Проектирование Контактных осветлителей

 

 

Аэротенк

Расчет  аэротенков производится по [2, п.6.167] на режим продленной аэрации. Продолжительность аэрации составляет:

;

где - БПК_полн  поступающего стока, ;

- БПК_полн очищенного стока,

- удельная скорость окисления,  мг БПК_полн на 1г беззольного вещества в 1ч, согласно п.6.167 [2] ;

- зольность ила, принимаемая  по [2, п.6.167], ;

- доза ила,  .

Необходимый объем аэротенков:

;

где - среднечасовой расход, м³/ч.

Принимаем рабочую глубину аэротенков Н=4, 6м. Тогда необходимая площадь  аэротенков составит:

Принимаем размеры одной секции аэротенков: , . Тогда необходимое количество секций составит:

.

Максимальная  пропускная способность аэротенков в режиме продленной аэрации составляет 3787м³/сут.

Степень рециркуляции активного ила определяется по формуле:

;

где - степень рециркуляции активного ила;

- доза ила,  ;

- иловый индекс, см³/г.

В соответствии с [2] при удалении ила эрлифтами степень рециркуляции принимается . Тогда расход циркулирующего ила:

.

Удельный  расход воздуха для работы аэротенков определяется с учетом процесса нитрификации.

Расчет  производится согласно [2, п.6.167] по формуле:

;

где - удельный расход кислорода воздуха, мг на 1мг снятой БПК_полн, согласно [2, п.6.167] ;

- коэффициент, учитывающий тип  аэратора и принимаемый для  мелкопузырчатой системы аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка по [2, таблица 42] ;

- коэффициент, зависимый от  глубины погружения аэраторов  и принимаемый по [2, таблица 43], ;

- коэффициент, учитывающий температуру  сточных вод, который следует  определять по формуле

,

здесь - среднемесячная температура воды за летний период, °С;

- коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных  вод 0,85, при наличии СПАВ принимается  в зависимости  по [2, таблица 44], ;

- растворимость кислорода воздуха  в воде, мг/л, определяемая по  формуле

, ,

здесь - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления;

- глубина погружения аэратора, м;

- средняя концентрация кислорода  в аэротенке,  .

.

Общая потребность в воздухе

.

Исходя из допустимой минимальной интенсивности 3,3м³/м².ч. расчетный расход воздуха составляет:

.

По пропускной способности аэратора определяется число аэраторов (2,5-3м³/ч).

Подбор  воздуходувок производится по минимальной  интенсивности.

Для подачи в аэротенки необходимого количества воздуха принимаются 2 рабочие и 1 резервная газодувки 32 ВФ-23/1,5 СМ2УЗ производительностью по 1368 м³/ч при давлении 50 кПа и мощности 30 кВт.

 

Вторичные отстойники

Вторичные отстойники устраиваются в блоке  с аэротенками, поэтому количество отстойников и их размеры увязываются с размерами аэротенков. Конструктивно принимаем вторичные отстойники размерами в плане 6x6м² при рабочей глубине 3м. По движению потока конструируемые отстойники могут быть отнесены к вертикальным отстойникам с периферийным выпуском. Для такого типа отстойников коэффициент использования объема принимается 0,4-0,5.

Расчетная гидравлическая нагрузка на поверхность  вторичных отстойников определяется согласно [2] по формуле:

;

где - коэффициент использования зоны отстаивания;

- концентрация ила в осветленной  воде, следует принимать не менее  10мг/л;

- концентрация активного ила  в аэротенке,  ;

- иловый индекс, см³/г;

- рабочая глубина отстойника, м.

Пропускная  способность вторичных отстойников:

.

Таким образом, запроектированные отстойники обеспечат пропуск расчетного расхода (22 5м³/час).

Удаление осадка из отстойников  предусматривается эрлифтами с  подачей циркулирующего ила в камеру перед аэротенками, а избыточного - в илоуплотнители.

Общее количество ила, перекачиваемого  эрлифтами, составляет:

;

где - расход циркулирующего ила, ;

- расход избыточного ила, 

Расчетный расход на один эрлифт:

 

3. Сооружения по обеззараживанию сточных вод 
   

На станциях биологической очистки  обеззараживание сточных вод  может производиться несколькими способами: хлорированием, озонированием, бактерицидным облучением, ультразвуковой обработкой, электролизом, обработкой воды коагулянтами или флокулянтами.

Наиболее  простым и дешевым методом  обеззараживания сточных вод  является хлорирование, которое осуществляется с использованием жидкого хлора  или гипохлорита натрия, получаемого  методом электролиза из поваренной соли. В данном проекте рассматривается хлорирование с использованием жидкого хлора.

Обеззараживание сточных вод предусмотрено хлорированием  с использованием передвижной хлораторной установки фирмы "ADVANCE" (Венгрия). Расход хлора составляет:

;

где - доза активного хлора, - для полностью очищенной сточной воды на станциях искусственной биологической очистки;

- максимальный часовой расход, .

В комплект передвижной хлораторной  входят: хлораторы, эжекторы, расходные  баллоны с хлором, устройства для автоматического дозирования хлора, предохранительные устройства, комплект технологических трубопроводов (шлангов), насос рабочей жидкости.

Установка размещается под навесом здания воздуходувной станции. Подача хлорной  воды осуществляется в контактные пруды.

Необходимый контакт воды с хлором осуществляется в контактных резервуарах, выполняемых в виде двух земляных прудов.

Полезный  объем резервуаров:

;

где - время контакта хлора со сточной водой в резервуаре, .

.

Количество  осадка, выпадающего в контактных прудах за сутки, составит:

;

где - количество осадка, выпадающего в контактных прудах при дезинфекции сточных вод жидким хлором, на одного человека за сутки, на станциях полной биологической очистки ;

- приведенное население,  .

Система подачи и отвода воды обеспечивает возможность отключения и опорожнения каждого пруда. В случае необходимости эти пруды могут использоваться как аварийные резервуары-накопители для неочищенных сточных вод. Объем прудов около 800 м³, что соответствует 6 часовому притоку сточных вод. Размеры прудов ВхLхН=12х22,5х1,3м.

Из контактных прудов обеззараженный сток отводится в реку по трубопроводу диаметром 400мм.

 

4. Сооружения по обработке осадка 
   

1. Илоуплотнители 
   

Осаждающийся во вторичных отстойниках  активный ил имеет высокую влажность. Основная часть этого ила снова  подается в аэротенк. В результате развития микроорганизмов масса  активного ила, находящегося в системе "аэротенк – вторичный отстойник" непрерывно увеличивается и образуется так называемый избыточный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на дальнейшую обработку и обезвоживания.

Осуществлять обработку избыточного  активного ила с высокой влажностью (99,2-99,6%) нерентабельно, поэтому его предварительно уплотняют в илоуплотнителях. В процессе уплотнения уменьшается влажность, а следовательно, и объема избыточного ила.

Избыточный активный ил непрерывно поступает в илоуплотнитель, где  отдает основную массу свободной влаги в виде иловой воды. Осадок из илоуплотнителя подается на дальнейшую обработку. Отделенная иловая вода содержит значительное количество растворенных органических загрязнений, поэтому она возвращается в цепочку очистки воды перед аэротенками.

Количество  избыточного ила, удаляемого из аэротенков, определяется по норме 0,35кг на 1кг снятой БПК₂₀ [2, п.6.169] и составляет:

;

гле - БПК₂₀ поступающего стока, ;

- БПК₂₀ очищенного стока,

- среднесуточный расход сточных  вод,  .

.

Расчетный расход избыточного ила, поступающего на илоуплотнитель:

.

где - влажность поступающего ила, ;

- плотность поступающего ила,  .

.

Необходимый объем илоуплотнителей:

где - продолжительность уплотнения, .

Принимаем 2 илоуплотнителя в виде колодцев диаметром 2м.

Количество  уплотненного ила составляет:

;

где - влажность поступающего ила, ;

- влажность уплотненного ила,  ;

- количество избыточного ила,  удаляемого из аэротенков, ;

- плотность уплотненного ила,  .

.

Количество воды, отводимой из илоуплотнителей, составляет:

.

Иловая вода отводится в аэротенк. Выпуск уплотненного ила осуществляется под гидростатическим напором на иловые площадки.

2. Иловые площадки 
   

Иловые площадки являются одним  из первых сооружений обработки осадка сточных вод. Иловые площадки предназначены  для естественного обезвоживания осадков, образующихся на станциях биологической очистки сточной воды. Применение этих сооружений объясняется простотой инженерного обеспечения и легкостью эксплуатации по сравнению с фильтр-прессами, вкуум-фильтрами, сушильными установками.

Наиболее простым и распространенным способом обезвоживания осадка является сушка их на иловых площадках с естественным основанием (с дренажем или без дренажа), с отстаиванием и поверхностным отводом воды и на площадках-уплотнителях.

Данным проектом предусматриваются  иловые площадки на естественном основании с дренажем.

Иловые площадки состоят из карт, окруженных со всех сторон валиками. Размеры карт определяют исходя из влажности осадка, способа уборки после подсыхания.

На иловых площадках устраиваются дороги с пандусами для съезда на карты автотранспорта и средств  механизации.

Необходимая полезная площадь иловых площадок составляет:

;

где - уплотненного ила, ;

- нагрузка на иловые площадки, принимаемая по [2], ;

- климатический коэффициент,  .

.

Дополнительная площадь иловых площадок, занимаемая валиками, дорогами, канавами:

где - коэффициент, учитывающий дополнительную площадь от полезной. Принимаем .

Общая площадь иловых площадок

.

Иловые площадки проверяются, на зимнее намораживание:

;

где - количество уплотненного ила, ;

 - продолжительность периода намораживания: число дней в году со средней суточной, температурой воздуха ниже -10°С; принимается ;

- полезная площадь иловых площадок, м²;

 -коэффициент, учитывающий часть площади, отводимой под зимнее намораживание: ;

- коэффициент, учитывающий уменьшение  объема осадка вследствие зимней фильтрации и испарения: .

Принимаем к устройству четыре карты  с размерами 16х34м каждая.

Количество обезвоженного осадка влажностью 70%, вывозимого с иловых площадок:

;

где - количество уплотненного ила, ;

- влажность уплотненного ила,  ;

- влажность обезвоженного осадка, .

.

3. Площадка складирования подсушенного осадка 
   

Для складирования обезвоженного  осадка предусматривается открытая площадка, рассчитанная на 4-5 месячное хранение кека при высоте слоя 1,5-2м. Ее площадь: . Размеры в плане 10,5х21,5м

 

5. Компоновка генплана и построение высотной схемы очистных сооружений 
   

1. Компоновка генплана очистных сооружений 
   

Очистные сооружения размещены  на выбранном участке плана с  горизонталями в масштабе 1:500, а также, для наглядности, в масштабе 1:200.

При проектировании очистной станции учитывалось, что площадка для их строительства располагается ниже населенного пункта города по течению реки, с учетом незатапливаемости ее паводковыми водами и технологическим расположением уровня грунтовых вод.

Компоновка и взаимное расположение сооружений производилось с учетом:

- вариантности строительства по  очередям или расширения очистной  станции

- обеспечения минимальной протяженности  коммуникаций очистной станции

- доступности для ремонта и  обслуживания очистной станции

В составе очистной станции предусматриваются:

- устройства для равномерного  распределения сточных вод между  отдельными элементами очистной станции;

- устройства для выключения  из работы, опорожнения, промывки, автоматического сброса сточных вод до и после сооружений механической очистки;

- устройства для замера количества  сточных вод.

Кроме основных производственных зданий на очистной станции предусматриваются: воздуходувная станция, административный корпус. В состав основных помещений административно-бытового корпуса входят: котельная на твердом топливе, мастерская, химическая лаборатория. Кроме указанных помещений в административно-бытовом корпусе предусмотрены: кабинет начальника станции, комната для обслуживающего персонала, гардеробы, санузлы, водомерный узел.