Проектирование Контактных осветлителей

СОДЕРЖАНИЕ 

Приложение 1. Расчет коэффициента смешения 110

Приложение 2. Расчет требуемой степени очистки  по взвешенным веществам и по БПК 111

Приложение 3. Продольный профиль коллектора 112

 

Введение 

При проектировании очистных сооружений канализации необходимым  условием является защита окружающей среды (водного и воздушного бассейнов) от загрязнений, образующихся в процессе очистки сточных вод и поступающих в водоем и атмосферу.

Загрязнение водоема, в  который производится сброс сточных  вод, отрицательно сказывается на состояние его фауны и флоры. Загрязнение воздушного бассейна влияет на условия проживания населения в прилегающих районах.

Для защиты водоема от загрязнений  определяются условия выпуска сточных вод, при которых качество воды в реке не снижается ниже установленных предельно допустимых концентраций.

Защита населённых пунктов от влияния  очистных сооружений обеспечивается соблюдением размеров санитарно-защитной зоны.

При проектировании очистных сооружений разрабатываются такие технические решения, которые уменьшают отрицательное воздействие очистных сооружений на окружающую среду. К числу таких решений относятся:

- применение оборудования  и технологических процессов,  обеспечивающих надежную работу сооружений и малую вероятность их остановки;

- использование в аэрационных  сооружениях мелкопузырчатых пневмоаэраторов, работающих в режиме "мягкой" аэрации, что сокращает количество аэрозольных выбросов;

- соблюдение санитарно-гигиенических и водоохранных требований.

1. Определение основных расчетных параметров очистной станции 
   

1. Определение расходов сточных вод 
   

Сооружения очистной станции рассчитаны на суммарный приток в канализацию хозяйственно-бытовых и производственных сточных вод.

Общая производительность станции – 3000 м³/сут.

Расчетные расходы сточных вод:

суточный расход - Q_w=3000 м³/сут

средний часовой расход

средний секундный  расход

максимальный  часовой расход

максимальный  секундный расход

минимальный часовой расход

минимальный секундный расход

, - коэффициенты общей неравномерности, приняты в зависимости от среднесекундного расхода, [2, таблица 2], ,

 

2. Определение концентрации загрязнений в сточных водах 
   

По заданию на проектирование характеристика сточных вод, поступающих на очистную станцию следующая:

, , , ,

хлориды 61,7мг/л.

 

3. Определение приведенного населения 
   

Влияние производственных сточных  вод на состав общего стока учитываются по эквивалентному населению. Эквивалентное население .- это такое число жителей, которое вносит такое же количество загрязнений, что и данный расход промышленных стоков.

Приведенное население определяется по формуле:

,

где – общее число жителей.

Приведенное население  по взвешенным веществам:

Приведенное население по БПК_полн:

,

Расчеты производятся по большему из значений, т.е. по

 

2. Определение требуемой степени очистки 
   

Необходимая степень очистки определяется в соответствии с санитарными требованиями и условиями сброса их в водоем.

Очистку сточных вод, как правило, следует ограничивать до степени, обеспечиваемой сооружениями полной биологической очистки (БПК_полн очищенной воды – 10-15мг/л), даже если по расчету требуется только механическая или неполная биологическая очистка. Расчеты по определению требуемой степени очистки сточных вод выполняются с целью выявления необходимости доочистки сточных вод, т.е. снижения БПК₂₀ ниже 10-15мг/л.

Расчет требуемой степени очистки  сточных вод производится из условия, что после сброса сточных вод концентрация загрязнений в расчетном створе реки не будет превышать их ПДК для рыбохозяйственных водоемов второй категории.

 

Таблица 2.1 Характеристика водоема

Параметры	Значения параметров
Минимальный среднемесячный расход года 95%-ой обеспеченности, м3/с	3,94
Средняя скорость течения	0,26
БПК20 поступающего стока, мг/л	2,4
Взвешенные вещества, мг/л	7,8
Азот аммонийный, мг/л	0,78
Азот нитритов, мг/л	0,09
Азот нитратов, мг/л	0,24
Фосфаты, мг/л	0,04
Нефтепродукты, мг/л	0,24
СПАВ	отс.
Концентрация растворенного кислорода, мг/м3	5,9
Средняя температура в летнее время, °С	20

 

Определение необходимой степени очистки  сточных вод, спускаемых в водоем, производится по содержанию: взвешенных веществ, допустимой величине БПК в смеси речной и сточной вод, потреблению сточными водами растворенного кислорода, по СПАВ и других вредных веществ.

 

1. Определение коэффициента смешения и степени разбавления сточных вод водами водоема 
   

Коэффициент смешения а определяется по методу В.А.Фролова и И.Д.Родзиллера:

где - коэффициент смешения;

- основание натурального логарифма;

- среднемесячный расход воды  реки года 95%-ой обеспеченности, м³/с;

- коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения и определяемый по формуле:

;

где - коэффициент извилистости , ;

- коэффициент выпуска,  для берегового выпуска;

- коэффициент турбулентной диффузии:

Кратность разбавления перед расчетным  пунктом водопользования определяется по формуле:

Расчет  производится по программе OS kSM (Приложение 1). В результате расчета получаем: , кратность разбавления перед расчетным створом .

 

2. Определение необходимой степени очистки по взвешенным веществам 
   

Согласно санитарным требованиям предельно допустимое содержание взвешенных веществ в воде спускаемой в водоем определяется по формуле:

,

где - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в реке после сброса сточных вод. Для водоемов рыбохозяйственного водопользования второй категории ;

- концентрация взвешенных веществ  в реке до сброса сточных  вод,  ;

- коэффициент смешения,

- среднемесячный расход воды  реки года 95%-ой обеспеченности, ;

- среднесекундный расход сточных  вод, м³/с.

Необходимая степень очистки (в  процентах) сточных вод по взвешенным веществам:

Расчет выполнен на ЭВМ с использованием программы OS TSO (Приложение 2).

По результатам расчета допустимое содержание взвешенных веществ в  сточных водах, спускаемых в реку , необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам %.

 

3. Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПК_полн смеси сточных вод и вод водоема 
   

Концентрация загрязнений в  сточных водах, удовлетворяющая  санитарным требованиям при сбросе их в водоем определяется по формуле:

где - БПК_полн очищенных сточных вод, мг/л;

- БПК_полн речной воды до места сброса сточных вод, мг/л;

- предельно допустимое значение БПК полное смеси речной и сточной воды в расчетном створе, ;

, - константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды, ;

- константа скорости потребления  кислорода;

- продолжительность течения  речной воды от места выпуска  сточных вод до расчетного  створа.

Требуемая степень очистки сточных  вод по БПК_полн.:

При полной биологической очистке сточных вод в аэротенках снижение БПК₂₀ возможно до 15мг. Ели , то нужна доочистка сточных вод.

Расчет  произведен на ЭВМ с помощью программы OS TSO (Приложение 2). По результатам расчета допустимое значение БПК сточных вод, спускаемых в реку , необходимая степень очистки сточных вод по БПК %.

Т.к. , то производится полная биологическая очистка на аэротенках, где допустимое значение БПК снижается до необходимого значения без дополнительной доочистки.

 

4. Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворенному кислороду 
   

Допустимая концентрация спускаемых сточных вод по БПК полн. определяется по формуле:

где 4 - наименьшая концентрация растворенного в воде кислорода по санитарным требованиям

0.4 - коэффициент  пересчета БПК полное в БПК₂

- содержание в воде кислорода

Т.к  , то расчет ведется без учета аэрации.

Требуемая степень очистки сточных вод  по растворенному кислороду определяется по формуле:

5. Определение необходимой степени очистки по СПАВ 
   

Допустимая концентрация вредного вещества в сточных водах, спускаемых в водоем, определяется по формуле:

где - предельно допустимая концентрация СПАВ в водоеме, мг/л;

;

- концентрация СПАВ водоема  выше сброса сточных вод,  ;

- концентрация СПАВ в  смеси производственных и хозяйственно-бытовых  сточных водах,  .

В процессе полной очистки может  быть достигнута степень удаления СПАВ до 80%

По ряду показателей (азот аммонийный, фосфатов,  азот нитритов и нефтепродукты) концентрация загрязнений в воде реки выше ПДК, поэтому допустимая концентрация этих веществ в очищенных сточных водах принимается не более их фонового содержания в воде водоема, т.е., концентрация азота аммонийного в очищенном стоке должна быть не более 0,78 мг/л; азота нитритов - не более 0,0 9мг/л; нефтепродуктов - не более 0,2 4мг/л.

 

6. Условия выпуска сточных вод в водоем

 

В соответствии с выполненными расчетами определена требуемая степень очистки сточных вод, при которой в расчетном створе реки будут обеспечены ПДК загрязняющих веществ, установленные для водоемов II категории рыбохозяйственного водопользования.

Ожидаемые показатели качества сточных вод после очистки  и качества воды в реке приведены в таблице 2.2, при этом концентрация загрязнений в расчетном створе после выпуска сточных вод определена исходя из баланса загрязнений по формуле:

,

где - концентрация загрязнений в расчетном створе после выпуска сточных вод, мг/л;

- фоновая концентрация загрязнений  в воде до выпуска сточных  вод,

- концентрация загрязнений в  очищенном стоке, мг/л;

- коэффициент смешения,

- среднемесячный расход воды  реки года 95%-ой обеспеченности, ;

- среднесекундный расход сточных  вод, м³/с.

 

Таблица 3.2 Условия выпуска сточных вод

Показатель	Значения  показателей, мг/л.
	в сточной  воде				в речной воде
	исходной	степень удаления в процессе очистки, %	после очистки	допустимая концентрация в очищенном стоке	до выпуска сточных вод (Фон)	в расчетном створе после выпуска сточных вод	ПДК
Взвешенные вещества	258	94	15	18,2	7,8	8,07	8,55
БПК20	357	96	15	14,2	2,4	2,89	3,0
Азот аммонийный	17,5	98	0,39	0,78	0,78	0,77	0,39
Азот нитритов	–	–	–	–	0,09	0,087	0,02
Азот нитратов	–	–	–	–	0,24	0.23	9,1
Фосфаты	–	–	–	–	0,04	0,039	0,50
Хлориды	61,7	–	61,7	300	–	–	300
СПАВ	5,2	80	10,3	11,4	–	0,40	0,5
Нефтепродукты	–	–	–	–	0,24	0,23	0,05