Методика. мет рек к кр вв. Учебное пособие объём и содержание курсового проекта

• Название: Учебное пособие объём и содержание курсового проекта
• Анкор: Методика
• Дата: 12.01.2022
• Размер: 163.42 Kb.
• Имя файла: мет рек к кр вв.docx
• Тип: Учебное пособие; #329061
• страница: 8 из 9

4.2.3.Вторичныеотстойники
Вторичные отстойники используют для отделения активного ила, посту- пающего вместе со сточной водой из аэротенков. По конструкции они аналогичны первичным отстойникам.

Вторичные отстойники после аэротенков рассчитывают по гидравлической нагрузке, определяемой для биофильтров по формуле

q _ssb 3,6K _set U_o , (93)

где U_o – гидравлическая крупность биопленки, при полной биологической очистке U_о = 1,4 мм/с; К_set – коэффициент использования проточной части отстойника; для аэротенков по формуле

^q ssb ^

4,5K_ssH^0,8


set
0,5

, (94)

(0,1I_ia_i)

0,01а_t

где К_ss – коэффициент использования зоны отстойника, принимаемый для радиаль- ных отстойников – 0,4; вертикальных – 0,35; горизонтальных – 0,45; а_i – средняя доза ила в системе "аэротенк-регенератор"; а_t – концентрация ила в осветленной воде, принимается не менее 10 мг/л; Н_set – рабочая глубина отстойника, прини- мается по табл.31 [3] в зависимости от его типа.

Конструктивные параметры отстойника принимают согласно пп. 6.61…6.63 [3]. Количество вторичных отстойников должно быть не менее трех и все рабочие.

Площадь одной секции отстойника определяется по формуле

^qssa
^Fset ^_n^qw

, (95)

где q_w – расчетный расход сточных вод, м³/ч; n – количество вточных отстойников. Количество избыточного активного ила в отстойниках, м³/сут, рассчитыва-

ется по формуле:

_{W }(P_i  C_cdp )Q

100

,
(96)

i изб


10⁶ (100  p_i )

где Q – суточный приток сточных вод на станцию, Р_i – прирост активного ила в аэ- ротенках или биофильтрах, С_cdp – вынос взвешенных веществ из вторичных от-

стойников (табл. 4.57 [5]), расчётный расход сточных вод, м³/сут, – плотность активного ила, равная 1,001 т/м³, p_i – влажность активного ила, принимаемая равной 99,3 %.

Удаление осадка из вторичных отстойников целесообразнее осуществлять с помощью илососов. Технические характеристики илососов см. в табл.17.4 [12]. В случае применения илоскребов их параметры принимаются по табл.17.3 [12].

3. 
   Расчетсооружений для обработки осадка
   

1. 
   Илоуплотнители
   

Илоуплотнители применяют для уменьшения объёма осадков, повышения производительности последующих сооружений для обработки осадка. Влажность осадков после уплотнения должна обеспечивать их свободное траспортирование по трубам. На уплотнение поступают осадки из первичных отстойников, избыточный активный ил, смесь осадка и активного ила, пена после флотационной очистки, осадки и илы после стабилизации. Тип илоуплотнителя выбирают в соответствии с рекомендациями [6,8]. Расчёт илоуплотнителей ведут на максимальный часовой приток избыточного ила q_{i max}, м³/час по формуле:

^q imax

_ (1,3P_i  C_cdp )Q _,

24C

(97)

i

где Р_i, С_cdp, Q – аналогично формуле расчёта количества избыточного ила, С_i – кон- центрация активного ила, равная 4 г/л для вторичных отстойников (табл. 58 [3]).

Полезная площадь илоуплотнителя, м², определяется как F_пол = q_{i max} / q₀, где q₀ – расчётная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя, принимаемая равной 0,4 м³/(м²час) для избыточного активного ила из вторичных отстойников с концен- трацией 4 г/л.

Для круглого илоуплотнителя, что проще всего, определяют диаметр по формуле

D  4F_пол

где n – число илоуплотнителей.

(n),

(98)

Для квадратных илоуплотнителей расчёт аналогичный; сторона квадрата будет равна 0,886D.

Высота рабочей зоны илоуплотнителей Н, м, составит

H = q₀t, (99)

где t – продолжительность уплотнения ила, для концентрации 4 г/л равная 9 час.

Общая высота Н_общ определяется

Н_общ = Н + h + h_б, (100)

где h – высота зоны залегания ила при илоскрёбе, равная 0,3 м, h_б – высота бортов над уровнем воды, равная 0,1 м.

Объём уплотнённого активного ила определяется по формуле:

^Wi упл

W_iизб (100 р_i )/ (100 р_i ),

(101)

где W_{i изб} – объём избыточного активного ила (см выше), p_i – влажность поступаю- щего на уплотнение активного ила, равная 99,3 %, р_i – влажность уплотнённо- го активного ила, принимаемая по табл. 58 [3] в зависимости от типа уплотни- теля.

Максимальное часовое количество жидкости, м³/час отделяемой в процессе уплотнения ила находят по формуле

^{q }i max ^q

(p_i  p_i ) _.


i
^{i max} (100  p)

(102)

где q_{i max} – максимальный часовой приток избыточного ила.

Выпуск из илоуплотнителей производится непрерывно под гидростатиче- ским давлением 0,5…1 м через водослив с порогом переменной высоты. Илоуплот- нители в высотном отношении располагают так, чтобы вода из них могла быть по- дана в аэротенки самотёком. В проекте приводят рассчитанные величины и эскиз- ное изображение илоуплотнителя с указанием его размеров.

2. 
   Метантенки
   

В этих сооружениях происходит процесс обезвреживания осадков сточных вод, осуществляемый микроорганизмами, способными окислять органические ве- щества осадков. Расчёт метантенков заключается в вычислении количества обра- зующихся на станциях осадков, выборе режима сбраживания, определении требуе- мого объёма сооружений и степени распада беззольного вещества осадков.

Количество сухого вещества осадка, образующегося на станции, т/сут, оп- ределяют по формуле

О_сух = С_взвЭkQ10^–6, (103)
где С_взв – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в пер- вичные отстойники, Э – эффект очистки в первичных отстойниках, k – коэффи- циент увеличения объёма осадка за счёт крупных фракций, не улавливаемых при отборе проб для анализа, равный 1,2, Q – суточный приток сточных вод на стан- цию, м³/сут. Количество сухого активного ила определяется как

И_сух = [0,8С_взв(1 – Э) + aL_en – b]Q10^–6, (104)

где а – коэффициент прироста активного ила, равный 0,3, L_en – БПК_полн сточной во- ды, после первичных отстойников (поступающей в аэротенк).

Количество беззольного вещества осадка т/сут, вычисляют по формуле

^Обез

_О_сух (100  В_г )(100  З_ос ) _{, (105)} 10000

где В_г – гигроскопическая влажность сырого осадка, ориентировочно равная 5 %,

З_ос – зольность осадка, равная 30 %.

Количество беззольного активного ила вычисляют по аналогичной формуле

^Ибез

_И_сух (100  В_г )(100  З_ил ) _{, (106)} 10000

где В_г ориентировочно также составляет 5 %, а З_ил – 25 %.

Расход сырого осадка и избыточного ила, м³/сут определяют соответствен-

но:
_{V } 100 О_{сух ,}
(107)

^ос (100  W

ос ^)ρос

_{V } 100 И_{сух ,}

(108)

^ил (100  W

ил ^)ρил

где W_ос = 95 % и W_ил = 97,3 % – влажности сырого осадка и избыточного ила, _ос и

_ос – плотности осадка и ила, равные 1 т/м³.

Общий расход осадков: по сухому веществу

М_сух = О_сух + И_сух, (109)
по беззольному

М_без = О_без + И_без, (110)
по объёму смеси фактической влажности

М_общ = V_ос + V_ил . (111)
Средние величины влажности и зольности смеси находят по формулам

^Всм

^{1 Мсух} 100 % , (112)

М

общ



З 

^Мбез ^

_{см }1  _О

(100  В

)/ 100  И

^{(100  В}^{)/ 100100 %. (113)}

_ сух г сух г _

Выбор режима сбраживания осуществляют по рекомендациям учебника.

Далее определяют требуемый объём метантенка

V_mt = M_общ100/Д_mt, (114)
где Д_mt – доза загрузки, определяемая по таблице 59 [3]. Вычисляют предел распада с_ам = (а_оО_без + а_иИ_без) / М_без, (115)

где а_о и а_и – пределы распада соответственно осадка и ила, равные 53 % и 44 %.

Выход газа, м³ на 1 кг загруженного беззольного вещества при плотности газа 1 кг/м³ определяют по формуле

y (а _см  nД_mt )/ 100,

(116)

где n – коэффициент влажности смеси осадка и ила, принимаемый по табл. 61 [3].

Суммарный выход газа, м³/сут определяют по формуле

Г y M_без1000. (117)
Для выравнивания давления газа подбирают газгольдер.

Далее определяют качество сброженной смеси, то есть её влажность и золь- ность. В процессе сбраживания происходит распад беззольных веществ, приводя- щий к уменьшению массы сухого вещества и увеличению влажности осадка, при- чём суммарный объём смеси после сбраживания практически не меняется.

Масса беззольного вещества, т/сут подсчитывается как

^Mбез

M_без (100  y 100)/ 100. (118)

Разность М_сух – М_без представляет собой зольную часть, не изменившуюся в про- цессе сбраживания. Масса сухого вещества, т/сут в сброженной смеси определится как

^Mсух

(M_сух  M_без )  M_без . (119)

Влажность сброженной смеси, % определяется как

В_см 100 

^Мсух М
100 . (120)

Зольность сброженной смеси будет равна


см
З 100 

общ

^Мбез
10000

, (121)

М_сух (100  В_г)

где В_г – гигроскопичность сброженной смеси, равная 6 %.

Исходя из требуемого объёма по табл. 4.34 [5] или табл. 12.7 [8] выбирают размеры метантенков (диаметр, высоту верхнего конуса, цилиндрической части и нижнего конуса, строительный объём здания обслуживания и киоска газовой сети).

Для газгольдеров также выбирают типоразмеры (по табл. 12.8 [8]), в кото- рых должны быть отражены: объём газгольдера, внутренний диаметр резервуара и колокола, высота газгольдера, резервуара и колокола.

3. 
   Иловыеплощадки
   

Выполняются на естественном или искусственном основании, с поверхно- стным отводом и площадки-уплотнители. Площадки на естественном основании применяются на хорошо фильтрующих грунтах (песок, супесь) и при глубоком за- легании грунтовых вод (п. 6.390. в [3]). При плотных и нефильтрующих грунтах, а также при небольшой глубине (<1,5 м) залегания грунтовых вод сооружают пло- щадки на искусственном основании. В этом случае для отвода иловой воды преду- сматривают устройство дренажа.

Полезную площадь иловых площадок, м²/год определяют по формуле

^{F Mобщ 365} , (122)

k n

где М_общ – суточный объём сброженных осадков (см. расчёт метантенков М_общ = V_ос + V_ил); k – годовая нагрузка на иловые площадки (табл. 64 [3]); n – климатический коэффициент [3]. При проектировании учитывают зимнее на- мораживание. Высота слоя намораживания, м, находится по формуле

^hнам

^{Mобщ Tk1} , (123)

0,8F_пол

где Т – продолжительность периода намораживания принимается равной числу дней со среднесуточной температурой воздуха ниже –10С – (см. черт 3 [3]);

k₁ – коэффициент уменьшения объёма осадка вследствие зимней фильтрации и ис- парения.

Полная площадь иловых площадок увеличивается на 20…40 % для устрой- ства разделительных валиков и дорог. При выпуске за один раз заполняется вся карта, при этом высота слоя составляет h_ос = 0,3…0,5 м. Полная высота вала равна

Н = h_р + h_д, (124)

где h_д – превышение высотой оградительных валиков слоя намораживания, равное

0,3 м, h_р – рабочая высота, определяемая как

h_р = h_ос + h_нам. (125)

Площадь одной карты определяется выражением

F_к = М_общ/h_ос, (126)

а общее количество карт

n = F_пол / F_к. (127)

В проекте необходимо определить каким образом карты будут размещены и как сгруппированы. Приводится схема расположения иловых площадок.

Количество дренажной воды, отводимой с площадок, принимается равным

0,41 л/(гас) для иловых площадок с дренажным устройством и 35…50 % объёма обезвоживаемого осадка для площадок с поверхностным отводом воды. Иловая во- да с площадок перекачивается в лоток перед первичными отстойниками. Дополни- тельные загрязнения от дренажной воды составляют по взвешенным веществам – 1000…2000 мг/л, по БПК_полн – 1000…1500 мг/л. Объём подсушенного осадка за год вычисляется по следующей формуле

W М

₃₆₅ 100  В_см

, (128)

ос.и.п.

общ

100  В
ос.п.

где В_см – влажность сброженной смеси, В_ос.п. – влажность подсушенного осадка, принимаемая равной 75 %

Механическиеметодыобезвоживанияосадкаможно применить в соответст- вии с рекомендациями [3,5].

Расчёты сооружений механического обезвоживания подробно описаны в [9].

3. 
   Песковыеплощадки
   

Песок из песколовок транспортируется с большим объёмом воды. Обезво- живание предусматривают на песковых площадках или в пусковых бункерах.

Площадки ограждаются валиком грунта высотой 1,5 м. Размер песковых площадок принимают из условия нагрузки на них до 3 м³/(м²год) с периодической выгрузкой подсушенного песка. Высота слоя песка составляет 3 м. Проектирование осуществляют в соответствии с рекомендациями (п. 6.33.) [3].

Полезная площадь песковых площадок составляет:

pN^взв 365

^Fпеск.пл. ^

пр _,

1000h

(129)

где р = 0,02 л/(челсут) – количество песка, задерживаемого в песколовках при

пр
влажности песка 60 % и плотности 1,5 т/м³. N^взв

• 
  приведённое число жителей
  

по взвешенным веществам, h – нагрузка на песковые площадки.

Исходя из этого определяют количество карт, число которых должно быть не менее двух.

При проектировании бункеров руководствуются п. 6.34 [3]. Расчёт бункеров производят, исходя из количества и плотности песка. Схема устройства бункеров для песка приведены в [5].

Удаление воды с песковых площадок происходит через водосливы с пере- менной отметкой порога. Вода направляется в начало очистных сооружений. Объём дренажных вод рассчитывают, исходя из плотности, влажности и количества за- держиваемого песка.

3. 
   Сооружениепообеззараживаниюсточныхвод
   

Обеззараживание применяется для уничтожения патогенных микробов и исключения их попадания в водоёмы. Расчётная доза активного хлора принимается:

• 
  после механической очистки – 10 г/м³ отстоенных вод;
  
• 
  после полной биологической очистки – 3 г/м³;
  
• 
  после неполной биологической очистки – 5 г/м³;
  

Часовой расход хлора, кг/ч, на который нужно проектировать хлораторную, определяется по следующей формуле:

Q

q
ч

Cl max

D_Cl

/1000 , (130)

где Q_max – максимальный часовой расход сточных вод, D_Cl – доза хлора.

Расход хлора в сутки определяется по аналогичной формуле, но вместо Q_max используют значение суточного притока сточных вод на станцию. Рассчитанные расходы хлора поступают в хлоратор-дозатор. В хлораторной предусматривается как правило хлораторы ЛОНИИ-100. Один хлоаратор должен быть резервный. Чис- ло рабочих – не менее двух. На станциях производительностью до 40 000 м³/час при суточном расходе хлора до 120 кг, доставка хлора осуществляется в стандартных баллонах ёмкостью 30…55 л. При большей производительности станции в качестве испарителей применяются контейнеры и бочки ёмкостью 400 и 1000 кг.

Параметры типовых хлораторных приведены в табл. 4.61 [5] и в табл. 11.11 [8].

Из хлораторов хлорная вода поступает по полиэтиленовым трубам для смешения со сточной жидкостью. Для обеспечения расчётной растворимости хлора при приготовлении хлорной воды, хлордозаторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0,4 МПа и расходом
Q = q^ч q , (131)

Cl в
где q_в – норма водопотребления на 1 кг хлора, равная 0,4 м³/кг.

Хлорная вода для дезинфекции сточных вод подаётся перед смесителем, в качестве которого используют “лоток Паршаля” (табл. 4.62 [5], табл. 11.12 [8]) как более производительный и обеспечивающий хорошее перемешивание. Далее вода поступает в контактные резервуары. Количество резервуаров принимается не менее двух, с продолжительностью контакта хлора со сточной водой 30 мин. В качестве контактных резервуаров используют горизонтальные отстойники без скребков и вертикальные отстойники. В процессе дезинфекции происходит коагуляция мелко- дисперсных и коллоидных веществ и образование осадка, поэтому скорость в кон- тактных резервуарах не должны быть большой. Количество осадка зависит от сте-

пени и вида очистки сточной жидкости. При обеззараживании жидким хлором (хлорной водой) объём осадка после механической очистки составляет 0,08 л/(челсут), после полной биологической очистки в аэротенках – 0,03 л/(челсут), на биофильтрах – 0,05 л/(челсут). При использовании хлорной из- вести объём осадка увеличивается вдвое. Влажность осадка составляет 96 %. Уда- ление из контактных резервуаров – под гидростатическим давлением воды. Осадок обычно направляют сразу на обезвоживание без сбраживания и стабилизации. Рас- чёт аналогичен расчёту отстойников.

Характеристики контактных резервуаров приведены в табл. 4.63 [5] и табл.

11.13 [8].