке осадка в смену;

Требуемая высота иловой камеры:

Требуемая строительная высота илоуплотнителя:

где h1 — высота кромки уплотнителя над уровнем воды, принимается равной 0,3 м;h2 — высота нейтрального слоя, принимается равной 0,3 м;h4- зазор между центральной трубой и отражательным щитом, принимается равным 0,5 м. Количество уплотненного ила:

5.3 Метантенки.

Расчет метантенков сводится к определению объема метантенков, количества образующегося газа, объема газгольдеров, количества тепла от сжигания выделяющегося газа, общего расхода тепла (на подогрев осадка, восполнение теилопотерь через стенки метантенка и обогрев служебных помещений станции), требуемого расхода топлива, количества осадка, направляемого на дальнейшую обработку. Режим сбраживания принимается мезофильный (30−35°) или термофильный (50−53°).Объем метантенкагде — объем смеси сырого осадка, уплотненного избыточного активного ила или биопленки и дробленых отбросов, м3/сут; - суточная доза загрузки, принимается по табл. 59 [1] и зависит от выбранного режима сбраживания и влажности смесиPsm, которая определяется по формуле:

где — сухое вещество сырого осадка, избыточного активного ила и дробленых отбросов, т/сут:К строительству принимаются 2 метантенка по типовому проекту 902−2-227, [8], диаметром 12,5 м, высотой верхнего конуса 1,9 м; высотой цилиндрической части 6,5 м, высотой нижнего конуса 2,15 м, полезным объемом 1000 м3Количество распавшегося органического вещества:

где — распад беззольного вещества загружаемого осадка в %, определяется по формуле:

где — максимально возможное сбраживание беззольного вещества в %, принимается для сырого осадка и дробленых отбросов 53%; для избыточного активного ила 44%; для смеси сырого осадка и избыточного активного ила или биопленки как сред неарифметическое:

где суммарное сухое беззольное вещество осадка, загружаемое в метантенки, т/сут, определяется по формуле:

где -сухоебеззольное вещество соответственно сырого осадка, дробленых отбросов активного ила, т/сут; - коэффициент, зависящий от влажности загружаемого осадка и режима сбраживания, принимается по [1]; Объем образующегося газа.

Объем газгольдеровгде — продолжительность нахождения газа в газгольдере, принимается в расчете на 3-х часовой выход газа из метантенка;

К строительству принимается два газгольдера по типовому проекту 7−07−01/66 [8]. Диаметр резервуара 7,4 м; диаметр колокола 6,5 м; высота газгольдера 7,45 м; высота резервуара 3,45 м; высота колокола 3,4 м; полезный объем газгольдера 100 м. Количество тепла, выделяющегося от сжигания образующегося газа:

где q — теплотворная способность газа из метантенков, принимается согласно п. 6.354 [1] равной 5000 ккал/м3;Расход тепла на подогрев осадкагде — принимаемая температура сбраживания в метантенке, °С;Т0- среднезимняя температура загружаемого осадка, принимается равной среднезимней температуре сточной жидкости, °С;Теплопотери через стенки метантенкагде и — теплопотери через стенки метантенка при мезофильном и термофильном режимах сбраживания, принимаются по таблице в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха, тыс. ккал/ч;Т — расчетная температура наружного воздуха за самуюхолодную пятидневку, принимается в зависимости от района проектирования;

Для двух метантенков общие теплопотери составят 364,4 тыс. кДж/ч. Общий расход тепла, вырабатываемого котельной:

где — коэффициент полезного действия котельной, принимается равным 0,7;К — коэффициент, учитывающий расход тепла на обогрев служебных помещений станции, принимается равным 1,3;Требуемый расход топлива:

где — теплотворная способность топлива, принимается равной: для природного газа 7000 ккал/кг.Количество сброженного осадка, выгружаемого из метантенков.

Влажность осадка, выгружаемого из метантенка:

где — количество сброженного осадка, принимается равным количеству загруженного осадка, т. е. Qsm = Qmt.

5.4 Вакуум-фильтры.

Объем промывного резервуара:

где — объем смеси сброженного осадка и промывной воды в м3/чопределяется по формуле:

где n — количество промывной воды в м3/м3, принимается согласно п. 6.369 [1] для сброженной в мезофильных условиях смеси сырого осадка и избыточного активного ила 2−3 м3/м3; - продолжительность промывки, принимается равной 15−20 мин;К строительству принимаются 2 резервуара (по индивидуальному проекту), каждый полезной емкостью 3,5 м³. Расход воздуха в промывном резервуарегде d — удельный расход воздуха, принимается равным 0,5 м5 на м3 аэрируемой смеси. Объем илоуплотнителягде — продолжительность уплотнения, принимается согласно п. 6.371 [1] для промытого осадка, прошедшего мезофильное сбраживание 12−18 ч;К строительству принимается 1 радиальный илоуплотнитель по типовому проекту 902−2-83/76, табл. 12.6 [2] диаметром 18 м, глубиной 3,4 м полезным объемом 788 м³. Количество уплотненного осадка:

где — влажность смеси сброженного осадка и промывной воды, определяется по формуле:

где — влажность уплотненного осадка, принимается равной 94−96%;При этом количество иловой воды Qiw возвращаемой в голову сооружений, составит: Qiw = 483−58 = 425 м3/сут, Увеличение загрязнений в исходной сточной жидкости:

где — БПКполнв иловой воде, принимается равной 600−900мг/л; - взвешенные вещества в иловой воде, принимаются равными 100−1500 мг/л;Тогда фактические загрязнения в исходной сточной жидкости составят:

Площадь вакуум-фильтров:

где — продолжительность работы вакуум-фильтров, рекомендуется принимать равной 8, 16, 20 ч в сут;- производительность вакуум-фильтра в кг на м2 фильтрующей поверхности, принимается по табл. 62 [1]; К монтажу принимаются 2 вакуум-фильтра (1 рабочий и 1 резервный) марки БОУ 10−2,6 с поверхностью фильтра 10 м, диаметром барабана 2,6 м, частотой вращения барабана 0,13−2,0 об/мин, мощностью электродвигателя 2,2 кВт [8]. Расход реагентов определяется по формуле:

где — доза реагента в %к массе сухого вещества осадка, принимается согласно п. 6.373 [1};а- содержание чистого продукта, принимается для хлорного железа 95%, извести 60%, ингибированиой кислоты 27,5%;Расход 20%-ной концентрации иигибированнои соляной кислотыгде — удельный расход 20%-ной концентрации ингибированиой соляной кислоты в л нам2 фильтрующей поверхности, принимается согласно п. 6.376 [1] для вакуум-фильтров со сходящим полотном 20 л, а для других типов 50 л;- крепость раствора ингибированиой соляной кислоты, %;Площадь склада реагентов:

где — продолжительность хранения реагента на складе, принимается согласно п. 6.377 [1] для хлорного железа 20−30 сут; а для извести 16 сут;- высота складирования реагента, принимается при хранении хлорного железа в бочках или полиэтиленовых мешках до 2 м, а для извести насыпью 1,5 м;Объем расходных баковгде — продолжительность хранения реагента в расходном баке, принимается равной 2 сут;-концентрация рабочего раствора реагента, принимается равной .10%, п." 6.373 и п. 6 375 [1]; К строительству принимаются 2 бака (по индивидуальному проекту) емкостью по 1,5 м³. К строительству принимаются 2 бака (по индивидуальному проекту) емкостью 6,5 м³. Объем расходных баков ингибированной кислоты.

Так как расход концентрации ингибированной соляной кислоты составляет 5,5 л/сут, то расход 10%-ной концентрации соответственно составит 11 л. Для двухсуточного запаса рабочего раствора потребуются баки емкостью по 11 л. Количество воздуха, откачиваемого из вакуум-фильтра, для создания в нем вакуума 300−500 мм в. ст. где — удельное количество воздуха, принимается согласно п. 6.379 [1] при отсасывании 0,5 м3/(мин-м2), при нагнетании 0,1 м3/(мин-м2);К монтажу принимаются три вакуум-насоса (2 рабочих и 1 резервный) марки ВВН-6. табл. 37,8 [8] производительностью 6 м2/мин, мощностью электродвигателя 3,4 кВт. Количество воздуха, нагнетаемого в вакуум-фильтр для обдувки кека.

Общее количество нагнетаемого воздуха К монтажу принимаются 2 воздуходувки (1 рабочая и 1 резервная) марки ВВН-1,5, [8] производительностью 1,5 м3/мин, с избыточным давлением 1,5 м. Объем кека:

где — объемный вес кека,; - влажность кека, принимается по табл. 62 [1]; Площадь для складирования кекагде- продолжительность хранения кека на открытой площадке; ориентировочно равна 4−5 мес.;- высота насыпи кека, принимается равной 1,5−2,0 м;К строительству принимается асфальтированная площадка размером 53×33 м, непосредственно примыкающая к зданию фильтров и имеющая по периметру водоотводящую канаву. Площадь резервных иловых площадокгде — период, в течение которого осадок может поступать на аварийные иловые площадки, принимается равной 73 сут, п. 6.386 [1]; - нагрузка на иловые площадки, принимается по табл. 64 [1]; k-климатический коэффициент, для Новосибирской области k = 0,9. К строительству принимаются 4 карт размерами 32×64 м (размер иловой площадки устанавливается исходя из условия B: L = 1:2).6 Разработка высотной схемы очистных сооружений.

Профиль по воде строится для определения отметок вертикального расположения сооружений, обеспечивающих самотечное движение сточной жидкости по всем этапам ее очистки: механическая, биологическая, доочистка и обеззараживание. При этом необходимо стремиться к нулевому балансу земляных работ, а именно: объем вынимаемого грунта должен быть равен объему насыпаемого. Профили по осадкам строятся для выявления самотечных и напорных участков движения сырого осадка, избыточного неуплотненного и уплотненного ила, биопленки. Проектирования городских очистных сооружений канализации чаще всего применяется только самотечное движение сточной жидкости, начиная от приемной камеры до выпуска ее в водоем. Высотные схемы по сырому осадку, избыточному активному илу, строятся для выявления самотечных и напорных участков движения осадков, что позволяет определить глубину заложения труб, подобрать требуемый напор насосов и правильно смонтироватьоборудование в насосно-воздуходувной станции, метантенках, а также в цехе механического обезвоживания осадка и других сооружениях. Для компенсации потерь напора, возникающих при движении сточной жидкости по сооружениям, принимается соответствующая разность отметок уровней воды на входе в сооружение и выходе из него. При построении высотной схемы по воде принимаются следующие потери в коммуникациях и сооружениях:

а) в решетках с прозорами 10−16 см потери напора могут составлять примерно 5−14 см;б) в песколовках потери напора принимаются 20−30 см [1]; в) в первичных и вторичных горизонтальных отстойниках потери напора рекомендуется принимать равными 40−50 см, а в вертикальных и радиальных отстойниках -50−60 см [1]; г) в аэротенках-вытеснителях, аэротенках-смесителях, аэротенках с регенераторами, двух-, трехили четырехкоридорных потери напора принимаются в пределах 40−50 см [1]; д) в РЧВ отвод жидкости производится через воронку, кромки которой находятся на отметке рабочего уровня жидкости в резервуаре. Из воронки сточная жидкость по дюкеру направляется в отводящий лоток, а далее — в смеситель типа лотков Паршаля. Общие потери напора на этом участке можно принять равными 20−30 см;е) в водоизмерительных лотках Паршаля принимаются равными примерно 20 см. В барботажном устройстве потери напора также могут быть приняты равными 20−30 см;ж) в контактном резервуаре в зависимости от выбранной конструкции потери напора принимаются 30−60 см;з) потери от колодца выпуска очищенной сточной жидкости, который расположен на территории очистных сооружений канализации, до берегового колодца определяются расчетомh = L*i, где L- длина участка самотечного трубопровода от колодца выпуска очищенной сточной жидкости до берегового колодца; i- уклон самотечного трубопровода; при выборе уклона допустимая минимальная скорость принимается 0,4 м/с;и) общие потери напора в выпуске определяются расчетом и зависят от его диаметра и конструкции. Список использованной литературы1 СНиП 2.

04.03−85. Канализация. Наружные сети и сооружения.

2 Методические указания Очистные сооружения канализации. Сооружения механической очистки / Амбросова Г. Т., Николаев Е. Ю., Гвоздев В. А.

— НГАСУ, 2002. — 50 с. 3 Яковлев С. В.

и др. Канализация. М.: Стройиздат, 1976.

4 Лукиных А. А., Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров. — М.: Стройиздат, 1974.

5 Оборудование водопроводно-канализационных сооружений / А. С. Москвитин, Б. А. Москвитин, Г. М. Мирончик. М.: Стройиздат, 1979. -.

420 с. 6 Очистные сооружения канализации. Часть 5. Расчет нитрификатора-денитрификатора: метод. указ. к курсовому и дипломному проектам // Г. Т. Амбросова [и др.]. — Новосибирск, 2005.

— 34 с. 7 Балыгин В. В. Насосы: каталог-справочник / В. В.

Балыгин, А. Н. Крыжановский, Ю. Н. Похил. — НГАСУ, 2000.

8 Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика / Под ред. В. Н. Самохина. — М.: Стройиздат, 1978. — 639 с.