Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод

где hб - высота борта бункера, принимаем hб = 0.3 м.

3.5.4. Расчет первичных отстойников.

В качестве первичных отстойников в проекте предусмотрены отстойники с

вращающимися сборно-распределительным устройством конструкции Скирдова. Их

применяют для очистки бытовых и производственных сточных вод, содержащих до

500 мг/л взвешенных веществ. Отстойники данного типа приняты с учетом

дальнейшего развития поселка. Конструкция отстойников обеспечивает условия

отстаивания сточных вод близкие к статическим, в связи с чем пропускная

способность этих отстойников выше пропускной способности обычных в среднем

на 40%.

Расчетное значение гидравлической крупности определено по формуле:

1000 * Hset * Kset

U0 = (((((((((, мм/с

(3.22)

Hset * Kset

n2

tset * ((((()

h1

где Hset - глубина проточной части в отстойнике, м; согласно табл.31 [1]

Hset = 0.8 - 1.2;

Kset - коэффициент использования объема проточной части отстойника;

согласно табл.31 [1] Kset = 0.85;

tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному

эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1; принимается

по табл. 2.2 [12]; при Э = 70%, = 3600 с;

n2 - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в

процессе охлаждения; принят по черт. 2. [1] n2 = 0.31.

1000 * 1 * 0.85

U0 = (((((((( = 0.2 мм/с.

0.85 * 1 0.31

3600 * (((()

0.5

Диаметр отстойника с вращающимися сборно-распределительным устройством

определен по формуле:

_________________

/ 4 * qmax

D = / (((((((((, м,

(3.23)

( n * ( * K * (U0 - Vtb)

где Vtb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по табл.32 [1] в

зависимости от скорости потока в отстойнике Vw, мм/с; для отстойника с

вращающимся сборно-распределительным устройством Vtb = 0.

________________

/ 4 * 255

D = / ((((((((( = 29.8 м.

( 2 * 3.14 * 0.85 * 0.2

Принимаем типовой отстойник D = 30 м.

Производительность одного отстойника, м3/ч, определена по формуле (33) [1]:

qset = 2.8 * Kset * (Dset2 - den2) * (U0

- Vtb), (3.24)

где den - диаметр впускного устройства, м.

qset = 2.8 * 0.85 * (302 - 12) * 0.31 = 424.2

м3/ч.

Период вращения распределительного устройства составит:

1000 * Hset * Kset

T = (((((((, с.

(3.25)

U0

1000 * 1 * 0.85

T = ((((((( = 4250 с = 1ч. 11мин.

0.2

Количество осадка, выделяемого при отстаивании определено по формуле:

Qсутвв * Kсм * Эвв

Wос = ((((((((, м3/сут,

(3.26)

(100 - pm) * ( * 106

где Qсут - суточный расход сточных вод, поступающих на сооружения, м3/сут;

pmвв - влажность осадка, pm = 95%;

( - плотность осадка, ( = 1 т/м3.

13775.7 * 255.4 * 70

Wос = ((((((((( = 49.3 м3/сут.

(100 - 95) * 1 * 106

Высота слоя осадка принята 0.3 м.

Высота нейтрального слоя воды - 0.7 м.

Высота отстойника составит:

Hстр = 0.3 + 1 + 0.7 = 2 м.

Объем приямка определен по формуле:

Wпр = Wос *Т = 49.3 * 2 = 98.5 м2,

(3.27)

где T - время пребывания осадка в приямке, сут; согласно п.6.66. [1] T = 2

сут.

Выгрузку осадка рекомендуется производить один раз в сутки, но не реже

одного раза в 2 суток под гидростатическим давлением.

После реконструкции, в период дождя производительность одного отстойника

составит:

Qmax.чд 1803.2

qset = ((( = ((( = 901.6 м3/ч.

n 2

Выразим из формулы (4.24) гидравлическую крупность частиц осаждающихся в

отстойнике во время дождя:

901.6

U0 = ((((((((( = 0.42 мм/с.

2.8 * 0.85 * (302 - 12)

Из формулы (4.22) находим продолжительность отстаивания в данных условиях:

1000 * 1 * 0.85

tset = (((((((( = 1717 c.

0.85 * 1 0.31

0.42 * (((()

0.5

При такой продолжительности отстаивания эффект осветления составляет

Э = 63%. Поэтому первичные отстойники не подвергаются реконструкции.

5. Расчет аэротенков.

К проектированию приняты аэротенки-смесители с рециркуляцией активного ила.

Аэротенки-смесители согласно [11] применяют при БПКполн < 1000 мг/л при

значительных колебаниях расхода и состава стока. Так как БПКполн

поступающей в аэротенки воды больше 150 мг/л, предусматривается регенерация

активного ила.

Первоначально определяем степень рециркуляции активного ила, ориентировочно

приняв дозу ила в аэротенке ai = 3.5 г/л и иловый индекс Ii = 90 см3/г:

ai

3.5

Ri = (((( = (((((( = 0.46.

(3.28)

1000/Ii - ai 1000/90 - 3.5

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ определена по

формуле (54) [1]:

Len - Lex

t0 = ((((((((, ч,

(4.29)

Ri * ar * (1 - s) * (

где Len - БПКполн. поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;

Lex - БПКполн. очищенной воды, мг/л;

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40 [1]; для городских

сточных вод s = 0.3;

( - удельная скорость окисления, мг БПКполн. на 1 г беззольного

вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:

Lex * C0

1

( = (max * (((((((( * ((((,

(3.30)

Lex * C0 + K0 * Lex

1 + ( * ar

здесь (max - максимальная скорость окисления, мг/(г*ч), принимаемая по

табл. 40 [1]; для городских сточных вод (max = 85;

C0 - концентрация растворенного кислорода, мг/л; по опыту эксплуатации

принимаем С0 = 2 мг/л;

K1 - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих

веществ, мг БПКполн./л, и принимаемая по табл. 40 [1]; для городских

сточных вод K1 = 33 мг БПКполн./л;

K0 - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л, и

принимаемая по табл. 40 [1]; для городских сточных вод K0 = 0.625 мг О2/л;

( - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г,

принимаемый по табл. 40 [1]; для городских сточных вод ( = 0.07 л/г.

ar - доза ила в регенераторе, г/л, предварительный подсчет дозы ила

произведен по формуле:

ar = ai * (1/2 * Ri + 1) = 3.5 * (1/2 * 0.46 + 1) =

4.31 г/л. (3.31)

15 * 2

1

( = 85 * ((((((((((( * (((((( = 18.6 мг.

15 * 2 + 33 * 2 + 0.625 * 15 1 + 0.07 * 4.31

294.7 - 15

t0 = ((((((((((( = 10.84 ч.

0.46 * 4.31 * (1 - 0.3) 18.6

Продолжительность обработки воды в аэротенке определена по формуле:

2.5 Len’ 2.5 206.58

tat = (( lg (( = (( lg ((( = 1.52 ч,

(3.32)

__ Lex ___ 15

( ai ( 3.5

где Len’ - БПКполн. поступающих в аэротенк сточных вод с учетом

рециркуляционного ила, определенное по формуле:

Len + Lt * R 294.7 + 15 * 0.46

Len’ = ((((( = ((((((( = 206.58 мг/л

1 + R 1 + 0.46

Продолжительность регенерации ила определена по формуле:

tr = t0 - tat = 10.84 - 1.52 = 9.32

ч. (3.33)

Расчетная продолжительность пребывания в системе ‘’аэротенк-регенератор’’

составляет:

tat-r = (1 + Ri) * tat + Ri *

tr, ч (3.34)

tat-r = (1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 =

6.51 ч.

Объем аэротенка определен по формуле (58) [1] и составляет:

Wat = tat * (1 + Ri) * qw,

м3, (3.35)

Wat = 1.52 * (1 + 0.46) * 918.87 = 2039

м3.

Вместимость регенераторов определена по формуле (58) [1] и составляет:

Wr = tr * Ri * qw

(3.36)

Wr = 9.32 * 0.46 * 918.87 = 3940 м3.

Общий объем аэротенка с регенератором определю по формуле:

W = Wat + Wr = 2039 + 3940 = 5979 м3.

(3.37)

Для уточнения величины принятого ранее илового индекса Ii, определена

средняя доза ила в системе ‘’аэротенк-регенератор’’:

(1 + Ri) * tat + Ri * tr *

ar

aср = ((((((((((, г/л.

(3.38)

tat-r

(1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 * 4.31

aср = ((((((((((((((( = 3.18 г/л,

6.51

и нагрузку на ил, мг БПКполн. на 1 г беззольного вещества ила в сутки, по

формуле (53) [1]:

24 * (Len - Lex) 24 * (294.7 - 15)

qi = ((((((( = (((((((( = 463.23 мг/г. (3.39)

aср * (1 - s) * t at-r 3.18 * (1 - 0.3) *

6.51

По табл. 41 [1] при этом значении qi для городских сточных вод Ii = 89.5

см3/г, что отличается от ранее принятого Ii = 90 см3/г.

С учетом скорректированного значения Ii по формуле (52) [1] уточняется

величина коэффициента рециркуляции:

3.5

Ri = (((((( = 0.46.

1000/89.5 - 3.5

Поскольку полученное значение степени рециркуляции не отличается от

предыдущего, то принимаем Ri = 0.46 для отстойников с илососами и

дальнейшее уточнение расчетных параметров не производим.

Так как в данном случае для регенерации ила требуется 66% объема всего

аэротенка:

(Wr/W) 100% = (3940/5979) = 66%,

то по табл. 3.6 [12] подбираем две секции трехкоридорных аэротенков-

смесителей (типовой проект 902-2-268) с шириной каждого коридора 6 м,

длиной 42 м, рабочей глубиной 5 м и объемом каждой секции - 3780 м3. Общий

объем аэротенков - 7560 м3. Из общего объема каждой секции один коридор

выделяется под аэротенк и два под регенератор. Фактическое время пребывания

обрабатываемой воды в системе ‘’аэротенк-регенератор’’ составляет:

tф = Wобщ/qw = 7560/918.87 = 8.23 ч.

(3.40)

Для расчета вторичных отстойников уточняется доза ила в аэротенке:

Wобщ * ai.mix

ai = (((((((((((, г/л,

(3.41)

Watm + (1.2 * Ri + 1) * Wr

7560 * 3.5

ai = ((((((((((((( = 6.07 г/л.

1259 + (1.2 * 0.46 + 1) * 2521

Гидравлическая нагрузка на вторичные отстойники определена по формуле (67)

[1] и составляет:

4.5 * Kss * Hset0.8

qssa = ((((((((((, м3/(м2 * ч),

(3.42)

(0.1 * Ii * ai)0.5 - 0.01 *

At

где At - концентрация ила в осветленной воде, следует принимать At ( 10

мг/л по [1]; принимаем At = 15 мг/л.

4.5 * 0.85 * 10.8

qssa = ((((((((((( = 0.94 м3/(м2 * ч).

(0.1 * 90 * 6.07)0.5 - 0.01 * 15

Расчет системы аэрации.

Принята мелкопузырчатая пневматическая система аэрации с применением

керамических фильтросных пластин размером 300 ( 300 ( 35 мм, с удельным

расходом воздуха qпл = 80 - 120 л/мин.

Удельный расход воздуха qair, м3/м3, очищаемой воды при пневматической

системе аэрации определен по формуле:

q0 * (Len - Lex)

qair = ((((((((((((.

(3.43)

K1 * K2 * Kт * K3 * (Ca -

C0)

где q0 - удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг БПКполн, принимаемый

при очистке до БПКполн 15 - 20 мг/л - 1.1;

K1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для

мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой

зоны и аэротенка faz/fat по табл. 42 [1]; принимаем в первом приближении

faz/fat = 0.1 K1 = 1.47;

K2 - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha и

принимаемый по табл. 43 [1];

K2 = 2.8 при ha = H - 0/3 = 5 - 0.3 = 4.7

м;

Kт - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который

определен по формуле (62) [1]:

Kт = 1 + 0.02 * (Tw - 20) = 1 + 0.02 * (12 - 20) =

0.84 (3.44)

здесь Tw - среднемесячная температура воды за летний период, (С;

K3 - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод

0.85;

Ca - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по

формуле (63) [1]:

Ca = (1 + ha/20.6) * Cт,

(3.45)

здесь Ст - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от

температуры и атмосферного давления, определяемая по формуле:

475 - 26.5 * Сs 475 - 26.5 * 3

Ст = (((((( = (((((( = 8.7,

(3.46)

33.5 + Tw 33.5 + 12

где Cs - солесодержание воды, г/л; Сs = 3 г/л.

Сa = (1 + 4.7/20.6) * 8.7 = 10.68 мг/л.

1.1 * (294.7 - 15)

qair = ((((((((((((((( = 12.06 м3/м3.

1.47 * 2.8 * 0.84 * 0.85 * (10.68 - 2)

Интенсивность аэрации определена по формуле:

qair * Hat 12.06 * 5

Ia = (((( = (((( = 39.67 м3/(м2 * ч),

(3.47)

tat 1.52

где Hat - рабочая глубина аэротенка, м.

Проверка:

Ia.min < Ia > Ia.max

При этом Ia.max принимается по табл. 42 [1], в зависимости от соотношения

faz/fat, а Ia.min - по табл.43 [1], в зависимости от глубины погружения

аэратора ha. Поскольку полученная интенсивность аэрации Ia > Ia.max,

необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны. Принимаем faz/fat = 0.35,

тогда K1 = 1.92.

1.1 * (294.7 - 15)

qair = ((((((((((((((( = 9.23 м3/м3.

1.92 * 2.8 * 0.84 * 0.85 * (10.68 - 2)

9.23 * 5

Ia = (((( = 30.37 м3/(м2 * ч).

1.52

Проверка:

Ia.min < Ia < Ia.max.

где Ia.min = 3.15 м3/(м2 * ч),

Ia.max = 35 м3/(м2 * ч).

Общее количество воздуха Wв, м3/ч, подаваемое в аэротенки, определено по

формуле:

Wв = qair * qw = 9.23 * 918.87 = 8564

м3/ч.

Прирост активного ила определен по формуле:

Pi = 0.8 * Ccdp + Kg * Len, мг/л,

(3.48)

где Ccdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в

аэротенк, мг/л;

С * (100 - Э) 255.4 * (100 - 70)

Ccdp = ((((( = ((((((( = 76.62 мг/л;

100 100

Kg - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу

производственных сточных вод Kg = 0.3.

Pi = 0.8 * 76.62 + 0.3 * 294.7 = 149.7

мг/л.

В аэротенках-смесителях пневматические аэраторы размещаются вдоль одной

стены коридора, равномерно по всей длине. В регенераторах аэраторы

размещаются неравномерно по длине: в первой половине - в два раза больше,

чем во второй.

3.5.6. Расчет вторичных отстойников после аэротенков.

В качестве вторичных отстойников в проекте предусмотрены отстойники с

вращающимся сборно-распределительным устройством конструкции Скирдова.

Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по

гидравлической нагрузке qssa, м3/(м2 * ч), определенной в п.2.5.6.

Согласно [1], при минимальном числе отстойников их расчетный объем

необходимо увеличивать в 1.2 - 1.3 раза.

Суммарная площадь отстойной части всех отстойников:

1.3 * Qmax.ч

F0 = (((((, м2,

(3.49)

qssa

1.3 * 918.87

F0 = (((((( = 1271 м2.

0.94

Диаметр одного отстойника определен по формуле:

_____ ________

/ 4 * F0 / 4 * 1271

D = / ((( = / (((( = 28.5 м.

(3.50)

( n * ( ( 2 * 3.14

Приняты к установке два типовых отстойника с вращающимся сборно-

распределительным устройством. Третий отстойник предусмотрен для второй

очереди строительства.

После реконструкции, при трех отстойниках D = 30 м, гидравлическая нагрузка

во время дождя равна:

Qmax.чд 1803.2

qssa = ((( = ((( = 0.85 м3/(м2 * ч)

F0’ 2119.5

где F0’ - площадь трех отстойников, м2;

( * D2 3.14 * 302

F0’ = n * ((( = 3 * (((( = 2119.5 м2.

4 4

3.5.7. Расчет хлораторной и смесителя.

Дезинфекция сточных вод предусмотрена жидким хлором. Доза хлора согласно

[1] принята a = 0.003 кг/м3.

Потребный максимальный расход хлора:

Wmax = a * Qmax.ч = 0.003 * 918.87 = 2.76

кг/ч, (3.51)

где Qmax.ч - часовой расход сточных вод в час максимального водоотведения,

м3/ч.

Среднечасовой расход хлора:

Qсут

13775.7

Wср = a * (( = 0.003 * ((( = 1.72 кг/ч,

(3.52)

24

24

Суточный расход хлора:

Wсут = Wср * 24 = 1.72 * 24 = 41.28

кг/сут. (3.53)

Месячный расход хлора:

Wмес = Wсут * 30 = 41.28 * 30 = 1238

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15