Сооружения для очистки бытовых сточных вод населенного пункта с численностью 10 000 человек и промышленного предприятия с расходом сточных

                 

- коэффициент, учитывающий стеснение  потока в решетке

- ширина прозоров в решетке;

q – максимальный секундный расход сточных вод, м³/с;

- скорость движения СВ;

h – максимальная высота слоя воды в канале решетки:

2. Общая ширина решетки:

                        

- толщина стержней решетки, .

3. Количество  рабочих решеток:

Назначаем 1 рабочую решетку и  1 резервную решетку.

 

 

 

4. Количество отбросов, задерживаемых  на решетках в год:

где N - количество жителей в населенном пункте 10000 человек;

Норма по отбросам 8 л/чел год

Принимаем дробилку марки Д-3а, 1 рабочая+1 резервная.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет песколовки

Для улавливания из сточных вод  песка и других минеральных нерастворенных загрязнений применяют песколовки. Выполняются из сборного железобетона.

Принимаем тангенциальную песколовку: Q = до 80 тыс. м³/сут.

Q_КОС = 7612,5 м³/сут

 

1. Определение общей площади песколовки:

                         

где q_n – гидравлическая нагрузка на песколовку, 110(м³/(м²ч))

 

Назначение количества секций: n_c = 2

2. Определение площади одной секции:

3. Диаметр песколовки не должен превышать 6 м:

4. _{Определение количества песка  улавливаемого песколовкой:}

где q_песка – количество задерживаемого песка, л/чел.-сут;

_{Геометрические  размеры песколовки:}

_{Высота конусоидальной части: Нк = 0,5d – Hs = 0,5*1,5-0,5=0,25м}

_{Высота цилиндрической части: 0,5м}

_{Общая высота песколовки: 0,5d+hs = 0,5*1,5+0,35=1,1м}

Расчет первичного отстойника

Отстойник применяют для гравитационного  выделения из сточных вод взвешенных или жировых веществ, оседающих  на дно сооружения или всплывающих  на его поверхность.

Принимаем первичный вертикальный отстойник.

Q_КОС =7612,5 м³/сут

Входная концентрация по взвешенным веществам:

Эффект осветления определяется по формуле:

                        

где  С_en –концентрация взвешенных веществ на входе в первичный отстойник, мг/л;

С_ех – концентрация взвешенных веществ на выходе из первичного отстойника,150 мг/л.

 

Условная гидравлическая крупность  частиц взвешенных веществ (скорость осаждения  частиц в воде) и конструктивные параметры по табл. 30,31 и 32 [1] определяется по формуле:

где Н_set – глубина проточной части в отстойнике, Н_set = 3м;

К_set – коэффициент использования объема проточной части отстойника 0,65;

t_set –  продолжительность отстаивания   1060,5 с;

h₁–  высота воды в лабораторном цилиндре, равная 0,5м;

n₂–  показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, n₂=0,28.

 

 

Производительность одной секции отстойника определяется:

где D_set – диаметр отстойника:

_{Dset = 6м}

Количество секций отстойника определяется по формуле:

 

Количество выпавшего осадка за сутки определяется:

где С_en – исходная концентрация взвешенных веществ;

Э_тр – эффект очистки в процентах, 42,3%;

К – коэффициент объемного расширения осадка, К=1,2

 

Объем осадка с учетом влажности W=95% и плотности ρ=1т/м³ определяем:

7.Расчет сооружений биологической очистки

Расчет аэротенка – смесителя с регенератором.

Исходные данные:

Регенерацию активного ила необходимо предусматривать при поступающей в аэротенки воды свыше 150 мг/л, а также при наличии в воде вредных производственных примесей.

В данном случае степень  регенерации принимается R_r = 0,3 (объем, занятый регенератором, составляет 30 %)

Определяем коэффициент  рециркуляции (ф.52 СНиП):

где a_i – доза активного ила; a_i=3 г/л;

I_i – иловый индекс; I_i – 100 см³/г

Определяем удельную скорость окисления, мг на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч (ф.49 СНиП):

где: - максимальная скорость окисления, мг/(г*ч), принимаемая по табл. 40;

- концентрация растворенного  кислорода, мг/л;

- константа, характеризующая  свойства органических загрязняющих  веществ, мг  /л, и принимаемая по табл. 40;

- константа, характеризующая  влияние кислорода, мг  /л, и принимаемая по табл. 40;

- коэффициент ингибирования  продуктами распада активного  ила, л/г, принимаемый по табл. 40.

a_i – доза активного ила;

- очищенной воды, мг/л;

Определяем период аэрации , ч, в аэротенках, работающих по принципу смесителей (ф.48 СНиП):

где: - поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

- очищенной воды, мг/л;

- доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников;

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40;

- удельная скорость окисления,  мг  на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч;

Общий объем аэротенка и регенератора:

W_atm + W_г = q_Wt_atm = 414,792*3,52 = 1460 м².

Общий объем аэротенка определяется по формуле:

W_atm = (W_atm+W_r)/(1+

) =

= 1021 м³.

Объем регенератора W_r = 1460-1021 = 439 м³.

С учетом величины периода аэрации уточняем нагрузку на ил (ф.53 СНиП 2.04.03-85):

 

где : - поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

- очищенной воды, мг/л;

- доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников;

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40;

- период аэрации, ч.

По табл. 41 СНиП 2.04.03-85 при этом значении q_i для сточных вод НПЗ I_i = 74 cм³/г, что отличается от ранее принятого I_i = 100 cм³/г.

Уточняем величину коэффициента рециркуляции (ф. 52 СНиП 2.04.03-85):

где - доза ила в аэротенке, г/л;

- иловый индекс, см3/г.

Определяем площадь одной  секции аэротенка:

где W_at – общий объем аэротенка, м³;

n_c – количество секций в аэротенке; n=4.

Основные параметры типового аэротенка – смесителя:

Ширина  коридора, м	Рабочая глубина аэротенка, м	Число коридоров	Рабочий объем секции, м3	Длина секции, м	Номер типового проекта
3	1,2	2	260	36	902-2-95/96

 

 

 

 

 

8.Расчет вторичного отстойника

Вторичные отстойники применяются  для задержания нерастворенных взвешенных веществ, представляющих собой частицы  отмершей биопленки и после аэротенков для отдаления активного ила от очищенных сточных вод.

Используем вертикальный вторичный отстойник.

Q_КОС =7612,5 м³/сут

6.1. Гидравлическая нагрузка, с учетом концентрации активного  ила в аэротенке, его индекса и концентрации ила в осветленной воде:

где - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для горизонтальных отстойников - 0,35;

a_i = 3– концентрация активного ила в отстойнике;

J_i = 92 см³/г;

Н_set – глубина слоя осветления воды, 3м;

а_t =15мг/л – концентрация активного ила в осветленной воде. 

6.2. Общая площадь поверхности  вторичных отстойников: 

                 

6.3.Назначаем количество секций отстойника:

n=12 секций

_{Определяем  площадь одной  секции:}

6.4. Определяем диаметр отстойника:

                                         

6.5. Тогда масса биопленки по сухому веществу:

где Р – прирост активного ила, мг/л;

а_t =15мг/л – концентрация активного ила в осветленной воде.

6.6. Объем осадка во  вторичных отстойниках с учетом  влажности биопленки 99,3 % и ее плотности 1 т/м³:

9.Обеззараживание сточных вод

Для уничтожения патогенных микробов и исключения заражения водоемов этими микробами сточные воды перед спуском в водоем обеззараживаются. Применение УФ облучения для обеззараживания  не имеет ограничений по производительности coopyжений - крупные УФ станции имеют производительность более 30 000 м3/ч.

Метод ультрафиолетового обеззараживания  имеет следующие преимущества:

• УФ  облучение летально для большинства  водный бактерий, вирусов, спор. Оно  уничтожает возбудителей! таких инфекционных болезней, как тиф, холера, дизентерия, вирусный гепатит, полиомиелит и  др. Применение ультрафиолета позволяет  добиться более эффективного обеззараживания, чем хлорирование, особенно в отношении  вирусов;

• обеззараживание ультрафиолетом происходит за счет фотохимических реакций внутри микроорганизмов, поэтому  на его эффективность изменение  характеристик воды оказывает намного меньшее влияние, чем при обеззараживании химическими реагентами. В частности, на воздействие ультрафиолетового излучения на микроорганизмы не влияют рН и температура воды;

• в обработанной ультрафиолетовым излучением воде не обнаруживаются токсичные и  мутагенные соединения, оказывающие  негативное влияние на биоценоз водоемов;

• в отличие от окислительных технологий в случае передозировки отсутствуют  отрицательные эффекты. Это позволяет  значительно упростить контроль за процессом обеззараживания и не проводить анализы на определение содержания в воде остаточной концентрации дезинфектанта;

• время обеззараживания при УФ облучении  составляет 1 - 10 секунд в проточном  режиме, поэтому отсутствует необходимость  в создании;

• контактных  емкостей;

• достижения  последних лет в светотехнике и электротехнике позволяют обеспечить высокую степень на дежности УФ комплексов. Современные УФ лампы и пускорегулирующая аппаратура к ним выпускаются серийно, имеют высокий эксплуатационный ресурс;

• для обеззараживания ультрафиолетовым излучением характерны более низкие, чем при хлорировании и тем  более озонировании, эксплуатационные расходы. Это связано со сравнительно небольшими затратами электроэнергии (в 3 - 5 раз меньшими, чем при озонировании); отсутствием потребности в дорогостоящих  реагентах: жидком хлоре, гипохлорите  натрия или кальция, а также отсутствием  необходимости в реагентах для  дехлорирования;

• отсутствует необходимость создания складов  токсичных хлорсодержащих реагентов, требующих соблюдения специальных  мер технической и экологической  безопасности, что повышает надежность систем водоснабжения и канализации  в целом;