Определение расходов сточных вод от жилой застройки. МОЯ ПОЯСНИЛКА ГОТОВАЯ ПРАВИЛЬНАЯ!!!!!!. 1. Исходные данные к проекту

• Название: 1. Исходные данные к проекту
• Анкор: Определение расходов сточных вод от жилой застройки
• Дата: 26.08.2021
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: МОЯ ПОЯСНИЛКА ГОТОВАЯ ПРАВИЛЬНАЯ!!!!!!.doc
• Тип: Документы; #227964
• страница: 4 из 5

5.2.3. Вторичные отстойники
Принимаем по типу первичных отстойников вторичные отстойники D=18 м.

Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки и служат для задержания активного ила, поступающего вместе с очищенной водой из денитрификаторов.

Эффективность работы вторичных отстойников определяет конечный эффект очистки воды от взвешенных веществ.

Для нашей станции мы устраиваем радиальные отстойники. Осадок из отстойников удаляется с помощью илососов.

Конструкция вторичных отстойников аналогична первичным отстойникам.

Количество их не должно быть менее 3-х при условии, что все являются рабочими.

Нагрузку на ил q_i, мг БПК_полн на 1 г беззольно­го вещества ила в сутки, надлежит рассчитывать по формуле:

, (68)

где t_at — период аэрации, ч.

мг БПК_п/г_б.в.

Расчет отстойника начинают с определения гидравлической нагрузки на поверхность отстойника в плане:

, м³/м²·ч (69)

где коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников 0,45;

рабочая глубина отстойной части, принимаем =3,4 м;

иловый индекс активного ила, см³/г, принимаем по табл. 41 [1] = 105,24 cм³/г;

концентрация активного ила в аэротенке, г/л;

концентрация ила в осветленной воде, мг/л, принимаем =20 мг/л;



Определяем площадь зеркала воды:

, (70)

где -среднечасовой расход сточных вод в период аэрации в часы максимального притока, м³/ч.



Так как конструкция вторичных отстойников аналогична первичным, то зная диаметр первичного отстойника ( ), находим площадь одного отстойника:

, м² (71)

=254,34 м²

Число вторичных отстойников будет равно:

, шт (72)

=4 шт

Диаметр отстойника 18 м;

Глубина зоны отстаивания 3,4 м;

Объем: проточной части 788 м³;

осадочной части 160 м³;

общий 988 м³;

Пропускная способность 525 м³/ч;

Сбор осветленной воды в отстойнике осуществляется через зубчатый водослив сборным кольцевым лотком, расположенным на периферии с внутренней стороны стены. Из сборного лотка осветленная вода по отводящему трубопроводу транспортируется на сооружения доочистки.

Активный ил, осевший на дно отстойника, удаляется самотеком под гидростатическим давлением при помощи илососа в иловую камеру, из которой по трубопроводам подается в резервуар избыточного ила.

Для опорожнения каждого отстойника предусматривается специальный трубопровод опорожнения.


6. Расчет сооружений доочистки
В связи со значительным исчерпанием самоочищающей способности поверхностных источников, а также с повышением требований к качеству воды в них (особенно по СПАВ, и тяжелым металлам, нефтепродуктам и другим органическим соединениям), в последнее время качество сточной жидкости, сбрасываемой в водоемы, даже после полной биологической очистки (БПК₂₀ и концентрация взвешенных веществ не более15-20 мг/л), часто бывает недостаточным для того, чтобы в расчетном створе в смеси воды водоема и сточной жидкости содержались предельно-допустимые концентрации тех или иных загрязнений.

В этих случаях приходится прибегать к дополнительной обработке сточных вод на сооружениях глубокой очистки.

В настоящее время процессы и сооружения глубокой очистки сточных вод после механической и биологической очистки постоянно совершенствуются и дополняются новыми, более эффективными. В данном курсовом проекте рассматриваются скорые фильтры с зернистой загрузкой.
6.1. Фильтр с зернистой загрузкой
Принимаем двухслойный фильтр, загруженный антрацитом и кварцевым песком, в качестве поддерживающих слоев используется гравий. Фильтры располагаются в отдельно стоящем здании. Необходимо предусмотреть при подаче сточных вод после биологической очистки установку перед фильтрами барабанных сеток. Промывка осуществляется нехлорированной фильтрованной водой.

Основные параметры двухслойного фильтра с подачей воды сверху вниз:

Гранулометрическая характеристика загрузки d, мм:

минимальный – 1,2;

максимальный – 2;

Высота слоя, м – 0,5;

Скорость фильтрования, м/ч, при режиме:

нормальном – 8;

форсированном – 10;

Интенсивность промывки, л/(с*м²) – вода (14-16);

Продолжительность этапа промывки, мин – 10-12;

Эффект очистки, %:

по БПК_п – 60-70;

по взвешенным веществам – 70-80.
Общая площадь скорых фильтров:

(73)

где Q_пол – полезная производительность станции, м³/сут;

T_ст – продолжительность работы станции в течение суток, ч;

V_н – расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме, м/ч;

n_пр – число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации, n=2-3;

q_пр – удельный расход воды на одну промывку одного фильтра, м³/м²;

(74)

где ω, t_n – интенсивность и время промывки;



τ_пр – время простоя фильтра в связи с промывкой, равное 0,33 ч – для фильтров, промываемых водой;



Количество фильтров на станции:

(75)

Площадь каждого фильтра:

(76)

Размеры одного фильтра 6х5

Принимаем размеры здания фильтров 24х24 м.

Вода после сооружения доочистки направляется на обеззараживание.


7. Обеззараживание сточных вод
Обеззараживание (дезинфекция) сточных вод производится для уничтожения содержащихся в них патогенных микробов и устранения опасности заражения водоема этими микробами при спуске в него очищенных сточных вод. Согласно последним исследованиям актуальной технологией обеззараживания является ультрафиолетовая дезинфекция.

Основным преимуществом УФ-технологии является глубоко изученный механизм бактерицидного воздействия УФ-излучения, доказана безопасность метода. В случае передозировки в облучении отсутствуют отрицательные эффекты в отличии от окислительных технологий. Современные ламповые системы и их пускорегулирующая аппаратура обеспечивают высокую степень надежности и простоту эксплуатации. УФ-комплекс имеет низкие энергозатраты, компактен и безопасен (отсутствует газообразный или жидкий опасный технологический ингредиент).

Для обеззараживания максимального расхода СВ принимаем УФ-установку ОМП-8 в количестве 2 шт. – 1 рабочая и 1 резервная, со следующими характеристиками:

• 
  Тип УФ-лампы – ДБ-75-2;
  
• 
  Количество ламп в модуле – 8 шт.;
  
• 
  Потребляемая мощность – 0,52кВт;
  
• 
  Масса – 36,3кг;
  
• 
  Длина×ширина модуля – 2010×180мм;
  
• 
  Высота модуля – 570мм.
  

При увеличении расхода СВ или ухудшения качества очищенных СВ, резервная установка рассматривается как рабочая.

При выборе УФ-оборудования были учтены требования МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический надзор за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением».

Проектируемая установка находится в отдельно стоящем здании. Подача ОСВ на УФ-обеззараживание предусматривается после глубокой очистки в самотечно-напорном режиме.

Обслуживание УФ-установок является простым и заключается в периодической (через 12000 часов работы) замене УФ-ламп и в периодической промывке кварцевых чехлов УФ-установок (примерно 1 раз в 1-3 месяца) с добавлением слабого раствора (концентрацией 0,2мг/л) щавелевой кислоты, в течение 2-3 часов. Процесс промывки производится при закрытой запорной арматуре на входе и выходе установки, посредством рециркуляции промывным насосом СВ, находящихся внутри камеры обеззараживания.

Хранение щавелевой кислоты предусматривается в существующих складских помещениях ОС канализации.

После промывки СВ из установок совместно с общим потоком обеззараженных СВ поступают в отводящий трубопровод. Концентрация щавелевой кислоты в общем потоке ОСВ (0,23мг/л) ниже уровня ПДК (0,5мг/л).

Хранение запасных УФ-ламп, а также утилизация отработанных, производится по существующей схеме, принятой на ОС канализации для осветлительных ламп.

Управление технологическими процессами ОСВ осуществляется со шкафов управления, поставляемых комплектно с установками, расположенных в помещении станции УФ-обеззараживания, с передачей сигналов на ящик сигнализации, устанавливаемый в диспетчерском пункте существующего административного блока.

Для обслуживания станции УФ-обеззараживания предусматривается персонал, прошедший инструктаж по эксплуатации УФ-установок.

8. Расчет сооружений по обработке осадка сточных вод

Основная задача обработки осадков сточных вод заключается в получении конечного продукта, свойства которого обеспечивают возможность его утилизации с нанесением минимального вреда окружающей среде, а также с наибольшей экономической выгодой.

В процессах механической, биологической очистки сточных вод на очистных сооружениях образуются различного рода осадки, содержащие органические и минеральные компоненты.

В первичных отстойниках образуется сырой осадок. Влажность осадка при удалении из отстойника плунжерными насосами 93-94%.

Вторичные отстойники задерживают активный ил.

По механическому составу активный ил близок к тонким суспензиям , состоящим на 98% по массе из частиц размером меньше 1 мм.

Количество сырого осадка удаляемого из первичного отстойника:

-По сухому веществу:

(77)




где и - концентрация взвешенных веществ, соответственно на входе и на выходе из первичных отстойников, мг/л;

-По объему:
, м³/сут (78)

=108,75 м³/сут

,

где влажность осадка, %;

плотность осадка, мг/л;

Количество избыточного активного ила определяем по приросту биомассы. Весь прирост биомассы, который необходимо вывести из системы находим по формуле:

(79)

где концентрация взвешенных веществ поступающих на биологическую очистку, ;

концентрация БПК_п поступающая на биологическую очистку, ;



Степень рециркуляции - часть сточных вод от всего расхода, составляющих поток циркулирующего ила, который подают в начало аэротенка определяется по формуле:

, (80)



Доза ила, которую выводим из системы равна:

(81)

≈8 г/л

Поток избыточного активного ила имеет концентрацию по твердой фазе . На 1000 г иловой смеси – 8 г твердой фазы и 992 г воды.

следовательно влажность ИАИ будет равна:

(82)

Расход ИАИ определяем по следующим формулам:

-по сухому веществу:

(83)




-по объему:



(84)




8.1. Расчет вертикальных илоуплотнителей

Избыточный активный ил из вторичных отстойников после аэротенков имеет влажность 99,4%. Обработка ила такой влажности экономически нецелесообразна. В связи с этим он подвергается предварительному уплотнению в илоуплотнителях вертикального или радиального типа. Допускается проектировать илоуплотнители в составе вторичных отстойников с подачей в них иловой смеси из аэротенков.

Число илоуплотнителей должно быть не менее двух, причем все рабочие.

• 
  .
  

Объём уплотненного ила:

, (85)
где продолжительность уплотнения,


Количество ИАИ после уплотнения равна:
, (86)
где объем соответственно первоначальный и измененный,м³;

влажность соответственно первоначальная и измененная, %



=526,08м³/сут

Принимаем вертикальные илоуплотнители, т.к. производительность станции составляет 42228,51 м³/сут.

Исходные данные для расчета:

• 
  Вертикальные илоуплотнители имеют диаметр типового вертикального отстойника 4 м.
  
• 
  Влажность уплотненного активного ила В₂=98%.
  
• 
  Продолжительность уплотнения t=9ч.
  
• 
  Скорость движения жидкости в отстойной зоне V0,1 мм/с, скорость движения избыточного ила в центральной трубе V_ц.т.=0,1м/с.
  
• 
  Удаление ила под гидростатическим напором h_r1,2м
  

Принимаем 2 илоуплотнителя. Объем одного равен 274 м³

8.2. Аэробная стабилизация осадка

Аэробные стабилизаторы предназначены для обработки органических осад­ков с целью предупреждения загнивания и улучшения водоотдающих свойств осадков перед последующей их обработкой.

Аэробные стабилизаторы рекомендуются для обработки избыточного актив­ного ила или смеси его с осадком первичных отстойников и представляют собой резервуары типа аэротенков-вьггеснителей. Повышение устойчивости осадков к загниванию при аэробной стабилизации достигается биохимическим окислением аэробными микроорганизмами части органического вещества осадка.

По сравнению с анаэробным сбраживанием процесс аэробной стабилизации осадка более прост в конструктивном оформлении, не взрывоопасен, более устой­чив к изменению качественного состава осадков. Аэробно-стабилизированные осадки имеют лучшие водоотдающие свойства, чем осадок после анаэробного сбраживания в термофильных условиях, что облегчает их последующую обработ­ку.

Активный ил может подаваться в стабилизатор из вторичных отстойников, регенераторов или уплотнителей с продолжительностью гравитационного уплот­нения не более 6 ч.

Объем установки для аэробной стабилизации определяется но формуле:

(87)

где q - суммарный объем неуплотненного избыточного активного ила и осадка первичных отстойников, м³ /сут;

t - расчетная продолжительность аэрации, принимаемая для неуплотненного для смеси осадка и уплотненного ила 10сут. (при температуре 20 С).



В специально выделенной зоне внутри стабилизатора выделяем зону уплотнения не более 5 часов.

Объем уплотнителя равен:



Общий объем стабилизатора и уплотнителя 6761м³. Принимаем 2 секции минерализатора. Объем одной секции равен 3380м³. выбираем типовой проект 902-2-195 со следующими параметрами:

Ширина коридора – 4,5м

Число коридоров – 3

Рабочая глубина 4,4 м

Определяем длину минерализатора (с учетом зоны илоуплотнения):

L = Wобщ/2 *B*H* N_кор, м (88)

где N_кор- количество коридоров;

В – ширина коридора;

H – глубина, Н= 4,4м

L =

Расход воздуха на аэробную стабилизацию принимается равным q_air=1-2 м³/ч на 1 м³ вместимости стабилизатора.

При этом интенсивность аэрации следует принимать не менее 6 м³/мин.

Расход воздуха, подаваемого в стабилизатор, определяется по формуле:

(89)



Объем уплотненного осадка будет равен:

=386,7м³/сут

Иловая вода из уплотнителя направляется в аэротенк.

8.3. Механическое обезвоживание осадка
Сушка осадка на иловых площадках для современных крупных ОС не всегда оказывается возможной, т.к. требует больших площадей. С иловых площадок распространяется запах, кроме того, они содействуют выплоду мух. Поэтому для современных крупных ОС необходимо применять более совершенные способы обезвоживания осадка, к числу которых прежде всего относится механическое удаление влаги.

Для обезвоживания применение ленточных фильтр-прессов наиболее целесообразно также и по сравнению с центрифугами, которые более энергоемки, трудны в эксплуатации, обеспечивают большую влажность кека (фильтр-прессы - до 70-75%).

Принимаем ленточный фильтр-пресс марки СиР 0,7, имеющий следующие характеристики:

Рабочая ширина ленты, мм 650;

Производительность, кг/ч (м³/ч) 300(6-7);

Влажность исходного осадка, % 95-97;

обезвоженного осадка 70-80;

Потребляемая мощность, кВт 1,5;

Габаритные размеры, мм 2800×1100×1230;

Масса, кг 800.

Преимущества фильтр-пресса марки СиР 0,7:

• 
  Оборудование компактно, имеет существенно меньшую массу и экономичнее по расходу электоэнергии в сравнении со всеми существующими аналогами;
  
• 
  Нет необходимости в строительстве цехов механического обезвоживания;
  
• 
  Простое обслуживание и обучение технического персонала;
  
• 
  Незначительные эксплуатационные расходы;
  
• 
  Не требуют фундамент, гидростанцию, компрессор, специальное здание.
  

Количество осадка после обезвоживания:

, м³/ч (90)

где В₁ – влажность исходного осадка, %;

В₂ – влажность обезвоженного осадка, %;

Q₁ – суммарный расход осадка, м³/сут.;

м³/ч=48м³/сут
Для эффективного обезвоживания на фильтр-прессах осадки необходимо предварительно обработать химическими реагентами, что позволит укрупнить мелкодисперсные и коллоидные частицы и перевести часть связанной влаги в свободное состояние. В качестве реагентов принимаем хлорное железо и известь.

Затраты на реагенты для коагуляции осадков составляют основную часть эксплуатационных затрат по обезвоживанию осадков на фильтр-прессах, поэтому доза коагулянта должна быть минимальной, но в тоже время обеспечивающей достаточную производительность фильтров и удовлетворительное отделение обезвоженного осадка от фильтрованной ткани.

Доза хлорного железа составляет 3-9%, извести 8-25% по сухому веществу осадка.

8.4. Аварийные иловые площадки
Согласно [1] при проектировании механического обезвоживания необходимо предусматривать аварийные иловые площадки на 20 % годового количества осадков.

Иловые площадки предназначены для естественного обезвоживания осадков, образующихся на станциях биологической очистки сточной воды. Осадок на иловых площадках подсушивается до влажности не более 70-80%.

Применяем иловые площадки на естественном основании с дренажем из керамических труб.

Иловые площадки устанавливаем в виде карт с валиками из земли. Рабочая глубина карты 1 м. На каждую карту проектируем съезд для автотранспорта.

Определяем объем осадка, на который рассчитываются площадки:

(91)



Полезная площадь иловых площадок равна:

, (92)

где – нагрузка осадка на иловые площадки, м³/ м² в год, принимаем по табл. 64 [1]



климатический коэффициент, принимаем по [1] К_t = 1,2.



Для устройства ограждающих валиков и подъездных дорог площадь иловых площадок увеличиваем на 25 %, тогда полная площадь составит: