Разработка и обоснование технологической схемы городских канализационных очистных сооружений

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Экология


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»

(СПбГМТУ)

Факультет корабельной энергетики и автоматики

Кафедра экологии промышленных зон и акваторий

Курсовая работа

по дисциплине: Промышленная экология

Тема: Разработка и обоснование технологической схемы городских канализационных очистных сооружений

Студент

Санаявас Е.А.

Проверил

к.т.н. Черкаев Г. В.

Санкт-Петербург, 2013

Исходные данные

Таблица 1 — Исходные данные для расчетов параметров очистных сооружений

Тип канализации

общесплавная

Категория рыбохоз. водоема

первая

Расчетное население города, тыс. чел

375

Суточный приток промышленных стоков, тыс. м3

62

Содержание взвешенных веществ в пром. Сточных водах, г/м3

410

БПКполн в пром. Сточных водах, г/м3

125

Содержание нефтепродуктов в пром. стоках, г/м3

25

Содержание СПАВ в пром. стоках, г/м3

18

Таблица 2 — Исходные данные для расчетов необходимой степени очистки сточных вод

Наименьший расход воды в водоеме, Q, м3

43

Средняя скорость течения реки на расчетном участке, vср, м/с

1,3

Средняя глубина реки на расчетном участке, Нср, м

1,1

Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру, L, м

8000

Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру, Lпр, м

6500

Фоновая концентрация взвешенных веществ в воде водоема, Сф, г/м3

23

Средняя температура воды в реке летом, tp, єС

14

Фоновая концентрация растворенного кислорода в речной воде, г/м3

7,0

БПКполн речной воды до места сброса стоков, г/м3

3,5

Нормативные ссылки

1. СНиП 2. 04. 03−84. Канализация. Наружные сети и сооружения / Госстрой СССР. — М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. — 110 с.

2. ГОСТ 7. 32−2001"Отчет о научно-исследовательской работе" № 19 от 22. 05. 01 с изменениями от 01. 07. 06

Список сокращений

КОС — канализационные очистные сооружения.

ХОС — хлорорганические соединения.

УВР — радиальные отстойники с вращающимся сборно-распределительным устройством.

ЦГВ — центральное горячее водоснабжение.

ПДК — предельно допустимая концентрация.

Содержание

Нормативные ссылки

Список сокращений

Введение

1. Характеристики объекта исследования

2. Определение расчетных параметров очистных сооружений

2.1 Расходы бытовых сточных вод от населения

2.2 Расходы сточных вод от промышленных предприятий

2.3 Суммарные расходы сточных вод

2.4 Концентрация взвешенных веществ

2.5 БПКполн

2.6 Содержание нефтепродуктов

2.7 Содержание синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ)

2.8 Концентрация загрязнений в общем стоке, поступающем на очистку

2.9 Приведенное население

2. 10 Определение степени смешения и разбавления сточных вод в водоеме у расчетного створа (на 1 километр выше по течению от ближайшего пункта водопользования)

2. 11 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

2. 12 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн смеси сточных вод и воды водоема

2. 13 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислород

2. 14 Определение необходимой степени очистки сточных вод по органолептическому показателю вредности

3. Выбор и обоснование состава очистных сооружений и разработка схемы очистной станции

4. Расчет очистных сооружений

4.1 Расчет приемной камеры очистных сооружений

4.2 Расчет решеток

4.3 Расчет песколовок

4.4 Обезвоживание песка

4.5 Расчет первичных радиальных отстойников

4.6 Расчет аэротенков-вытеснителей с регенерацией активного ила

4.7 Расчет вторичных радиальных отстойников

4.8 Расчет установки по обеззараживанию сточных вод

4.9 Расчет контактного резервуара

4. 10 Расчет выпуска сточных вод в водоем

Заключение

Список используемых источников

Приложение

Введение

Вода — ценнейший природный ресурс. Она играет исключительную роль в процессах обмена веществ, составляющих основу жизни. Огромное значение вода имеет в промышленном и сельскохозяйственном производстве. Общеизвестна необходимость ее для бытовых потребностей человека, всех растений и животных. Для многих живых существ она является средой обитания.

Рост городов, бурное развитие промышленности, интенсификация сельского хозяйства, значительное расширение площадей орошаемых земель, улучшение культурно-бытовых условий и ряд других факторов все больше осложняет проблемы обеспечения водой. Потребности в воде огромны и ежегодно возрастают. Ежегодный расход воды на земном шаре по всем видам водоснабжения составляет 3300−3500 км3.

Потребляя чистую воду, человек возвращает её в природу в виде стоков. Загрязнение вод — это изменение состава или свойств вод, вызванное прямым или косвенным влиянием производственной и бытовой деятельности человека, в результате чего они становятся непригодными для пользования.

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов являются недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий.

Основными загрязнителями производственных вод являются органические соединения, нефтепродукты, соли тяжелых металлов, а также соединения азота, сульфаты, хлориды, цианиды и др.

Загрязняющие вещества, попадая в природные водоемы, приводят к качественным изменениям воды, которые в основном проявляются в изменении физических свойств воды, в частности, появления неприятных запахов, привкусов; в изменении химического состава воды, в частности, появлении в ней вредных веществ.

В реках и других водоемах происходит естественный процесс самоочищения воды. Однако он протекает медленно. Пока промышленно-бытовые сбросы были невелики, реки сами справлялись с ними. В наш индустриальный век в связи с резким увеличением отходов водоемы уже не справляются со столь значительным загрязнением. Возникла необходимость обезвреживать, очищать сточные воды и утилизировать их.

Очистка сточных вод — обработка сточных вод с целью разрушения или удаления из них вредных веществ. Методы очистки сточных вод можно разделить на механические, химические, физико-химические и биологические. Применение того или иного метода в каждом конкретном случае определяется характером загрязнения и степенью вредности примесей.

Цель данной курсовой работы — выбор технологической схемы очистки сточных вод.

Задачи, которые требуется решить для достижения поставленной цели:

1. Описание характеристик объекта исследования;

2. Определение расчетных параметров очистных сооружений;

3. Выбор и обоснование состава очистных сооружений и разработка схемы очистной станции;

4. Расчет очистных сооружений.

очистной сооружение сток вода

1. Характеристики объекта исследования

Санкт-Петербург занимает крайне западную часть Приневской низменности по обоим берегам Невы, а также острова невской дельты и прилегающее к устью Невы побережье Невской губы Финского залива. Река Нева и два ее главных рукава — Большая Невка и Малая Нева, разделяют всю территорию города на три части. Большую из них составляет левобережье Невы — между Невой на севере и востоке и Невской губой на западе.

Вторая часть города располагается на правобережье Невы. Третья часть городской территории раскинулась на островах невской дельты. В начале XVIII века их было более ста, но в настоящее время осталось лишь 43. Самые крупные из них — Васильевский остров и остров Декабристов (Голодай), разделенные рекой Смоленкой, острова Петроградской стороны (Петроградский, Аптекарский, Петровский, Заячий), а также Крестовский, Елагин и Каменный. В состав города Санкт-Петербурга входят и пригородные районы. Вместе с Санкт-Петербургом они занимают площадь около 1,4 тысячи квадратных км.

Санкт-Петербург расположен на северо-западе европейской части России, на берегу Финского залива, в 651 километре от Москвы и в 159 километрах от границы с Финляндией. Впадающая в залив река Нева дает сток внутренних вод большей части северо-запада Восточно-Европейской (Русской) равнины. Системами рек и каналов Нева связана с важнейшими водными магистралями европейской части России: с Белым морем — через Беломорско-Балтийский канал, с Каспийским, Черным, Азовскими морями — через Волго-Балтийскую водную систему. Через Санкт-Петербург проходит 30-й меридиан. Город стоит на 60-й параллели, проходящей через Чукотку, Аляску, Гренландию, город Осло.

Большая часть территории Санкт-Петербурга и его пригородов находится в пределах Приневской низменности, составляющей часть обширной Прибалтийской низменности. Приневская низменность — это долина шириной 30 — 50 километров и относительной высотой 50 — 100 метров: плоскими ступенями она спускается к Финскому заливу. Небольшую часть Приневской низменности занимают возвышенности. Северная часть Санкт-Петербурга входит в пределы Карельского перешейка (между Финским заливом и Ладожским озером), а южная находится в отрогах Ижорской возвышенности. На глубине более 200 метров располагается кристаллический фундамент, состоящий из древних пород — гранитов, гнейсов, диабазов. На территории города и пригородов эти породы на поверхность не выходят. Осадочные отложения — песчаники, пески, глины, известняк — покрывают мощной толщей кристаллический фундамент. Характерные для Санкт-Петербурга кембрийские отложения — буровато-серые глины с песчаными прослойками — лежат на глубине около 50 метров под покровом четвертичных наносов; они обнажаются лишь в некоторых местах южного побережья Финского залива и в долине реки Поповки. На крайнем юге городской территории кембрийские отложения уходят под толщу пород ордовикского периода — известняков с прослойками глины; в ряде мест на юге города ордовикские известняки выступают на поверхность.

Высота над уровнем моря основных островов невской дельты составляет 2−3 метра, а западных, обращенных к морю, — 1−2 метра. Материковая часть территории Санкт-Петербурга находится на высоте до 4 метров над уровнем моря, но отдельные ее участки имеют высоту от 6 до 24 метров.

Территория Санкт-Петербурга на протяжении 35 километров непосредственно примыкает к Финскому заливу. Площадь залива — 30 тысяч квадратных километров, ширина у западных границ Ленинградской области — 130 километров и глубина — 60−70 метров. Самая мелководная часть залива — Невская губа, между баром Невы (морской частью дельты) на востоке и островом Котлин на западе. Длина Невской губы — 21 километр, наибольшая ширина — 15 километров, а глубина — всего 3−5 метров. Невский бар состоит из многочисленных отмелей, образованных наносным илом и прорезанных шестью фарватерами.

По обилию вод Санкт-Петербург занимает одно из первых мест среди городов мира. Общая протяженность всех водотоков на территории города — 282 километра, а их водная поверхность составляет 7% всей площади. Основа водной системы города — река Нева, ее длина от Шлиссельбургской губы Ладожского озера до устья, при впадении Большой Невы в Невскую губу, — 74 километра.

Расстояние от истока до устья Невы по прямой — 45 километров. Протекая по равнинной Приневской низменности, Нева имеет невысокие берега, в среднем около 3 — 6 метров, в пределах города 2 — 3 метра. Общая высота падения реки всего 4 метра. Средняя скорость течения воды в стрежне Невы — около 0,8 — 1,1 метра в секунду. Преобладающая глубина Невы в городе — 8 — 11 метров, а наибольшая — 24 метра.

Большая часть водоемов на территории Санкт-Петербурга — протоки, притоки и каналы Невы. В настоящее время на территории Санкт-Петербурга насчитывается 93 реки, речки, протока, свыше 20 каналов, более 100 озер и прудов. В своих низовьях Нева, разделяясь многочисленными островами на большое количество крупных и мелких рукавов, соединенных протоками и каналами, образует невскую дельту площадью 83 квадратных километра.

Почти все водотоки, за исключением Невы, ее рукавов и протоков, утратили свое прежнее транспортное значение и теперь используются для вывода сточных вод и для технических нужд.

2. Определение расчетных параметров очистных сооружений

Для определения требуемой степени очистки сточных вод перед выпуском их в водоем и для гидравлических и технологических расчетов отдельных очистных сооружений канализации должны быть определены расчетные параметры очистной станции — характерные расчетные расходы, концентрации загрязнений в сточных водах, эквивалентное и приведенное население.

2.1 Расходы бытовых сточных вод от населения

Средний суточный расход определяется по формуле (2.1. 2):

3/сут), (2.1. 1)

где n — норма среднесуточного водоотведения на одного жителя, (л/сут) [1, табл. 2].

Среднечасовой расход в сутки среднего водоотведения рассчитывается по формуле (2.1. 2):

3/ч). (2.1. 2)

Средний секундный расход рассчитывается по формуле (2.1. 3):

(дм3/с). (2.1. 3)

Максимальный суточный расход рассчитывается по формуле (2.1. 4):

3/сут), (2.1. 4)

где Kсут — коэффициент суточной неравномерности [1, п. 3. 2].

Максимальный часовой расход рассчитывается по формуле (2.1. 5):

3/ч), (2.1. 5)

где Kобщ — общий коэффициент неравномерности притока бытовых сточных вод принимается в зависимости от среднего секундного расхода [1, табл. 3].

Максимальный секундный расход рассчитывается по формуле (2.1. 6):

(дм3/с). (2.1. 6)

2.2 Расходы сточных вод от промышленных предприятий

Средний суточный расход

Qсут = 62 000 (м3/сут).

Средний часовой расход за сутки рассчитывается по формуле (2.2. 1):

3/ч). (2.2. 1)

Таблица 2.2.1 — Приток сточных вод от промышленных предприятий в городскую канализацию по часам суток.

Часы суток

Приток, (м3)

0 — 1

2380

1 — 2

2580

2 — 3

2380

3 — 4

2380

4 — 5

2180

5 — 6

2180

6 — 7

2100

7 — 8

2100

8 — 9

3090

9 — 10

4100

10 — 11

3600

11 — 12

3080

12 — 13

2580

13 — 14

2580

14 — 15

2380

15 — 16

2380

16 — 17

2580

17 — 18

2770

18 — 19

2580

19 — 20

2580

20 — 21

2380

21 — 22

2380

22 — 23

2380

23 — 24

2280

Средний часовой расход в смену наибольшего водопотребления рассчитывается по формуле (2.2. 2):

3/ч), (2.2. 2)

где Qмакс. см = 23 790 м3/см (табл. 2.2. 1, первая смена от 8 до 16 часов);

T — продолжительность смены, включая обеденный перерыв.

Максимальный часовой расход (табл. 2.2. 1)

Qмакс. ч = 4100 (м3/ч).

Средний секундный расход за сутки рассчитывается по формуле (2.2. 3):

(дм3/с). (2.2. 3)

Средний секундный расход в смену наибольшего водопотребления рассчитывается по формуле (2.2. 4):

(дм3/с). (2.2. 4)

Максимальный секундный расход рассчитывается по формуле (2.2. 5):

(дм3/с). (2.2. 5)

2.3 Суммарные расходы сточных вод

Средний суточный расход рассчитывается по формуле (2.3. 1):

Qср. сут = 75 000 + 62 000 = 137 000 (м3/сут). (2.3. 1)

Средний часовой расход в сутки среднего водоотведения рассчитывается по формуле (2.3. 2):

Qср. ч = 3125 + 2974 = 6099 (м3/ч). (2.3. 2)

Средний секундный расход в сутки среднего водоотведения рассчитывается по формуле (2.3. 3):

qср = 868 + 718 = 1586 (дм3/с). (2.3. 3)

Максимальный суточный расход рассчитывается по формуле (2.3. 4):

Qмакс. сут = 82 500 + 62 000 = 144 500 (м3/сут). (2.3. 4)

Максимальный часовой расход рассчитывается по формуле (2.3. 5):

Qмакс. ч = 3725 + 4100 = 7825 (м3/ч). (2.3. 5)

Максимальный секундный расход рассчитывается по формуле (2.3. 6):

(дм3/с). (2.3. 6)

Расчетный расход сточных вод, поступающих на очистные сооружения общесплавной канализации, определяется по формуле (2.3. 7):

Qрасч = Qсух + n0Qсух + Qдожд = 1694 + 1271 = 2965 (дм3/с), (2.3. 7)

где Qсух — расход сточных вод в сухое время года;

n0Qсух — расход дождевых вод, поступающих на очистные сооружения;

Qдожд — расход дождевых вод с площадей стока после ливнеспуска.

Расход сточных вод в сухое время года рассчитывается по формуле (2.3. 8):

Qсух = Qбыт + Qпр = 868 + 826 = 1694 (дм3/с). (2.3. 8)

Расход дождевых вод, поступающих на очистные сооружения рассчитывается по формуле (2.3. 9):

n0Qсух = 0,75 · 1694 = 1271 (дм3/с), (2.3. 9)

где n0 — коэффициент разбавления на ливнеспуске. При отсутствии данных для расчета допускается принимать n0 = 0,5 — 1,0 [1, п. 3. 33]. Принимаем n0 = 0,75.

Расход дождевых вод с площадей стока после ливнеспуска Qдожд = 0.

2.4 Концентрация взвешенных веществ

В хозяйственно-бытовых сточных водах рассчитывается по формуле (2.4. 1):

(г/м3), (2.4. 1)

где 65 — масса взвешенных веществ на одного жителя, г/сут [1, табл. 26].

В сточных водах промышленных предприятий (по технологическому заданию):

bпр = 410 (г/м3).

В общем стоке рассчитывается по формуле (2.4. 2):

(г/м3), (2.4. 2)

где Qбыт, Qпр — средние суточные расходы соответственно бытовых и производственных сточных вод, м3/сут;

bбыт, bпр — концентрации взвешенных веществ в бытовых и производственных сточных водах, г/м3.

2.5 БПКполн

В хозяйственно-бытовых сточных водах рассчитывается по формуле (2.5. 1):

(г/м3), (2.5. 1)

где 40 — БПКполн осветленной сточной жидкости на одного жителя, (г/сут) [1, табл. 26].

В производственных сточных вода (по технологическому заданию):

Lпр = 125 (г/м3).

В общем стоке рассчитывается по формуле (2.4. 2):

(г/м3). (2.5. 2)

2.6 Содержание нефтепродуктов

В производственных сточных водах:

Cпр = 25 (г/м3).

В общем стоке рассчитывается по формуле (2.6. 1):

(г/м3). (2.6. 1)

2.7 Содержание синтетических поверхностно-активных веществ (СПАВ)

В хозяйственно-бытовых сточных водах рассчитывается по формуле (2.7. 1):

(г/м3), (2.7. 1)

где 2,5 — масса СПАВ на одного жителя, (г/сут) [1, табл. 26].

В производственных сточных вода (по технологическому заданию):

Kпр = 18 (г/м3).

В общем стоке рассчитывается по формуле (2.7. 2):

(г/м3). (2.7. 2)

2.8 Концентрация загрязнений в общем стоке, поступающем на очистку

Взвешенные вещества рассчитывается по формуле (2.8. 1):

(мг/дм3). (2.8. 1)

БПКполн рассчитывается по формуле (2.8. 2):

(мг/дм3). (2.8. 2)

Нефтепродукты рассчитывается по формуле (2.8. 3):

(мг/дм3). (2.8. 3)

СПАВ рассчитывается по формуле (2.8. 4):

(мг/дм3). (2.8. 4)

2.9 Приведенное население

По взвешенным веществам рассчитывается по формуле (2.9. 1):

(чел). (2.9. 1)

По БПКполн рассчитывается по формуле (2.9. 2):

(чел). (2.9. 2)

2. 10 Определение степени смешения и разбавления сточных вод в водоеме у расчетного створа (на 1 километр выше по течению от ближайшего пункта водопользования)

Коэффициент смешения a определяется по методу В. А. Фролова и И. Д. Родзиллера рассчитывается по формуле (2. 10. 1):

, (2. 10. 1)

где e — основание натурального логарифма;

б — коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения.

Коэффициент, учитывающий гидравлические факторы смешения рассчитывается по формуле (2. 10. 2):

, (2. 10. 2)

где ц — коэффициент извилистости;

ж = 1 — для берегового выпуска;

E — коэффициент турбулентной диффузии.

Коэффициент извилистости рассчитывается по формуле (2. 10. 3):

(2. 10. 3)

Коэффициент турбулентной диффузии рассчитывается по формуле (2. 10. 4):

(2. 10. 4)

Кратность разбавления перед расчетным пунктом водопользования рассчитывается по формуле (2. 10. 5):

(2. 10. 5)

С целью повышения коэффициента смешения применяем рассеивающий фильтрующий струйный выпуск конструкции К. В. Иванова, позволяющий приблизить створ смешения очищенной воды практически к створу самого выпуска. Коэффициент смешения при этом может быть 0,80 — 0,95. Принимаем a = 0,90.

Дальнейшие расчеты по требуемой степени очистки сточных вод производим при a = 0,90 (кратность разбавления n = 25,4).

2. 11 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Согласно санитарным правилам, предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, спускаемых в водоем, определяется по формуле (2. 11. 1):

(г/м3), (2. 11. 1)

где p — допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод: для расчетного случая p= 0,25 г/м3;

bр — концентрация взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м3.

Необходимая степень очистки (в процентах) сточных вод по взвешенным веществам рассчитывается по формуле (2. 11. 2):

%, (2. 11. 2)

где bобщ — концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки.

2. 12 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн смеси сточных вод и воды водоема

Биохимическая потребность в кислороде смеси речной и сточной воды в расчетном створе рассчитывается по формуле (2. 12. 1):

(2. 12. 1)

где La — БПКполн смеси речной и сточной воды в месте выпуска сточных вод, г/м3;

LT — допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды в расчетном створе, в данном случае LT = 3, г/м3;

K1 — константа скорости потребления кислорода.

Для смеси сточных и речных вод K1(14) = 0,08.

Продолжительность протока воды от места спуска до расчетного створа рассчитывается по формуле (2. 11. 2):

(сут). (2. 12. 2)

Подставляем в уравнение (2. 12. 1) известные величины и решаем его относительно La рассчитывается по формуле (2. 12. 3):

(г/м3). (2. 12. 3)

БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод Lp = 3,5 (г/м3).

Так как La < Lp, то очистка не требуется.

2. 13 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду

Допустимая концентрация спускаемых сточных вод по БПКполн рассчитывается по формуле (2. 13. 1):

(2. 13. 1)

где 0,4 — коэффициент для пересчета БПКполн в БПК2;

6 — наименьшая допустимая по санитарным правилам концентрация растворенного кислорода в воде водоема, г/м3.

Так как LCT получается отрицательное число, то очистка не требуется.

2. 14 Определение необходимой степени очистки сточных вод по органолептическому показателю вредности

Определим необходимую степень очистки сточных вод по содержанию нефтепродуктов рассчитывается по формуле (2. 14. 1):

(г/м3), (2. 14. 1)

где Cпр. доп — предельно допустимая концентрация вредного вещества в водоеме, г/м3;

Cp — концентрация этого же вида загрязнения в водоеме выше места выпуска сточных вод в водоем. Требуемая степень очистки сточных вод при начальной концентрации нефтепродуктов рассчитывается по формуле (2. 14. 2):

%. (2. 14. 2)

На очистных сооружениях степень очистки составляет 85−90% [1, табл. 24].

Аналогично определяем степень очистки сточных вод по содержанию СПАВ рассчитывается по формуле (2. 14. 3):

(г/м3). (2. 14. 3)

При начальной концентрации СПАВ 8,6 (г/м3) требуемая степень очистки сточных вод рассчитывается по формуле (2. 14. 4):

%. (2. 14. 4)

В процессе полной очистки может быть достигнута степень удаления СПАВ до 80% [1, табл. 24].

3. Выбор и обоснование состава очистных сооружений и разработка схемы очистной станции

Требуемая степень очистки определяет метод и тип очистных сооружений. Если требуемая степень очистки по взвешенным веществам более 50%, а снижение БПК находится в пределах 80%, то назначается частичная биологическая очистка (механическая очистка и последующая доочистка на сооружениях частичной биохимической очистки). При необходимости снижения БПК более, чем на 80% применяется полная биологическая очистка.

Выбор типа очистных сооружений и схемы очистки производится на основе анализа местных условий: производительности станции, климатических, грунтовых и почвенных условий, рельефа местности, обеспеченности электроэнергией, наличия местных материалов и др.

Выбор типа очистного сооружения зависит и от размеров площадки, на которой оно размещается.

Так как пропускная суточный расход сточных вод составляет Qср. сут = 137 000 м3/сут, то площадь, необходимая для расположения очистных станций, составит 12 га.

Обработка городских сточных вод, представляющих собой смесь бытовых и промышленных сточных вод, производится обычно в такой последовательности: очистка на решетках, в песколовках и первичных отстойниках; биологическая очистка на аэротенках или в биофильтрах и вторичных отстойниках; обеззараживание и выпуск в водоем либо повторное использование в промышленности или сельском хозяйстве. Обработка осадков может производиться в метантенках с последующим механическим обезвоживанием и термической сушкой либо высушиванием на иловых площадках.

Схема очистной станции представлена на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1. Принципиальная схема КОС

4. Расчет очистных сооружений

Расчет очистных сооружений в проекте производится по формулам и данным, рекомендуемым нормативной и специальной литературой.

4.1 Расчет приемной камеры очистных сооружений

Резкие колебания расхода и количества загрязнений сточных вод затрудняют их очистку. Для усреднения расхода и количества загрязнений применяют приемную камеру.

Приемная камера предназначается для приема сточных вод, поступающие 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 метров.

Расход сточных вод qмакс = 2,174 м3/с. В этом случае может быть принята приемная камера марки ПК-1−120 с размерами: диаметр трубопровода 1200 мм, А = 2000 мм, В = 2000 мм, Н = 2000 мм.

4.2 Расчет решеток

Тип решеток определяется в зависимости от производительности очистной станции и количества отбросов, снимаемых с решеток. При количестве отбросов более 0,1 м3/сут. предусматривается механизированная очистка решеток, при меньшем количестве отбросов — ручная. Отбросы с решеток можно собирать в контейнер с последующим вывозом на свалку, либо устанавливать дробилки для измельчения отбросов. При малой и средней производительности очистной станции применяют решетки-дробилки.

Применяем грабельные решетки.

Площадь живого сечения рабочих решеток рассчитывается по формуле (4.2. 1):

2). (4.2. 1)

где — скорость движения жидкости в прозорах решетки, м/с. В прозорах механизированных решеток = 0,8 — 1,0 (м/с.

Так как пропуская способность 137 000 м3/сут, принимаем решетки марки МГ12Т.

Число рабочих решеток рассчитывается по формуле (4.2. 2):

(шт). (4.2. 2)

Количество резервных решеток — 1.

Основные показатели принятых решеток:

· Пропускная способность (двух рабочих решеток) 130 тыс. м3/сут;

· Площадь прохода решетки 1,5 м2;

· Ширина прозоров b = 0,016 м;

· Толщина стержней s = 0,008 м;

· Стержни прямоугольного сечения;

· Ширина решетки Bp = 2175 мм;

· Ширина канала перед решеткой B = 1600 мм;

· Глубина канала перед решеткой H = 2000 мм.

Число прозоров в решетке:

; (4.2. 3)

(4.2. 4)

. (4.2. 5)

Расчетное наполнение перед решеткой рассчитывается по формуле (4.2. 6):

(м), (4.2. 6)

где K1 — коэффициент, учитывающий стеснение потока граблями: K1 = 1,05.

Потери напора в решетке рассчитывается по формуле (4.2. 7):

(м), (4.2. 7)

где K — коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора в решетке вследствие засорения ее отбросами, K = 3;

ж — коэффициент местного сопротивления решетки.

Коэффициент местного сопротивления решетки рассчитывается по формуле (4.2. 8):

, (4.2. 8)

где ц — угол наклона решетки к горизонту: ц = 600.

На величину потерь напора следует понизить дно камеры за решеткой.

Определяем размеры камеры решетки в плане:

(м); (4.2. 9)

(м). (4.2. 10)

Общая строительная длина камеры решеток рассчитывается по формуле (4.2. 11):

(м). (4.2. 11)

Строительная глубина канала перед решеткой H = 2 м.

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

> 0,5. (4.2. 12)

Суточный расход отбросов, снимаемых с решеток, рассчитывается по формуле (4.2. 13):

3/сут), (4.2. 13)

где a — отбросы, приходящиеся на одного человека в год, a = 8 дм3;

Nпр — приведенное население по взвешенным веществам.

Отбросы, снятые с решетки, имеют следующие характеристики: плотность — 750 кг/м3, влажность — 80%, зольность — 7 — 8%, коэффициент часовой неравномерности поступления — 2.

Масса отбросов, снимаемых с решеток за сутки, рассчитывается по формуле (4.2. 14):

(т). (4.2. 14)

Масса отбросов, снимаемых с решеток за час, рассчитывается по формуле (4.2. 15):

(кг). (4.2. 15)

Для дробления извлеченных отбросов применяют дробилки молоткового типа.

Предусматриваем установку дробилок типа Д-2 производительностью 1000 кг/ч (одна рабочая и одна резервная).

Расход жидкости, подаваемой к дробилке, определяем из расчета 40 м3 на 1 т отбросов [1], рассчитывается по формуле (4.2. 16):

3/сут). (4.2. 16)

Измельченная масса сбрасывается в сточную воду перед решетками.

Рисунок 4.2.1 Грабельная решетка типа МГ12Т

4.3 Расчет песколовок

Песколовки предусматривают на станциях с производительностью более 100 м3/сут, как правило, их размещают поле решеток. Выбор типа песколовок зависит от конкретных местных условий, производительности станции, схемы очистки сточных вод и обработки осадков.

Для станций производительностью до 10 000 м3/сут рекомендуется принимать тангенциальные и вертикальные песколовки, для станций производительность свыше 10 000 м3/сут — горизонтальные, а свыше 20 000 м3/сут — аэрируемые.

Число песколовок или отделений песколовок должно быть не менее двух и все рабочие. При механизированном сгребании песка следует предусматривать резервную песколовку.

Применяем аэрируемую песколовку.

Площадь живого сечения песколовки рассчитывается по формуле (4.3. 1):

2), (4.3. 1)

где — поступательная скорость движения сточных вод при максимальном притоке: = 0,08 — 0,12 м/). Принимаем = 0,1 м/с.

Ширину песколовки принимаем B = 4,5 м.

Высота песколовки рассчитывается по формуле (4.3. 2):

(м). (4.3. 2)

Отношение B: H = 1,46.

Длина песколовки рассчитывается по формуле (4.3. 3):

(м). (4.3. 3)

Коэффициент K определяется по табл. 28 [1].

Hp для аэрируемых песколовок принимается равной половине общей глубины H:

(м). (4.3. 4)

Гидравлическая крупность uo для аэрируемых песколовок принимается равной 18 мм/с.

Аэраторы выполняются из дырчатых труб с отверстиями диаметром 3 — 5 мм, расположенных на глубине (0,7 — 9,75)H.

Интенсивность аэрации I = 3 — 5 м32·ч.

Расход воздуха рассчитывается по формуле (4.3. 5):

3/ч). (4.3. 5)

Расход промывных вод, подаваемых в гидромеханическую систему одной песколовки, рассчитывается по формуле (4.3. 16):

3/с), (4.3. 6)

где — восходящая скорость промывной воды в лотке;

F — площадь пескового лотка в плане;

l — длина пескового лотка, равная разности длины песколовки и диаметра бункера (d? B): l = 14 — 4,5 = 9,5 м;

b — ширина пескового лотка: b = 0,5 м.

Расход промывной воды Q = 0,03 — 0,09 м3/с.

Напор в начале смывного трубопровода, обеспечивающий равномерность распределения промывной воды по его длине, рассчитывается по формуле (4.3. 7):

(м), (4.3. 7)

где — максимальная высота слоя осадка в лотке;

тр — скорость воды в начале смывного трубопровода.

Задержанный песок подается гидроэлеваторами на песковые площадки или в гидроциклоны для отмывки и затем в песковые бункера, расположенные под гидроциклонами. Для отмывки песка могут применяться также шнековые насосы.

Рисунок 4.3.1 Схема аэрируемой песколовки: 1- Отвод песковой пульпы; 2- подвод воды к гидроэлеватору; 3- смывной трубопровод со спрысками; 4- щитовые затворы; 5- гидроэлеваторы; 6- песковой лоток; 7- трубопровод для гидросмыва; 8- воздуховод; 9- аэратор

4.4 Обезвоживание песка

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

Полезная площадь песковых площадок рассчитывается по формуле (4.4. 1):

2), (4.4. 1)

где h — нагрузка на площадку, которую необходимо принимать не более 3 м3/(м2·год (с периодической выгрузкой подсушенного песка в течение года).

Принимаем 2 карты песковых площадок размером в плане 25×15 (м) каждая с высотой ограждающего валика 1 (м). Посреди каждой карты предусматривается забор из досок. Удаление воды площадок в дренажную сеть происходит через водосливы с переменной отметкой порога.

Удаляемая с песковых площадок вода направляется в начало очистных сооружений.

Объем дренажных вод, отводимый за сутки с песковых площадок, при разбавлении песка в пульпе 1: 20 по массе рассчитывается по формуле (4.4. 2):

3). (4.4. 2)

Для отмывки и обезвоживания песка допускается предусматривать, устройство бункеров, приспособленных для последующей погрузки песка в мобильный транспорт. Вместимость бункеров должна рассчитываться на 1,5 — 5-суточное хранение песка. Для повышения эффективности отмывки песка следует применять бункера в сочетании с напорными гидроциклонами диаметром 300 (мм) и напором пульпы перед гидроциклоном 0,2 (Мпа). Дренажная вода из песковых бункеров должна возвращаться в канал перед песколовками.

В зависимости от климатических условий бункер следует размещать в отапливаемом здании или предусматривать его обогрев.

Суточный объем песка влажностью 60%, удаляемый через 2 суток из одной песколовки, рассчитывается по формуле (4.4. 3):

3). (4.4. 3)

Расход промывной воды для аэрируемой песколовки — по предыдущему расчету 0,03 м3/с.

Часовой расход пульпы рассчитывается по формуле (4.4. 4):

3). (4.4. 4)

Объем пульпы, поступающей в песковые бункера за сутки, рассчитывается по формуле (4.4. 5):

3), (4.4. 5)

где QВ — потеря воды с пульпой из гидроциклона, м3/сут;

W — суточный объем песка, удаляемого из песколовок, м3;

P — влажность удаляемого из песколовок песка, P = 60%.

Бункера рассчитываются на 1,5 — 9-суточное хранение песка.

Предусматриваем опорожнение песковых бункеров один раз за 2 суток, тогда рабочая вместимость рассчитывается по формуле (4.4. 6):

3). (4.4. 6)

Подвод пульпы к бункерам и отвод воды в канализацию осуществляется трубопроводами (d = 200 (мм)). Чтобы избежать смерзания песка при открытом расположении бункеров предусматривается обогрев их горячей водой.

Рисунок 4.4.1 Схема песковой площадки: 1- Сборная дренажная линия; 2- мостик; 3- шахтный выброс; 4- перегородка из досок; 5- пескопровод; 6- сливной лоток; 7- деревянный щит; 8- дренажная труба; 9- дренажная канава; 10- дренажный колодец

Рисунок 4.4.2 Схема бункера для песка: 1- Подвод воды в систему отопления; 2- отвод воды из системы отопления; 3- затвор с электроприводом; 4- теплоизоляция; 5- бункера; 6- гидроциклон; 7- отвод воды от гидроциклонов; 8- подвод песковой пульпы к гидроциклонам; 9- отвод воды в канализацию

4.5 Расчет первичных радиальных отстойников

Выбор типа отстойника зависит от пропускной способности очистной станции, характеристики грунтов, уровня грунтовых вод и т. д.

Радиальные отстойники применяются в качестве первичных, вторичных и илоуплотнителей для станции производительностью свыше 20 000 м3/сут. Эффект задержания взвешенных веществ в них составляет 60%.

Принимаем эффект осветления Э = 60%. В этом случае вынос взвеси из первичных отстойников рассчитывается по формуле (4.5. 1):

(г/м3), (4.5. 1)

что не превышает допустимого значения 150 г/м3 в осветленных сточных водах, подаваемых в аэротенки на полную биологическую очистку [1].

По табл. 30 [1] определяем продолжительность отстаивания в цилиндре со слоем отстаиваемой сточной воды h = 500 (мм): T = 800 с.

По табл. 28' для среднемесячной температуры сточных вод t = 14 0С, б = 1,17.

По табл. 28" [1] щ = 0,05 мм/с (для средней расчетной скорости в сечении на половине радиуса проточной части отстойника = 10 мм/с.

По табл. 29 [1]

Гидравлическая крупность частиц взвеси рассчитывается по формуле (4.5. 2):

(мм/с). (4.5. 2)

Принимаем 3 рабочих радиальных отстойника.

Радиус отстойника рассчитывается по формуле (4.5. 3):

(м). (4.5. 3)

Принимаем типовые отстойники диаметром 40 м.

Проверяем фактическую скорость жидкости в проточной части отстойника (в сечении на половине радиуса):

(мм/с). (4.5. 4)

Фактическая скорость не превышает среднюю расчетную скорость в проточной части отстойника (= 5 — 10 мм/с).

Так как значительно отличается от, уточняем R.

Для = 3,2 мм/с вертикальная составляющая скорости движения потока будет равна нулю, тогда = 1,36 мм/с.

Радиус отстойника рассчитывается по формуле (4.5. 5):

(м). (4.5. 5)

Уточненный радиус отстойника соответствует принятому D = 40 м.

Объем иловой камеры отстойника из расчета накопления в нем осадка за период T = 8 (ч) (при механизированном удалении осадка) рассчитывается по формуле (4.5. 6):

3). (4.5. 6)

Рисунок 4.5.1 Схема радиального отстойника с вращающимся сборно-распределительным устройством: 1- свободно вращающийся желоб; 2- щелевое днище; 3- отводной наружный желоб; 4- шибер; 5- водоотводящая труба; 6- трубопровод подачи сточной воды; 7- отвод осадка; 8- продольная перегородка во вращающемся желобе; 9- струенаправляющие лопатки; 10- водосборный лоток; 11- затопленный водослив; 12- направляющий козырек

4.6 Расчет аэротенков-вытеснителей с регенерацией активного ила

Аэротенки различных типов применяются для биологической очистки городских и производственных сточных вод.

Расчет аэротенков состоит в определении их размеров, расходов циркулирующего активного ила и воздуха, необходимых для обеспечения требуемой степени очистки сточных вод в зависимости от расхода и состава сточной жидкости, БПКполн отстоенной сточной жидкости, требуемого эффекта очистки и степени использования кислорода воздуха.

Продолжительность аэрации смеси сточной воды и циркулирующего ила в собственно аэротенке рассчитывается по формуле (4.6. 1):

(ч), (4.6. 1)

где — доза ила в аэротенке.

Доля расхода циркулирующего ила q от расчетного расхода сточных вод Qмакс. ч (q/Q) рассчитывается по формуле (4.6. 2):

(4.6. 2)

где — доза ила в регенераторе.

Продолжительность окисления снятых загрязнений рассчитывается по формуле (4.6. 4):

(ч), (4.6. 3)

где — зольность ила в долях единицы, принимаемая равной 0,3;

— средняя скорость окисления загрязнений, для бытовых сточных вод принимается = 19 мг/г·ч [1, табл. 42].

Продолжительность регенерации циркулирующего ила рассчитывается по формуле (4.6. 4):

(ч). (4.6. 4)

Объем собственно аэротенка рассчитывается по формуле (4.6. 5):

3). (4.6. 5)

Объем регенератора рассчитывается по формуле (4.6. 6):

3). (4.6. 6)

Общий объем аэротенка с регенератором рассчитывается по формуле (4.6. 7):

3). (4.6. 7)

Расчетная продолжительность обработки воды рассчитывается по формуле (4.6. 8):

(ч). (4.6. 8)

Расчетную продолжительность, вычисленную по формуле (4.6. 8), сравниваем с получаемой по формуле (4.6. 9):

(ч). (4.6. 9)

Значения T совпадают, что отвечает требованию [1].

Принимаем трехкоридорные аэротенки (n = 3), так как отношение общего объема аэротенков с регенераторами к объему регенераторов W: Wp = 36 861: 12 861? 3.

Один коридор аэротенка отводится под регенератор.

Количество секций аэротенков при пропускной способности станции более 50 000 (м3/сут) принимается 8−10 [1].

Принимаем 10 секций, тогда объем одной секции рассчитывается по формуле (4.6. 10):

3). (4.6. 10)

Принимаем аэротенки трехкоридорные А-3−4,5−3,2 с шириной коридора В = 4,5 м и рабочей глубиной Н = 3,2 м.

Длина секции рассчитывается по формуле (4.6. 11):

(м). (4.6. 11)

Длину аэротенков рекомендуется назначать не менее 10 В.

Площадь аэрируемой зоны — это площадь, занимаемая аэротенками.

Площадь аэрируемой зоны одного коридора рассчитывается по формуле (4.6. 12):

2). (4.6. 12)

Площадь одного коридора аэротенка рассчитывается по формуле (4.6. 13):

2). (4.6. 13)

Отношение рассчитывается по формуле (4.6. 14):

(4.6. 14)

Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод рассчитывается по формуле (4.6. 15):

(4.6. 15)

Коэффициент, учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой воде для бытовых сточных вод

Растворимость кислорода воздуха в воде рассчитывается по формуле (4.6. 16):

(мг/дм3), (4.6. 16)

где — растворимость кислорода воздуха в зависимости от температуры и давления.

Средняя концентрация кислорода в аэротенке мг/дм3.

Удельный расход воздуха в аэротенке рассчитывается по формуле (4.6. 17):

33). (4.6. 17)

Интенсивность аэрации рассчитывается по формуле (4.6. 18):

3/(м2·ч)). (4.6. 18)

Прирост ила в аэротенках при очистке бытовых сточных вод рассчитывается по формуле (4.6. 19):

(мг/дм3). (4.6. 19)

Рисунок 4.6.1 Схема аэротенка-вытеснителя с регенерацией активного ила: 1- канал циркуляционного активного ила; 2- циркуляционный активный ил; 3- сток от первичных отстойников; 4- собственно аэротенк; 5- регенератор; 6- соединительный канал; 7- иловая смесь на вторичные отстойники; 8- очищенная вода; 9- сырая вода; 10- канал биологически очищенных сточных вод; 11- нижний канал сырой воды; 12- верхний канал сырой воды

4.7 Расчет вторичных радиальных отстойников

Вторичные отстойники предназначены для выделения активного ила из иловой смеси, поступающей из аэротенков.

На средних и крупных станциях применяются в основном радиальные отстойники.

Общий расчетный объем отстойников при продолжительности отстаивания T рассчитывается по формуле (4.7. 1):

3). (4.7. 1)

Количество рабочих отстойников должно быть не менее трех, и все рабочие. По аналогии с первичными принимает вторичные отстойники диаметром 40 м.

Число отстойников рассчитывается по формуле (4.7. 2):

(4.7. 2)

Принимаем N = 4.

Уточняем фактическую продолжительность отстаивания:

(ч). (4.7. 3)

Расход циркулирующего активного ила рассчитывается по формуле (4.7. 4):

3/ч). (4.7. 4)

Расход избыточного активного ила рассчитывается по формуле (4.7. 5):

3/ч). (4.7. 5)

Время пребывания ила в иловой зоне отстойника рассчитывается по формуле (4.7. 6):

(ч). (4.7. 6)

Удаление активного ила в иловую камеру осуществляется с помощью илососа. Камера оборудуется щитовым затвором с подвижным водосливом, обеспечивающим возможность регулирования выпуска ила из отстойника путем изменения гидростатического напора от 0 до 1,2 м.

Рисунок 4.7.1 Компоновочный план и схема вторичных радиальных отстойников: 1- подводящий трубопровод; 2- трубопровод опорожнения; 3- отводящий трубопровод; 4- трубопровод выпуска ила; 5- иловая камера; 6- распределительная чаша

4.8 Расчет установки по обеззараживанию сточных вод

В данной схеме КОС будет производиться дезинфекция гипохлоритом натрия, который получают из обычной технической поваренной соли в электролизных установках. При введении гипохлорита натрия в обрабатываемую воду образуются те же бактерицидные агенты, что и при хлорировании — HClO и ClO. Установка состоит из резервуаров для раствора поваренной соли, электролизеров с трансформаторами и выпрямителями, резервуаров готового раствора гипохлорита, насосов для подачи раствора соли в электролизеры, насосов и элеваторов для подачи раствора гипохлорита натрия в смеситель. Используем установку с графитовыми электролизерами типа ЭН-100.

Максимальный часовой расход активного хлора определяем по формуле (4.8. 1):

(кг/ч). (4.8. 1)

Средний часовой расход активного хлора определяем по формуле (4.8. 2):

(кг/ч). (4.8. 2)

Для получения 28 кг активного хлора в час предусматриваем установку десяти рабочих и одного резервного электролизера типа ЭН-100.

Суточный расход активного хлора по формуле (4.8. 3):

(кг). (4.8. 3)

Суточный расход поваренной соли по формуле (4.8. 4):

(т). (4.8. 4)

При содержании соли в товарном продукте около 96,5% суточный расход поваренной соли в тоннах определяем по формуле (4.8. 5):

(т). (4.8. 5)

Вместимость резервуаров для мокрого хранения соли должна рассчитываться на 25−30-сугочный запас. Принимаем Т = 30 суток. Тогда необходимая вместимость резервуаров по формуле (4.8. 6):

3). (4.8. 6)

Предусматриваем 3 секции резервуаров площадью 33 м при слое соли 2,2 м. Общая строительная глубина резервуаров — 3 м. Резервуары для хранения раствора гипохлорита натрия рассчитываются на 2−3-суточный расход раствора.

Суточный расход раствора гипохлорита натрия при концентрации в нем активного хлора К= 12 г/дм3 составит по формуле (4.8. 7):

3). (4.8. 7)

Предусматриваем 4 секции резервуаров площадью 32 м при толщине слоя раствора 1,4 м.

Смешение хлорной воды со сточной должно происходить в течение 1−2 мин. Для смешения сточной воды и хлора могут применяться смесители любого типа. При расходах сточных вод до 1400 м3/сут используются ершовые смесители. При больших расходах применяются дырчатые смесители, водоизмерительные лотки, перепадные колодцы, смесители, в которых перемешивание осуществляется сжатым воздухом, распределяемым через дырчатые трубы. К основным недостаткам дырчатых смесителей следует отнести невозможность применения для очистки воды твердых коагулятов и низкая эффективность перемешивания реагентов посредством самотека жидкости, особенно при больших скоростях и объемах подачи воды, поэтому выбираем смеситель типа лоток Паршаля.

Лоток Паршаля состоит из подводящего раструба, горловины и отводящего раструба. Боковые стенки горловины строго вертикальны, а дно имеет уклон в сторону движения воды. В результате сужения сечения и резкого изменения уклона дна в отводящем раструбе возникает гидравлический прыжок, в котором происходит интенсивное перемешивание хлорной воды со сточной. В качестве смесителя принимаем водомерный лоток пропускной способностью 1160 — 3720 м3/с (ширина горловины b = 1,5 м). Высота слоя воды НА перед лотком до начала кривой спада может быть определена по формуле (4.8. 8):

(м). (4.8. 8)

Подбираем размеры подводящего и отводящего лотков таким образом, чтобы

.

Подводящий лоток: B = 1200 мм; H = 1,00 м; i = 0,002; V= 1,16 м/с.

Отводящий лоток: B'=1200 мм; H' = 0,80 м; i' = 0,005; V'=2,14 м/с.

Таким образом, отношение подводящего и отводящего лотка имеет вид:

Длина участка до створа полного перемешивания определяется по формуле Терновцева:

(м). (4.8. 9)

Длина отводящего лотка до створа полного перемешивания по формуле (4.8. 10):

(м). (4.8. 10)

Потери напора в смесителе определяем по формуле (4.8. 11):

(м). (4.8. 11)

Рисунок 4.8.1 Схема смесителя типа лоток Паршаля: 1- подводящий лоток; 2- переход; 3- подводящий раструб; 4- горловина; 5- отводящий раструб; 6- отводящий лоток; 7- створ полного перемешивания; 8- подача хлорной воды

4.9 Расчет контактного резервуара

Контактные резервуары предназначены для обеспечения контакта хлора со сточной водой в течение 30 мин при максимальном ее притоке. Эти резервуары проектируются как первичные отстойники без скребков. Вертикальные отстойники используются на малых станциях. Применение радиальных ограничено из-за трудностей, связанных с удалением осадка (контактные резервуары нельзя оборудовать илоскребами, так как в присутствии хлора они подвергаются коррозии). Применяется также конструкция горизонтальных контактных резервуаров, разработанная ЦНИИЭП инженерного оборудования.

В лотках ребристого днища такого резервуара размещаются трубопроводы для технической воды, а посередине днища в каждой секции расположены трубчатые перфорированные аэраторы. В резервуарах может осуществляться непрерывная продувка воды воздухом для насыщения ее кислородом и предотвращения выпадения взвеси.

При работе контактных резервуаров без продувки воздухом выпавший осадок удаляется периодически (1 раз в 5−7 дней). При этом секция отключается и опорожняется, осевший осадок смывается в приямок и удаляется в хозяйственно-фекальную канализацию станции. Расход технической воды на смыв осадка — 10−15 дм3/с на одну секцию при продолжительности смыва 5−10 мин, необходимый напор — 10 — 15 м.

Объем контактных резервуаров по формуле (4.9. 1):

3). (4.9. 1)

Используем типовой проект 902−3-22 горизонтально контактного резервуара с шириной 6 м с 4 секциями, пропускная способность составляет 4832.

Длину секции определяем по формуле (4.9. 2):

(м). (4.9. 2)

Расход воздуха на продувку сточной воды по формуле (4.9. 3):

3/ч). (4.9. 3)

Объем осадка, выпадающего в контактных резервуарах за сутки по формуле (4.9. 4):

3). (4.9. 4)

Влажность осадка — 96%. Обезвоживание его предусматривается без предварительного сбраживания.

Рисунок 4.9.1 Схема контактного горизонтального резервуара: 1- трубопровод технической воды; 2- трубопровод сжатого воздуха; 3- трубопровод опорожнения

4. 10 Расчет выпуска сточных вод в водоем

Для сброса очищенных сточных вод в водоемы применяются береговые и русловые выпуски. Береговые выпуски имеют меньшую стоимость, однако в начальном створе не обеспечивают необходимого смешения потоков, и, следовательно, могут применяться только для спускания сточных вод с концентрацией загрязнений, не влияющей на санитарное состояние водоемов. Рассеивающие русловые выпуски обеспечивают наиболее полное смешение сточной воды с водой водоема.

Конструкция выпуска позволяет приблизить створ выровненных концентраций загрязнений к створу самого выпуска.

Выпуск представляет собой стальную дырчатую трубу 1 постоянного сечения с приваренной к ней по всей длине металлической обоймой 2, заполненной крупным гравием или щебнем 3. Обойма состоит из продольных стальных листов 4, горизонтального решетчатого дна 5, верхней металлической крышки 6 и поперечных стенок 8. Ширина обоймы в зависимости от диаметра трубы равна 150- 400 мм; высота h= h1+ h2, где h1= 150--200 мм, h2 = 400 — 600 мм. Площадь щелевидных отверстий решетчатого дна обоймы должна составлять 40 — 50% его площади. Верхняя крышка обоймы имеет круглые отверстия, которые расположены в шахматном порядке. Диаметр отверстий dотв = 20−25 мм; расстояния между отверстиями- (6−8) dотв; между рядами- (4−5) dотв. Скорость течения сточной воды сквозь отверстия V = 2−2,5 м/с. Поперечные стенки обоймы 8 располагаются на расстоянии 1,5−1,75 м. Засыпка обоймы производится гравием d= 16−32 мм. Отверстия 7 в шелыге трубы 1 устраиваются в виде щелей шириной tщ=25−40 мм, длиной lщ= 1 — 1,5 м с промежутками между ними 150−200 мм.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой