Очистка сточных вод

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД (Автосохраненный).docx

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКА ТАДЖИКИСТАН
ТАДЖИКСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
им. академик М.С. ОСИМИ
КАФЕДРА : ВОДОСНАБЖЕНИЕ И ВОДООТВЕДЕНИЯ>>
по дисциплине: Очистка сточных вод>>
Определение расчетных расходов сточных вод5
Расчет горизонтальные песколовки 11
Расчет горизонтальные отстойники 12
Сооружения для биохимической очистки сточных вод13
Вторичные отстойники15
Расчет илоуплотнители песколовки 16
Расчет метантанки 17
В понятие «сточные воды» входят различные по происхождению составу и физико-химическим свойствам воды которые использовались человеком для бытовых и технологических нужд. При этом вода получила загрязнения и ее физико-химические свойства изменились. Сточные воды разнообразны по составу и следовательно по свойствам. По своей природе загрязнения сточных вод подразделяются на органические минеральные биологические. Органические загрязнения - это примеси растительного и животного происхождения. Минеральные загрязнения - это кварцевый песок глина щелочи минеральные кислоты и их соли минеральные масла и т. д. Биологические и бактериальные загрязнения - это различные микроорганизмы: дрожжевые и плесневые грибки мелкие водоросли и бактерии в том числе болезнетворные - возбудители брюшного тифа паратифа дизентерии и др.
Различают три основные категории сточных вод в зависимости от их происхождения:
хозяйственно-бытовые;
Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от жилых домов бытовых помещений промышленных предприятий комбинатов общественного питания и лечебных учреждений. В составе таких вод различают фекальные сточные воды и хозяйственные загрязненные различными хозяйственными отбросами моющими средствами. Хозяйственно -бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов которые являются продуктами жизнедеятельности человека. Среди них могут быть и патогенные. Особенностью хозяйственно- бытовых сточных вод является относительное постоянство их состава.
Производственные сточные воды образуются в результате технологических процессов. Качество сточных вод и концентрация загрязняющих веществ определяются следующими факторами: видом промышленного производства и исходного сырья режимами технологических процессов. На предприятиях например металлообрабатывающих производственные Сточные воды загрязнены минеральными веществами. Пищевая промышленность дает загрязнения органическими примесями. Большинство же предприятий имеет загрязнения сточных вод как минеральные так и органические в различных соотношениях. Концентрация загрязнений сточных
вод различных предприятий неодинакова. Она колеблется в весьма широких пределах в зависимости от расхода воды на единицу продукции совершенства технологического процесса и производственного оборудования.
Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения осадков. К этой категории сточных вод относят талые воды а также воды от поливки улиц. В атмосферных водах наблюдается высокая концентрация кварцевого песка глинистых частиц мусора и нефтепродуктов смываемых с улиц города. Загрязнение территории промышленных предприятий приводит к появлению в ливневых водах примесей характерных для данного производства. Отличительной особенностью ливневого стока является его эпизодичность и резко выраженная неравномерность по расходу и концентрациям загрязнений.
Определение расчетных расходов сточных вод:
Qбыт=62000 сут Qпр=1800
Средние часовой расход для бытовых сточных вод
Средние секундный расход
Определение максимальных расходов сточных вод:
Определение расходов для производственных сточных вод:
Суммарный расход бытовых и производственных сточных вод:
Определение максимальных расходов:
Определение концентрации загрязнений бытовых сточных вод:
а) по взвешенному веществу а=65
где концентрация загрязнений мгл.
-норма водоотведения на 1 человек лсутки
а- величина загрязнений в г приходящаяся на 1 человека в сутки:
q-норма водоотведения
Средняя концентрация загрязнений бытовых и производственных сточных вод:
где – концентрация загрязнений бытовых сточных вод гм3 или мгл
– средней расход бытовых сточных вод м3сут.
. – концентрация загрязнений производственных сточных вод отдельных промышленных предприятий гм3 или мгл
.- расход сточных вод отдельных промышленных предприятий м3сутки
Средняя концентрация по БПК загрязнений бытовых и производственных сточных вод Lсмеси определяется по формуле:
где – концентрация загрязнений по БПК сточных вод гм3 или мг л.
. – концентрация загрязнений по БПК сточных вод промышленных предприятий гО2м3 или мг О2л.
Определение коэффициент смещения В.А Фролова и Родзиллера
где L- расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по течению реки м;
– коэффициент учитывающий влияние гидравлических факторов смешения;
е – основание натурального логарифма;
значение коэффициента определяется на основе эмпирической зависимости
средный расход воды в водоеме сек
средный расход сточных вод
где - коэффициент извилистости реки равный отношение расстояния от места выпуска до расчетного створа по фарватеру Lф к расстоянию между этими пунктами по прямой Lпр
- коэффициент определяемый местом выпуска сточных вод равный 10 при выпуске у берега и 15 при русловом выпуске
E-коэффициент турбулентной диффузии
– средняя скорость реки мс
– средняя глубина водоёма м
Определение необходимой очистка сточных вод по взвешенному веществом БПК и по растворенному кислороду:
где Р – допустимое увеличение содержание взвешенных веществ в водоёме после спуска в него сточной жидкости мгл;
- коэффициент смешения;
Q– расход воды водоёма наименьший среднемесячный 95% - ной обеспеченности м3сек
q – расход сточных вод м3сек
– содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод мгл
Степень очистки по взвешенному веществу
c-содержание взвешенному веществу до очистки
Расчет необходимое степени очистки по БПКп
Определение расчет необходимости степень очистки по растворенному кислороду:
Песколовка горизонтальные
Отстойник горизонтальные
Для биологические очистки
Для обработка осадков
Предусматриваются решетки с прозорами 16 мм со стержнями прямоугольной формы. Решетки устанавливаются в каналах сточных вод. Для удобства съема загрязнений решетки устанавливают под углом 60° к горизонту.
Приблизительно по расходу сточных вод = 63800 сут выбираются решетки
Принимаем решетки марки РМУ-2 В
Общий коэффициент неравномерности водоотведения
Принимая глубину воды в камере решетки h=1.5м среднюю скорость воды в прозорах между стержнями мс и ширину прозоров b=0.016м количество прозоров решетки определяем по формуле
Принимаем толщину стержней решетки s=0.008м.Ширину решоток находим по зависимости
=s(n-1)+b 0.008(48-1)+0.016.376+0.768=1.144м
Расчет горизонтальные песколовки
Принимаем четыре отделения песколовки которые объединяется в группы по два отделения. Площадь живого сечения каждого отделения по
Глубина поточной части принимаем Ширина отделений
Принимаем ширину отделения В=15м. Тогда наполнение в песколовке при максимальном расходе будет:
При диаметр частиц песка d=0.25мм сек к=13 длина песколовки по формуле составит:
Диаметр бункера Длина пекового лотка и смывного трубопровода будет:
При норме водоотведения n=300л(челсут) приведенного число жителей
Тогда объем осадка в сутки будет
Предусматриваем выгрузку осадка 1-раз в сутки. При поступление в бункер 30% -осадка и расположении остального осадка по всему днищу песколовки высота слоя в каждом отделении будет:
Расчет горизонтальные отстойники
сек и глубину проточной части сооружения .
них определяется по формуле:
Принимаем ширину отделений В=15м. Скорость движения воды в отстойнике будет :
Сооружения для биохимической очистки сточных вод
Аэротанки - сооружения в которых происходит окисление органических веществ сточных вод микроорганизмами составляющими основную часть активного ила и кислородом воздуха.
Степень рециркуляции активного ила:
Принимаем =93м3г - иловый индекс дозу ила в аэротанке а = 3 гл. БПКп=250мгл
Принимаем к расчету аэротанки-вытеснители с регенераторами определяем степень рециркуляции
активного ила ориентировочно приняв дозу ила в аэротанке а=3 гл и иловые индекс J=100г
Определим БПК сточных вол поступающих в аэротанк-вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом по формуле:
Продолжительность пребывания сточных вод в собственно аэротанке ч:
Произведем предварительный подсчет дозы ила в регенераторе по формуле:
Найдем удельную скорость окисления при максимальной скорости окисления мг(г *ч)
константах KL=33мгл и мгл коэффициент ингибирования и зольности ила S=03 ; концентрацию кислороде в аэротанке принимаем С=2мгл
- максимальная скорость окисления (по табл.40 [1]) = 85 мг(г*ч);
С - концентрация растворенного кислорода - 2 мгл;
- константа характеризующая свойства органических загрязняющих веществ (по табл.40 [1]) = 33 мг БПКл;
К- константа характеризующая влияние кислорода = 0.625 мг Ол;
- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила (табл.40 [1 ])
Определим продолжительность окисления загрязнений
S- зольность ила = 0.3;
Период регенерации ила по формуле
Продолжительность пребывания воды в системе «аэротанк-регенератор»
Объем аэротанка по формуле будет:
Объем регенератора находим по формуле
Для уточнения илового индекса определим среднюю дозу ила в системе аэротанк-регенератор
Определяем нагрузку на 1г беззольного вещество активного ила
По табл.(3.2) для городских сточных вод при мгг*сут иловый индекс J=78г что отличается от предварительно принятой величины J=100г . Поэтому необходимо уточнить степень рециркуляции активного ила по формуле
По табл. (3.7) подбираем четыре секции трехкоридорных аэротанков вытеснители (типовой проект 902-2-193)
с шириной каждого коридора 45м длиной 42м рабочей глубиной 44м и объем каждого секции 2178
Общий объем аэротанков 8712
Вторичные отстойники
Вторичные отстойники служат для отделения активного ила поступающего с водой из аэротанков. Принимаем радиальные отстойники (такой же конструкции и диаметром как первичные).
Расчет ведется по гидравлической нагрузке.
Нагрузку на поверхность вторичных отстойников после биофильтров всех типов следует рассчитывать по формуле ;
где гидравлическая крупность биопленки; при полной биологической очистке
ммсек : значения коэффициента следует принимать по п 6.61
Вторичный отстойники всех типов после аэротанков надлежит рассчитывать по гидравлической нагрузке . с учетом м активного ила в аэротанке гл его индекса г и концентрации ила в осветленной воде мгл по формуле
где - коэффициент использования объема зоны отстаивания принимаемый для радиальных отстойников -04 вертикальных -035 вертикальных с периферийным
выпуском -05 горизонтальных -045
следует принимать не менее 10 мгл
Принимаем как размеры первичный отстойники ширина В=145м длина L=20м
Расчет илоуплотнители
Расчетный расход очистных сооружений полной биологический очистки Q=63800сут
очищенная сточная вода имеет мгл .Прирост активного ила Р=200 г
Максимальный приток избыточного активного ила при С=20гл
-содержание избыточного активного ила г
Р -расчетных расход сточных вод
Полезная площадь поперечного сечения радиальных илоуплотнителей
Диаметр радиального илоуплотнителя определяется так же как у вертикального илоуплотнителя :
Принимаем к установке 2-радиальныйх илоуплотнителя диаметром D=10м
Метантанки - сооружения предназначенные для стабилизации осадков отделяемых в процессах очистки сточных вод. Одновременно в зависимости от принятой технологии в той или иной степени обеспечивается обеззараживание осадков. Биохимический процесс стабилизации осуществляется в анаэробных условиях и представляет собой разложение органического вещества осадков в результате жизнедеятельности сложного комплекса микроорганизмов до конечных продуктов в основном метана и диоксида углерода.
Расчет метантанков для станции полной биологической очистки производительностью
Q=63800сут если в поступающей на станции воде концентрация взвешенных веществ составляет 2166мгл мгл эффект осветления в первичных отстойниках Э=50%.
По формуле (6.1) определяем расход осадка по сухому веществу:
где С-концентрация взвешенных веществ в воде поступающей на первичные отстойники мгл; эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках;-средний расход сточных вод ; к- коэффициент учитывающей увеличения объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ не улавливаемых при отборе проб для анализов (равный1.1-1.2)
Процессе осветления воды в первичных отстойниках происходит снижение концентрации загрязнений фиксируемых БПК примерно на 15-25%. Принимая среднее из приведенных значений 20% определяем БПК в воде поступающей в аэротанки:
Вынос активного ила из вторичного отстойника принимаем равным 15мгл.Тогда по формуле (6.2)
где -БПКп поступающей в аэротанк сточной воды мгл; -вынос активного ила из вторичных отстойников мгл; =03-05- коэффициент прироста активного ила.
Для расчета расхода осадки и ила по беззольному веществу при зольности осадка
зольности активного ила и гигроскопической влажности осадка и ила и равной 5% применяем формулы
При удалении осадка из отстойников плунжерными насосами влажность его можно принять равной 94% влажность уплотненного активного ила -97% плотность осадка и активного ила можно считать равной 1. Тогда по формулам
Общий расход осадков на станции:
по беззольному веществу
по объему смеси фактической влажности
Средние значения влажности смеси и зольности %
При влажности исходной смеси 96% доза загрузки для мезофильного режима составит 9% тогда требуемый объем метантанков
Принимаем 6-типовых метантанка d=12.5м полезным объемом одного резервуара 1000. Суммарный объем метантанков при этом окажется несколько больше требуемого в связи с чем фактическая доза загрузки Д понизится:
Подсчитаем предел распада смеси по формуле
где -пределы распада соответственно осадка и ила .
В случае когда данные по химическому составу осадков отсутствуют можно принять-53% -44%
Для подсчета выхода газа с 1 кг органического вещество осадка принимаем коэффициент n=0.56 (при ) Тогда по формуле
Суммарный выхода газа
Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем мокрые газгольдеры вместимость которых рассчитывается на 2-4 ч выхода газа:
Принимаем два типовых газгольдера объёмом 1000.
Величина представляют собой степень распада беззольного вещества подсчитанную по выходу газа. В рассматриваемом примере . Зная степень распада можно легко подсчитать массу беззольного вещества в сброженной смеси:
Разность представляет собой зольную часть не подвергающуюся изменениям в процессе сбраживания . сухого вещества в сброженной смеси
поэтому выразится суммой
Зная и принимая гигроскопическую влажность сброженной смеси 6%
можно определить ее зольность
Определим влажность сброженной смеси из соотношения
Наиболее простым и распространенным способом обезвоживания осадков является сушка их на иловых площадках с естественном основанием с поверхностным отводом воды и на площадках – уплотнителях.
Первые представляют собой спланированные участки земли (карты) окруженные со всех сторон земляными валиками. Сырой осадок из отстойников или сброженный из метантанков двухъярусных отстойников либо других сооружений имеющий влажность от 99%(из двухъярусных отстойников) до 995% (несброженный активный ил) периодически наливается небольшим слоем на участки и подсушивается до влажности 75-80%.
Влага из осадка частично просачивается в грунт но большая часть ее удаляется за счет испарения. Объем осадка при этом уменьшается. Его можно брать на лопату и нагружать в вагонетки и самосвалы для транспортирования к месту использования.
Площадь иловых площадок зависит от объёма осадка характера грунта на котором устраивают площадку климатических условий а также от структуры осадка.
При проектировании иловых площадок с поверхностным отводом иловой воды нагрузку принимают 1 в год .
Суточный объем сброженного осадка выпускаемого из двухъярусных отстойников определяется с учетом уменьшения его объема за счет уплотнения и сбраживания по формуле
где - расход сырого осадка коэффициент уменьшения объема или за счет его распада при сбраживании ровный 2. то же за счет его уплотнения с 95-90%-ной влажности ровный 2.
Отсюда полезная площадь иловых площадок Sдля ила из двухъярусных отстойников
пои годовой нагрузке осадка К на 1 поверхности будет:
Суточный объем ила из метантанков без отделения иловой воды не изменяется против первоначального объема осадка из отстойников и составляет:
Воронов Ю.В. Яковлев С.В «Водоотведение и очистка сточных вод» Высшая школа Москва 2003г.
Яковлев С.В Карелин А.А. и др. «Канализация»-МСтройиздат-1975г
Меёрхои Коидахои Сохтмони Чумхурии Точикистон
Справочник проектировщика. канализация аселенных мест и промышленных предприятий под общ. редакцией Самохина В.Н. Стройиздат .Москва 1984г.
Ласков Ю.М. Воронов Ю.В.Калицун В.И. Примеры расчета канализационных сооружений М. Высш.Школа 1921

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД (Автосохраненный).dwg

ГЕНПЛАН ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ 63800мкуб М 1:500
Ганплан водоочистного стация
ТТУ им. ак. Осими гр.2908Б1 4-курс
Здания решотка 2.Горизонтальные песколовка 3.Горизонталные отстойник 4.Аэротенк 5. Вторичный горизонтальный отстойник 6.Илоуплотнени 7.Метантенки 8. Иловые площадьки 9.Песковые площадьки 10. Трансформаторная 11.Проходная 12..Лабораторная 13.Мастерская
Горизонтальный песколовка
Контактный резервуар
Продольный профиль движения воды по сооружениям М Г 1:500 В1:100
Продольный профиль движения ила по сооружениям М Г 1:500 В1:100
Отметка горизонта воды
Отметка дно лотки трубы
Трубопровод для отвода песка
Условные обозночение