diplom (728862), страница 11
Текст из файла (страница 11)
qi = = = 312 м/ г сут
Объем аэротенка составит
Wa-r = 2 * 4 ,5 * 4,4 * 2 * 67 =5306,4 м3
Фактическая продолжительность обработки воды:
ta-r факт = = =4,7 ч
Отношение lcor / Ba = 2,67 /4,5 = 30
Удельный расход воздуха определяем по формуле;
qair = ,
где qo -удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПКполн,
принимаемый при очистке до БПКполи = 15 мг/л равной ….qo= 1,1
K1– коэффициент, учитывающий тип аэратора, для среднепузырчатой
аэрации K1=0.75
K2– коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов
ha = 4 м, K2= 2,52
Kt– коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,
которую определяют по формуле:
Kt =1+0,02 (Tw –20) = 1+0,02 (15-20) =0,9
где – Tw- среднемесячная температура воды за летний период,
Tw =15C
K3 – коэффициент качества воды, принимаемый для городских
сточных вод K3= 0,85
Ca - растворимость кислорода воздуха в воде, определяемая по
формуле.
Ca = (1+ ) CT = (1+ ) 10,2 = 12,2 мг/л,
где ha – глубина погружения аэратора ha = 4 м
CT -растворимость кислорода в воде, в зависимости от температуры
и атмосферного давления, CT= 10 мг/л
Co – средняя концентрация кислорода в аэротенке, Co = 2 мг/л.
qair = = 24 м3/м3 очищаемой воды
Интенсивность аэрации:
I = = = 18,2 м3/м2ч
Общий расход воздуха:
qair = == 20785,2 м3/ч
8.2.2. Вторичные отстойники.
Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после биоокислителеЙ и служат для выделения активного ила из биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков, или для задержания биологической пленки, поступающей с водой из биофильтров.
Горизонтальные вторичные отстойники выполняются с шириной отделения 6 и 9 м, что позволяет их блокировать с типовыми аэротенками, сокращая при этом площадь, занимаемую очистными сооружениями. Для сгребания осевшего активного ила к иловому приямку в горизонтальных отстойниках используют скребковые механизмы цепного или тележечного типов.
Расчет вторичного отстойника
Максимально часовой расход сточных вод:
qmax = = =1283 м3 /ч,
где Кобщ– коэффициент общей неравномерности, Кобщ= 1,5
Вторичные отстойники, устраиваемые после аэротенков, рекомендуется рассчитывать по нагрузке:
qssa= ==1,4 м3/м2 ч,
где–Kss -коэффициент использования объема зоны отстаивания,
принимаемый для горизонтальных отстойников, Kss= 0,45.
Ii - иловой индекс, Ii = 71,2 см3/ч
ai- концентрация активного ила в аэротенке, ai= 3 г/л.
at – концентрация ила в осветленной воде, at.= 15 мг/л.
Hget - глубина отстойника, принимаем Hget.= 2,5 м
Площадь одной секции, при n= 4
F = == 229 м2
Ширину одной секции принимаем B = 6м. При этом длина отстойника составит:
L= = 38 м
8.3.Сооружение глубокой доочистки.
Сточные воды после полной биологической очистки на очистных сооружениях имеют следующие показатели.
БПКполн = 15 мг/л, взвешенные вещества 15 мг/л.
Эти показатели не соответствуют «правилам охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами. В связи с этим предусмотрена глубокая доочистка сточных вод на барабанных сетках и песчаных фильтров.
Эффект очистки после барабанных сеток:
-
по БПКполн = 10%
-
по взвешенным веществам = 20%
Концентрация загрязнений:
БПКполн = 15*0,9= 13,5 мг/л
Взвешенные вещества = 15* 0,8= 12 мг/л
Эффект очистки после фильтров:
-
по БПКполн = 40%
-
по взвешенным веществам = 50%
Концентрация загрязнений в сточных водах:
БПКполн = 13,5*0,6 = 8 мг/л
Взвешенные вещества = 12* 0,5 =6 мг/л.
Это вполне обеспечивает высокий эффект очистки сточных вод, т.к. необходимая степень очистки сточных вод с учетом их разбавления речной водой.
-
по БПКполн = 96%, допустимая концентрация LстБПК = 9,15 мг/л
-
по взвешенным веществам – 97,1%
-
предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде m= 6,72 мг/л
8.3.1.Барабанные сетки
Барабанные сетки принимаем по среднечасовому расходу
Qср.час= 1118,7 м3/ч
Принимаем 1 рабочую барабанную сетку типа БСБ Q=1050 м3/час, с типоразмером 1,5*3,7. Предусматриваем 1 резервную.
8.3.2.Фильтры
Песчаные фильтры открытые с нисходящим потоком (однослойные мелкозернистый с подачей воды сверху вниз) и низким отводом промывной воды. Загрузка - кварцевый песок.
Д = 1,5 : 1,7 мм, h= 1,3 м
Поддерживающие слои гравия:
d= 20 – 40 мм, h= 250 мм
d= 10 – 20 мм, h= 150 мм
d= 5-10 мм, h= 50 мм
d= 2-5 мм, h= 200 мм
В нижней зоне фильтра в гравийном слое располагается водная и воздушная распределительная системы из стальных дырчатых труб.
Суммарная площадь фильтров:
Fср = ,
где Q – производительность очистной станции, Q= 20528,6 м3/сут
K- коэффициент общей неравномерности, К= 1,5
Т - продолжительность работы станции в течении суток, Т = 24 часа
vф - скорость фильтрования, vф = 7 м/ч
m – расход воды на промывку барабанных сеток учитывает
коэффициент, m = 0,003
W1 - интенсивность первоначального взрыхления верхнего слоя
загрузки продолжительностью t1= 2 мин = 0,033ч,
W1= 18 л/(см2),
W2 - интенсивность подачи воды с продолжительностью водо-воздушной
промывки t2 = 8 мин = 0,13 ч; W2= 3л/м3с
W3 - интенсивность промывки продолжительностью t3 = 6 мин = 0,1
часа, W2 = 6 л/см2
tu- продолжительность простоя фильтра из-за промывки, tu = 0,33 ч.
n – количество промывок, n=1.
Fср = =193 м2
Число фильтров определяем по эмпирической формуле Д.М. Минца.
Nф = 0,5 = 0,5 = 6,9 шт.
Принимаем Nф= 7 шт.
Площадь одного фильтра
F = = = 27,5 м2
Размеры фильтра в плане 5,5*5 м
Принимаем число фильтров, находящихся на ремонте Np = 1. Тогда скорость фильтрования воды при форсированном режиме:
V = = = 8,2 м/с
Рассчитываем распределительную систему фильтров:
Количество промывной воды, необходимой для одного фильтра:
qпр = F * W3 =27.5* 6 =165 л/с
Диаметр коллектора распределительной системы находим по скорости входа промывной воды (рекомендуется Vкол= 1…1,2 м/с)Д = 400 мм,V = 1,13 м/с.
Принимаем расстояние между ответвлениями распределительной системы m= 0,3 м.
Площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое ответвление, будет равна (при наружном диаметре коллектора d = 450 мм)
fотв= ( 5-0,45 ) * 0,3 = 1,4 м2
Расход промывной воды, поступающей через одно ответвление:
qотв= fотв * W3 =1,4 * 6 = 8,2 л/сек
Диаметр труб ответвлений принимаем 65 мм, vотв= 1,66 м/с (скорость входа воды в ответвление ).
Для обеспечения 95% (обеспеченности) равномерности промывки фильтра промывная вода должна подаваться под напором в начало распределительной системы.
Напор определяем по формуле:
где ho – высота загрузки фильтра песком,ho= 1,3 м.
Расход промывной воды, вытекающей через отверстие в распределительной системе:
qпр = о ,
где – коэффициент расхода (для отверстий) = 062;
о - общая площадь отверстий
о = qпр / = 0,165 /0,62 * = 0,02 м2
При dотв= 10 мм площадь одного отверстия о= 0,78 см2
Общее количество отверстий.
n = о / о = 200/ 0,78 =256 шт.
Общее число ответвлений на каждом фильтре:
5,5 / 0,3= 18 штук
Число отверстий, приходящееся на каждое ответвление:
256/18= 14 шт.
При длине каждого ответвления Lотв= 5 – 0,45 = 4,55 м расстояние между отверстиями равно:
Lотв= = = 0,325 м
Произведем расчет сборных отводных желобов фильтра. Принимаем два желоба с треугольным основанием.
Расстояние между желобами – не более 2,2 м.
Расход промывной воды, приходящейся на один желоб:
qж = = =82,5 л /с= 0,082 м/с
Ширина желоба
B =K ,
где К – коэффициент для желоба с треугольным основанием, К = 2,1
а - отношение высоты треугольной части желоба к половине его
ширины, а= 1,0
B = 2,1 = 0,44 м
Высота треугольной части желоба равна:
X= 0,5 B=0,5 * 0,44 = 0,22 м;
Высота прямоугольной части желоба будет следующей:
h1=1,5X= 1,5 * 0,22 = 0,33 м.
С учетом толщины стенок б= 0,8 см, строительные размеры желоба будут:
В = 44 + 1,6 = 45,6 см
H = 33 + 22 + 0,8 = 55,8 см.
Площадь поперечного сечения желоба в месте его примыкания к сборному каналу определяем по формуле Д.М. Минца:
= 1,73 = 1,73 = 0,12 м2
Наименьшее превышение кромки желоба над уровнем воды в нем составит 8 см.
Высота кромки над уровнем загрузки равна:
hж = + 0,3 = + 0,3 =0,625м,
где l- относительное расширение фильтрующей загрузки, l= 25%.
Расстояние от низа желоба до верха загрузки фильтра будет равно:
0,625 – 0,558 = 0,067м
8.4. Сооружения для обработки осадка сточных вод
8.4.1.Песковые площадки
Песковые площадки предназначены для просушки осадка, идущего с песколовок. Количество песка, задерживаемого в песколовке за сутки, равно Woc= 1,42 м3/ сут. Соответственно, количество песка за год составит:
Wгод = 365 * 1,42 = 518,3 м3/год
Рассчитаем общую площадь песковых площадок по формуле:
F= = = 173 м2
где Азагр - годовая загрузка песка на площадке, Азагр.= 3 м3/м 2.
Определим площадь карты, если количество карт n= 4
Fk = = = 43,25 м2
Принимаем размер карты 6х7м
8.4.2.Аэробный стабилизатор
Метод аэробной стабилизации заключается в длительном аэрировании осадка в сооружениях типа аэротенках (стабилизаторах).
Этот метод наиболее применим к случаю с избыточным илом.
Аэробная стабилизация – это сложный биохимический процесс, в результате которого происходит распад (окисление) основной части органических беззольных веществ осадка. Оставшееся органическое вещество осадка является стабильным -–неспособным к последующему разложению (загниванию).
Эффективность процесса аэробной стабилизации зависит от продолжительности процесса, температуры, интенсивности аэрации, от состава и свойств окислительного осадка.
Расчет аэробного стабилизатора.
Определяем количество активного ила, поступающего в аэробный стабилизатор:
Исух = Q,