Разработка и обоснование технологической схемы городских канализационных очистных сооружений

     Фактическая  скорость не превышает среднюю  расчетную скорость в проточной  части отстойника ( = 5 – 10 мм/с).

     Так как значительно отличается от , уточняем R.

     Для  = 3,2 мм/с вертикальная составляющая скорости движения потока будет равна нулю, тогда = 1,36 мм/с.

     Радиус отстойника рассчитывается по формуле (4.5.5):

  (м).                                                                        (4.5.5)

     Уточненный  радиус отстойника соответствует  принятому D = 40 м.

     Объем иловой  камеры отстойника из расчета  накопления в нем осадка за  период T = 8  (ч) (при механизированном удалении осадка) рассчитывается по формуле (4.5.6):

  (м3).                                               (4.5.6)

1- свободно вращающийся  желоб; 2- щелевое днище; 3- отводной  наружный желоб; 4- шибер; 5- водоотводящая  труба; 6- трубопровод подачи сточной  воды; 7- отвод осадка; 8- продольная  перегородка во вращающемся желобе; 9- струенаправляющие лопатки; 10- водосборный  лоток; 11- затопленный водослив; 12- направляющий  козырек

Рисунок 4.5.1 Схема радиального отстойника с вращающимся сборно-распределительным устройством

 

 

  

     4.6 Расчет аэротенков-вытеснителей с регенерацией активного ила

     Аэротенки  различных типов применяются  для биологической очистки городских  и производственных сточных вод.

     Расчет аэротенков состоит в определении их размеров, расходов циркулирующего активного ила и воздуха, необходимых для обеспечения требуемой степени очистки сточных вод в зависимости от расхода и состава сточной жидкости, БПКполн отстоенной сточной жидкости, требуемого эффекта очистки и степени использования кислорода воздуха.

     Продолжительность  аэрации смеси сточной воды  и циркулирующего ила в собственно аэротенке рассчитывается по формуле (4.6.1):

  (ч),                                                                                          (4.6.1)

где - доза ила в аэротенке.

     Доля расхода  циркулирующего ила q от расчетного расхода сточных вод Qмакс.ч (q/Q) рассчитывается по формуле (4.6.2):

                                                                                                              (4.6.2)

где - доза ила в регенераторе.

     Продолжительность  окисления снятых загрязнений рассчитывается по формуле (4.6.4):

  (ч),                                                               (4.6.3)

где - зольность ила в долях единицы, принимаемая равной 0,3; - средняя скорость окисления загрязнений, для бытовых сточных вод принимается = 19 мг/г·ч [1, табл. 42].

     Продолжительность  регенерации циркулирующего ила рассчитывается по формуле (4.6.4):

  (ч).                                                                                                            (4.6.4)

     Объем собственно  аэротенка рассчитывается по формуле (4.6.5):

  (м3).                                                                          (4.6.5)

     Объем регенератора рассчитывается по формуле (4.6.6):

  (м3).                                                                                             (4.6.6)

     Общий объем  аэротенка с регенератором рассчитывается по формуле (4.6.7):

  (м3).                                                                                     (4.6.7)

     Расчетная  продолжительность обработки воды рассчитывается по формуле (4.6.8):

  (ч).                                                                         (4.6.8)

     Расчетную  продолжительность, вычисленную по  формуле (4.6.8), сравниваем с получаемой по формуле (4.6.9):

  (ч).                                                                                    (4.6.9)

     Значения T совпадают, что отвечает требованию [1].

     Принимаем  трехкоридорные аэротенки (n = 3), так как отношение общего объема аэротенков с регенераторами к объему регенераторов W : Wp = 36861 : 12861 ≈ 3.

     Один коридор  аэротенка отводится под регенератор.

     Количество  секций аэротенков при пропускной  способности станции более 50000  (м3/сут) принимается 8-10 [1].

     Принимаем 10 секций, тогда объем одной секции рассчитывается по формуле (4.6.10):

  (м3).                                                                                                                   (4.6.10)

     Принимаем  аэротенки трехкоридорные А-3-4,5-3,2 с шириной коридора В = 4,5 м и рабочей глубиной Н = 3,2 м.

     Длина секции рассчитывается по формуле (4.6.11):

  (м).                                                                                                        (4.6.11)

     Длину аэротенков  рекомендуется назначать не менее 10В.

     Площадь аэрируемой  зоны – это площадь, занимаемая  аэротенками.

     Площадь аэрируемой  зоны одного коридора рассчитывается по формуле (4.6.12):

  (м2).                                                                                                                   (4.6.12)

     Площадь одного  коридора аэротенка рассчитывается по формуле (4.6.13):

  (м2).                                                                                                             (4.6.13)

     Отношение рассчитывается по формуле (4.6.14):

                                                                                                                                 (4.6.14)

     Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод рассчитывается по формуле (4.6.15):

                                                                             (4.6.15)

     Коэффициент, учитывающий отношение скорости  переноса кислорода в иловой  смеси к скорости переноса  его в чистой воде для бытовых  сточных вод 

     Растворимость  кислорода воздуха в воде рассчитывается по формуле (4.6.16):

  (мг/дм3),                                                                        (4.6.16)

где - растворимость кислорода воздуха в зависимости от температуры и давления.

     Средняя концентрация  кислорода в аэротенке  мг/дм3.

     Удельный расход  воздуха в аэротенке рассчитывается по формуле (4.6.17):

  (м3/м3).                                          (4.6.17)

     Интенсивность  аэрации рассчитывается по формуле (4.6.18):

  (м3/(м2·ч)).                                                                                              (4.6.18)

     Прирост ила  в аэротенках при очистке бытовых  сточных вод рассчитывается по формуле (4.6.19):

  (мг/дм3).                                                                  (4.6.19)

1- канал циркуляционного активного ила; 2- циркуляционный активный ил; 3- сток от первичных отстойников; 4- собственно аэротенк; 5- регенератор; 6- соединительный канал; 7- иловая смесь на вторичные отстойники; 8- очищенная вода; 9- сырая вода; 10- канал биологически очищенных сточных вод; 11- нижний канал сырой воды; 12- верхний канал сырой воды

Рисунок 4.6.1 Схема аэротенка-вытеснителя с регенерацией активного ила

 

     4.7 Расчет вторичных радиальных отстойников

     Вторичные  отстойники предназначены для  выделения активного ила из  иловой смеси, поступающей из  аэротенков.

     На средних  и крупных станциях применяются  в основном радиальные отстойники.

     Общий расчетный  объем отстойников при продолжительности  отстаивания T рассчитывается по формуле (4.7.1):

  (м3).                                                                                             (4.7.1)

     Количество  рабочих отстойников должно быть  не менее трех, и все рабочие. По аналогии с первичными принимает  вторичные отстойники диаметром 40 м.

     Число отстойников рассчитывается по формуле (4.7.2):

                                                                                                                      (4.7.2)

     Принимаем  N = 4.

     Уточняем фактическую  продолжительность отстаивания:

  (ч).                                                                                                       (4.7.3)

     Расход циркулирующего  активного ила рассчитывается по формуле (4.7.4):

  (м3/ч).                                                                                                  (4.7.4)

     Расход избыточного  активного ила рассчитывается по формуле (4.7.5):

  (м3/ч).                                                                                            (4.7.5)

     Время пребывания  ила в иловой зоне отстойника рассчитывается по формуле (4.7.6):

  (ч).                                                                                             (4.7.6)

     Удаление активного  ила в иловую камеру осуществляется  с помощью илососа. Камера оборудуется щитовым затвором с подвижным водосливом, обеспечивающим возможность регулирования выпуска ила из отстойника путем изменения гидростатического напора от 0 до 1,2 м.

1- подводящий трубопровод; 2- трубопровод опорожнения; 3- отводящий трубопровод; 4- трубопровод выпуска ила; 5- иловая камера; 6- распределительная чаша

Рисунок 4.7.1 Компоновочный план и схема вторичных радиальных отстойников

 

     4.8 Расчет установки по обеззараживанию сточных вод

     В данной схеме КОС будет производиться дезинфекция гипохлоритом натрия, который получают из обычной технической поваренной соли в электролизных установках. При введении гипохлорита натрия в обрабатываемую воду образуются те же бактерицидные агенты, что и при хлорировании – HClO и ClO. Установка состоит из резервуаров для раствора поваренной соли, электролизеров с трансформаторами и выпрямителями, резервуаров готового раствора гипохлорита, насосов для подачи раствора соли в электролизеры, насосов и элеваторов для подачи раствора гипохлорита натрия в смеситель. Используем установку с графитовыми электролизерами типа ЭН-100.

     Максимальный часовой расход активного хлора определяем по формуле (4.8.1):

  (кг/ч).                                                                                                 (4.8.1)

     Средний часовой расход активного хлора определяем по формуле (4.8.2):

  (кг/ч).                                                                                                    (4.8.2)

     Для получения 28 кг активного хлора в час предусматриваем установку десяти  рабочих и одного резервного электролизера типа ЭН-100.

     Суточный расход активного хлора по формуле (4.8.3):

  (кг).                                                                                                        (4.8.3)

     Суточный расход поваренной соли по формуле (4.8.4):

  (т).                                                                                                          (4.8.4)

     При содержании соли в товарном продукте около 96,5 % суточный расход поваренной соли в тоннах определяем по формуле (4.8.5):

  (т).                                                                                                 (4.8.5)

     Вместимость резервуаров для мокрого хранения соли должна рассчитываться на 25-30-сугочный запас. Принимаем Т = 30 суток. Тогда необходимая вместимость резервуаров по формуле (4.8.6):

  (м3).                                                                                                         (4.8.6)

     Предусматриваем 3 секции резервуаров площадью 33 м при слое соли 2,2 м. Общая строительная глубина резервуаров - 3 м. Резервуары для хранения раствора гипохлорита натрия рассчитываются на 2-3-суточный расход раствора.