Городская очистная станция

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Определение расходов сточных вод, поступающих на очистные сооружения

2. Определение средних концентраций загрязнений общего стока, эквивалентного и приведенного числа населения

3. Определение необходимой степени очистки сточных вод перед выпуском в водоем

3.1 Определение коэффициента смешения и кратности разбавления

3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

3.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн

3.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворённому в воде водоёма кислороду

3.5 Расчёт допустимой температуры сточных вод перед сбросом в водоём

4. Выбор метода очистки сточных вод и состава сооружений. Составление технологической схемы очистки сточных вод

5. Описание и расчет сооружений, входящих в состав очистной станции

5.1 Расчёт сооружений для механической очистки сточных вод

5.1.1 Приемная камера

5.1.2 Решётки

5.1.3 Тангенциальные песколовки

5.1.4 Расчёт первичных радиальных отстойника

5.2 Расчёт сооружений для биологической очистки сточных вод

5.2.1 Аэротенки

5.2.2 Вторичные радиальные отстойники

5.3 Расчёт сооружений для дезинфекции сточных вод

5.3.1 Хлораторная

5.3.2 Смеситель

5.3.3 Контактный резервуар

5.4 Расчёт сооружений для обработки осадка сточных вод

5.4.1 Песковые площадки

5.4.2 Илоуплотнители

5.4.3 Аэробная стабилизация

5.4.4 Фильтр-прессы

5.4.5 Аварийные иловые площадки

5.4.6 Термическая сушка

5.4.7 Проверка эффективности работы первичных отстойников и аэротенков с учётом приёма иловых вод

6. Разработка генплана очистной станции

7. Гидравлический расчет коммуникаций. Составление профилей по ходу движения воды и осадка

8. Конструирование одного из сооружений очистной станции

Заключение

Литература

станция очистной вода сооружение

Введение

Одной из важных отраслей городского хозяйства являются водоснабжение и водоотведение. Отечественными учеными, инженерами, техниками проделана большая работа в области транспортирования и очистки сточных вод. Созданы новые конструкции, предложены новые методы расчета, строительство осуществляется по технически совершенным проектам.

Под канализацией принято понимать комплекс санитарных мероприятий и инженерных сооружений, обеспечивающих своевременный сбор сточных вод, образующийся на территории населенных пунктов и промышленных предприятий, быстрое удаление этих вод за пределы населенных пунктов, а также их очистку, обезвреживание и обеззараживание.

Основными загрязнениями сточных вод являются физиологические выделения людей и животных, отходы и отбросы, получающиеся при мытье продуктов питания, кухонной посуды, стирке белья, а также технологические потери, отходы и отбросы на промышленных предприятиях.

Одной из важнейших положительных сторон устройства канализации является значительное улучшение санитарных условий жизни населения, а также более эффективное использование городских земельных участков.

С ростом потребления воды на промышленные и бытовые нужды возрастает количество сточных вод. В связи с этим своевременное удаление и очистка их, обеспечивающие оздоровление водоемов, приобретают важное значение. Все это обязывает специалистов работающих в области благоустройства, еще шире развернут работы по совершенствованию существующих и разработке новых высокоэффективных методов очистки сточных вод, а также индустриальных методов строительства канализационных сооружений.

Методы очистки сточных вод, могут быть разделены на три группы:

- механические

- физико-химические

- биологические

Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод применяют их обеззараживание.

Развитие техники очистки сточных вод должно идти в направлении интенсификации приемов биологической очистки, создания высокоэффективных методов физико-химической очистки, разработки технологических процессов, сочетающих принципы биологической и физико-химической очистки сточных вод с одновременным изысканием путей повторного использования очищенных сточных вод в различных отраслях народного хозяйства и, в первую очередь, в промышленности.

1. Определение расходов сточных вод, поступающих на очистные сооружения

Сооружения очистной станции должны быть рассчитаны на суммарный приток бытовых и производственных сточных вод. Производительность станции выражает собой суммарный средний суточный расход бытовых и промышленных сточных вод:

(1.1)

где: , - средние суточные расходы соответственно бытовых и прoмышленных сточных вод.

Расход бытовых сточных вод:

(1.2)

где: n - норма водоотведения, л/сут чел;

N - расчетное число жителей, чел.

Расходы производственных сточных вод:

(1.3)

где: n' - норма водоотведения на единицу продукции, м3;

N `- число единиц продукции, выпускаемых за сутки.

Как правило, сточные воды подаются на очистные сооружения с помощью насосной станции. Расчёт большинства сооружений производят на пропуск максимального расхода и проверяют отдельные сооружения на пропуск минимального расхода. Расчёт степени очистки производят на средний расход сточных вод.

Расчет графика подачи стоков по часам суток произведен в табличной форме (таблица 1). Из таблицы 1 видно, что наибольший расход сточных вод: 15-16 часов, минимальный: 0-1, 1-2, 2-3, 3-4, 4-5 часов, расходы сточных вод в это время составляют:

;

Табл. 1.1 График притока сточных вод по часам суток на очистные сооружения

Часы суток	Приток сточных вод от населения	Приток сточных вод от п/п	Суммарный приток сточных вод м3/ч
	%	м3/ч	%	м3/ч
0-1	1,65	207,9	8	149,3	357,2
1-2	1,65	207,9	8,5	158,6	366,5
2-3	1,65	207,9	8,5	158,6	366,5
3-4	1,65	207,9	25	466,7	674,6
4-5	1,65	207,9	8	149,3	357,5
5-6	4,2	529,2	8,5	158,6	687,8
6-7	5,8	730,8	8,5	158,6	889,4
7-8	5,8	730,8	25	466,7	1197,5
8-9	5,85	737,1	8	149,3	886,4
9-10	5,85	737,1	8,5	158,6	895,7
10-11	5,85	737,1	8,5	158,6	895,7
11-12	5,05	636,3	25	466,7	1103
12-13	4,2	529,2	8	149,3	678,5
13-14	5,8	730,8	8,5	158,6	889,4
14-15	5,8	730,8	8,5	158,6	889,4
15-16	5,8	730,8	25	466,7	1197,5
16-17	5,8	730,8	8	149,3	880,1
17-18	5,75	724,5	8,5	158,6	883,1
18-19	5,2	655,2	8,5	158,6	813,8
19-20	4,75	598,5	25	466,7	1065,2
20-21	4,1	516,6	8	149,3	665,9
21-22	2,85	359,1	8,5	158,6	517,7
22-23	1,65	207,9	8,5	158,6	366,5
23-24	1,65	207,9	25	467,3	675,4
ИТОГО	100	12600	300	5600	18200

2. Определение средних концентраций загрязнений общего стока, эквивалентного и приведенного числа населения

Концентрация загрязнений бытовых стоков по взвешенным веществам:

(2.1)

где: а - количество загрязнений приходящихся на одного человека в сутки, гр/сут,м табл. 25 [1]

Концентрация загрязнений бытовых стоков по БПК:

(2.2)

Концентрация загрязнений общего стока по взвешенным веществам:

(2.3)

где: Qбыт, Qпр - расходы сточных вод, соответственно бытовых и промышленных предприятий, м3/ сут.

Концентрация загрязнений общего стока по БПК:

(2.4)

Эквивалентное число жителей:

а) по взвешенным веществам

(2.5)

б) по БПК20

(2.6)

Приведенное число жителей:

а) по взвешенным веществам

(2.7)

б) по БПК20

(2.8)

3. Определение необходимой степени очистки сточных вод перед выпуском в водоем

3.1 Определение коэффициента смешения и кратности разбавления

Для правильного определения степени очистки необходимо знать к какому виду водопользования относится данный водоем и соблюдать условия, которые регламентируются «Правилами охраны поверхностных вод» [5].

Определение необходимой степени очистки сточных вод производят по общесанитарному показателю вредности, по органолептическому показателю вредности и по санитарно-токсикологическому показателю вредности, если в общем стоке присутствуют промышленные сточные воды, содержащие токсичные вещества. При расчете необходимой степени очистки учитывается, что не весь расход воды водоема смешивается со сточными водами, а лишь его часть, которая определяется через коэффициент смешения.

Коэффициент смешения определяют по формуле Фролова В.А.-Родзиллера И.Д.:

, (3.1)

где: - основание натурального логарифма;

- расход воды в водоёме, (при 95%-ной обеспеченности), м3/с;

- средний расход сточных вод, м3/с;

- длина реки по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;

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

(3.2)

где: - коэффициент, зависящий от устройства выпуска сточных вод; при береговом выпуске , при выпуске в фарватер ;

- коэффициент извилистости реки, определяемый:

(3.3)

где: - длина реки по прямой от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;

- коэффициент турбулентной диффузии, определяемый для равнинных рек по формуле:

(3.4)

где: - средняя скорость течения воды в водоеме на расчетном участке, м/с;

- средняя глубина водоема, м/с.

Кратность разбавления определяют по формуле:

(3.5)

Необходимую степень очистки сточных вод определяют из уравнения

(3.6)

где: - концентрация загрязнений в сточной воде до очистки, мг/л;

- концентрация загрязнений в сточной воде, допустимой к спуску в водоем, мг/л.

Для проведения, расчетов пользуются литературой [3, 8-9].

Коэффициент извилистости реки:

Коэффициент турбулентной диффузии:

Коэффициент, учитывающий гидравлический фактор:

Коэффициент смешения по методу В.А. Фролову и И.Д. Родзиллера:

Кратность разбавления перед расчетным пунктом водопользования:

3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, допускаемых к спуску в водоем, определяется по формуле:

, мг/л (3.7)

где: - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в водоёме после спуска сточных вод (определяемое по [6]);

- концентрация взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, мг/л (в соответствии с заданием).

Необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам:

, (3.8)

где: - концентрация взвешенных веществ в сточных водах поступающих на городскую очистную станцию (до очистки).

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, спускаемых в водоем:

Для расчетного случая (хозяйственно-питьевой водоем 1 категории) р=0,25 мг/л.

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

3.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн

В общем случае концентрация загрязнений в сточных водах, удовлетворяющая санитарным требованиям при спуске их в водоём, определяется по формуле:

, мг/л (3.9)

где: - БПК5 очищенной сточной воды, мг/л;

- осредненное значение коэффициента не консервативности органических веществ, 1/сут;

- предельно допустимая БПК5 смеси речной и сточной воды в расчетном створе;

- фоновая концентрация БПК5 речной воды выше места выпуска сточных вод, мг/л;

n - кратность разбавления;

t - продолжительность протекания сточных вод от места выпуска до контрольного створа, сут.

Продолжительность протекания сточных вод от места выпуска до контрольного створа рассчитывается по формуле:

(3.10)

где: - длина реки по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;

- средняя скорость течения воды в водоеме на расчетном участке, м/с.

Для смеси сточных и речных вод для температур отличных от 20єС константу можно вычислить по формуле (К20=0,1):

(3.11)

где: t - температура воды в водоеме, 0С.

Требуемая степень очистки по БПК5:

(3.12)

Продолжительность протекания сточных вод от места выпуска до контрольного створа:

Константа К:

Концентрация загрязнений в сточных водах, удовлетворяющая санитарным требованиям при спуске их в водоём:

Требуемая степень очистки по БПК5:

3.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду

Этот способ учитывает поглощение сточными водами только того растворенного кислорода, который содержит речная вода у места спуска сточных вод. При этом если концентрация растворенного кислорода в речной воде не станет ниже 4 мг/л (для водоемов хозяйственно-питьевого значения) или 6 (для водоёмов рыбохозяйственного значения) в течение первых двух суток, то это снижение не произойдет и в дальнейшем.

При этом условии допустимая концентрация спускаемых сточных вод по БПК5 определится формулой:

, мг/л (3.13)

где: 0,4 - коэффициент для пересчета БПК5 в БПК20;

- наименьшая допустимая по санитарным правилам концентрация растворенного кислорода вводе водоема, мг/л, = 4 мг/л (т.к. хозяйственно-питьевой водоем 1 категории);

- содержание растворенного кислорода в речной воде до места выпуска сточных вод, мг/л, =6,24 мг/л;

- БПК5 в воде водоема, мг/л.

Требуемая степень очистки по БПКполн:

, (3.14)

При г/м3, выполняется расчёт с учётом реаэрации.

Этот способ расчёта учитывает процессы поглощения кислорода сточными водами из речной воды и поверхностную реаэрацию.

Необходимая степень очистки по растворенному в воде водоема кислороду:

Требуемая степень очистки по растворенному в воде водоема кислороду:

Требуется перерасчет с учётом реаэрации, т.к. L по раств. О2 менее 4мг/л

Расчет с учетом реаэрации

Определение дефицита кислорода в речной воде до спуска сточных вод:

, (3.15)

где Он -нормальное насыщающее количество кислорода

при t=18 0С составляет 10,83 г/м3. Тогда начальный дефицит кислорода в речной воде

Дефицит кислорода в речной воде в критической точке по прошествии времени Tкр после спуска сточных вод

Для определения допустимой величины БПКполн смеси речной и сточной воды в месте выпуска Lа и продолжительности протока сточных вод до критической точки Tкр решаем совместно два уравнения методом последовательного приближений:

(3.16)

(3.17)

где К2 - константа скорости растворения кислорода,зависящая от гидрологического режима водоема. (принимаем К2=0,2)

Принимаем La=29 , определяем

Значение Ткр подставим в формулу (3.16)

откуда La=29,5 г/м3, что незначительно отличается от значения 29 г/м3.

Степень очистки:

3.5 Расчет допустимой температуры сточных вод перед сбросом в водоем

Согласно санитарным правилам, температура воды водоема в результате спуска сточных вод не должна повышаться более чем на 3°С по сравнению с максимальной температурой в летнее время. Это условие описывается уравнением:

(3.15)

где: - максимально допустимая температура сточных вод, сбрасываемых в водоём;

- максимальная температура воды водоема до выпуска сточных вод в летнее время;

- допустимое повышение температуры воды водоема (не более чем на 3°С).

Максимально допустимая температура сточной воды сбрасываемой в водоем:

4. Выбор метода очистки сточных вод и состава сооружений. Составление технологической схемы очистки сточных вод

Выбор методов очистки городских сточных вод производится на основании вычисленной степени очистки, с учётом состава поступающей на очистную станцию сточной воды и с учетом данных таблицы 4.1.

Табл. 4.1 Эффективность различных методов очистки

Наименование методов	Требуемая степень очистки по взвешенным веществам	Требуемая степень очистки по БПКполн
	%	мг/л	%	мг/л
Механическая	60	до 80	20-30	-
Механическая и полная биологическая с обработкой на биофильтрах	90-95	до 15-25	85-95	до 15-25
Механическая и полная биологическая с обработкой в аэротенках, а также на полях орошения и фильтрации	95-99	до 15-25	95-99	до 15
Механическая, полная, биологическая и доочистка	99,9	до 1,5-2	99,7	до 4,5

Состав сооружений следует выбирать с учетом производительности станции, характера грунтов, положения уровня грунтовых вод, климатических условий района, рельефа территории площадки, наличия земельных площадей, метода использования осадка и других местных условий.

Выбирая состав сооружений, следует принимать во внимание также условия подачи сточных вод на очистную станцию. При перекачке сточных вод необходимо устраивать перед ними приёмную камеру. В состав очистной станции обязательно должны входить:

-водоизмерительное устройство;

-устройства для равномерного распределения сточных вод между отдельными сооружениями и секциями (распределительные чаши, каналы);

-устройства для выключения из работы, опорожнения и промывки;

-устройства для аварийного сброса сточных вод до и после сооружений механической очистки, перед насосными станциями (блока доочистки на фильтрах, подачи сточных вод на биофильтры и др.).

Кроме основных производственных сооружений на территории очистной станции располагаются вспомогательные здания и сооружения: воздуходувная илоциркуляционная, иловая и другие насосные станции; трансформаторная подстанция, лаборатория, здание АБК, мастерские, гаражи, склады, проходная и др.

На основании характеристики состава стоков (необходимая степень очистки сточных вод по БПК5 ЭБПК5=98,16%, требуемая концентрация загрязнений по БПК5 в очищенной сточной воде LДС=26,19мг/л; необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам Эвзв.в=78,6%, допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах после очистки m=9,27мг/л) принимаем полную биологическую очистку. Исходя из того, что на сооружения биологической очистки должны поступать сточные воды с содержанием взвешенных веществ не более 150мг/л, назначаем механическую очистку. Так как биологическая очистка позволяет очистить сточные воды только до концентраций 15мг/л по взвешенным веществам и БПКполн, то необходима доочистка сточных вод.

В курсовом проекте выбран следующий комплекс сооружений:

· приемная камера

· решетки

· тангенциальная песколовка

· песковые площадки

· первичный радиальный отстойник

· аэротенк

· вторичный радиальный отстойник

· смеситель

· хлораторная

· контактный резервуар

· выпуск

· илоуплотнитель

· аэробный стабилизатор

· илоуплотнитель

· аварийные иловые площадки

· фильтр прессы

· термическая сушка



Рис. 4.1 Принципиальная схема очистной станции

5. Описание и расчет сооружений, входящих в состав очистной станции

5.1 Расчёт сооружений для механической очистки сточных вод

5.1.1 Приемная камера

Приемная камера предназначена для приема сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации, гашения скорости потока жидкости и сопряжения трубопроводов с открытым лотком.

Камеры предусматриваются на поступление сточных вод по одному ил двум трубопроводам и располагаются в насыпи высотой до 5 м.

Выбор типоразмера камеры в зависимости от пропускной способности, диаметра и количества напорных трубопроводов производится по табл. 5.1 [3].

Сточные воды с расчетным расоходом qмакс=0,33 м3/с поступают на очистную станцию по двум ниткам напорного водовода диаметром 700 мм. В этом случае согласно табл.5.1, может быть принята приемная камера марки ПК-2-60б с размерами: А=1600мм, В=2500мм, Н=1600мм. Приемная камера показана на рисунке 5.1.

Рис. 5.1 Приемная камера канализационных очистных сооружений при напорном поступлении сточных вод

5.1.2 Решётки

Решетки применяются для задержания из сточных вод крупных загрязнений и являются сооружениями, подготавливающими сточные воды дальнейшей, более полной очистке.

Решетки должны устанавливаться на всех очистных станциях независимо от способа подачи на них сточных вод - самотеком или под напором после насосной станции.

Расчетная схема решетки представлена на рисунке 5.2.

Рис. 5.2 Расчетная схема решетки

Площадь живого сечения рабочих решеток:

(5.1.2.1)

где: v- скорость движения жидкости в прозорах решетки, м/с. В прозорах механизированных решеток v=0,8-1,0м/с, принимаем v=0,8 м/с.

По таблице 5.2 [3] принимаем решетки марки МГ9Т (площадь прохода f=0,38м2). Тогда число рабочих решеток составит:

(5.1.2.2)

Принимаем 1 рабочие решетки и 1 резервную.

Основные показатели решеток:

· ширина прозоров - b=0,0016м

· толщина прозоров - s=0,008м

· стержни прямоугольного сечения

· ширина решетки - Вр=1425мм

· ширина канала перед решеткой - В=1000мм

· глубина канала перед решеткой Н=1200мм

Общая ширина решёток:

(5.1.2.3)

Количество прозоров в решётках:

(5.1.2.4)

Расчетное наполнение перед решеткой:

(5.1.2.5)

где: К1- коэффициент, учитывающий стеснение потока граблями, К1=1,05.

Данные гидравлического расчета подводящего канала приведены в таблице 5.1.

Табл. 5.1 Данные гидравлического расчета подводящего канала

Расчетные данные	Расход, л/с
	qср=215	qmax=330	qmin=400
Уклон i	0,0008	0,0008	0,0008
Ширина В, м	1	1	1
Наполнение h, м	0,314	0,42	0,184
Скорость v, м/с	0,681	0,767	0,533

Поскольку решеток две, то подводящий канал к каждому из них рассчитывается на 1/2 расчетного расхода.

При определении размеров сечения канала следует учитывать, что наиболее выгодным является прямоугольное сечение, у которого отношение ширины к высоте равно 2.

Скорость в уширенной части перед решеткой при минимальном притоке сточных вод желательно принимать не менее 0,4м/с во избежание заиливания канала:

(5.1.2.6)

Потери напора в решетке определяем по формуле:

(5.1.2.7)

где К - коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора в решетке вследствие засорения её отбросами, К=3; - коэффициент местного сопротивления решетки:

(5.1.2.8)

- угол наклона решетки к горизонту, =600.

На величину потерь следует понизить дно камеры за решеткой.

Размеры камеры решетки в плане:

(5.1.2.9)

(5.1.2.10)

Общая строительная длина камеры решеток:

(5.1.2.11)

Строительная глубина канала перед решеткой Н=1200мм.

Пол здания решеток должен возвышаться над расчетным уровнем сточной воды в канале Z не менее чем на 0,5м.

0,5м (5.1.2.12)

Суточный объем отбросов, снимаемый с решеток:

(5.1.2.13)

где: а - отбросы, приходящиеся на одного человека в год, а=8 л;

Nпр - приведенное число жителей по взвешенным веществам.

Масса отбросов, снимаемых с решеток за сутки:

(5.1.2.14)

где: 750 кг/м3- плотность отбросов.

или за час:

(5.1.2.15)

где: Кч - коэффициент часовой неравномерности поступления.

По расчётному расходу qмах=0,33м3/с из таблицы 5.7 подбираем решётки-дробилки марки РД-600 (одну рабочую и одну резервную).

Определяем скорость течения сточной жидкости через щели барабана решётки:

(5.1.2.16)

N- число рабочих решёток дробилок, шт

F- сумарная площадь щелей в барабане решётки дробилки F=0,455 м2 из таблицы 5.7

5.1.3 Тангенциальные песколовки

Тангенциальные песколовки имеют круглую форму в плане и подвод сточной воды по касательной. Это вызывает вращательное движение сточной воды и способствует поддержанию органических загрязнений во взвешенном состоянии. Тангенциальные песколовки применяются для станции с пропускной способностью до 50000м3/сут. Число отделений должно быть не менее двух, причём все рабочие. Диаметр принимается не более 6 м.

Схема песколовки представлена на рисунке 5.3.

Рис. 5.3 Схема тангенциальной песколовки

1- подвод воды, 2- грубая решётка, 3- эрлифт, 4- выпуск воды, 5- решётка-дробилка, 6- приямок для песка.

Принимаем 2 отделения песколовки.

Площадь в плане одного отделения составит:

(5.1.3.1)

где: q0-нагрузка на песколовку: q0=110 м3/(м2·ч);

Диаметр песколовки:

(5.1.3.2)

Глубину песколовки принимаем равной половине диаметра

(5.1.3.3)

В песколовках задерживается песок крупностью зёрен 0,2-0,25 мм (гидравлическая крупность 18-24 мм/с).

Объём песка (влажность 60%), задерживаемого песколовками за сутки,

(5.1.3.4)

где: р- объем задерживаемого песка влажностью 60% и плотностью 1,5 т/м3 на одного жителя в сутки, (по табл. 28 [6] принимаем р=0,02л);

- приведенное население по взвешенным веществам, чел.

Объём камеры для песка принимается равным объёму песка, выпавшего в течение двух суток:

(5.1.3.5)

Удаление задерживаемого песка предусматривается с помощью эрлифта (в песколовках типа Гейгера) или шнеком (в песколовках с водяной вихревой воронкой)

5.1.4 Расчет первичного радиального отстойника.

Выбор типа отстойника зависит от пропускной способности очистной станции, характеристики грунтов, уровня грунтовых вод и т.д. Отстойники применяют для удаления из сточных вод взвешенных веществ.

Вертикальные отстойники применяются при пропускной способности станции до 20000 м3/сут и при низком уровне грунтовых вод. Горизонтальные - независимо от уровня грунтовых вод при пропускной способности станции очистки свыше 15000 м3/сут. Радиальные отстойники назначают, если пропускная способность станции более 20000 м3/сут. Схема первичного радиального отстойника показана на рис. 5.

Рис.5 - Схема первичного радиального отстойника

1 - подводящий трубопровод; 2 - илоскреб; 3 - иловая труба; 4 - полупогруженные доски; 5 - отводящий трубопровод.

Определим эффект осветления сточных вод отстойником:

(5.1.4.1)

где: С0 - исходная концентрация взвешенных веществ, мг/л;

C - концентрация взвешенных веществ в сточной воде после отстойника, мг/л.

Гидравлическая крупность:

(5.1.4.2)

где: Нset - глубина проточной части в отстойнике, м (табл. 31 [9] и табл. 4) Нset = 3,1м.;

Кset - коэффициент объемного использования отстойника табл. 31 [9];

tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1=0,5 м, табл. 30 [9], tset = 506,4 с.;

n2 - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, чертеж 2 [9], n2 = 0,19;

Производительность одного отстойника:

(5.1.4.3)

где: Dset -диаметр одного отстойника, м (табл. 4 [9]);

den - диаметр впускного устройства, м (табл. 7.4 [9]);

Vtb - турбулентная составляющая, принимаемая в зависимости от скорости потока в отстойнике, по табл.32 [8], для радиального отстойника по рекомендациям -3,3м/с.

Vtb=0,05•3,3=0,165 мм/с

Принимаем радиальный отстойник диаметром Dset=18 м, диаметр впускного устройства den=0,7 м, глубиной рабочей части Нset=3,1м, Нстр=3,4 м по типовому проекту 902-2-83/76 (табл. 7.4 [5]).

Определяем количество отстойников:

(5.1.4.4)

Проверяем скорость движения воды:

Время пребывания воды в отстойнике:

(5.1.4.5)

Расход осадка из первичных отстойников определяется по формуле:

(5.1.4.6)

где: - влажность осадка, % при самотечном удалении =95% [1]);

- плотность осадка, т/м3 (принимается 1 т/м3).

5.2 Расчёт сооружений для биологической очистки сточных вод

5.2.1 Аэротенки

Аэротенки применяют для полной и неполной биологической очистки сточных вод. Сточные воды поступают в аэротенки, как правило, после сооружений механической очистки. Концентрация взвешенных веществ в них не должна превышать 150 мг/л, а допускаемая БПК5 зависит от типа аэротенка.

Аэротенки могут быть одноступенчатыми и двухступенчатыми, при этом в том и другом случае их применяют как с регенерацией, так и без нее. Одноступенчатые аэротенки без регенерации применяют при БПКполн сточной воды не более 150 мг/л, с регенерацией - более 150 мг/л и при наличии вредных производственных примесей. Двухступенчатые аэротенки применяют при очистке высококонцентрированных сточных вод.

По структуре движения потоков очищаемой сточной воды и возвратного активного ила различают:

аэротенки-вытеснители - сточная вода и возвратный активный ил подаются сосредоточенно с одной из - торцевых сторон аэротенка, а выпускаются также сосредоточенно с другой торцевой стороны;

аэротенки-смесители - подача и выпуск сточной воды и ила осуществляется равномерно вдоль длинных сторон коридора аэротенка;

аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды - сточная вода подводится в нескольких точках по длине аэротенка, а отводится сосредоточенно из его торцевой части; возвратный ил подается сосредоточенно в начало аэротенка.

Аэротенки - вытеснители целесообразно применять при БПКполн поступающей сточной воды до 300 мг/л, а аэротенки - смесители - при БПКполн до 1000 мг/ л.

К расчету примем аэротенк-вытеснитель с регенерацией.

Расчет аэротенка ведем в следующей последовательности:

Рассчитаем степень рециркуляции активного ила R в аэротенках по формуле

(5.2.1.1)

где:J - иловый индекс, см3/г;

Эта формула справедлива при J<175 см3/г и a5 г/л. Величина R для отстойников с илососами, с илоскребами, с самотечным удалением ила должна быть равна соответственно не менее 0.3, 0.4 и 0.6.

По опыту эксплуатации аналогичных сооружений зададимся средней дозой ила а=3 и иловым индексом J=90 см3/г:

БПК5 сточных вод, поступающих в аэротенк-вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:

(5.2.1.2)

где: La - БПК5 поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

Lt - БПКполн очищенных сточных вод, мг/л;

При проектировании аэротенков с регенераторами необходимо рассчитывать продолжительность окисления загрязнений t0,ч:

(5.2.1.3)

где: ар - доза ила в регенераторе, г/л, определяется по формуле:

(5.2.1.4)

где: La - БПК5 поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

Lt - БПК5 очищенных сточных вод, мг/л;

а - доза ила, г/л а=2…4,5 г/л; принимаем а=3 г/л;

S - зольность ила для городских сточных вод S = 0,3;

с - удельная скорость окисления, мг БПК5 на 1 г беззольного вещества активного ила в 1 ч:

(5.2.1.5)

где: max - максимальная скорость окисления, мг/(гч), max = 85 мг/(гч) по табл. 7.6 [10];

С - концентрация растворенного кислорода, мг/л; принимается > 2 мг/л;

KL - константа, характеризующая свойства органических загрязнений, мг БПК5/л; по табл. 7.6 [10] Кl = 22 мг БПК5/л;

КО - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л; по табл. 7.6 [10] К0 = 0,625 мг О2/л;

- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г; по табл. 7.6 [10] = 0,07 г/л.

Продолжительность пребывания сточных вод в аэротенке,tа, ч:

(5.2.1.6)

Период регенерации tp,ч определяется по формуле:

(5.2.1.7)

Продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк-регенератор»

5.2.1.8)

Для уточнения илового индекса определим среднюю дозу ила в системе «аэротенк-регенератор»:

(5.2.1.9)

Определим нагрузку на 1 г беззольного вещества активного ила:

(5.2.1.10)

По табл. 7.7 [10] для городских сточных вод при qил=521,4мг/(г сут) принимаем J=102,49 см3/г, что отличается от предварительно принятой величины J=90 см3/г. Поэтому необходимо уточнить степень рециркуляции активного ила:

Производим дальнейшее уточнение параметров аэротенка-вытеснителя:

По табл. 7.7 [10] для городских сточных вод при qил=388,86 мг/(г сут) принимаем J=78,9 см3/г, тогда:

Для обеспечения эффективной работы отстойников степень рециркуляции не должна быть менее 0,23 принимаем R=0,3 и дальнейшего уточнения расчетных параметров не производим.

Объемы аэротенка Va и регенератора Vp, м3, определяем по следующим формулам:

(5.2.1.11)

(5.2.1.12)

Прирост активного ила П, мг/л

(5.2.1.13)

где: Вв - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей в аэротенк, мг/л;

Кn - коэффициент прироста, для городских сточных вод Кn = 0,3.

(5.2.1.14)

С - концентрация избыточного активного ила при влажности 99,6%: С=4000г/м3 (табл. 58 [1]);

По соотношению объемов аэротенка и регенератора по табл. 3.7. [9] (а также по приложению 10 [9]) принимаем 3 секции трёхкоридорного аэротенка-вытеснителя (типовой проект 902-2-192):

- ширина коридора - 4,5 м,

- рабочая глубина - 3,2 м,

- длина коридора - 60 м.

Принимаем объем каждой секции 2600 м3. Общий объем аэротенка равен 7724 м3.

Определяем дозу ила в аэротенке:

(5.2.1.15)

Удельный расход воздуха D, м3/м3, при очистке сточных вод в аэротенках определяется отношением расхода кислорода, требующегося для обработки 1 м3 воды, к расходу используемого кислорода с 1 м3 подаваемого воздуха:

(5.2.1.16)

где:Z- удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК5: при полной очистке равняется 1,1 мг/мг;

k1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора: принимается для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка (f/F)по табл. 3.3 [3], для среднепузырчатой и систем низконапорной аэрации k1=1,89;

k2 - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha=Н-0,2=3,2-0,2=3 м, откуда k2 =2,28 (принимается по табл. 3.4 [3]);

n1 - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод:

(5.2.1.2)

где: Тср - среднемесячная температура сточных вод, за летний период, °С;

n2 - коэффициент качества сточных вод; для городских сточных вод n2=0,85;

Ср - растворимость кислорода в воде, мг/л:

(5.2.1.17)

где: СТ - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и давления; принимается по табл. 3.5 [3];

С - средняя концентрация кислорода в аэротенке; приближенно принимается равной 2 мг/л.

По найденным значениям D и t определяем интенсивность аэрации:

(5.2.1.18)

Вычисленная интенсивность аэрации I=37,8м3/(м2 ч) менее Imax=75 м3/(м2 ч) для принятого значения к1 и более Imin=4 м3/(м2 ч) для принятого значения к2, следовательно, пересчета интенсивности аэрации не требуется.

Общий расход воздуха:

(5.2.1.19)

5.2.2Вторичные радиальные отстойники

Вторичные отстойники предназначены для выделения активного ила из иловой смеси, поступающей из аэротенков. Схема группы вторичных радиальных отстойников показана на рисунке 6.

Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по гидравлической нагрузке qssa, м3/(м2 ч), с учетом концентрации активного ила в аэротенке аа, г/л, его индекса J, см3/г, и концентрации ила в осветленной воде аt, мг/л, по формуле:

(5.2.2.1)

где: Кss - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников равным 0,4, п 6.161 [1];

Принимаем к проектированию вторичные радиальные отстойники аналогичные первичным диаметром Dset=18м, диаметр впускного устройства den=0,7м, глубиной рабочей части Нset=3,1м, Нстр=3,4 м по типовому проекту 902-2-83/76 (табл. 7.4 [5]).

Количество отстойников: (5.2.2.1)

Рис.6 - Схема группы вторичных радиальных отстойников

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

5.3 Расчёт сооружений для дезинфекции сточных вод

5.3.1 Хлораторная

Для уничтожения патогенных микробов и исключения заражения водоемов этими микробами сточные воды перед спуском в водоемы должны подвергаться обеззараживанию.

Рисунок 5.5 Хлораторная установка с баллонами

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

(5.3.1.1)

Расход хлора в сутки:

(5.3.1.2)

В хлораторной предусматривается установка двух хлораторов ЛОНИИ-100К. одного рабочего хлоратора, один - резервный.

Количество баллонов-испарителей для обеспечения полученной производительности в 1 ч:

(5.3.1.3)

где: Sбал=0,7 кг/ч - выход из одного баллона.

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

Проектом предусматриваются две самостоятельные установки для испарения хлора из баллонов и его дозирования. Одна из них является резервной.

Всего за сутки потребуется баллонов с жидким хлором 74,7/50=1,5 шт. Резервные баллоны принимаем в количестве 50% от суточной потребности, т.е 1 баллонов.

При суточном расходе хлора более трех баллонов при хлораторной предусматривается хранение трёхсуточного запаса хлора, в нашем случае 4,5 шт.

Основной запас хлора составит:

(5.3.1.4)

Хлордозаторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0,4 МПа и расходом

(5.3.1.5)

где: qв=0,4 м3/кг - норма водопотребления, м3 на 1 кг хлора.

5.3.2 Смеситель

Смешение хлорной воды со сточной должно происходить в течение 1 - 2 минут.

Принимаем к проектированию дырчатый смеситель выполняемый в виде железобетонного лотка с дырчатыми перегородками. Обычно устраивается 2 - 3 перегородки с отверстиями диаметром 20 - 40 мм при небольших и до 100 мм при средних и больших расходах. Схема дырчатого смесителя представлена на рисунке 6.8.

Принимаем число перегородок N = 2; диаметр отверстий d =100мм; расчётный расход сточных вод q = 0,33м3/сек.

Число отверстий в каждой перегородке:

(5.3.2.1)

где: V - скорость движения в отверстиях: V=1 - 1,2 м/с; принимаем V=1 м/с.

По вертикали принимаем 6 рядов отверстий, по горизонтали - 7, всего 6х7=42.

Рис.6.8 Схема дырчатого смесителя

1-дырчатые перегородки, 2-подача хлорной воды.

Потери напора в отверстиях каждой перегородки составят:

(5.3.2.2)

где: м - коэффициент расхода равный 0,65 - 0,75; принимаем м = 0,7.

Расстояния между центрами отверстий по вертикали и горизонтали принимаются от 1,5 до 2,5 диаметра отверстий.

Если расстояние между центрами отверстий по горизонтали 2d=0,2м, тогда ширина смесителя: .

Расстояние между центрами отверстий по вертикали в первой перегородке (считая от конца смесителя) также принимаем равным двум диаметрам отверстий, тогда высота слоя воды перед перегородками составит:

- перед первой

- перед второй

Расстояние между перегородками принимается равным полуторной ширине смесителя:

(5.3.2.3)

Общая длина смесителя при двух перегородках:

(5.3.2.4)

Строительная высота смесителя:

(5.3.2.5)

Продолжительность пребывания воды в смесителе:

(5.3.2.6)

5.3.3 Контактный резервуар

Продолжительность контакта хлора с очищаемой водой должна составлять 30 мин. В качестве контактных резервуаров применяют отстойники.

Для обеспечения контакта хлора со сточной водой запроектируем контактные резервуары по типу горизонтальных отстойников. Объем резервуаров:

(5.3.3.1)

где: Т=30 мин - продолжительность контакта хлора со сточной водой.

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

(5.3.3.2)

Площадь поперечного сечения:

(5.3.3.3)

При глубине H=2,8 м и ширине каждой секции b=6 м число секций:

шт (5.3.3.4)

Фактическая продолжительность контакта воды с хлором в час максимального притока воды:

(5.3.3.5)

Рис. 5.7 Схема одной секции контактного резервуара

1- трубопровод технической воды; 2- трубопровод сжатого воздуха; 3- трубопровод опорожнения.

Принимаем контактные резервуары, разработанные ЦНИИЭП инженерного оборудования. Они имеют ребристое днище, в лотках которого расположены смывные трубопроводы с насадками, а по продольным стенам смонтированы аэраторы и перфорированные трубы. Осадок удаляют один раз в 5…7 сут. При отключении секции осадок взмучивается технической водой, поступающей из насадков, и возвращается в начало очистных сооружений. Для поддержания осадка во взвешенном состоянии смесь в резервуаре аэрируют.

Принимаем два контактных резервуара по типовому проекту 902-3-231 (таблица 5.25[2]). Число секций 4, рабочая глубина 2,8м, ширина секции 6м, длина секции 18м. Схема одной секции резервуара показана на рисунке 5.7.

5.4. Расчет сооружений для обработки осадка сточных вод

5.4.1 Песковые площадки

Для подсушивания песка, поступающего из песколовок, предусматриваются площадки с ограждающими валиками, располагаемые вблизи песколовок.

Полезная площадь песковых площадок составит:

(5.4.1.1)

где: h - нагрузка на площадку, которую необходимо принимать не более 3 , (с периодической выгрузкой подсушенного песка в течение года).

Принимаем 2 карты песковых площадок с размерами каждой в плане 15 х 10 м с высотой ограждающего валика 1 м. Посреди карты предусматривается забор из досок. Удаление воды с площадок в дренажную сеть происходит через водосливы с переменной отметкой порога. Схема песковых площадок представлена на рисунке 6.10.

Рис. 6.10 Схема песковой площадки

1- сборная дренажная линия; 2- мостик; 3- шахтный водосброс; 4- перегородка из досок; 5- пескопровод; 6- сливной лоток; 7- деревянный щит; 8- дренажная труба (d = 75мм); 9- дре-нажная канава; 10 - дренажный колодец.

Удаляемая с песковых площадок вода направляется в начало очистных сооружений. Объём дренажных вод, отводимый за сутки с песковых площадок, при разбавлении песка в пульпе 1: 20 по массе составит:

(5.4.1.2)

5.4.2 Илоуплотнители

Илоуплотнители предназначены для уменьшения влажности (объема) избыточного активного ила. Они рассчитываются на максимальный часовой приток избыточного активного ила:

(5.4.2.1)

где: Пmax - максимальный прирост активного ила:

(5.4.2.2)

где: - вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, =150 мг/л;

La - БПК20 сточных вод, поступающих в аэротенки, мг/л;

Q - расчетный расход сточных вод, м3/сут;

С - концентрация избыточного активного ила при влажности 99,6%: С=4000г/м3 (табл. 58 [6] или приложение 13).

Полезная площадь поперечного сечения илоуплотнителей :

(5.4.2.3)

Максимальный объем жидкости, отделяющийся в процессе уплотнения:

(5.4.2.4)

В качестве илоуплотнителей принимаем вертикальные вторичные отстойники диаметром Dset=9м, высотой цилиндрической части hцил=4,2м, высотой конической части hкон=5,1м, объемом цилиндрической части Wцил.=263м3, объемом конической части Wкон.=72,3м3, полезная площадь fполнзн=62,05м2, по типовому проекту 902-2-166. По таблице 5,26 [2]

Количество отстойников:

шт (5.4.2.5)

Продолжительность уплотнения активного ила:

(5.4.2.6)

где h- расчётная глубина проточной части илоуплотнителя h=3,8 м По таблице 5,26 [2]

Время уплотнения ила в вертикальных илоуплотнителях составляет 10-12 ч

Продолжительность хранения уплотнённого ила в иловой части илоуплотнителя

(5.4.2.7)

Расчетный расход уплотненного ила при его влажности 97,3%:

(5.4.2.8)

где: Р1 и Р2 - влажность соответственно поступающего и уплотненного ила.

Сливная вода, отделившаяся в процессе уплотнения, направляется на биологическую очистку.

5.4.3 Аэробная стабилизация

В результате стабилизации происходит разрушение биоразлагаемой части органического вещества осадков, что обеспечивает их устойчивость к загниванию и частичное обеззараживание. Стабилизация необходима при длительном пребывании осадков на открытых территориях (сушка на иловых площадках, складирование), а также при использовании их в качестве сельскохозяйственных удобрения без термической сушки.

Стабилизация может осуществляться в анаэробных условиях путем сбраживания осадков в метантенках или в аэробных условиях путем аэрирования осадков в стабилизаторах.

Аэробная стабилизация заключается в длительном аэрировании активного ила или его смеси с сырым осадком первичных отстойников в сооружениях типа аэротенков.

Аэробная стабилизация применяется на станциях производительностью до 100тыс. м3/сут.

Время уплотнения избыточного активного ила не более 6-8ч во избежание ухудшения процесса стабилизации. При этом влажность уплотненного ила составляет 98%. Время уплотнения стабилизированного осадка - также 6-8ч при влажности уплотненного осадка 96-96,5%. Иловая вода из уплотнителей подается в аэротенки.

Конечной стадией обработки стабилизированного осадка является сушка на иловых площадках (для малых станций) или механическое обезвоживание.

Время уплотнения

(5.4.3.1)

Суточный объем уплотненного активного ила, подаваемого в стабилизатор

(5.4.3.2)

где V - расход избыточного активного ила, м3/сут;

Р1 - влажность активного ила до уплотнения, %;

Р2 - влажность ила после уплотнения, %.

(5.4.3.3)

где - расход избыточного активного ила, т/сут

(5.4.3.4)

где Vи - расчетный расход уплотненного ила при его влажности 97,3%, м3/сут;

Рил - влажность активного ила, 97,3%;

- плотность ила, принимаем равной 1.

Расход смеси сырого осадка и активного ила

(5.4.3.5)

где - суточный объем сырого осадка, подаваемого в стабилизатор, м3.

(5.4.3.6)

где Рос - влажность сырого осадка, %

Осух - расход осадка из первичных отстойников, т/сут;

(5.4.3.7)

где bобщ - концентрация взвешенных веществ в сточной воде до отстаивания, г/м3;

Э - эффект задерживания взвешенных веществ в первичных отстойниках, %;

К - коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвеси, не улавливаемых при отборе проб для анализа.

/сут

Необходимый объем стабилизатора:

(5.4.3.8)

где Т - время стабилизации смеси при расчетной температуре, сут.

где Т20 - время стабилизации смеси при температуре 20°С;

t = 10°С

В - отношение расходов сырого осадка и активного ила по сухому веществу:

(5.4.3.9)

В качестве стабилизатора используем аэротенк-вытеснитель двухкоридорный с количеством секций N=2, шириной коридора b=4,5м, длиной 36м рабочей глубиной H=3,2 м, рабочий объем одной секции - 1040м3.

Длина одной секции:

(5.4.3.10)

Удельный расход воздуха, подаваемого в стабилизатор на 1 кг беззольного вещества осадка

(5.4.3.11)

где К1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимается по 7.23 [1];

К2 - коэффициент, учитывающий глубину погружения аэраторов, м, принимаемый по таблице 7.24 [1];

n1 - коэффициент, учитывающий температуру смеси:

(5.4.3.12)

где tср - средняя месячная температура смеси в летнее время: tср=14°С;

n2 - коэффициент, учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой воде, принимается 0,59;

Ср - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л:

(5.4.3.13)

где СТ - растворимость кислорода воздуха в воде при расчетной температуре, принимается 10,37;

h - глубина погружения аэратора: h = 5,0 м.

С - средняя концентрация кислорода в стабилизаторе, принимается 1-2 мг/л;

q - удельный расход кислорода (в килограммах на килограмм беззольного вещества): для активного ила qи = 0,2 - 0,3; для сырого осадка qос = 1,0 - 1,2:

для смеси

(5.4.3.14)

где Обез - расход беззольного вещества сырого осадка

(5.4.3.15)

(5.4.3.16)

где Вг - гигроскопическая влажность сырого осадка и ила, принимается 5-6%,

Зос, Зил - зольность сухого вещества соответственно сырого осадка и активного ила: в среднем 27% и 25% соответственно.

Часовой расход воздуха

(5.4.3.17)

Влажность смеси, поступающей в стабилизатор

(5.4.3.18)

Влажность стабилизированного осадка

(5.4.3.19)

где З - зольность смеси сырого осадка и активного ила, поступающего в стабилизатор, %

(5.4.3.20)

где Зос, Зил - зольность сухого вещества осадка (принимается для сырого осадка Зос =27%, для активного ила Зил = 20%).

y - распад беззольного вещества в процессе стабилизации, %, принимаем 30% [3].

Необходимый объем уплотнителей стабилизированного осадка при времени уплотнения Т=6-8ч составит

(5.4.3.21)

Принимаем вертикальные илоуплотнители N = 2 шт, диаметром отстойника 4м Wц=51,5м3, Wк=8,35 м3, высота цилиндрической части 4,1 м, конической - 1,8 м. Типовой проект 902-2-19 По таблице 5.26 [2]

Влажность уплотненного осадка стабилизированного осадка принимаем 96%. Расход уплотненного стабилизированного осадка

(5.4.3.21)

Расход иловой воды, отводимой из илоуплотнителей избыточного активного ила и уплотнителей стабилизированного осадка

(5.4.3.22)

5.4.4 Фильтр-прессы

Обезвоживание - удаление из осадков части свободной влаги с целью уменьшения их объема, удобства их транспортировки, дальнейшей обработки и использования.

Для обезвоживания осадков сточных вод применяют автоматизированные фильтр-прессы типа ФПАКМ с горизонтальными камерами. При фильтр-прессовании осадка городских сточных вод обезвоживаются до влажности 55-70%.

Обезвоживанию подвергается смесь осадка первичных отстойников и уплотненной биопленки при средней ее влажности 94%.

Расход хлорного железа по чистому продукту при дозе 7% массы сухого вещества осадка

, (5.4.4.1)

где Vобщ - Объем осадка поступающего на фильтр-пресс, м3/сут;

Дреаг - доза реагента, %

что по товарному продукту составит:

Расход извести по чистому продукту при ее дозе 20%:

или по товарному продукту

Необходимая рабочая площадь фильтров-прессов:

(6.89)

Wос - расход смеси, поступающей на обезвоживание, м/сут

Р1 - влажность обезвоженного осадка, %

q - пропускная способность фильтра-пресса, кг/(мч)

Т - продолжительность работы фильтра за сутки, ч

Принимаем к установке 2 рабочих и 1 резервный фильтр-пресс марки ФПАКМ-10У, с площадью фильтрующей поверхности 10м каждый (таблица 5.33[3]).:

· напор 120 м;

· число фильтрующих плит 12 шт;

· ширина фильтрующей ткани 845-920 мм.

Объем образующегося кека при влажности его 50%

Расход фильтрата:

(5.4.4.2)

Фильтрат направляется в первичные отстойники.

Площадь площадки для складирования кека:

5.4.5 Аварийные иловые площадки

В качестве резервного метода обезвоживания принимаем сушку на аварийных иловых площадках с естественным основанием. Аварийные иловые площадки рассчитываются на 20% годового объема осадка.

Полезная площадь иловых площадок:

(5.4.5.1)

где: Vобщ - расход сброженного осадка, подаваемого на обезвоживание, м3/сут;

К - нагрузка на иловые площадки, табл. 64[6], м3/(м2·сут);

n - климатический коэффициент, чертеж 3 [6].

Согласно пункту 12.9 [1] принимаем 4 карт, площадь каждой составляет 2400 м2, размеры 30x80 м. Рабочая глубина карты 0,7 м. Общая строительная глубина карты 1 м.

5.4.6 Термическая сушка осадка

Термическая сушка осадков производиться на сушильных установках, состоящих из сушильных аппаратов и вспомогательного оборудования, к которому относят топки, циклоны, душевые устройства, а также транспортёры и бункера.

Установка со встречными струями (CВC) производительностью 3,5-5 т/ч по испарённой влаге предназначены для комплексной обработки городских сточных вод, обезвоженных механическим путём.

Оборудование для термической сушки осадка рассчитывается по количеству испаряемой влаге.

Количество влаги в кеке, подаваемом на сушку, т:

В1=Q•P?(100- P),т (5.4.6.1)

где: - количество кека по сухому веществу, т;

P- влажность кека,%

(5.4.6.2)

где: R- плотность кека, т/ м;

W- расход кека, м/сут

В1=6,15•50/(100-50)=6,15 т

Количество влаги в осадке после термической сушки, т:

В=•W?(100- W)=6,15•30?(100-30)=2,63 т (5.4.6.3)

где: W- влажность осадка после термической сушки, %

Количество испаряемой влаги:

ДВ= В1- В2=6,15-2,63=3,51 т (5.4.6.4)

Продолжительность работы сушилки, при её производительности 4 т/ч, составит:

T= ДВ/q=3,51/4=0,88 ч (5...