Расчет сооружений по очистки сточных вод

Исходные данные для расчета

На основании ранее проведенных расчетов по определение расходов сточных вод, содержания взвешенных веществ и биохимической потребности в кислороде (БПК₂₀), а также с у четом климатических условий выбрана технологическая схема очистки стоков и обработка осадков (рис. 8.1) Расчетные и исходные данные приведены в табл. 8.1.

Выбранная технологическая схема подробно описана выше. Она включает в себя узел механической очистки (приемная камера, решетки, песколовки, первичные радиальные отстойники, а также дробилки и песковые площадки); узел биохимической очистки (аэротенки - вытеснители, насосно-воздуходувную станцию, вторичные радикальные отстойники); узел дезинфекции воды перед сбросом в водоем (хлораторная, смеситель, контактные резервуары); узел обработки осадка (радиальные илоуплотнители, метантенки, вакуумные фильтры, резервные иловые площадки, газгольдер, котельная, площадки складирования).

 

Таблица 8.1

Исходные данные и расчетные параметры качества и расхода воды от населенного пункта

№ п/п	Показатель	Ед. изм.	Числовое значение
			Исходная величина	Расчетный параметр
1	2	3	4	5
1	Расчетное число жителей	чел
2	Норма водоотведения	л/сут.чел
3	Расход производственных сточных вод	м3/сут.
	а) содержание взвешенных веществ в сточной воде	мг/л
	б) концентрация органических загрязнении по БПК20	мг/л
4.	Среднесуточный расход бы­товых сточных вод	м3 /сут.
5	Коэффициент суточной неравномерности	—
6	Максимальный суточный рас­ход бытовых сточных вод	м3 /сут.
7	Суммарный среднесуточный расход от населенного пункта	м3/сут.
8	Максимальный суммарный суточный расход от населенного пункта	м3/сут.
9	Максимальный общий коэффициент неравномерности притока сточных вод	—
10	Минимальный общий коэффи­циент неравномерности притока сточных вод	—
11	Количество загрязняющих веществ на одного жителя	г/сут.
12	БПКполн осветленной жидкости на одного чел.	г/сут.
13	Среднечасовой расход сточных вод	м3/ч
14	Максимальный часовой расход	м3/ч
15	Минимальный часовой рас­ход	м3/ч
Продолжение таблицы 8.1
1	2	3	4	5
16	Средний секундный расход	л/с
17	Максимальный секундный расход	л/с.
18	Минимальный секундный расход	л/с
19	Среднее содержание взвешенных веществ	мг/л
20	Средняя концентрация загрязнений по БПК20	мг/л

 

Приемная камера

Исходя из расхода сточных вод принимаем приемную камеру [10, табл.5.1.]

Расчет решеток-дробилок

На станции очистки возможно проектирование решеток-дробилок. По расчетному расходу q_max м³/с подбираем по [10] решетки-дробилки. Определяем скорость течения сточной жидкости через щели барабана решетки

,                                                      (8.1)

где: N - число рабочих решеток-дробилок;

          F - суммарная площадь щелей в барабане решетки-дробилки м².

     Расчетная скорость течения сточной жидкости через щели барабана решетки сравниваем с нормативной.

 

 

                                3         5                 6                12                            10

 

 

К1         1              2             4               7                8               9    11          21

 

 

                                     18           17              16             14            13

                                                                              ввод                                                         22

                                                                  реагента

                                    15           19

 

 

                                                         20 утилизация

                                                                 осадка

 

Рис. 8.1. Схема полной биохимической очистки.

1 приемная камера;   2 – решетки;   3 - дробилки;   4 – песколовки;   5 - песковые площадки;   6 - утилизация песка; 7 - первичныеотстойники;   8 - аэротенки;   9 - вторичные отстойники;   10 - хлораторная;   11 - контактные резервуары;   12 - воздуходувная станция;   13 - насосная станция;   14 - илоуплотнители;   15 - резервные иловые площадки;   16 - метантанки;   I7 -- газгольдеры; 18 - котельная;   19 - механическое обезвоживание осадка; 20 - площадки складирования;   21 - выпуск в водоем;   22 – забор воды на собственные нужды станции.

Расчет песколовок

Расчет песколовок ведется на максимальный приток сточных вод. Длину песколовок (L_s, м) следует определять по формуле [1]:

 

L_s = 1000 ∙ k_s ∙ H_s ∙ V_s/ u₀  ,                             (8.2)

 

где k_s – коэффициент, принимаемый по [1, табл.27];

H_s – расчетная глубина песколовки, м;

V_s - скорость движения сточных вод, м/с, [1, табл.28],

u₀ – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц, для горизонтальных песколовок и диаметра частиц песка 0,2мм u₀ = 18,7мм/с.

Дальнейший расчет песколовок основан на проверке принятой типовой конструкции.

Определяем скорость потока сточных вод в песколовке при максимальном (q_max) и минимальном (q_min) секундном расходе [10]:

 

V_max = q_max / b ∙ h ∙ n,  м/с,

 

V_min = q_min/ b ∙ h ∙ n м/с

 

Нормативные величины скорости протока 0,15-0,3м/с должны быть выдержаны.

Определяем продолжительность протока сточных вод в песколовке при максимальном притоке (не менее 30 с).

 

T = L / V_max,                                                   (8.4)

 

Определяем количество песка, задерживаемого в песколовке:

 

W_n = p ∙ N_прив/1000 м³/сут,                             (8.5)

 

где: p – норма песка на одного человека в сутки 0,02 л [1].

Удаление песка из песколовки предусматривается при помощи скребковых механизмов (сдвиг песка в приямок) и гидроэлеваторов (подача пульпы на просушивание).

Для поддержания в горизонтальной песколовке постоянной скорости движения сточных вод на выходе из нее предусматривается водослив с широким порогом. При близких скоростях водослив можно не предусматривать.

В других случаях расчет водослива сводится к определению перепада между дном песколовки и порогом водослива P и ширины водослива b.

Определить величину перепада P можно, зная величину K_s — отношение максимального и минимального расходов и h_min - глубина воды в песколовке при минимальном расходе:

 

K_s = q_max / q_min,                                               (8.6)

 

h_min = q_min/n ∙ B ∙ V, м,                                    (8.7)

 

P = (h_max - k_q^2/3 h_min)/ (k_q^2/3 - 1),                        (8.8)