Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Расчёт начальных концентраций загрязнений городских сточных вод и приведённого числа жителей

2. Механическая очистка сточных вод

3. Биохимическая очистка сточных вод

4. Количество осадка и ила по объему смеси фактической влажности

5. Расчет количества реагентов для кондиционирования

Список литературы

1. Расчёт начальных концентраций загрязнений городских сточных вод и приведённого числа жителей

Исходные данные:

Данные по бытовым водам:

Расход Qбыт = 35000 мз/cyт, норма водоотведения qж = 300 л/сут*чел.

Данные по производственным сточным водам:

Расход Qпро=12000 мз/cyт. Концентрации загрязнений: СпроБПК = 610 мг/л, Спровзв = 505 мг/л.

Расчет:

Концентрации загрязнений в бытовых водах, поступающих на очистку,определяются по формуле :

Сбыт = (a*1000)/qж (мг/л.)

Сбыт (мг/л) - концентрация определенного загрязняющего вещества в бытовых водах;

а (г/чел*сут)- количество этого загрязняющего вещества, поступающего в сутки от каждого жителя, принимается согласно табл. 25 /1/

Сбытвзв = (65*1000)/300= 216,7(мг/л.)

СбытБПК = (75*1000)/300= 250(мг/л.)

Сбыт NH4 =( 8*1000)/300= 26,7(мг/л.)

Концентрации загрязнений в городских сточных водах (в общем потоке бытовых и производственных вод) определяются:

Cmix(cit)взв =(Сбытвзв *Qбыт+Спроизвзв*Qпроиз)/Qбыт+Qпроиз =(216,7*35000 + +505*12000) /(35000+12000) = 290,3 (мг/л);

Cmix(cit)БПК = (СбытБПК *Qбыт+СпроизБПК*Qпроиз)/Qбыт+Qпроиз = (250*35000 + 610*12000)/(35000+12000) =341.9 (мг/л);

Cmix(cit) NH4 =(Сбыт NH4 *Qбыт+Спроиз NH4 *Qпроиз)/Qбыт+Qпроиз = (26,7*35000 + 0*12000) /(35000+12000) =19,9(мг/л);

Определение количества жителей: фактического Nф, эквивалентного Nэкв и приведенного Nприв .

Nф = Qбыт * 1000/ qж

Nф = 35000 * 1000/ 300 = 116667(чел).

Nэкввзв = Спровзв * Qпро /65

Nэкввзв = 505 * 12000/65 = 93231(чел),

Nприввзв = Nэкввзв +Nф =93231+116667=209898 (чел),

NэквБПК = СпроизБПК * Qпроиз /75=610*12000/75=97600 (чел),

NпривБПК = NэквБПК +Nф =97600+116667=214267(чел).

Концентрации загрязнений в осветленных городских сточных водах определяются

СосветБПК = 40 * NпривБПК / Qбыт + Qпроиз

СосветБПК = 40 * 214267/ 47000 = 182,35(мг/л),

Cосветвзв = Сcitвзв * (100% - Э%) / 100%

где: Э% - эффект очистки в первичных отстойниках. (мг/л) можно определить только после расчета первичных отстойников

Сexвзв = Сenвзв * (100% - 51%)/100% = 290,3 * (100 - 51)/100 = 142,2(мг/л).

Схема очистки сточных вод и обработки осадка.

сточная вода

А-блок механической очистки

Б-блок полной биохимической очистки

В-блок глубокой очистки

Г-блок обеззараживания

Д-блок обработки осадка

2. Механическая очистка сточных вод

Расчет решеток.

Qсут= 47000 м3/сут. qmax = 2878 м3/час = 800 л/сек, qmin = 1351 м3/час = 375л/сек.

1. По расходу сточных вод выбираются решетки МГ=11Т:

две рабочие и одна резервная. Паспортные данные РМУ-2: В=1000мм, Н=1600мм, n=39, b=16мм, S=8 мм.

Общий расход сточных вод распределяется на две решетки, на каждую из них приходится:

qmax = 1439 м3/час = 400 л/сек,

qmin = 676 м3/час = 188 л/сек.

Далее весь расчет приведен для одной решетки.

2. Выбирается режим работы подводящего канала. Ширина канала Вк(м): Вк = (b х n),где:

b - ширина прозора МГ=11Т, b = 0,016 м,

n - количество прозоров МГ=11Т, n = 39шт.

Вк = (0,016 х 39) = 0,624 м

Значит, ширина канала будет равна 0,6 или 0,8 м.

Выполняется гидравлический расчет канала: по расчетному расходу сточных вод qmax = 400 л /сек = 0.400 м3/сек определяются гидравлические и конструктивные параметры его работы:

ширина Вк = 0,6 м,

уклон канала i = 0.0014,

скорость сточных вод в канале vmax = 0.95 м/сек,

наполнение относительное h/Вк = 1.15,

наполнение абсолютное h = (h/Вк) х Вк = 1.15х 0.6 = 0.69(м).

При таком наполнении скорость в прозорах решетки vmax :

vmax = = =0,400/0,016*39*0,69=0,92м/сек

Данная скорость входит в нормативный диапазон =0.8-1 м/с.

3.Проверим соблюдение условия незасорения канала. При минимальном притоке qmin = 188 л/сек канал, имеющий уклон i = 0,0014 и ширину Вк = 600мм, работает с наполнением h/Вк = 1.15. Скорость сточных вод составляет vmin = 0,96 м/сек, что больше минимальной допустимой скорости vminдоп = 0,4 м/сек.

4.Строительная высота канала назначается из условия незатопления пола здания решеток:

Нстр h+0,5 = 0,69 +0,5 =1.19 (м). Строительная высота канала принимается равной номинальной: Нстр=Н= 1.6 м.

5. Падение уровня воды в решетке:

h=k**v2/2g

где:

k - коэффициент, учитывающий увеличение падения уровня вследствие засорения решетки,(по СНиП 2.04.03-85.) k=3;

- коэффициент местного сопротивления решетки;

=*(s/b)4/3 *sin, где - коэффициент, зависящий от формы стержней, для прямоугольных стержней =2,42;

s - толщина стержней; b - ширина прозоров решетки; - угол наклона решетки к горизонту;

v - скорость движения воды в решетке, м/с.

h = 3 * |2,42 * (0,008/0,016)4/3 * sin 600| * 0,922/2*9,81 = 0,11 (м).

6. Суточный объем мусора с двух рабочих решеток:

W = ,(м3/сут)

где:

- количество отбросов, приходящееся на 1 человека в год, по СниП /1/, = 8 л/чел*год,

- приведенное число жителей, рассчитанное по взвешенным веществам, чел.

W =8*209898/365*1000 = 4.6 м3/сут.

7. Масса отбросов:

m = (т/сут)

где:W - суточный объем отбросов, м3/сут;

- плотность отбросов, = 750 кг/м3.

m =4.6*750/1000 = 3.45(т/сут).

Предусматривается рабочая дробилка Д-3 производительностью 300-600 кг/час.

Расчет песколовок

Qсут= 47000 м3/сут. qmax = 2878 м3/час = 800 л/сек,

qmin = 1351 м3/час = 375 л/сек.

Приведенное количество жителей, рассчитанное по взвешенным веществам, Nприввзв = 209898 чел.

1. Рекомендуется при проектировании за основу брать типовое сооружение и проверять, подходит ли оно для заданных исходных условий: приблизительно по суточному расходу сточных вод принимается песколовка горизонтальная с круговым движением воды, состоящая из двух отделений диаметром D=6000мм каждое, с шириной кругового желоба В =1500мм

2. Определяются площадь живого сечения кольцевого желоба (м2) и расчетная глубина воды в нем Нs.

= qmax / n * Vs

qmax - максимальный приток сточных вод,

qmax = 0,800 м3/сек;

n - число отделений песколовки, n= 2;

Vs - нормативная скорость воды в желобе при максимальном притоке,Vs= Vmax = 0,3 м/сек;

 = 0,800 / 2 * 0,3 = 1.33 (м2);

По формулам геометрии определяются размеры желоба (см. рис. 1.)

.

Н=H1+H2=0.20+0.86=1.06м

Длина песколовки по средней линии осадочной части:

Расчетная глубина воды в желобе со сложным поперечным сечением составит:

Нs = /В = 1.33/1.5 = 0,6 (м)

Поперечный разрез кругового желоба песколовки

3. Проверим, улавливаются ли в запроектированной песколовке частицы с нормативной гидравлической крупностью:

=

= = 0,054

Полученное соотношение Ks/Uo входит в нормативный диапазон Ks/Uo = 0,09 0,054. Ks/Uo>0,09, значит, в запроектированной песколовке задерживается не только песок с Uo = 18,7 24,2 мм/сек, но и частицы с меньшей гидравлической крупностью, то есть, органические загрязнения.

4. В отводящем лотке песколовки устанавливается лоток Вентури для измерения расхода сточных вод и поддержания постоянной скорости воды в сооружении; поэтому водослив не устанавливается и не рассчитывается.

5. Объем задержанного песка Wп (м3)|:

где:

Nвзвпривед - приведенное число жителей, рассчитанное по взвешенным веществам;

Р - количество песка, задерживаемого в песколовках, приходящееся на 1 жителя в сутки; при раздельной системе канализации Р = 0,02 л/сут*чел;

Т - период работы песколовки; обычно определяют объем уловленного песка за Т1=1 сутки ( песколовку чистят обычно 1 раз в сутки), за Т2=2 суток (продолжительность нахождения песка в бункере сооружения не должна превышать этой величины, иначе начнется загнивание) и за Т3= 1 год = 365 суток (по годовому объему песка рассчитывают размер песковых площадок). Нормативная годовая нагрузка на песковые площадки составляет qп= 3 м3/м2*год.

за 1 сутки: W1п = 209898 * 0,02 * 1 / 1000 = 4.19 (м3);

за 2 суток: W2п = 209898 * 0,02 * 2 / 1000 = 8.39 (м3);

за год:W365п = 209898 * 0,02 *365/1000= 1532.26(м3).

Объем пескового бункера запроектированной песколовки, вычисленный по формулам стереометрии, составляет 58 м3, глубина бункера - 5.83 м. Удаление песка из сооружения производится 1 раз в 2 суток. При этом глубина слоя песка в бункере составит около 1 м.

Размер песковых площадок для обезвоживания песка F (м2):

F = 1,2 * W365п / qп = 1,2 * 1532.26/ 3 = 612.9 (м2)

Принимается 8 карт по 81 м2 каждая и размерами 9м*9м.

Расчет первичных отстойников

Qсут= 47000 м3/сут. qmax = 2878 м3/час.

исходная концентрация взвешенных веществ в сточных водах

Сenвзв = Ccitвзв = 290.3 мг/л.

Решение.

С учетом того, что содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на биологическую очистку, Сexвзв не должно превышать 150 мг/л, назначается эффект осветления в первичных отстойниках Э% = 50 %. По расходу qmax = 2878 м3/час выбираются два вертикальных отстойника диаметром 24 м с глубиной зоны осветления 3.1 м

Диаметр централ трубы, den=3,5 м

V зоны накопления осадка, Wmud=210 м

Определим, частицы какой гидравлической крупности будут задерживаться в данном типовом отстойнике.

где:

Нset - глубина проточной части проектируемого отстойника, м;

Кset - коэффициент использования объема проточной части отстойника;

tset - продолжительность отстаивания, сек, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1= 500 мм; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл.30 /1/; Cmixвзв =290.3 мг.л tset =1835 сек

n2 - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по чертежу 2 /1/.

uo = = 2.77 (мм/сек)

Производительность одного радиального отстойника определяется по формуле :

qset = 2,8 * Кset * (D2set - d2en ) * (uo - tb) м3/час,

где:

Кset - коэффициент использования объема отстойника; по СНиП /1/, для радиального Кset = 0,45.

Dset - диаметр радиального отстойника, м;

den - диаметр центральной трубы радиального отстойника;

Dset, den принимаются по паспортным данным выбранного отстойника;

uo - гидравлическая крупность взвешенных частиц, задерживаемых в отстойнике,

tb - турбулентная составляющая скорости осаждения, tb=0 мм/сек в зависимости от скорости воды в отстойнике /1/;

2,8 = 3,6 * / 4.

Производительность одного отстойника:

qset = 2,8 *0,45 * (242 - 3,52) * (2.77-0)= 1967.6 (м3/час)

При такой пропускной способности необходимое количество сооружений составит:

n = qmax/ qset = 2878/1967.6 = 1.46

При увеличении qmax в 1,3 раза

n = 1,3 * qmax/ qset = 1,3 * 2878/1967.6 = 1,9. Принимается два отстойника d=24м; и обратным расчетом по формулам уточняется фактический эффект осветления: при n =2 qset = 1,3 * 2878/2 = 1870(м3/час).

Тогда гидравлическая крупность задерживаемых частиц составит =2,63мм/с., =1935 с. Это соответствует эффекту =51%.Фактически концентрация взвешенных веществ в осветленной воде составляет что не превышает 150мг/л.

Количество осадка, выделяемого при первичном отстаивании в сутки и в час максимального притока:

- влажность осадка = 95%;

- плотность осадка = 1 г/см

Осадок удаляется из сооружения под гидростатическим давлением. Интервал времени между выгрузками осадка:

- объем зоны накопления осадка одного отстойника = 210м3;

То есть, осадочная часть принятых типовых сооружений способна вместить суточное количество осадка. Однако, во избежание загнивания и чрезмерного уплотнения его принят интервал времени между выгрузками = 2 сут.

Водоизмерительное устройство

Водоизмерительный лоток используется для определения количества сточных вод, поступающих на очистные сооружения, в качестве водоизмерительного устройства применяется лоток Вентури. По максимальному притоку сточных вод = 2878 м/ч подбирается 4 типоразмер лотка Вентури. Его размеры: длина -7800 мм; ширина 900 мм; глубина -50 мм.

3. Биохимическая очистка сточных вод

Расчёт аэротенка.

Расчёт аэротенков состоит в определении их размеров, расходов циркулирующего активного ила и воздуха. Аэротенк подбирается в зависимости от расхода и состава сточной жидкости, БПКполн. отстоенной сточной жидкости, требуемого эффекта очистки и степени использования кислорода воздуха.

Так как СосветБПК = 182.35>150 то к расчету принимаем аэротенк - вытеснитель с регенератором.

Определяем степень рециркуляции Ri , в первом приближении Ji=100 , см3/г - иловый индекс.

;

аi-доза ила в аэротенке, ai=3 г/л;

Величина БПКполн воды поступающей в начало аэротенка-вытеснителя Lmix:

мг/л,

Период пребывания СВ в a/t

1,36 ч,

где Len=Lmix

Доза ила в регенераторе

г/л;

Удельная скорость окисления:



= мг/(гМч)

max=85 мг/гМчас - максимальная скорость окисления;

Кl =33 мгБПКполн/л - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ;

Ко=0,625 мгО2/л- константа, характеризующая влияние кислорода;

ц =0,07 л/г - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила;

Продолжительность окисления загрязнений:

S- зольность ила = 0.3;

Продолжительность регенерации ила

tr=t0-tat=5.1-1,36 = 3.74 ч .

Продолжительность пребывания в системе аэротенк - регенератор.

t=(1+Ri) tat+Ritr=(1+0,43)М1,36 + 0,43 М 3.74 = 3,55 ч.

Вместимость аэротенка:

Q- среднечасовое поступление воды за период шах притока -1050м3/час (дано);

Вместимость регенератора:



Общий объем сооружения:

Для уточнения илового индекса определяется средняя доза ила в системе аэротенк-регенератор:

По формуле [53] СНиП [1] определяется нагрузка на ил:

при - 352,9 мг БПК /(г*сут) по таблице 41 СНиП [1] для ила городских СВ = 76 см/г, эта величина отличается от принятой ранее Ji= 100см/г, поэтому требуется уточнение степени рециркуляции



мг/(гМч)

t0=6.43 ч. tr=t0-tat=6.43-1.42 = 5 ч .

t=(1+Ri) tat+Ritr=(1+0,3)М1,42 + 0,3 М 5 = 3,35 ч.

Определяется объем регенератора:

, отсюда р = 3625*100/8087 = 45%,

принимается объем регенератора - 50% (одна секция аэротенка состоит из двух коридоров);

Длина коридора аэротенка:

м

b - ширина коридора = 6 м;

N - количество секций = 2 (должно быть не менее 2-х) [1];

n - количество коридоров в каждой секции = 2;

Н - рабочая глубина аэротенка = 4.4 м;

Принимается две секции двухкоридорного аэротенка, длиной L = 75 м.[6 ];

Прирост активного ила в аэротенке:

С - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк =132 мг/л;

- коэффициент прироста для городских СВ= 0.3 [1 ];

АЭРАЦИЯ

1.* Удельный расход воздуха на аэрацию:

- удельный расход кислорода воздуха при полной биохимической очистке= 1.1мг/мг

- коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка Приняв =0.2>к1=1.68 (табл.42 [1]);

- коэффициент, зависимый от глубины погружения аэратора ha, принимается по таблице 43 СНиП [1]:

ha =Hat - 0.3 = 4.4-0.3=4.1м K2=2.52;

kт - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод:

KT=1+0.002(Tw-20)=1+0.002(24-20)=1.08

Т - среднемесячная температура воды за летний период =24° (дано);

- коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод = 0.85(1]; сточный вода отстойник песколовка

С - растворимость кислорода воздуха в воде:

С - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления. При Т = 24°С и давлении 760 мм.рт.ст. С = 8.3 мг/л;

С - средняя концентрация кислорода в аэротенке = 2 мг/л [1 ];

* Интенсивность аэрации:

м3 О2/м2Мat ч

Для аэротенков с регенераторами tat надлежит принимать равным t;

t - продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор, t = 3,35 ч;

Найденная интенсивность аэрации входит в допустимые пределы, обозначенные в таблицах 42 и 43 СНиП [1] - от 4( для принятого значения k2) до 20 (для значения ) м3/м3*час.

* Определяем расход воздуха Qair, м3/ч:

Qair = Ja*Fat = 8.27*( 75*6*2)*2 = 14886 м3/ч,

где Fat - площадь аэротенка.

Qair = qair*Qat = 6.29*2417 =14985 м3/ч.

Принимаем Qair = 14985 м3/ч.

· Площадь аэрируемой зоны:

faz = 0,2*fat = 0,2*( 75*6*2)*2 = 360 м2.

Принимаются аэраторы АР-300М серии «Аква-Пласт». Необходимое количество аэраторов n(шт):

n = faz/Fair = 360/0,07 = 5143(шт)

где fair - площадь одного аэратора,

fair=р.d2/4=3,14*(0,3)2/4=0,07 м2;

Расход воздуха через один аэратор составит:

Jair = Qair/n = 14985.4/5143 = 3 м3/час,

что входит в допустимый диапазон 3-7 м3/час.

В соответствии с требованием СНиП/1/ число аэраторов в регенераторе и на первой половине длины зоны аэрации (в пересчете на единицу длины сооружения) принимается вдвое больше, чем на второй половине длины зоны аэрации.

· Определение требуемого давления воздуходувки Р(мПа) производится по формуле:

P = Pатм + P + Pat

где:

· Pатм - величина атмосферного давления, Pатм = 0,1 мПа,

· P - потери давления в системе:

P = Pl + Pмс+ Pair

В формуле:

- (Pl+Pмс)- сумма потерь давления по длине и в местных сопротивлениях; рекомендуется диаметры воздуховодов подбирать так, чтобы сумма потерь(Pl+Pмс) составляла 0,003-0,0035 мПа,

- Pair - потери в аэраторах, принимаются по таблице №; для аэратора АР-300М серии «Аква-Пласт» Pair = 0,0015-0,003 мПа;

· Pat - давление слоя воды в аэротенке:

Pat=*g*hа,

где:

- - плотность воды, =1000 кг/м3,

- g - ускорение свободного падения, g=9,8 м/сек2,

- hа - глубина погружения аэратора, hа = 4.1 м;

Pat = 1000*9,8*4.1 = 40180 Па = 0,04018 мПа.

Тогда требуемое давление воздуходувки Р(мПа)составит:

P=0,1+0,0035+0,003+0,04018 =0,147 МПа.

По требуемому давлению P=0,147 МПа и по расходу воздуха Qair = 14985,4 м3/час подбираем турбовоздуходувку ТВ-200-1,4 (один рабочий и один резервный агрегат).

Расчёт вторичных вертикальных отстойников

Вторичные отстойники служат для задержания активного ила, поступающего с водой из аэротенков - вытеснителей. Используем вертикальные отстойники.

Определяем гидравлическую нагрузку:

м3/(м2Мч), [1, формула 67], где

коэффициент использования объёма зоны отстаивания; ;

глубина проточной части в отстойнике, м,; 3,1м;

величина илового индекса, см3/г; см3/г;

доза ила в аэротенке, г/л;г/л;

концентрация ила в осветлённой воде, мг/л; мг/л;

м3/(м2Мч)

Общая площадь зеркала воды вторичных отстойников:

м2

- максимальный часовой приток сточных вод = 2878м/час;

Приняв радиальные отстойники диметром 24 м, с площадью зеркала одного отстойника:

Количество отстойников:

?4 шт.

Принимается 4 отстойника диаметром 24 м,

Блок обеззараживания

Расчёт хлораторной установки.

Для уничтожения патогенных микробов и исключения заражения водоема этими микробами, сточные воды перед спуском в водоем должны обеззараживаться.

Обеззараживание производится жидким хлором (после полной очистки сточных вод).

Средний секундный расход воды на очистную станцию

qср= Qср.сут/(24*3600) =47000/86400 = 0.544м3/сек

Общий коэффициент неравномерности Коб.макс=1.57. [1]. Тогда максимальный часовой расход:

Qмакс.ч = Qср.сут*Коб.макс/24 = 47000*1.57/24 = 3075м3/ч

Принимаем дозу хлора для дезинфекции вод Дхл=3 г/м3. Расход хлора за 1ч при максимальном расходе

qхл = Дхл*Qмакс.ч/1000 = 3*3075/1000 = 9.22 кг/ч.

Расход хлора в сутки

q'хл = Дхл*Qср.сут/1000 = 3*47000/1000 = 141 кг/сут.

В хлораторной предусматривается установка двух хлораторов ЛОНИИ-100К. Один хлоратор рабочий, а другой - резервный.

Определим, сколько баллонов-испарителей необходимо иметь для обеспечения полученной производительности в 1 ч:

nбал = qхл/Sбал = 9.22/0.7 = 14,

где Sбал = 0.7 кг/ч - выход из одного баллона (см.табл. 5.1. [2])

Принимаем баллоны вместимостью 40л, содержащие 50 кг жидкого хлора.

Всего за 1 сутки будет использоваться 141:50=2.8 баллона. Таким образом, в момент начала работы установки, когда на весах будет установлено 12 баллонов, запас хлора будет достаточен для работы в течение 12:2.8 = 5 суток

При выработке газа из шести баллонов на одних весах запас хлора будет достаточен для работы в течении 6:2.8 = 3 суток

Хлордозаторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0.4 МПа и расходом

Q = qхл/qв = 9.22*0.4 = 3.68 м3/ч,

где qв = 0.4 м3/кг - норма водопотребления, м3 на 1 кг хлора.

Хлорная вода для дезинфекции сточной воды подается перед смесителем. Принимаем смеситель типа «лоток Паршаля» с горловиной шириной 300 мм.

Контактные резервуары

Резервуары предназначены для обеспечения контакта хлора со сточной водой. Продолжительность контакта надо принимать 30 мин [1] в час максимального притока. Контактные резервуары проектируются по типу горизонтальных отстойников.

Объем резервуаров:

Т- продолжительность контакта сточной воды с хлором = 30 мин;

При скорости движения сточных вод в контактных резервуарах V = 10 мм/с, длина резервуара составит:

Площадь поперечного сечения:

При глубине Н = 2.8 м и ширине каждой секции b = 6м число секций

n = w/(b*H) = 85.4/(6*2.8) = 5,1.

Фактическая продолжительность контакта воды с хлором в час максимального притока воды

Т = Vк.р./Qмакс.ч = n*b*H*L/Qмакс.ч=5*6*2.8*18/3075=0.5 ч = 30 мин.

Расчёт аэробного стабилизатора.

На стабилизацию подается смесь сырого осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила из вторичных отстойников. Стабилизация осуществляется в сооружениях, типа аэротенков.

1. Определим количество сырого осадка и избыточного ила по сухому веществу:

Расход осадка (считая по сухому веществу):

- средняя концентрация загрязнений общего потока по взвешенным веществам = 290.3 мг/л;

Э - эффект задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках = 0.51;

К - коэффициент, учитывающий увеличения объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа = 1.1;

- суточный приток сточных вод - 47000 м/сут;

Расход избыточного активного ила (считая по сухому веществу):

n - коэффициент, увеличение и неравномерность прироста активного ила в процессе очистки = 1 .15;

at- вынос активного ила из вторичных отстойников =15 мг/л;

2. Количество сырого осадка и изб.ила по беззольному(органич.)веществу:

Расход беззольного вещества осадка:

- гигроскопическая влажность сырого осадка, принимаемая = 5%;

- зольность сухого вещества сырого осадка, принимаемая = 35%;

Расход беззольного вещества избыточного активного ила:

Вг' - гигроскопическая влажность избыточного активного ила = 5%;

- зольность сухого вещества активного ила = 30%;

4. Количество осадка и ила по объему смеси фактической влажности

Расход сырого осадка:

- влажность сырого осадка из первичных отстойников = 95%;

- плотность осадка = 1 г/см3;

Расход избыточного активного ила:



- влажность активного ила, выходящего из вторичных отстойников = 99.3%;

- плотность активного ила = 1 г/см3;

4.Общий расход сырого осадка и избыточного активного ила:

* по сухому веществу:

* по беззольному веществу:

* по расходу смеси фактической влажности:

5.Общая влажность смеси(осадка)::

6. Средняя зольность абсолютно сухого вещества смеси:

Расчет сооружений стабилизации и уплотнения

1.Объем аэробного стабилизатора.

Was=V см*tas =1253*7=8771м3

где tas - продолжительность аэробной стабилизации смеси сырого осадка и избыточного активного ила следует принимать по СНиП [ 1, п.6.365] tas =7суток.

В качестве аэробного стабилизатора используется сооружение типа аэротенков стабилизатора, длина коридора:

Приняты 2 секции аэробного стабилизатора. Размеры каждой секции L*B*H=(75*7*4.4)2=4385 м3.Площадь зеркала осадка L*B=75*7*2=1050 м2. Фактический объем аэробного стабилизатора Was=4620*2=8771м3, общая площадь зеркала осадка Fas=1050*2=2100м2.

2.Расход воздуха на стабилизацию:

Qas=qas*Was=1,5*8871 =13306.5 м3/час

qas- расход воздуха для аэробной стабилизации принимаем в зависимости от влажности осадка [1 п.6.366]Рсмеси=98,7 % => qas =1,5м3/час*м3

3. Интенсивность аэрации:

Jas=

что соответствует требованиям СНиП /1/.

4.Объем уплотнителя стабилизированного осадка:

Wу=V см*Тупл/24,

где Vсм - суточное количество осадка и ила по объему смеси фактической влажности м3/сут. Ту- продолжительность уплотнения осадка, по СНиП/1/, П.6.367 Ту?5 Ч.

Wу=V1 см*Тупл/24=1253*5/24=261 м3.

Принимаем 2 уплотнителя, каждый размером L x B x H=4.2 х 7 х 4.4=130,5 м3

5.Объем уплотненного осадка при влажности уплотненной смеси (по п. 6.367 /1/):

Ру=97,5%

Vу

6.Расход иловой воды.

Qил. воды=Vсм-Vу=1253-651.56 м3/ сут.

5. Расчет количества реагентов для кондиционирования

Для механического обезвоживания применяются вакуум-фильтры. Для эффективного обезвоживания на вакуум-фильтрах осадки надо предварительно обработать химическими реагентами, что позволит укрупнить мелкодисперсные и коллоидные частицы и перевести часть связанной влаги в свободное состояние.

В качестве реагентов при коагулировании осадков следует применять хлорное железо и известь в виде 10% раствора. Добавка извести после введения хлорного железа. Расход хлорного железа по чистому FеС13:

=640 кг/сут

- масса сухого вещества = 15.35т/сут;

- доза чистого хлорного железа = 4,2% массы сухого вещества осадка[1].

При содержании чистого хлорного железа в товарном продукте 60% расход товарного реагента составит 1067 кг/сут.

Расход активной извести:

=2140 кг/сут

-доза активной извести = 14% массы сухого вещества осадка;

При содержании чистого хлорного железа в товарном продукте 70% расход товарного реагента составит 3057 кг/сут.

Смешение реагентов с осадком следует предусматривать в смесителях.

Вакуум-фильтры

Рабочая площадь вакуум-фильтров:

q - часовая пропускная способность вакуум-фильтра по сухому веществу осадка = 25кг/м2*час[1];

Т - время работы вакуум-фильтров в сутки = 24 часа;

Принимается один рабочих и один резервный вакуум-фильтра марки БОУ-40-3 с площадью фильтрующей поверхности каждого 40 м2.

Расход кека:

-влажность кека = 80%[1].

Расход образующегося фильтрата (фугата):

Резервные иловые площадки

При проектировании механического обезвоживания осадка надо предусматривать аварийные иловые площадки на 20% годового количества осадка. Полезная площадь иловых площадок:

Т - время подсушивания = 365 дней;

k - климатический коэффициент, для Иркутска = 1 [1];

q - нагрузка на иловые площадки на естественном основании =1.5[1].

Принимается 6 карты по 6400 м3 каждая и размерами 81*81 м.

Площадь иловых площадок следует проверять на намораживание.

Высота слоя намораживания:

Т| - продолжительность периода намораживания = 70 дней;

k- коэффициент, учитывающий, что 80% площади иловых площадок отводится под намораживание;

k- коэффициент, учитывающий, что часть влаги из осадка при намораживании фильтруется и испаряется =0,7-0,8;

Расчет илопроводов

Параметры работы самотечных илопроводов, при влажности осадка P > 98 %, назначаются как для сточных вод.

Минимальная допустимая скорость в напорном илопроводе при влажности ила 98,7 % принимаем как для сточной воды (табл. 17 СНиП /1/)

Ил из одного отстойника выпускается под гидростатическим давлением по трубе d=450 мм со V=1,13 м/с с i=0,004 расходом qи=178.5 л/сек

Ил, накопленный в отстойнике за 2 часа, будет удален за время:

t

При удалении через 1 час - продолжительность удаления составит 15 мин.

При условии автоматизации процесса такой режим удаления ила удобен, хотя может быть принят и другой режим: например, одновременное удаление ила из всех отстойников.

2. Самотечный участок илопровода для транспортирования ила (циркуляционного и избыточного) из вторичного отстойника в приемный резервуар насосной станции.

Для перехода от напорного режима транспортирования осадка к самотечному предусматривают колодец - гаситель избыточного напора. Параметры работы самотечного илопровода назначаются по расходу ила и условия самоочищения ().

Наполнение h/d=0,75

d=500 мм

V=1.12 м/сек

q=178.50 л/сек

i=0,003

?h=1,2*i*l=1,2*209*0,003=0.752 м

l= 209 м

3. Напорный илопровод смеси сырого осадка и избыточного ила от насосной станции до аэробного стабилизатора.

Количество сырого осадка и избыточного ила по объему смеси фактической влажности Vo+Vn=153+1100=1253 м3/сут=52.2 м3/ч=14.5 л/сек

Откачка производится периодически по мере накопления осадка в приемном резервуаре.

Режим откачки определяется по таблицам Лукиных.

d=150 мм

V=0,85 м/сек (см. табл. 17 /1/)

q=15л/сек

4. Трубопровод отвода из илоуплотнителя под гидростатическим давлением стабилизированной и уплотненной смеси осадка и ила.

Продолжительность уплотнения назначается не более Т у= 5 ч.

Общий объем уплотненной смеси, накопившейся за 5 часов

Vу5

в одном илоуплотнителе - 68м3.

Отвод производится периодически не реже одного раза за 5 часов в режиме:

d=450 мм

V=1,13 м/сек (см. табл. 17 /1/)

q=178.5 л/сек

i=0,004

?h=1,2*i*l=1,2*14*0,004=0,144 м

l= 14 м

Осадок, накопившейся в одном уплотнителе за 5 часов, может быть отведен за время t=6.35 мин.

5. Самотечный участок отвода стабилизированного и уплотненного сырого осадка и ила в приемный резервуар блока механического обезвоживания.

d=500 мм

V=0,94 м/сек (см. табл. 17 /1/)

q=178.5л/сек

i=0,003

?h=1,2*i*l=1,2*175*0,003=0,63м

l=150 м

h/d=0,75

Список литературы

1. СНиП 2.04.03 - 85 Канализация. Наружные сети и сооружения. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986,

2. Лукиных АА., Лукиных НА. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Н.Н.Павловского, М.: Стройиздат,1974.

3. Яковлев С.В. и др. Канализация, Мл Стройиздат,1975.

4. Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика/ Под ред. В.Н.Самохииа, М.: Сгройиздат,1981.

5. Проектирование сооружений для очистки сточных вод: Справочное пособие к СНиП. М.: Сгройиздат,1990.

6. Примеры расчетов канализационных сооружений.-М.:Стройиздат,1987.

Размещено на Allbest.ru

...