Водоотведение и очистка сточных вод населённого пункта

Очитные_сооружения.doc

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
«Водоотведение и очистка сточных вод»
Город расположен в Восточно-Казахстанской области
Расход бытовых сточных вод – 90000 м3сут
Норма водоотведения – 200 лсут на чел
Расход производственных сточных вод – 5200 м3сут
Концентрация взвешенных веществ С мгл в производственных сточных водах – 340 мгл
Концентрация органических загрязнений по БПК мгл производственных сточных вод – 240 мгл
расход водоема – 10 м3с
категория водоема вид водопользования – 1(санитарно-бытовой)
концентрация взвешенных веществ в воде водоема С – 85 мгл
концентрация органических веществ по БПК в воде водоема С – 23 мгл
средняя скорость водоема ср – 049 мс
средняя глубина водоема Нср – 16 м
концентрация О2 в воде водоема до спуска сточных вод – 6 мгл
Расстояние от места выпуска сточных вод до водозабора – 9 км
Коэффициент извилистости русла – 11
Определение расчетных расходов 4
Определение средних концентраций загрязнений общего стока .4
1. Определение концентрации бытовых сточных вод 4
2. Определение средних концентраций 4
Определение приведенного числа жителей 4
Расчет необходимой степени очистки сточных вод ..5
1. Определение коэффициента смешения 5
2. Определение степени очистки по взвешенным веществам 5
3. Определение степени очистки по БПК 5
4. Определение степени очистки по растворенному кислороду 6
Обоснование выбора места расположения очистных сооружений и выпуска сточных вод 7
Обоснование выбора метода очистки и схемы очистной станции 7
1. Расчет сооружений по движению воды 8
1.1. Приемная камера (принимается конструктивно) ..8
1.2. Расчет решеток 8
1.3. Расчет аэрируемых песколовок 9
1.4. Расчет первичных радиальных отстойников 10
1.5. Расчет сооружений биологической очистки – аэротенков 11
1.6. Расчет вторичных радиальных отстойников ..13
1.7. Станция доочистки 14
1.8. Расчет смесителей типа лотка Паршаля ..15
1.9. Расчет хлораторной 16
1.10. Расчет контактного резервуара 16
1.11. Расчет выпуска 16
2. Расчет сооружений по движению осадков 17
2.1. Расчет аэробных стабилизаторов 17
2.2. Расчет центрифуг 19
2.3. Расчет кековых площадок 20
2.4. Термическая обработка осадка 20
2.5. Расчет резервных иловых площадок 21
Построение высотных схем по движению воды и осадка ..21
Список использованной литературы 22
)Генплан очистных сооружений в М1:1000
)Высотные схемы по движению воды и осадка Мгориз.1:1000
)Детально разработанные сооружения на А2 (планы и разрезы)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ РАСХОДОВ
Среднесуточный расход городских сточных вод определяется по формуле
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНИХ КОНЦЕНТРАЦИЙ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОБЩЕГО СТОКА
1. Определение концентрации бытовых сточных вод
Концентрация загрязнений бытовых сточных вод по взвешенным веществам и БПК (С мгл) определяется по формуле
где а в – нормы загрязнения принимаются по таблице 1 1:
для взвешенных веществ а = 65 гчел в сут;
n – норма водоотведения (по заданию n = 200 лсут на чел).
2. Определение средних концентраций
Средние концентрации городских сточных вод по взвешенным веществам и БПК (СГСВ ГСВ мгл)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРИВЕДЕННОГО ЧИСЛА ЖИТЕЛЕЙ
Приведенное число жителей по взвешенным веществам и БПК определяется по формуле
где N – фактическое число жителей в населенном пункте;
Nф – число жителей эквивалентное загрязнению промышленных стоков
РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
1. Определение коэффициента смешения
Ниже по течению водоема на расстоянии 9 км от места выпуска расположен водозабор. Контрольный створ для водозабора определяется коэффициентом смешения и располагается на 1 км выше водозабора то есть на расстоянии 8 км.
Коэффициент смешения определяется по формулам Фролова-Радзилера с учетом возможности устройства руслового выпуска.
Коэффициент смешения (а) определяется по формуле
где Е – коэффициент турбулентной диффузии (проникновение одной среды в другую за счет интенсивного перемешивания);
ср Нср – средняя скорость и глубина водоема (по заданию);
α – эмпирический коэффициент определяется по формуле приведенной выше;
– коэффициент зависящий от конструкции выпуска (для руслового выпуска = 15);
- коэффициент извилистости русла (по заданию);
– эмпирический коэффициент определяется по формуле приведенной выше
– расход водоема м3с;
Lф – длина до контрольного створа по фарватеру – 8 км (8000 м).
2. Определение степени очистки по показателю вредности – взвешенным веществам
Концентрация взвешенных веществ в сточных водах допустимых к спуску в водоем Сст мгл определяется по формуле
где а – коэффициент смешения по расчетам;
р – допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в воде водоема мгл;
Св.в – концентрация взвешенных веществ в воде водоема мгл.
3. Определение степени очистки по показателю вредности – БПК
Концентрация органических загрязнений по БПК ст мгл в сточных водах допустимых к спуску водоем определяются по формуле
где Lпд – предельно-допустимая концентрация органических загрязнений в контрольном створе мгл;
Lвод – концентрация органических загрязнений по БПК в воде водоема мгл (по заданию);
k1 – константа потребления кислорода при tвод = 20 оС k1 = 01 – в летнее время;
t – продолжительность периода за который смесь воды водоема и сточных вод переместится из створа выпуска до контрольного створа сут
4. Определение степени очистки по показателю вредности – растворенному кислороду
a)Расчет без учета реаэрации водоема
Допустимая величина БПК ст мгл сточных вод определяется по формуле
b)Расчет с учетом реаэрации выполняется по системе уравнений
где Dt – дефицит кислорода в водоеме через t суток мгл;
k1 – константа потребления кислорода (k1 = 01 при t =20оС);
k2 – константа растворения кислорода принимается в зависимости от скорости и температуры водоема (k2 = 02 при t =20оС и = 049 05 мс);
La – БПК смеси водоема и сточных вод в момент выпуска их в водоем мгл;
t – время через которое наступает критическое уменьшение содержания растворенного кислорода в воде водоема сут;
Da – начальный дефицит кислорода.
Da = От – Ов = 917 – 6 =317 мгл
где От – растворимость кислорода (917 мгл при t =20оС);
Dt = Dкр = От – Опд = 917 – 4 = 517 мгл
принимаем t = 225 суток и подставляем в уравнение ( )
Найденное значение Lа подставляем в уравнение ( ) и находим t
La = 1681 мгл при t = 21 сут.
Допустимая концентрация БПК к спуску в водоем
ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МЕСТА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОЧИСТНОХ СООРУЖЕНИЙ И ВЫПУСКА СТОЧНЫХ ВОД
Выбор площадки для строительства станции очистки сточных вод необходимо производить в увязке с проектом планировки и застройки населенного пункта учитывая при этом расположение внешних коммуникаций (железной и автомобильной дорог водо- газо- тепло- и электроснабжения). Площадку очистных канализационных сооружений следует выбирать с подветренной стороны по отношению к жилой застройке (для господствующих ветров теплого периода года) ниже населенного пункта по течению реки согласно 1.
Величина санитарно-защитной зоны принимается в зависимости от расчетной пропускной способности станции (95200 м3сут) и типа очистных сооружений по таблице 1 1.
Для сооружений механической и биологической очистки с иловыми площадками – 500 м; для сооружений механической и биологической очистки с термохимической обработкой осадка в закрытых помещениях СЗЗ – 400 м; для насосных станций СЗЗ – 30 м.
Расстояние от хлораторной до берега водоема по санитарным нормам должно быть не менее 300 м.
Площадка должна по возможности иметь уклон обеспечивающий самотечное движение сточной воды по сооружениям и отвод поверхностных вод; располагаться на территории незатопляемой паводковыми водами с низким уровнем грунтовых вод; обеспечивать рациональное размещение сооружений на территории как на расчетный период так и на перспективное развитие станции.
Проектируем рассеивающий русловой выпуск так как он обеспечивает наиболее полное смешение сточной воды с водой водоема следовательно снижается концентрация загрязнений влияющая на санитарное состояние водоема что соответствует требованиям для санитарно-бытового вида водопользования водоема.
ВЫБОР МЕТОДА ОЧИСТКИ И СХЕМЫ ОЧИСТНОЙ СТАНЦИИ
ст по О2 = 13531 мгл
Так как по показателю БПК требуется очистка до 995 мгл а методы биологической очистки позволяют снизить БПК до 15 мгл то в данном проекте мы предусматриваем доочистку.
На основании расчета необходимой степени очистки принимаем следующий метод:
механическая очистка + полная биологическая очистка + доочистка
Схема очистных сооружений выбирается на основании выбранного метода очистки и производительности очистной станции Qср.сутГСВ = 95200 м3сут.
Схема очистки будет следующая:
по движению сточных вод:
)приемная камера (принимается конструктивно)
)аэрируемая песколовка песковые площадки
)первичные отстойники – радиальные
)сооружения биологической очистки – аэротенки
)вторичные отстойники – радиальные
)смеситель типа лотка Паршаля
)контактный резервуар
1. Расчет очистных сооружений по движению воды
1.1. Приемная камера очистных сооружений
Приемная камера предназначается 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 или 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 таблице 5.1. 2.
Сточные воды с расчетным расходом воды qmax = 162 м3с поступают на очистную станцию по двум ниткам напорного водовода диаметром 800 мм каждая со скоростью = 161 мс по 3. В этом случае согласно таблице 5.1 может быть принята приемная камера марки ПК-1-80 с размерами: А = 1500 мм В = 1500 мм Н = 1600 мм.
Все сооружения рассчитываются на максимальный часовой расход Qmax часГСВ = 5831 м3час.
Сточные воды к решетке подводятся по открытому лотку размеры которого определяются по 2 при qmax секГСВ = 1620 лс:
Вл = 1 м hр = hл = 14 м
л = 116 м iл = 0001.
min = 04 мс – в открытых лотках.
К установке принимаем 2 решетки (1 рабочая и 1 резервная). Решетка устанавливается в расширенной части лотка (камера решетки). Ширина этой камеры равная ширине решетки определяется по формуле
где S – толщина стержня решетки (810 мм);
b – ширина прозоров (для ГСВ – 16 мм);
n – число прозоров которое определяется по формуле
– скорость в прозорах решетки (081 мс) принимается по 1.
Средняя скорость в камере перед решеткой будет равна
Общая длина камеры решетки р
р = l1 + l 2 + l 3 + l 4 + l 5 = 14 + 153 + 11 + 1 + 07 = 573 м
где l1 – длина ушерения камеры решетки определяется по формуле
l3 – горизонтальная проекция решетки определяется по формуле
hб – высота борта (hб = 05 м);
l2 – длина камеры перед решеткой определяется из условия возможности поворота решетки в горизонтальное положение
l5 – длина сужения камеры решетки
Потери напора на решетке определяются по формуле
где – коэффициент местного сопротивления определяется по формуле
s – толщина стержня м;
b – ширина прозора м;
– скорость движения воды в прозорах решетки ( = 1 мс).
В месте установки решетки дно камеры делается уступом высотою равной потери напора в решетки т.е. равным 0057 м. Общая строительная высота камеры решетки определяется по формуле
С решетки (с прозорами 16 мм) при механизированной очистке снимается 8 л отбросов на 1 человека в год. Общий объем отбросов будет равен
где γ – объемный вес отбросов (γ = 075 тм3).
Здание решеток должно быть оборудовано приточно-вытяжной вентиляцией с 5-кратным объемом воздуха. Для ремонтных работ должен быть предусмотрен монорельс с тельфером. Работа оборудования должна быть автоматизирована. В здании решеток располагаются центробежные насосы для подачи технической воды на гидроэлеваторы песколовок.
1.3. Расчет аэрируемой песколовки
В аэрируемой песколовке имеет место поступательное движение жидкости со скоростью = 008012 мс (согласно 1 принимаем = 01 мс) и вращательное со скоростью 02503 мс. Количество песколовок (n) – 2.
Песколовка рассчитывается на максимальный расход qmax секГСВ = 162 м3с.
Площадь живого сечения в песколовке определяется по формуле
Принимаем глубину проточной части песколовки Нs = 07 35 м (Нs = 15 м). Тогда ширина песколовки будет равна .
где h1 – половина рабочей высоты песколовки .
Определяем отношение В Нs = 30 15.
Принимаем отношение В Н = 125 тогда В = 188 м.
Длина песколовки определяется по формуле
где ks – эмпирический коэффициент принимается по таблице 27 1 в зависимости от диаметра частиц 02 мм типа песколовки и отношения В Н (при В Н = 125 - ks = 225).
Принимаем расчетный диаметр частиц задерживаемых в песколовке d = 02 мм – гидравлическая крупность принимается Uo = 187 ммс.
Продолжительность протока воды в песколовке t
Объем песка улавливаемого за сутки определяется по формуле
Песок удаляется на песковые площадки площадь которых (F) определяется по формуле
где 3 – напуск песка на песковые площадки 3 м в год.
Принимаем 2 площадки прямоугольной формы с дренажем. Размер одной площадки будет равен F = 11612 = 581 м2 (19430 м).
Влажность песка 60% объемный вес 15 тм3.
Принимаем типовую песколовку.
Для аэрируемых песколовок принимаются аэраторы из дырчатых труб которые устанавливаются на глубину Нs = 07 м. Интенсивность аэрации 35 м3·м2ч.
1.4. Расчет первичных радиальных отстойников
Отстойники рассчитываются на максимальный расход qmax секГСВ = 162 м3с.
Эффект осаждения взвешенных веществ в первичных радиальных отстойниках равен
Предусматриваем предварительную аэрацию сточных вод в канале перед первичными отстойниками и принимаем эффект осветления 60%.
Принимаем 4 первичных радиальных отстойника с глубиной проточной части Нset = 30 м определяем скорость осаждения (гидравлическую крупность Uo) в отстойнике по формуле
где kset – коэффициент использования объема проточной части отстойника по 1 для радиальных отстойников kset = 045;
tset – продолжительность отстаивания сек соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1 = 832 мм по 1;
n – показатель степени зависящий от агломерации взвесей по 1 принимается в зависимости от исходной концентрации и эффекта осветления влияет на вязкость жидкости.
Предположим что скорость движения воды в отстойнике 3 ммс тогда – вертикальная турбулентная составляющая будет равна .
Диаметр отстойника определяется по формуле
Принимаем диаметр отстойника равным 30 м.
Скорость на половине радиуса принятого отстойника будет равна
Если найденная скорость находится в пределах тр = 3 ммс то перерасчет отстойника не требуется.
Теоретическое время осветления при принятых параметрах отстойника будет равно
Масса сухого вещества осадка осаждаемого в отстойниках определяется по формуле
где k – сезонный коэффициент принимается 12.
Объем осадка при влажности Рmud = 93 % и плотности ρ = 1 тм3 определяется по формуле
Осадок удаляется плунжерными насосами.
Высота зоны накопления осадка у внешних стенок принимается 03 м. Возвышение борта над кромкой сборного кольцевого водослива принимается 05 м. Тогда общая строительная высота отстойника будет равна
1.5. Расчет аэротенка-вытеснителя с регенерацией
ГСВ = en = 20218 мгл;
Степень рециркуляции активного ила определяется по формуле
где а 3 5 гл в аэротенках без регенерации);
i – иловый индекс (принимаем для ГСВ = 80 120) см3г.
Так как Ri > 04 то для вторичных отстойников используем илоскребы при удалении ила.
Определим БПК сточных вод поступающих в аэротенк с учетом разбавления циркуляцион-ным активным илом по формуле
Продолжительность пребывания сточных вод в аэротенке ч
Определим предварительную дозу активного ила в регенераторе по формуле
Для получения значения удельной скорости окисления ρ мг БПКг беззольного вещества ила в 1 час
Co – концентрация растворенного кислорода мгл принимаем для аэротенка-вытеснителя равной 2 мгл;
k – константа характеризующая свойства органических загрязнений веществ (для ГСВ k = 33 мгБПКл);
ko – константа характеризующая влияние кислорода таблица 40 1 (ko = 0625 мг О2л);
φ – коэффициент ингибирования продуктов распада активного ила таблица 40 1 (φ = 007 лг).
Продолжительность аэрации сточных вод (to) час определяется по формуле
где S – зольность ила таблица 40 1 (для ГСВ S = 03).
Продолжительность регенерации ила
Уточним величину илового индекса и среднюю дозу активного ила в системе “аэротенк – регенератор”
где – продолжительность пребывания воды в системе “аэротенк – регенератор”.
Нагрузка на 1 г беззольного вещества ила в сутки qил мг(г·сут) определяется по формуле
Уточним иловый индекс по нагрузке по 1 (I = 75). Принятое ранее значение илового индекса верное.
Вместимость аэротенка м3 определяется по формуле
Вместимость регенератора м3
Количество аэротенков принимаем – 6.
По таблице 3.7 4 подбираем 6 секций двухкоридорных аэротенков-вытеснителей (типовой проект 902-2-196) с шириной каждого коридора 6 м длиной 64 м рабочей глубиной 44 м и объемом каждой секции 3471 м3.
Общий объем аэротенков – 20826 м3. Из общего объема каждой секции 2 коридора выделяются под аэротенки и 2 коридора – под регенераторы. Фактическое время пребывания обрабатываемой сточной воды в системе “аэротенк – регенератор” составит:
что практически равно расчетному tat-r = 345 ч.
Удельный расход воздуха qair м3м3 при очистке сточных вод в аэротенках определяется отношением расхода кислорода требующегося для обработки 1 м3 воды к расходу используемого кислорода с 1м3 подаваемого воздуха
где qо – удельный расход кислорода воздуха мг на 1 мг снятой БПК принимается в зависимости от степени очистки (для полной биологической очистки (15 мгл) равняется 11 мгл;
k1 – коэффициент учитывающий тип аэратора: принимается для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка (az at) таблица 42 1 (k1 = 147);
k2 – коэффициент зависящий от глубины погружения аэраторов hа м таблица 43 1. Принимаем hа = 02 03 м – глубина аэротенка.
kт – коэффициент учитывающий температуру сточных вод:
Тw – среднемесячная температура воды за летний период оС принимаем равной 20 оС;
kз – коэффициент качества сточных вод для ГСВ kз = 085;
Са – растворимость кислорода воздуха в воде мгл определяется по формуле
Ст – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления (Ст = 917 мгл);
Со – средняя концентрация кислорода в аэротенке (Со = 2 мгл).
Общий расход воздуха
В здании воздуходувной станции устанавливаются 4 рабочие и 2 резервные воздуходувки типа ТВ-175-16 производительностью 10 тыс. м3ч каждая. Давление – 0164 МПа мощность двигателя – 210 кВт тип электродвигателя – А103-2.
1.6. Расчет вторичных отстойников
Вторичные отстойники после аэротенков рассчитываются по величине нагрузки qssa м3(м2·ч)
где kss – коэффициент использования объема отстойников (для радиальных kss = 04);
Hset – рабочая высота отстойника м;
at – концентрация активного ила в осветленной воде принимается не менее 10 мгл;
i – иловый индекс см3г.
Общая площадь отстойников
где n – число отстойников по 1 не менее 3.
Принимаем 4 вторичных отстойника диаметром 40 м.
1.7. Расчет сооружений доочистки сточных вод
Средний суточный расход ГСВ – Qсут = 95200 м3сут;
БПК сточных вод после биологической очистки в аэротенках – Lа = 15 мгл;
БПК сточных вод допускаемых к спуску в водоем – LТ = 995 мгл;
В соответствии с расчетом необходимой степени очистки сточных вод выполненным для руслового выпуска БПК сточных вод должно быть снижено до 995 мгл концентрация взвешенных веществ – до 108 мгл. В этом случае после полной биологической очистки сточных вод требуется их доочистка.
Так как площадь выделенная для размещения очистной станции весьма ограничена то из возможных сооружений доочистки принимаются к проектированию наиболее компактные: барабанные сетки и фильтры с зернистой загрузкой.
Узел доочистки сточных вод включает следующие сооружения: приемные резервуары насосную станцию для подачи воды на барабанные сетки фильтры с зернистой загрузкой смеситель контактный резервуар резервуар для сбора промывных вод насосную станцию для их перекачки в голову сооружений резервуар для промывки барабанных сеток и фильтров с насосной станцией для подачи воды на промывку. Для промывки фильтров и барабанных сеток можно использовать воду после барабанных сеток или после фильтров. В приемных резервуарах и резервуаре для сбора промывных вод следует предусматривать барботирование сжатым воздухом.
Расчет барабанных сеток
Барабанные сетки типа БСБ используются для выделения из воды крупных примесей не оседающих во вторичных отстойниках с целью защиты фильтров от засорения.
В соответствии с таблицей 5.36 2 и расчетным притоком сточных вод Qmaxчас = 5831 м3час принимаем 3 барабанные сетки типа БСБ с диаметром барабана 3 м и длиной 37 м пропускной способностью 2000 м3час каждая.
Барабанные сетки как правило размещаются в отапливаемых и вентилируемых зданиях.
Общие потери напора в камере барабанных сеток составляют 05 – 06 м.
Промывка барабанных сеток производится дочищенной сточной водой. Расход воды на промывку может быть принят 03 – 05 % общего расчетного расхода.
Расчет фильтров доочистки
Выбор типа фильтра для доочистки сточных вод производится по таблице 5.37 2. Принимаем доочистку сточных вод на двухслойных скорых фильтрах.
Основные технологические и конструктивные параметры фильтров: загрузка – кварцевый песок с диаметром частиц 07-16 мм при высоте слоя 600-700 мм; антрацит с диаметром 12-20 мм при высоте слоя 400-500 мм; скорость фильтрования при форсированном режиме = 10 мч; число промывок в сутки n = 2; продолжительность промывки Т = 12 мин = 02 ч; интенсивность промывки I = 15 л(с·м2).
Принимаем число фильтров N = 10. Тогда расчетная скорость фильтрации при нормальном режиме равна
где – скорость фильтрации при форсированном режиме мч;
N – общее число фильтров на станции;
nр – число фильтров находящихся в ремонте (при N 20 nр = 2).
Суммарную площадь фильтров находим по формуле
Принимаем фильтр размерами в плане 658 м (f = 52 м2) тогда число фильтров
Общая высота фильтра
где Нз – высота фильтрующей загрузки принимается не менее Нз = 05 + 07 = 12 м;
Нв – высота слоя воды над поверхностью загрузки принимается не менее 2 м 1;
hс – превышение строительной высоты над расчетным уровнем воды не менее 05 м;
dк – диаметр коллектора трубчатого дренажа определяется исходя из скорости движения воды в нем в ходе промывки:
qпр – расход промывной воды м3с:
I – интенсивность промывки л(с·м2);
– скорость движения воды в коллекторе в ходе промывки 1 – 12 мс 1.
БПК20 сточных вод после песчаных фильтров снижается на 55 % (табл. 5.35 2) и составляет
Концентрация взвешенных веществ в воде после доочистки составляет
где – содержание взвешенных веществ в сточных водах поступающих на фильтры мгл.
Предусматривается устройство открытых фильтров соединенных крытой галереей для размещения технологических коммуникаций.
После песчаных фильтров предусматривается обеззараживание сточных вод хлорирование с дозой активного хлора 3 гм3.
Расчет резервуара-накопителя для промывки фильтров и приемного резервуара промывных вод
Объем резервуаров-накопителей воды для промывки рассчитываются исходя из потребности воды на две промывки при одновременной промывке одного фильтра
Принимаем два типовых железобетонных резервуара объемом 600 м3 каждый.
Резервуары для сбора промывных вод рассчитываются на две промывки фильтров а также на прием воды от промывки барабанных сеток:
Для сбора промывных вод принимаем также 2 железобетонных резервуара объемом 600 м3 каждый.
Во избежание осаждения взвеси и загнивания осадка в резервуарах предусматривается барботирование.
Обеззараживание сточных вод
1.8. Смеситель типа лотка Паршаля
В качестве смесителя принимае лоток Паршаля (также является измерителем). Принимается конструктивно по производительности очистной станции.
1.9. Расчет хлораторной
Хлораторная рассчитывается на максимальный суточный расход. Принимаем дозу хлора для дезинфекции сточных вод Дхл = 30 гм3 (после полной биологической очистки) по 1.
Расход хлора при максимальном расходе будет равен
Принимаем 2 рабочих и 1 резервный хлоратор марки ЛОНИИ – 100.
Съем хлора с бочек составляет 3 кгч с 1 м2 их поверхности
где S – выход из одной бочки принимаем равным 30 кгч.
1.10. Расчет контактного резервуара
Для обеспечения контакта хлора со сточной водой принимаем контактный резервуар по типу горизонтального отстойника. Объем резервуара находим по формуле
где Т – продолжительность контакта хлора со сточной водой принимается 30 минут.
Принимаем 6 контактных резервуаров длину контактных резервуаров принимаем 25-30 м ширину – 6 м тогда высота контактного резервуара
1.11. Расчет выпуска
Принимаем к расчету рассеивающий русловой выпуск.
Диаметр трубы выпуска подбираем по среднему секундному расходу сточных вод qсрсек = 110186 лс = 1102 м3с при скорости в начале трубы
Длина рабочей части выпуска
где n – необходимая кратность разбавления сточных вод речными водами в расчетном створе;
bэ – эффективная ширина реки в створе выпуска м;
Qp – расчетный минимальный расход воды в реке м3с.
Определяем кратность разбавления для рассеивающего выпуска. Общее разбавление на рассматриваемом участке (n) определяется по формуле
где qсрсек – расчетный расход сточных вод м3сек;
Q95 – минимальный расход водотока м3сек;
γ – коэффициент смешения показывающий какая часть расхода реки смешивается со сточными водами:
L – расстояние от места выпуска сточной воды до контрольного створа м;
α – коэффициент учитывающий гидравлические условия смешения:
φ – коэффициент учитывающий тип выпуска;
– коэффициент извилистости русла;
D – коэффициент турбулентной диффузии:
Нср – средняя глубина водотока м;
ср – средняя скорость движения воды в водотоке мс.
Минимальный напор в береговом колодце равен
где Z1 – отметка уровня воды в береговом колодце м;
Z2 – отметка уровня воды высоких вод в реке м.
2. Расчет сооружений по движению осадков
2.1. Расчет аэробных стабилизаторов
На стабилизацию подается сырой осадок из первичных и избыточный активный ил из вторичных отстойников.
Расход сырого осадка по сухому веществу
Расход избыточного активного ила по сухому веществу
где СсрГСВ – средняя концентрация по взвешенным веществам см. расчеты;
Э – эффект задержания в первичных отстойниках (Э = 60 %);
К – коэффициент неравномерности для сырых осадков принимается 11-12;
n – коэффициент учитывающий увеличение и неравномерный прирост активного ила (n =13);
Δ – вынос активного ила из вторичных отстойников БПК = 15 мгл;
QсрГСВ – среднесуточный расход м3сут.
Сырой осадок идет из первичных отстойников.
Расход беззольного вещества сырого осадка и избыточного активного ила
где Вг – гигроскопическая влажность сырого осадка и избыточного активного ила соответственно 5 6 %;
З – зольность осадка и активного ила 27 25 %.
Расход сырого осадка и избыточного активного ила по объему фактической влажности
где Рmud’ – влажность осадка после радиальных отстойников с плунжерными насосами 93-95 %;
Рmud” – влажность уплотненного ила (965 - 975) %;
ρmud – плотность жидкости 1 гсм3.
Общий расход сырого осадка и уплотненного избыточного ила равен
Средние значения влажности и зольности смеси осадков определяются по формулам
В сутки на станции образуется следующее количество осадков и ила:
по сухому веществу:
по беззольному веществу:
по объему фактической влажности:
Рассчитываем аэробный стабилизатор со встроенным уплотнителем.
Поскольку подвергать аэробной стабилизации целесообразнее неуплотненный активный ил общий его объем
где Рmud” – влажность неуплотненного ила 992 % – после II-ых отстойников.
На стабилизацию подается сырой осадок из I-ых отстойников и избыточнй активный ил из II-ых отстойников. время стабилизации смеси определяется по формуле
Температуру сточных вод в аэротенке и активного ила в стабилизаторе принимаем Та = 20оС Тс = 15оС.
Время обработки воды в аэротенках tat = 135 ч (см. расчет аэротенков где продолжительность аэрации сточных вод tat = 135 ч) при дозе активного ила аr = 35 мгл. Содержание взвешенных веществ в сточной жидкости поступающей в аэротенки Ввзв.в. = 13011 мгл при Э = 60% и СсрГСВ = 32582 мгл. Возраст ила (продолжительность пребывания его в системе аэрационных сооружений) рассчитываем по формуле
Требуемый объем аэробного стабилизатора равен
Удельный расход кислорода (q) определяем по формуле
В качестве стабилизатора используем двухкоридорные аэротенки-вытеснители типа А-2-6-44 при этом количество стабилизаторов – 4 ширина – 6 м глубина – 44 м тогда длина секции стабилизатора
где m - количество секций стабилизатора – 4. Рабочий объем одной секции 3154 м3. Типовой проект 902-2-196.
Объем уплотнителей стабилизированного осадка будет равен
где Т – время уплотнения (6 – 8 часов).
Принимаем 2 вертикальных уплотнителя-отстойника диаметром 9 м с рабочим объемом 365 м3.
Причем уплотнители встроены в стабилизатор – ячеистые уплотнители.
Влажность уплотненного стабилизированного осадка принимаем 96 % тогда расход уплотненного осадка будет равен
где Рсм – влажность сухого осадка:
Расход иловой воды отделившейся в процессе уплотнения будет равен
Механическое обезвоживание осадка
2.2. Расчет центрифуг
Принимаем центрифуги для обезвоживания сырого осадка первичных отстойников и избыточного активного ила из вторичных отстойников. По схеме фугат при обезвоживании осадка направляется в первичные отстойники а фугат при центрифугировании активного ила – в аэротенки. Производительность станции 95200 м3сут. Концентрация взвешенных веществ в сточной жидкости СГСВ = 32582 мгл. Эффект осветления в первичных отстойниках Эос = 60 %. На 1 м3 сточных вод прирост активного ила составляет Сcdp = 13011 гсут.
Определяем коэффициент выноса взвешенных веществ из первичных отстойников
Принимая эффективность задержания сухого вещества в центрифуге 55 % определяем коэффициент выноса
Увеличение концентрации взвешенных веществ при подаче фугата перед первичными отстойниками определяем по формуле
где СГСВ – концентрация взвешенных веществ в поступающей сточной жидкости мгл.
Объем сырого осадка влажностью 95 % задержанного в первичных отстойниках
Принимая эффективность задержания сухого вещества 55 % при центрифугировании осадка первичных отстойников и влажность кека 70 % определяем объем кека по формуле
где ρк – плотность кека равная 085 тм3.
Коэффициент прироста активного ила (прирост его массы)
Считая эффективность задержания сухого вещества активного ила на центрифугах 20 % и влажность кека 70 % получим массу ила и его объем подаваемый на центрифуги:
К установке принимаем центрифуги ОГШ-631К-2 с производительностью 20-40 м3ч. Тогда число рабочих центрифуг Кроме того имеются 2 резервные центрифуги.
2.3. Расчет кековых площадок
Для складирования обезвоженного осадка предусматриваются открытые площадки расчитанные на 4-5-месячное хранение кека.
Принимаем влажность кека 70 % тогда объем кека составит
При высоте слоя осадка 15-2 м. Площадь кековых площадок будет равна
где t – время хранения кека 4-5 месяцев;
hос – высота слоя осадка 15-2 м.
Количество площадок должно быть не менее 2х. Размеры берем произвольно.
Принимаем 2 площадки площадью (3582) м2.
2.4. Термическая обработка осадка
Для термической сушки осадков городских сточных вод используют сушилки со встречными струями (СВС) производительностью 35-5 тч используется после механического обезвоживания.
Количество высушенного осадка влажностью 30 % в сутки
где Vк – количество обезвоженного осадка влажностью 70 % м3сут;
В – влажность обезвоженного осадка;
В1 – влажность высушенного осадка.
Количество испаренной влаги в сутки
Число установок со встречными струями производительностью 5 тч по испаряемой влаги:
где 24 – период работы установки ч.
Необходимый расход воздуха в этих сушилках (при плотности 4 кгм3 испаряемой влаги) составляет Vвозд = 389504 = 97375 м3ч.
2.6. Расчет резервных иловых площадок
Принимаем иловые площадки на естественном основании с дренажем.
Площадь иловых площадок будет равна
где k – нагрузка на иловые площадки м3м2 принимается по 1 таблица 64;
n – климатический коэффициент 1;
Резервные иловые площадки предусматриваются на 20 % годовое количество осадка.
Принимаем не менее 4х иловых площадок – 15 площадок каждая площадью (48148) м2.
ПОСТРОЕНИЕ ВЫСОТНЫХ СХЕМ ПО ДВИЖЕНИЮ ВОДЫ И ОСАДКА
Для уточнения высотного расположения сооружений строятся профили по движению воды осадка и активного ила с учетом баланса земляных работ и условия самотечного движения сточных вод по всем сооружениям вплоть до выпуска очищенных сточных вод в водоем.
При составлении генерального плана и высотной схемы сооружений необходимо предусматривать:
самотечное по возможности прямолинейное движение воды по территории всех очистных сооружений;
кратчайший путь движения воды;
равномерное распределение сточных вод по сооружениям;
последовательное расположение сооружений (решетки песколовки и т.д.).
Для самотечного движения сточных вод по всем сооружениям очистной станции необходимо чтобы отметка поверхности воды в приемной камере (Zк) очистных сооружений превышала отметку воды в водоеме при высоком горизонте (ZГВВ) на величину потерь напора по пути движения воды в сооружениях и коммуникациях (Нсоор. + hком.).
Для обеспечения свободного истечения воды из оголовка выпуска в водоем необходимо увеличить потери напора на 15 м.
СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения.
Очистка сточных вод (примеры расчетов): [Учебное пособие для вузов спец. «Водоснаюжение и канализация» М.П. Лапицкая Л.И. Зуева Н.М. Балаескул Л.В. Кулешова]. – Минск: Высшая школа 1983.
Примеры расчетов канализационных сооружений: Учеб. пособие для вузов Ю.М. Ласков Ю.В. Воронов В.И. Калицун. – М.: Стройиздат 1987.
СНиП 2.01.01-82. Строительная климатология и геофизика Госстрой СССР. – М.: 1983.
Лукиных А.А. Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н. Павловского. – Изд. 5-е доп. – М.: Стройиздат 1987.

Очистка.dwg

Трубопровод сброженного осадка
Трубопровод уплотненного ила
Трубопровод дренажных вод
Трубопровод песковой пульпы от гидроэлеваторов
Трубопровод опорожнения
Административное здание
Цех механического обезвоживания осадка
Аварийные иловые площадки
Распределительная чаша первичных и
вторичных отстойников
Первичные радиальные отстойники
Аэротенки-вытеснители
Вторичные радиальные отстойники
Контактный резервуар
Аэробные стабилизаторы
Иловая насосная станция
Насосная станция технической воды
Насосная станция местной канализации
ЭКСПЛИКАЦИЯ СООРУЖЕНИЙ
Трубопровод технической воды
Трубопровод плавающих загрязнений
Напорный трубопровод сырого осадка
Напорная техническая хозяйственно -
Хозяйственно-питьевой водопровод
Трубопровод смеси сырого осадка
Трубопровод песковой пульпы
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Воздуходувная станция
Аэрируемые песколовки
Аэробный стабилизатор
Аэротенк-вытеснитель
Блоки производственных
Смеситель типа лотка Паршаля
Генплан очистных сооружений М1:1000
и бытовых помещений
Водоотведение и очистка сточных вод
Генплан сооружений очистки
Распределительная чаша отстойников