Очистка городских сточных вод

Необходимая степень очистки сточных  вод по растворенному кислороду:

- допустимая величина БПК сточных вод, сбрасываемых в водоем после очистки, мг/л.

- содержание растворенного кислорода  в водоеме до спуска сточных  вод, мг/л

0,4 – коэффициент  перерасчета БПК в БПК , мг/л;

О – минимальное - содержание растворенного кислорода в воде, принимаемое равным 4 или 6 мг/л.

5. Расчет сооружений  механической очистки СВ.

 

Механическая очистка городских  сточных вод является предварительной  ступенью перед биологической очисткой.

5.1. Приемная камера.

 

Наиболее часто сточные воды поступают на очистные сооружения по напорным водоводам. Для приема сточных  вод из напорных водоводов перед  очистными сооружениями устраивается приемная камера, выполненная в виде железобетонного колодца. Размеры  приемной камеры определяются в зависимости от величины поступающего расхода сточных вод и могут быть приняты по табл. Жукова при принимаем 3 камеры.

Размеры: А=2000 мм , В=2300 мм , Н=2000 мм

5.2. Решетки и решетки-молотилки.

 

Для задержания крупных плавающих отбросов на очистных сооружениях устанавливают решетки со стержнями прямоугольной формы, обеспечивающей лучшее задержание и удаление отбросов.

Ширина прозоров между прутьями решеток 16 мм, толщина стержней 8 мм.

Решетки оснащаются механизированными граблями для снятия отбросов. При количестве отбросов менее 0,1 м /сут. допускается установка решеток с ручной очисткой.

Резервные решетки устанавливают  в зависимости от расчетного числа  рабочих агрегатов. При числе  рабочих решеток до трех включительно – две резервные.

Размеры каналов и лотков на очистной станции рассчитываются на расход, равный:

По значению определяем размеры [10]:

B_k=1,2м; h_k=0,72м; i=0,0008; V_k=1,11 м/с

Принимаем 2 рабочие решетки (1 резервная).

По значению определяем размеры канала перед решеткой [10]:

B_k=1200мм; h_k=740мм; i=0,0008; V_k=0,94 м/с

 

Число прозоров в решетке n: 

шт.

b – ширина прозоров между стержнями решетки, м;

b = 0,016 м

- глубина воды в канале  перед решеткой, м

- скорость движения воды в  прозорах решетки:

= 0,8-1,0 м/с;

- коэффициент, учитывающий стеснение  потока граблями и задержанными  загрязнениями, принимаем равным 1,05.

Общая ширина решетки:

S-толщина стержней решетки, м: S=0,008 м.

Принимаем к установке механизированные решетки марки МГ 8Т (2 рабочие, 1 резервную), табл. 11.1 [7]

 

 

Потери  напора в решетках определяют по формуле:

- средняя скорость движения  воды в канале перед решеткой, м/с;

g = 9,81 м/с - ускорение силы тяжести;

К = 3 - коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора в результате засорения решетки;

- коэффициент местного сопротивления  решетки, зависит от формы стержней.

= 1,79– для стержней прямоугольной формы;

- угол наклона решетки к  горизонту.

Длина уширения перед решеткой равна:

 - угол расширения канала в плане;

- ширина подводящего канала  перед решеткой, м.

Общая длина  камеры решетки:

 - длина сужения камеры после решетки:

- длина камеры решетки и  площадки за нею, обычно принимают не менее 1,5 м.

Общая строительная высота камеры решетки:

- превышение борта камеры  решетки над уровнем воды.

Суточное  количество отбросов, задерживаемых  на решетках:

- по объему

- по весу

- приведенное число жителей  по взвешенным веществам, чел.;

= 8 л/год.чел. – количество  отбросов, снимаемых с решеток  на 1 жителя в течении года;

= 0,75 т/м - объемный вес отбросов.

Для дробления отбросов устанавливаем  дробилку молоткового типа Д-3 производительностью 7,2 т/сут. Принимаем конструкцию решеток  по ТП 902-2-152.88 (3 механизированных решетки). табл.4.7[1].

 

 

 

5.3. Аэрируемые песколовки.

 

Песколовки необходимо предусматривать  для выделения из сточных вод  тяжелых минеральных примесей при  производительности очистных сооружений свыше 100 м /сут. Число песколовок или отделений песколовок надлежит принимать на менее двух, причем все песколовки и отделения должны быть рабочими.

Принимаем аэрируемый тип песколовки: гидравлическая крупность песка ,(табл.28[8]),скорость движения сточных вод (табл.28[8]), глубина (табл. 5.7[1]), (табл.27[8]).

Длину песколовки определяем по формуле:

Принимаем (табл. 5.7[1]).

- расчетная глубина песколовки, принимается для аэрируемых песколовок равной половине общей глубины;

- коэффициент, зависящий от  гидравлической крупности и типа  песколовок;

- скорость движения сточных  вод;

- гидравлическая крупность песка, мм/с.

Площадь зеркала воды:

- максимальный приток сточных  вод, м /с;

 

 

Общая ширина песколовок при максимальном притоке сточных вод:

По производительности песколовок, м /сут, определяют количество рабочих песколовок или отделений .расчетная ширина одного отделения песколовки :

Принимаем типовые параметры аэрируемой песколовки ТП 902-2-372.83:

Приняв типовые параметры песколовок, проверяют продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке:

Если  параметры песколовки подобраны верно.

Объем осадочной части песколовки:

- приведенное число жителей  по взвешенным веществам, чел.;

= 0,03 – объем выпадающего песка  на одного человека в сутки;

t = 2 сут. – число суток между двумя чистками.

Расход воздуха подаваемого  в аэрируемые песколовки:

где: -расчетная площадь зеркала воды. =12*3*2=72 м².

        -интенсивность аэрации, =3 м³/(м²*ч)-принято по п. 6.28 [8].

Расход технической воды для  гидросмыва:

 

-восходящая скорость смывной  воды в лотке,  =0,0065 м/с (п.6.30[8]);

-ширина пескового лотка, =0,5м;

-длина пескового лотка,  =12-2=10м.

Удаление песка из песколовок осуществляется гидроэлеваторами на песковые площадки или в песковые бункеры.

5.3.1. Песковые площадки.

Для подсушивания песка, поступающего из песколовок, необходимо предусматривать  площадки с ограничивающими валиками высотой 1-2 м.

Объем песка, задерживаемого песколовками:

- приведенное число жителей  по взвешенным веществам, чел.;

- количество задерживаемого  песка, равное 0,02 л/сут. чел. для  горизонтальных песколовок и  0,03 л/сут. чел. для аэрируемых (табл. 28 СНиП).

Общая площадь песковых площадок с  учетом 25% на устройство дорог и валиков:

= 3 м /м год – нагрузка на площадку (п. 6.33 СНиП).

Принимаем 2 песковых площадки размерами: a x b =25x25 м.

5.4. Первичные отстойники

 

Для выделения грубодисперсных примесей из СВ применяют отстаивание. По направлению движения основного потока воды в отстойниках различают: горизонтальные и вертикальные отстойники; разновидностью горизонтальных отстойников являются радиальные отстойники.

Тип отстойников выбираем с учетом принятой технологической схемы очистки СВ и обработки их осадка, производительности сооружений, очередности строительства, числа эксплуатируемых единиц и рельефа площадки, геологических условий, уровня грунтовых вод.

Расчет отстойников, кроме вторичных после биологической очистки ,следует производить по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления.

- концентрация смеси сточных  вод, по взвешенным веществам,  поступающих в первичные отстойники, мг/л;

- концентрация взвешенных веществ  в осветленной воде, мг/л.

Концентрация взвешенных веществ  в осветленных сточных водах, подаваемых в аэротенки или на биологические фильтры на полную очистку, не должны превышать 150 мг/л. В противном случае необходимо предусматривать для интенсификации работы первичных отстойников.

Расчетное значение гидравлической крупности  необходимо определять по формуле:

 - глубина проточной части в отстойнике, м;

- коэффициент использования  объема проточной части отстойника, принимается по табл. 31 [8]:

Для радиальных = 0,45

- продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту очистки, для городских сточных вод данную величину следует принимать по табл. 12.1 [7].

- показатель степени, зависящий  от агломерации взвеси в процессе  осаждения; для городских сточных  вол принимать равным 0,25.

Производительность одного отстойника для радиальных отстойников :

- коэффициент использования  объема, принимается по табл. 31 [8];

- диаметр отстойника, м (табл. 6.3[1]);

- диаметр впускного устройства, м. определяется по типовому  проекту отстойника;

- гидравлическая крупность,  задерживаемых частиц, мм/с;

- турбулентная составляющая, мм/с, принимается по табл. 5.1 в зависимости от скорости потока в отстойнике , мм/с:

Определив производительность одного отстойника , м /ч, устанавливают необходимое количество отстойников:

- максимальный расход сточных  вод, м /ч.

Округлив n до целого числа в большую сторону, уточняют размеры отстойников и проверяют фактическую скорость в средней зоне отстаивания.

Для радиальных отстойников:

Принимаем первичные радиальные отстойники ТП 902-2-378.83

Определяем количество осадка, который  выделяется с первичных отстойников:

По сухому веществу:

- среднесуточный приток сточных  вод, м /сут.

Объем осадка:

-плотность осадка; 

-влажность осадка, при удаление  плунжерными насосами  =93,5%.

Емкость зоны скопления при механизированном удаление осадка принимаем по количеству осадка, который выпадает за период не больше 8 часов:

 

6. Расчет сооружений  биологической очистки СВ в  искусственно созданных условиях.

 

6.1. Аэротенки - вытеснители с регенераторами.

 

Определяем БПК_полн сточных вод, которая поступает в аэротенк:

 Степень рециркуляции  активного ила должна быть на ниже 0,6 при самотечном удалении ила из вторичных отстойников и 0,3 для илососов. Определяют по формуле:

- доза или в аэротенке,  принимается от 2-3,5 г/л в диапазоне  БПК от 1500-300 мг/л;

- иловой индекс, принимают ориентировочно для городских сточных вод 70-80 см /г.

Величина  должна быть не менее 0,3 для отстойников с илососами и на менее 0,4 с илоскребами. Поэтому, если при расчете менее вышеуказанных величин, принимаем = 0,3-0,4.

 

 

Продолжительность пребывания сточных  вод в собственно аэротенке:

 

Доза ила в регенераторе будет:

Удельная скорость окисления, мг БПК на 1 г беззольного вещества ила в 1 г определяют по формуле:

- максимальная скорость окисления  принимают для городских сточных  вод – 85 мг/(г.ч);

- концентрация растворенного  кислорода – 2 мг/л;

- константа, характеризующая  свойства органических загрязняющих  веществ, мг БПК /л и принимается -33;

- константа, характеризующая  влияние кислорода мг О /л и принимаем – 0,625 мг/л;

- коэффициент ингибирования  продуктами распада активного  ила, принимаемый – 0,07.

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ:

S – зольность ила, принимаемая – 0,3.

-среднегодовая температура сточных  вод(18,8 по заданию)

Продолжительность регенерации: