Канализационные очистные сооружения

Содержание

1. Исходные данные

2. Выбор места выпуска сточных вод и расположения очистной станции

3. Расчетные расходы и концентрации сточных вод

• 3.1 Определение расчетных расходов сточных вод

• 3.2 Определение концентраций сточных вод

• 3.3 Определение приведенного числа жителей

4. Необходимая степень очистки сточных вод для спуска водоем

• 4.1 Определение коэффициента смешения сточных вод с водой водоема

• 4.2 Определение необходимой степени очистки

5. Выбор метода очистки сточных вод и технологической схемы очистных сооружений

6. Главная канализационная насосная станция

7. Сооружения механической очистки сточных вод

• 7.1 Решетки

• 7.2 Горизонтальные песколовки

• 7.3 Первичные радиальные отстойники

8. Сооружения биологической очистки сточных вод

• 8.1 Аэротенки - вытеснители с регенераторами

• 8.2 Вторичные отстойники

9. Сооружения доочистки биологически очищенных сточных вод

10. Сооружения обеззараживания и выпуска сточных вод

• 10.1 Обеззараживание осветленной воды

• 10.2 Смесительные и водоизмерительные устройства

• 10.3 Контактный резервуар

11. Воздуходувная станция

12. Сооружения обработки осадка

• 12.1 Илоуплотнитель

• 12.2 Метантенки

• 12.3 Промывка и уплотнение сброженного осадка

• 12.4 Центрифуги

• 12.5 Площадки складирования. Иловые площадки

13. Технико-экономический расчет

Список литературы

1.Исходные данные.

Канализационные очистные сооружения проектируются для города, расположенного в Харьковской области Украины.

В городе имеются два жилых района с расходами 58842 м3/сутки и 28400 м3/сутки; машиностроительный завод с расходом производственных сточных вод 300 м3/сутки и хлебозавод с расходом производственных сточных вод 280 м3/сутки. Расходы по хозяйственно-бытовым стокам предприятий по зданиям общественного назначения приведены в таблице №1. Расчетный суточный расход составляет 91104,9 м3/сутки, максимальный часовой 6133,9 м3/час.

Сточные воды мясокомбината имеют концентрации загрязнений по взвешенным веществам 1000 мг/л и БПКполн - 800 мг/л. Согласно правилам сброса сточных вод в городскую сеть, сточные воды очищаются на заводских локальных очистных сооружениях до 500 мг/л по взвешенным веществам и БПКполн..

Сточные воды машиностроительного завода имеют концентрации загрязнений по взвешенным веществам 130 мг/л и БПКполн - 100 мг/л.

Сточные воды сбрасываются в водоем.

Характеристика водоема:

вид водопользования –I сб.;

минимальный расход воды 2,0 м3/с;

средняя скорость течения при минимальном расходе воды 0,4 м/с;

глубина водоема при ГНВ: 5 м- максимальная, 3 - средняя;

ширина реки: 20 м- в межень, 65 м - в паводок;

концентрация, мг/л:

• растворенного кислорода (лето/зима) – 7/8,4;

• взвешенных веществ - 10;

• БПКполн – 3;

расстояние от выпуска сточных вод до пункта водопользования: 8,5 км по форватеру, 8,2 км по прямой.

Метод обработки осадка: сбраживание осадка и ила в метантенках в мезофильном режиме и обезвоживание на центрифугах

2. Выбор места выпуска сточных вод и расположения очистной станции.

Площадку для очистных сооружений следует располагать с подветренной стороны по отношению к жилой застройке и обязательно ниже города по течению реки. Высотное размещение очистных сооружений на выбранной площадке должно обеспечивать самотечное движение сточной воды, а сама площадка не должна затапливаться паводками.

Очистные сооружения от границ жилой застройки должны быть отделены санитарно-защитными зонами, размеры зон зависят от расчетного расхода, необходимой степени очистки и состава сооружений.

Состав очистных сооружений зависит от пропускной способности, требуемого качества степени очистных сточных вод, выбранного метода обработки и использования осадков, а также от местных условий и обосновывается соответствующими технико-экономическими расчетами.

Взаимное расположение сооружений должно учитывать возможность строительства комплекса очистных сточных вод по очередям и расширения. Сооружения и здания должны быть размещены, возможно, более компактно. Расстояние между отдельными сооружениями должно обеспечивать возможность прокладки технологических коммуникаций, устройство подъездных путей и проездов, требуемые противопожарные и санитарные разрывы. Кроме того, необходимо учитывать ширину заложения откосов планировки.

Прокладку технологических и инженерных коммуникаций необходимо производить по более коротким направлениям, компактно, преимущество вдоль проездов. Воздуховоды и тепловые сети рекомендуется прокладывать на низких опорах с устройством переходов над или под проездами. Проектируемые проезды должны обеспечивать движение грузового транспорта в обоих направлениях в один ряд. На заключительном этапе разработки генплана следует обозначить контуры зелёных насаждений.

При проектировании очистных сооружений следует предусматривать возможность их блокировки и обоснованного, оптимального числа эспутационных единиц.

При проектировании и строительстве очистных сооружений предусматриваются устройства для равномерного распределения сточных вод между отдельными сооружениями или их группами, устройства для опорожнения сооружений на время ремонта или профилактических технологических работ. Необходимо предусмотреть сооружение обводных трубопроводов или каналов для аварийного сброса сточных вод, установку приборов и устройств для замера количества сточных вод, осадка и активного ила, расхода воздуха, пара и газа.

Для обеспечения самотечного движения воды по очистным сооружениям отметка поверхности воды в подводящем канале у приёмной камеры должна превышать отметку воды в водоеме, при высоком горизонте воды в приемнике сточных вод. Эта величина должна быть достаточной для компенсации всех потерь напора по пути движения воды по сооружениям, учитывая запас, равный 1- 1,5 м, который необходим для обеспечения свободного истечения воды из оголовка выпуска в водоём. Нормальная работа очистной станции в большой мере зависит от правильного определения гидравлических потерь на входе сточной воды из сооружений, при протекании ее в каналах или трубопроводах, распределительных устройствах и др.

Для упрощения предварительного построения высотного расположения сооружений, за исключением решёток, потери напора принимаются: половина на входе в сооружение, вторая половина на выходе из него.

Общая величина потери напора на очистных сооружениях зависит о компактности расположении, то есть от величины разрывов между ними и длины подводящих лотков. Ориентировочно её можно принимать при механических и физико-химических способах очистки -2-3 м, при биохимических способах - 4-6 м (для аэротенков) и 410 м (для биофильтров, в зависимости от высоты слоя загрузочного материала).

Для более точного определения отметок уровня водя в различных точках станции необходимо учитывать потери на местные сопротивления: при входе воды из сооружения, в измерительных устройствах и смесителях, в местах поворотов, сужений или расширений каналов и т. п.

После размещения очистных сооружений на генплане обозначаю, точки для проведения расчета (с местах изменения расхода воды, канала или сооружения). Направление расчета выбирают по наиболее длинному пути.

Для определения взаимного высотного расположения отдельных сооружения очистной станции одновременно с составлением генерального плана строят профили движения воды, осадка и ила (профили «по воде» и «по илу»).

Профиль «по воде» представляет собой развернутый разрез по сооружениям по самому длинному пути движения воды от подводящего канала до выпуска в водоем. Профиль «по илу» начинается от первичных отстойников и заключается на сооружениях по обезвоживанию осадка.

3. Расчетные расходы и концентрации сточных вод.

3.1 Определение расчетных расходов сточных вод.

Расчетным расходом сточных вод называется расход, на который производится расчет канализационных очистных сооружений.

В городе имеются два жилых района с расходами: 1-й район - 58842 м3/сутки, степень благоустройства ВКЦ и IIй район - 28400 м3сутки, степень благоустройства ВКМ; машиностроительный завод с расходом производственных сточных вод 300 м3/сутки и мясокомбинат с расходом производственных сточных вод 280 м3/сутки.. Расчетный суточный расход составляет 91104,9 м3/сутки, максимальный часовой 6133,9 м3/сут.

5. Выбор метода очистки сточных вод и технологической схемы КОС.

На основании выше приведенных расчетов в реку можно сбрасывать сточные воды, очищенные до содержания в них взвешенных веществ 10.24 мг/л и БПКполн 13.7 мг/л.

В настоящее время, когда проблема защиты водных ресурсов от загрязнения сточными водами городов и промышленных предприятий стоит весьма остро, наиболее эффективным и надежным методом обработки городских сточных вод является полная биологическая очистка.

Современные требования санитарных и рыбохозяйственных методов таковы, что в очищенных сточных водах концентрация взвешенных веществ и БПКполн не должны превосходить 3-5 мг/л. В этих случаях предусматривают глубокую очистку или доочистку сточных вод.

Методы очистки сточных вод делятся на механические, химические и биологические.

При механическом методе из сточных вод выделяются оседающие и всплывающие вещества. В процессе такой очистки можно задержать 60 - 80% нерастворимых загрязнений. Для задержания крупных веществ предусматриваются решётки и сетки. Для осаждения твёрдых частиц минерального происхождения служат песколовки, устанавливаемые после решёток.

Отстойники - основной и наиболее распространённый тип очистных сооружений, возводимых с целью механической очистки сточных вод. В них осаждаются нерастворённые взвешенные вещества как органического, так и минерального происхождения.

Биологические методы очистки применяют для извлечения из сточных вод мельчайших взвесей, не оседающих в отстойниках, а также коллоидов и растворённых веществ, В результате аэробных биохимических процессов, протекающих в сооружениях этого типа, происходит минерализация органических веществ. Биологическая очистка является второй ступенью очистки сточных вод.

Сооружения биологической очистки сточных вод делятся на две группы: в первых очистка производится в условиях, близких к естественным; во вторых очистка производится в фильтрах различного типа и аэротенках.

Настоящим проектом предусматривается полная биологическая очистка сточных вод с доочисткой на зернистых фильтрах.

Даже при полной биологической очистке ликвидировать бактериальные загрязнения сточных вод полностью не удаётся. Окончательно уничтожить бактерии можно лишь путём обеззараживания. На современном уровне экономического положения народного хозяйства для обеззараживания очищенных сточных вод применяется хлор.

Анаэробно сброженный осадок в мезофильном режиме необходимо обеззараживать. Полученный осадок направляется на обезвоживание на центрифугах и подсушивание на площадках складирования.

Песок, выпавший в песколовках, удаляется на песковые площадки, где подсушивается, а затем вывозится.

6. Главная канализационная насосная станция.

Для подачи городских сточных вод на КОС предусматривается строительство КНС первой категории. Станция предусматривается полузаглубленная: в подземной части - машинный зал и приемная камера, в надземной - электрощитовая, административные помещения, мастерские.

Насосы и напорные коллекторы подбираются по максимально часовому притоку qmax=6133,9 м3/час (1703,9 л/с или 1,7 м3/с). Напорные коллекторы прокладываем в две нитки [1]. В случае аварии на одном из коллекторов другой должен пропустить 100% расчетного расхода. По таблицам Шевелева определяем диаметр напорного коллектора.

К прокладке принимаем коллекторы из железобетонных напорных труб диаметром 1200 мм ГОСТ 1695378, скорость 1,1 м/с, 1000i=0,86 м.

Требуемый напор насосов КНС определяем по формуле:

Нтр = (Z пк - Zпр ) + 1,2. hнв + hнас + hс.изл ,м

(74,2 – 65) + 1,2.2 + 3 + 1,5=16,1 м

Z пк, м - отметка уровня воды в приемной камере КОС;

Zпр, м- отметка дна приемного резервуара КНС;,

hнв -запас напора на излив жидкости из трубопроводов, принимается 2 м

Насосную станцию принимаем с совмещенным расположением приемного резервуара и машинного зала, потери напора во внутри станционных трубопроводах принимаем равными hнс =3,0м.

Определим потери напора в наружных напорных трубопроводах.

Принимаем к установке 4 рабочих и 2 резервный насоса марки EMU FK 40.75Z, со следующими параметрами Q = 1500 м3/час; H = 20 м, N=125 кВт; вес 1300 кг; двигатель марки FK42.16/46.

Вместимость приемного резервуара насосной станции определяем в зависимости от притока сточных вод, производительности насосов, допустимой частоты включения насосов, но не менее 5-минутной максимальной производительности одного насоса .

При автоматическом включении электрооборудования и насосов , приводимых в работу электродвигателями с N 50 квт, допустимая частота включения не более 3 раз в час. В приемном резервуаре предусматриваются устройства для взмучивания осадка и обмыва резервуара, уклон дна резервуара к приямку 0,2.

Определяем минимально допустимую вместимость резервуара в час минимального притока притока, которая должна быть не менее 5-минутной максимальной производительности одного насоса.

Для приема сточных вод из напорных коллекторов перед очистными сооружениями устраивается приемная камера, выполненная в виде железобетонного колодца с размерами 3500 х 2500 мм.

7. Сооружения механической очистки сточных вод.

Механическую очистку производят для выделения из сточной воды находящихся в ней нерастворённых загрязнений механическим путём. Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ применяют процеживание через решётки и сита. Выделение из сточных вод взвешенных частиц минерального происхождения, главным образом песка, производится путём осаждения в песколовках. Выделение из сточных вод основной массы более мелкой взвеси, преимущественно органического характера, производится в отстойниках.

КОС.dwg