Очистные сооружения городской канализации
Расчет радиальных отстойников Принцип расчета первичных отстойников заключается в определении гидравлической крупности частиц, удаление которых обеспечит требуемый эффект отстаивания. Эффект отстаивания определяется конструктивными особенностями отстойника, характером взвешенных частиц и концентрацией осветленной воды, которая не должна превышать 150 мг/л.При большей концентрации будет большой… Читать ещё >
Очистные сооружения городской канализации (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Количество и концентрация загрязнений сточных вод поступающих на очистные сооружения Количество бытовых сточных вод
где — норма водоотведения;
N — количество жителей.
Концентрация загрязнений содержащихся в бытовой сточной воде по взвешенным веществам:
65-количество загрязнений взвешенных веществ в г/чел· сут, по таблице 25 СНиП 2.04.03−85
nв — норма водоотведения, л/чел*сут по БПКполн. в осветленной воде:
40-количество БПКполн в осветленной жидкости в г/чел*сут, по таблице 25 СНиП 2.04.03−85
Концентрация смеси бытовых и промышленных сточных вод по взвешенным веществам:
по БПК:
Приведенное количество жителей, чел:
по взвешенным веществам:
Nпрв.в= Ссмв. в· Qоб/65=284,67· 18 200/65=79 708чел, где Cсмв. вконцентрация взвешенных веществ в смеси бытовых и производственных сточных вод
Qоб — сумма бытовых и промышленных сточных вод по БПК: NпрБПК= LсмБПК· Qоб/40=183,5· 18 200/40=83 592чел, сточная вода очистной обеззараживание где CсмБПКконцентрация БПК в смеси бытовых и производственных сточных вод.
Общее суточное количество загрязнений:
по взвешенным веществам:
Рсухв.в=
по БПК:
МсухБПК=
Обобщенные гидрохимические показатели допустимого состава сточных вод Определим расход сточных вод:
Коэффициент турбулентной диффузии:
где Vр — скорость движения воды в водоеме;
HР — глубина воды в месте выпуска.
Коэффициент, учитывающий гидравлические условия смешения:
где — коэффициент извилистости русла;
— коэффициент типа выпуска.
Коэффициент смешения в проточных водоемах:
где L — расстояние от места выпуска до расчетного створа;
Qр — расход воды водоемов.
Кратность разбавления сточных вод:
раз Расчет необходимой степени очистки стоков перед сбросом в водоем По взвешенным веществам:
где — допустимое увеличение концентрации;
— фон реки по взвешенным веществам;
q — расход сточных вод.
Расчет по БПК ведется по балансу БПК и по балансу кислорода. По балансу БПК учитывается снижение БПК воды за счет разбавления и за счет самоочищения сточных вод от органических загрязнений в летний период без учета реаэрации.
kс и kр — константы скорости окисления загрязнений, находящихся в сточной и речной воде соответственно. Условно принимаем, что они будут равны и будут зависеть от температуры воды в реке kс= kр=f (Tp).
kс= kр=
Время протока от места выпуска до расчетного створа:
По кислороду:
мгО2/л По температуре:
°С Требуемая кратность смешения
где
Lnq, — ПДК по БПК в расчетном створе, Lnq = 3мгО2/л
Lp — БПК в воде водоема, Lp = 1.8 мгО2/л
LБХОполн — БПК после биологической доочистки, LБХОполн = 6 мгО2/л Результаты расчета сводим в таблицу 1.
Таблица 1
Показатель загрязнений | ЛПВ | ПДК, мг/л | Фактическая концентрация, мг/л | |
Взвешенные вещества | общ. | 284,67 | ||
БПК | общ. | 183,5 | ||
температура | общ. | 18.14 | ||
Ведомость поступления сточных вод на КОС По табл.15 СНиП 2.04.03−85 выбираем минимальный и максимальный коэффициент суточной неравномерности:
Кgen. max =1.49
Кgen. min =0.65
Процентное распределение распределения по часам суток принимается по табл.23 и заносим в табл. 2.
Таблица 2
Сводная ведомость притока СВ на ОС
Часы суток | % | Q, м3 | |
0−1 | 2,75 | 1427,25 | |
1−2 | 2,75 | 1427,25 | |
2−3 | 2,75 | 1427,25 | |
3−4 | 2,75 | 1427,25 | |
4−5 | 2,75 | 1427,25 | |
5−6 | 4,15 | 2153,85 | |
6−7 | 5,15 | 2672,85 | |
7−8 | 5,05 | 2620,95 | |
8−9 | 6,3 | 3269,70 | |
9−10 | 6,3 | 3269,70 | |
10−11 | 6,3 | 3269,70 | |
11−12 | 4,5 | 2335,50 | |
12−13 | 4,15 | 2153,85 | |
13−14 | 4,75 | 2465,25 | |
14−15 | 5,3 | 2750,70 | |
15−16 | 5,3 | 2750,70 | |
16−17 | 5,2 | 2698,80 | |
17−18 | 5,2 | 2698,80 | |
18−19 | 4,35 | 2257,65 | |
19−20 | 3,05 | 1582,95 | |
20−21 | 2,95 | 1531,05 | |
21−22 | 2,75 | 1427,25 | |
22−23 | 2,75 | 1427,25 | |
23−24 | 2,75 | 1427,25 | |
У | |||
Qmin, м3/ч (л/с) | 1427,3 | 396,5 | |
Qmax, м3/ч (л/с) | 3269,7 | 908,3 | |
Qcp, м3/ч (л/с) | 2162,5 | 600,7 | |
Qmax.расч=Qmax*1.4,м3/ч (л/с) | 4577,6 | 1271,6 | |
Приемная камера Приемная камера предназначена для приема сточных вод, гашения скорости потока жидкости и сопряжения трубопроводов с открытым лотком.
Выбор типовой камеры ведется по часовой производительности. Принимаем камеру на два трубопровода со следующими параметрами: марка приемной камеры ПК-2−90, размеры камеры 200 032 003 200 мм, на два трубопровода Ш900 мм.
План приемной камеры на два трубопровода Подбор главного канала Для того, чтобы правильно подобрать лоток, необходимо выполнение следующих условий: Vmin? 0,6 м/с, Vmax? 1 м/с, hmin?0,25 м, hmax?1м. Подбор лотка производим по таблицам Лукиных.
Параметры лотка | qmin, л/c | qmax, л/с | qср., л/с | qmax.расч., л/с | |
q | 396,5 | 908,2 | 600,7 | 1271,6 | |
h, м (доли от В) | 0,47(0,376) | 0,875(0,7) | 0,64(0,51) | 1,15(0,92) | |
V, м/с | 0,67 | 0,82 | 0,75 | 0,88 | |
B = 1250 мм
i = 0,0005
Нстр = 1,15+0,2=1,35 м Расчет решеток Решетки устанавливаются для задержания крупных плавающих отбросов и оснащаются механизированными граблями для снятия грубых примесей. При количестве отбросов менее 0,1 м³ в сутки допускается установка решеток с ручной очисткой.
Расчетная схема решетки Требуемое число прозоров всех решеток:
где k — коэффициент, учитывающий стеснение лотка граблями, k =1,05; В=16 мм — ширина прозора между стержнями решеток; - глубина наполнения лотка.
Принимаем 2 решетки по 39 прозоров и 1 резервную.
Марка | Номинальные размеры канала BH, мм | Ширина канала в месте установки решетки А, мм | Число прозров | Толщина стержней, мм | Радиус поворота R, мм | Мощность электродвигателя, кВт | Масса, кг | |
МГ 9Т | 1,1 | |||||||
Общая ширина всех решеток:
Потери напора в решетке:
м где P — коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора за счет отбросов, висящих на решетке;
— угол наклона решетки к горизонту (=600−900);
— фактическая скорость движения воды в решетке.
Длина камеры решетки:
где — радиус поворота решетки.
Длина входа в камеру решетки:
где — ширина канала в месте установки решетки.
Длина выхода из камеры решеток:
Количество задержанных отбросов:
где — количество отбросов, снимаемых с решеток на 1 чел., ч/год;
— приведенное количество жителей по взвешенным веществам — такое количество жителей, которое даст ту же массу загрязнений, что и суммарный расход бытовых и пром. стоков.
Часовой расход задержанных отбросов:
где kч = 2 — коэффициент часовой неравномерности поступления отбросов.
Количество задержанных отбросов по сухому веществу:
Часовой расход задержанных отбросов по сухому веществу:
.
Расчет песколовок Песколовки предусматривают в составе ОС для улавливания из СВ песка и других минеральных нерастворенных загрязнений. Тип песколовки выбирается с учетом производительности ОС, схемы очистки сточных вод и обработки их осадков, характеристики взвешенных веществ, компоновочных решений и т. п. Если расход бытовых сточных вод меньше 50 000м3/сут, то песколовки горизонтальные с круговым движением воды. При расходе больше 50 000м3/сут принимаются аэрируемые песколовки.
Горизонтальные песколовки с круговым движением воды представляют собой резервуары, в которых сточные воды протекают в течение короткого периода времени и с небольшими скоростями, обеспечивающими выпадение тяжёлых веществ, в основном песка. Устанавливаются перед отстойниками. Работа их основана на использовании гравитационных сил.
Расчёт песколовки сводится к определению длины проточной части, которая обеспечит задерживание частиц нужной гидравлической крупности.
Площадь живого сечения отделений песколовки:
где qmax — максимальный расход сточных вод; х — средняя скорость движения воды.
Длина проточной части:
где u0 — гидравлическая крупность песка расчетного диаметра; k — коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и неравномерности распределения скорости движения воды по высоте и ширине сооружения.
Ширина проточной части отделения песколовки:
где n — количество отделений Горизонтальная песколовка с круговым движением воды
1 — корпус песколовки; 2 — лоток для подачи сточных вод; 3 — камера переключения; 4 — трубопровод рабочей воды; 5 — пульпопровод; 6 — шибера или затворы на лотках; 7 — лоток для отвода сточных вод; 8 — гидроэлеватор.
Средний диаметр проточного лотка:
Dср = L/р = 14,1/3,14=4,5 м Полный диаметр песколовки:
Dполн = Dср+В = 4,5+1,73 = 6,23 м
Т.к. Q = 51 900 м3/сут, то принимаем песколовку со следующими параметрами:
— Пропускная способность: 40 000 ч 64 000 м3/сут
— диаметр: 6000 мм
— расстояние между центрами песколовок: 110 000 мм
— расстояние между осями подводящего лотка и камерой переключения: 7500 мм
— ширина кольцевого жёлоба: 1800 мм
— ширина подводящего и отводящего лотка: 1200 мм
— ширина лотков песколовки для впуска и выпуска воды: 900 мм
— расстояние между осью песколовок и осью камеры переключения: 5000; 4850 мм Высота конической части:
hк = Dполн/2.tgб = 6/2.tg60 = 5,2 м Объем конической (осадочной) части:
Продолжительность периода между чистками песколовки:
Количество задерживаемого песка:
м3/сут
Расход технической воды:
м3/сут Общий расход пульпы:
м3/сут Проверочный расчет песколовок Время протока:
с > 30 с Скорость протока:
м/с (0,15 м/с? хmax? 0,3 м/с, условие выполняется).
м/с (0,15 м/с? хmax? 0,3 м/с, условие выполняется).
Требуемый объем песковых бункеров: м3
Площадь бункера: м2
Высота бункера: м Нб/dб = 3/2 = 1,5.
Водоизмерительные устройства В качестве водоизмерительного устройства принимаем ультразвуковой расходомер-счётчик для безнапорного потока жидкости «ВЗЛЁТ РСЛ» с техническими характеристиками:
Внутренний диаметр трубопровода и глубина каналов, м | 0,15…4 | |
Скорость потока жидкости, м/с | 0,05…10 | |
Уклон ‰ | 0,0001…0,067 | |
Уровень жидкости, м | 0…4 | |
Погрешность измерения уровней, мм | ± 4 | |
Температура жидкости, °С | — 30 +160 | |
Погрешность измерения расхода не более % при градуировке на листе эксплуатации при однотечной калибровке в трубопроводах и U-образных лотках в каналах, оборудованных стандартными водосливами или лотками | ± 3 ± 4 ± 5 | |
Длина связи электронного блока с акустической системой, м | до 200 | |
Температура окружающей среды, °С для датчика уровнемера для электронного блока | от -20 до +50 от 0 до +50 | |
Первичные отстойники Первичные отстойники предназначены для выделения из сточных вод нерастворимых взвешенных (оседающих или всплывающих) грубодисперсных веществ.
По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные. Разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойников, их применяют на станциях водоочистки сточных вод пропускной способностью более 20 000 м3/сут. Для имеющейся производительности Q=519 000 м3/сут принимаем радиальные отстойники с центральным впуском воды.
Первичный радиальный отстойник
1 — полупогруженная доска; 2 — полупогруженный кожух распределительного устройства; 3 — иловая труба; 4 — подводящая труба; 5 — жировая труба; 6 — приемный бункер плавающих загрязнений; 7 — отводящая труба; 8 — илоскреб.
Расчет радиальных отстойников Принцип расчета первичных отстойников заключается в определении гидравлической крупности частиц, удаление которых обеспечит требуемый эффект отстаивания. Эффект отстаивания определяется конструктивными особенностями отстойника, характером взвешенных частиц и концентрацией осветленной воды, которая не должна превышать 150 мг/л.При большей концентрации будет большой объем избыточного ила и потребуется большой объем сооружений для обработки ила и осадка. Радиальные отстойники могут дать эффект осветления Э=50%, Свх=мг/л, Свых=115,3 мг/л < 150 мг/л.
Расчетная гидравлическая крупность:
где Hset — глубина проточной части в отстойнике (Hset для радиальных отстойников диаметром до 30 м равна 3,1 м);
Kset — коэффициент использования объема проточной части отстойника (радиальных — 0,45);
tset — продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту осветления и полученное в лабораторных условиях.
h1 — высота столба воды в цилиндре, в котором снималась кинетика отстаивания, м;
n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения.
Производительность одного отстойника:
где — турбулентная составляющая, зависит от скорости рабочего потока жидкости (для радиальных отстойников равна 0).
den — диаметр полупогружной перегородки (при диаметре отстойника до 30 м den=2 м,).
Количество отстойников: шт
Принимаем типовой отстойник: Ш 24 м, глубина 3,4 м, объём отстойной зоны — 1400 м³, объём зоны осадка — 210 м³, пропускная способность при времени отстаивания 1,5 ч — 930 м3/ч.
Количество сырого осадка:
— по сухому веществу: т/сут
— по объему: м3/сут.
W — влажность осадка (93,5ч94%);
— плотность (=1,03 т/м3).
Биологическая очистка сточных вод Расчет аэротенков состоит в определении размеров, расходов активного циркуляционного ила и воздуха, необходимых для обеспечения требуемой степени очистки сточных вод.
Концентрация загрязнений, поступающих на очистку, с учетом иловых и дренажных вод:
По взвешенным веществам:
мг/л По БПК20: мгО2/л.
Сил.в.=1000−2000 мг/л
Lил.в=1000−1500 мгО2/л Концентрация >150мгО2/л принимаем аэротенк-вытеснитель с регенерацией ила Расчёт аэротенкавытеснителя с регенерацией ила Степень рециркуляции
где
ai=3 г/л, доза ила в аэротенке
Ji=100 см3/г, иловый индекс БПКполн воды, поступающее в начало аэротенка-вытеснителя
где
Len = 159,7мг/л, БПК воды, поступающее в начало аэротенка-вытеснителя
Lex = 15 мг/л, БПК очищенной воды Период пребывания сточной воды в аэротенке, ч Доза ила в регенераторе определяется в зависимости СНиП 2.04.02−85
г/л Удельная скорость окисления
где
сmax=85 мг БПКполн/чел*г, максимальная скорость окисления, принимается по СНиП 2.04.02−85, табл. 40
Со=2 мг/л, концентрация растворенного кислорода
Kl=33 мг БПКполн/л, постоянная, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ.
Kо=0,625 мгО2/л, постоянная, характеризующая влияние кислорода.
ц=0,07, коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила
мг БПКполн/чел*г Продолжительность окисления загрязнений, ч
где
Len = 159,7 мг/л, БПК воды, поступающее в начало аэротенка-вытеснителя
Lex = 15 мг/л, БПК очищенной воды
S=0,3, зольность ила, по СНиП 2.04.03−85, табл.40
Продолжительность регенерации ила, ч
tr= totatх=4,46−1,28=3,18 ч.
Продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор
tа-р = (1+Ri)· tatх+ Ri· tr=(1+0,43)· 1,28+0,43·3,18=3,2 ч.
Средняя доза ила в системе аэротенк-регенератор, г/л
где
Ri=0,43, степень рециркуляции
tatх=1,28 ч, период пребывания сточной воды в аэротенке
ar=6,49 г/л, доза ила в регенераторе
tr=3,18 ч, продолжительность регенерации ила
tа-р =3,2 ч, продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор Нагрузка на ил
мг /г· сут По таблице 41 СНиП 2.04.02−85 подбираем иловый коэффициент в зависимости от нагрузки на ил Ji=75, а при расчете мы принимали Ji=100, поэтому делаем пересчет.
Степень рециркуляции
где
ai=3 г/л, доза ила в аэротенке
Ji=100 см3/г, иловый индекс БПКполн воды, поступающее в начало аэротенка-вытеснителя
где
Len = 159,7мг/л, БПК воды, поступающее в начало аэротенка-вытеснителя
Lex = 15 мг/л, БПК очищенной воды Период пребывания сточной воды в аэротенке, ч Доза ила в регенераторе определяется в зависимости СНиП 2.04.02−85
Удельная скорость окисления
где сmax=85 мг БПКполн/чел*г, максимальная скорость окисления, принимается по СНиП 2.04.02−85, табл. 40
Со=2 мг/л, концентрация растворенного кислорода
Kl=33 мг БПКполн/л, постоянная, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ.
Kо=0,625 мгО2/л, постоянная, характеризующая влияние кислорода.
ц=0,07, коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила
мг БПКполн/чел*г Продолжительность окисления загрязнений, ч
где
Len = 159,7 мг/л, БПК воды, поступающее в начало аэротенка-вытеснителя
Lex = 15 мг/л, БПК очищенной воды
S=0,3, зольность ила, по СНиП 2.04.03−85, табл.40
Продолжительность регенерации ила, ч
tr= totatх=5,59 -1,33=4,26ч.
Продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор
tа-р = (1+Ri)· tatх+ Ri· tr=(1+0,29)· 1,33+0,29·4,26=2,95 ч.
Средняя доза ила в системе аэротенк-регенератор, г/л
где
Ri=0,29, степень рециркуляции
tatх=1,33 ч, период пребывания сточной воды в аэротенке
ar=8,17 г/л, доза ила в регенераторе
tr=4,26 ч, продолжительность регенерации ила
tа-р =2,95 ч, продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор Нагрузка на ил
мг /г· сут
По таблице 41 СНиП 2.04.02−85 подбираем иловый коэффициент в зависимости от нагрузки на ил Ji=72,5, т.к. расхождение при пересчете составляет не более 10%(), то оставляем Ji=72,5.
Объем аэротенка, м3
Va= Qрас· (1+Ri)·tatх=1,33·(1+0,29)·3269,7=5610 м3
Qрасч=3269,7 м3/ч, расчетный расход сточных вод Объем регенератора, м3
Vр= Qрас· Ri·tr=4,26·0,29·3269,7=4039,4 м³
r = Vр /(Vр + Vа)=4039,4/(4039,4+5610)=0,43
Принимаем две секции четырёхкоридорного аэротенка А-4,5−4,4 с объемом V=5225 м3, L=66 м, h = 4,4 м.
tф=2· 5225/3269,7=3,2 ч Аэрационная система аэротенков (пневматическая) Удельный расход воздуха:
Lа = 315.5 мг/л, концентрация БПК на входе
Lt = 15 мг/л, концентрация БПК на выходе
z1=1,1
К1=f (fa/F)=1,47, по табл. 42, СНиП 2.04.02−85
К2=f (hаэр)=2,68, по табл. 43, СНиП 2.04.02−85
n2=0,85, по табл. 44, СНиП 2.04.02−85
Температурный коэффициент:
Растворимость кислорода воздуха в воде:
Интенсивность аэрации:
3,9< 7,23 <10, что удовлетворяет условиям СНиПа Общий расход воздуха:
Принимаем типовую насосно-воздушную станцию с подачей воздуха до 21 000 м3/ч, размеры в плане 3012 м, объем 2450 м³, 3 турбовоздуходувки марки ТВ-80−1,6.
Вторичные отстойники Вторичные отстойники являются частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после аэротенков и служат для выделения активного ила из биологически очищенной воды. Вторичные отстойники принимаются по типу, как и первичные — радиальные. Радиальные вторичные отстойники отличаются от первичных отстойников тем, что у них вместо илоскребов применяются илососы и нет оборудования для удаления плавающих веществ.
Расчет вторичных отстойников ведется по гидравлической нагрузке, которая определяется с учетом илового индекса, дозы ила и допустимого выноса ила из отстойников.
Нагрузка на зеркало вторичных отстойников:
м3/(м3· ч) где Кssa — коэффициент использования объема (для радиальных отстойников Кssa = 0,4);
at — допустимый вынос ила (at = 12−15 мг/л)
ai=3 г/л, доза ила в аэротенке
Hset=3,1 м — высота зоны отстаивания Общая площадь вторичных отстойников:
м2
Принимаем 4 отстойника, тогда площадь одного отстойника:
м2
Диаметр одного отстойника:
м. Принимаем Д=30 м.
Глубина отстойника 3,7 м.
Объем зоны:
Отстойной — 2190 м³
Осадка — 440 м³
Пропускная способность при времени отстаивания 1,5 ч.- 1460м3/ч.
Иловое хозяйство Циркулирующий ил Определение расхода активного ила:
по сухому веществу:
по объему:
м3/сут Избыточный ил Прирост ила:
Средний: мг/л Максимальный:
Расход избыточного ила:
по сухому веществу:
по объему: сут Общий расход ила: сут Весь возвратный ил перекачивается эрлифтами. Циркулирующий ил поступает в аэротенк, а избыточный ил самотеком поступает в аэробный минирализатор.
Обеззараживание сточных вод Для обеззараживания сточных вод предусматриваем установку ультрафиолетового облучения НПО «ЛИТ» (серия 5) УДВ-288(5 шт).
Технические характеристики установки УДВ-288
Номинальная производительность — 500 м3/ч Потребляемая мощность — 26 кВт Масса — 4800 кг Ду патрубков — 500 мм Максимальное рабочее давление — 4 атм.
Максимальный габаритный размер — 6000 мм Тип УФ-датчика — ДИ-20
Тип блока промывки — БПР 20.
Выпуск сточных вод водоём Для сброса очищенных сточных вод в водоем применяют береговые и русловые выпуски.
Береговые выпуски имеют меньшую стоимость, однако в начальном створе не обеспечивают необходимого смешения потоков и, следовательно, могут применяться только для выпуска сточных вод с концентрацией загрязнений, не влияющих на санитарное состояние водоема. Рассеивающие русловые выпуски обеспечивают наиболее полное смешение сточной воды с водой водоема.
Т.к. nо>nтр, то принимаем русловой сосредоточенный выпуск сточных вод в водоем.
Диаметр выпуска:
где х — скорость движения воды в месте выпуска.
мм Схема обработки осадков сточных вод центрифугированием и аэробной минерализацией Технологической схемой предусмотрено раздельное центрифугирование сырого осадка и смеси уплотненного избыточного активного ила и фугата сырого осадка, минерализованной в аэробных условиях.
Осадок из первичных отстойников 1 пропускается через решетку-дробилку 2 и направляется в бак-накопитель 3, из которого подается на шнековую центрифугу 4. Образующийся кек вывозят на компостирование, а фугат через бак-накопитель 5 направляется в аэробный минерализатор 6, куда также подается избыточный активный ил и фугат от центрифугирования в центрифуге 7 сброженной смеси.
Выход осадка из первичных отстойников при влажности 94%, Q1=96,8 м3/сут; вывод избыточного активного ила при влажности 99,3%, Q2=1332,4м3/сут.
Количество осадка по сухому веществу:
где Qрасход осадка, м3/сут; Wвлажность осадка, %.
Количество сухого вещества:
— в осадке первичных отстойников:
— в избыточном активном иле:
Предполагаем установку двух рабочих решеток-дробилок РД-200 производительностью по сточной воде 60 м3/ч. Производительность дробилки по осадку условно принимаем в 5 раз меньше, чем по сточной воде.
Продолжительность работы РД-200:
Устанавливаем две рабочих и одну резервную дробилки РД-200.
Предполагаем установку одной рабочей центрифуги ОГШ-50К-4 производительностью по осадку 9 м3/ч.
Продолжительность работы центрифуги:
Расход обезвоженного осадка (кека):
— по массе сухого вещества:
где Э1 — эффективность задержания сухого вещества.
— по объему:
где р1=0,85 т/м3;
W3 — влажность кека, %.
Расход фугата:
— по массе сухого вещества:
Р4 = Р1-Р3 = 5,81−3,19 = 2,62 т/сут
по объему
Q4 = Q1-Q3 = 96,8−12,53= 84,27м3/сут Расход поступающей аэробный минерализатор смеси по сухому веществу:
Р5 = Р2+Р4 = 6,66+2,62 = 9,28 т/сут Расход аэробно-сброженной смеси при зольности З=27% и распаде беззольного вещества а=30%:
Расход уплотненной аэробно-сброженной смеси, подаваемой на центрифугирование при эффективности Э2=30% и концентрации уплотненной смеси С2=30 г/л:
— по сухому веществу:
Р7 = Р6 /Э2 = 8,26.100/30 = 27,5 т/сут
— по объему:
Q5 = Р7 · 1000/С2 = 27,5· 1000/30 = 917,8 м3/сут Расход аэробно-сброженной смеси, поступающей в уплотнитель, при концентрации сухого вещества в зоне аэрации С3=12 г/л:
Q6 = Р7 · 1000/С3 = 27,5 · 1000/12 = 2291,7 м3/сут Расход иловой воды, отводимой из осадкоуплотнителя:
Q7 = Q6 — Q5 = 2291,7 — 917,8 = 1373,9 м3/сут
Расход обезвоженного осадка при W4 = 70% и плотности 2 = 0,9 т/м3
м3/сут
Расход фугата по объему:
Q9 = Q5 — Q8 = 917,8 — 30,6 = 887,2 м3/сут
Для расчета продолжительности аэробной стабилизации смеси сырого осадка и неуплотненного активного ила необходимо определить отношение беззольного вещества осадка к беззольному веществу смеси. Содержание беззольного вещества в осадке и иле при зольности осадка 30%, ила 25% и гигроскопической влажности осадка 5%, а ила 6% составит:
— для осадка
— для ила:
Тогда отношение беззольных частей осадка и смеси:
Продолжительность стабилизации смеси осадка и ила:
tc = tил + 2· В,
где tил — период стабилизации ила, сут.
tил = [(810)+0,02(20-Та) · (+5)]/1,0820-Тс,
где Та и Тс — расчетная температура в аэротенке и стабилизаторе, 0С;
- возраст ила, сут.
Возраст ила рассчитывается на основе данных, полученных при расчете аэротенков.
Принимаем Та = 18С; Тс = 15С
сут
где Va, Vкан, Vотс. з — объём аэротенка, каналов и отстойной зоны соответственно. Vкан, Vотс. зможно пренебречь.
Пр — прирост ила, кг/м3.
tил = [8+0,02· (20−18)·(5,46+5)]/1,0820−15 = 5,73сут
tc = 5,73 + 2· 0,45 = 6,63 сут
Объем зоны аэрации при периоде аэрации tс = 6,63 сут:
м3
Объем осадкоуплотнителя при периоде уплотнения t2 = 4 ч:
м3
Принимаем типовой аэробный минерализатор, разработанный ЦНИИЭП инженерного оборудования, состоящий из двух секций, длиной 60 м, шириной 9 м, глубиной 4,7 м, длина осадкоуплотнителя 6 м.
Расход воздуха на аэрацию смеси в минерализаторе при удельном расходе воздуха, равным q = 1,5 м3/(м2.ч)
Qвозд = q. V1 = 1,5· 5127,2 =7691 м3/ч
Для центрифугирования аэробно-сброженной смеси при расчетном расходе смеси Q5 = 917,8 м3/сут=38,24 м3/ч предполагаем установку двух рабочих центрифуг ОГШ — 631К -2, имеющих при работе с данной смесью производительность q2 = 30 м3/ч.
Продолжительность работы центрифуг:
ч
Устанавливаем две рабочих и одну резервную центрифугу ОГШ -631К-2.
Общий расход кека:
Q10 = Q3 + Q8 =12,53 + 30,6 = 43,13 м3/сут
При складирование в течение 6 месяцев потребуется объем:
V3 = Q10.6.30 = 43,13· 6·30 = 7763,4 м³
Необходимая площадь, для компостирования при высоте слоя насыпки h = 1,5 м и коэффициенте использования площадки k = 0,5:
м2 = 1 га
Годовое количество осадка, подаваемого на аварийные иловые площадки:
Q11 = (Q1 + Q2/)· 365,
где Q2/ - уплотненный до 98,2% - ой влажности (W2/) избыточный активный ил.
м3/сут
Q11 = (96,8 + 370,1). 365 = 170 418,5 м3/год
Аварийные иловые площадки рассчитываем на 20% производительности станции, нагрузку принимаем q = 0,8 м3/м2 М год.
Полезная площадь:
м2
Полная площадь с учетом проездов и валиков:
Fполн = Fполез. 1,2 = 42 604,6· 1,2 = 51 125,5 м² = 5,1га.
Библиографический список
1. СНиП 11−32−74. Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования.- М.: Госстрой СССР, 1975.
2. Лихачев Н. И., Ларин И. И. и др. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика. М.: Стройиздат, 1981.
3. Яковлев С. В. и др. Канализация.- М.: Стройиздат, 1976.
4. Колованов С. К. и др. Проектирование очистных сооружений канализации.- Киев: Будивельник, 1977.
5. Ласков Ю. М., Воронов Ю. В., Калицун В. И. Примеры расчетов канализационных сооружений.- М.: Высшая школа, 1981.
6. Правила охраны поверхностных вод. Типовые решения. Госкомприрода СССР. М., 1991
7. СНиП 2.04.03−85. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. 82 с.
8. Канализация./ С. В. Яковлев, Я. А. Карелин, А. И. Жуков. М.: Стройиздат, 1975. 632 с.
9. Сооружения для очистки сточных вод: Методические указания по курсовому проектированию для студентов специальности 290 800 — «Водоснабжение и водоотведение»; Сост. А. Г. Пчелкин, А. Ф. Колова /КИСИ. Красноярск, 1986. 32 с.