Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области (стр. 12 из 20)
n2 – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в
процессе осаждения, n2 = 0,17 (черт.2 /1/);
U0 = 1000 0,5 2,5/(1155(0,5 2,5/0,5)0,17 = 0,93мм/с.
L = 0,0058 2,5/(0,5(0,00093 – 0,0000008) = 33,4м.
Принимаем L = 33м.
8.2. Сооружения для биологической очистки сточных вод.
8.2.1. Аэротенки.
В процессе биологической очистки сточных вод в аэротенках растворенные органические вещества, а также неосаждающиеся тонкодиспергированные и коллоидные вещества переходят в активный ил, обусловливая прирост исходной биомассы. Вновь образованный активный ил отделяется от очищенной воды только вместе с исходным илом, количество которого в аэротенке поддерживается в определенных пределах, и, следовательно, увеличение биомассы за счет ее прироста в аэротенке должно сопровождаться выводом соответствующего количества биомассы из системы биологической очистки.
Расчет аэротенка
Принимаем:
· дозу ила в аэротенке ai=3г/л;
· иловой индекс Ii =80см3/г;
· концентрацию растворенного кислорода CО2 =2 мг/л.
Рассчитаем степень рециркуляции активного ила по формуле 52 /1/:
Ri= = =032
БПКполн с учетом разбавления рециркулирующим расходом определяется по формуле 51(1):
Lmix = ==177,6 мг/л
где Len -БПКполн поступающий в аэротенк сточной воды, Len =229,7 мг/л
Lek - БПКполн очищенной воды. Lek =15 мг/л
Продолжительность обработки сточной воды а аэротенке определяется по формуле 56(1):
tat= * = * =1,6 ч
Принимаем tat = 2 часа в соответствии с примечанием 2 к формуле 49/1/
Доза ила в регенераторе определяется по формуле 55/1/.
ar = = = 7,7 г/л
Удельная скорость окисления определяется по формуле 49/1/ при дозе ила:
Р= ==15,7 мг/г ч
где Рmax -максимальная скорость окисления Рmax=85 мг/г ч
(табл..40/1/)
CO2 -концентрация растворенного кислорода CO2 =мг/л;
Kl -константа, характеризующая свойства органических
загрязняющих веществ Kl=33 мг/л (табл. 40/1/);
K0-константа, характеризующая влияние кислорода
K0=0,625 мг/л (табл. 40/1/);
j-коэффициент ингибирования продуктами распада активного
ила j=0,07 л/г (табл. 40/1/)
Продолжительность окисления загрязнений определяется по формуле 54 /1/:
t0= = =7,9 ч
Продолжительность регенерации определяется по
формуле:tч = t0 - tat
t0 с поправкой на температуру:
t0 = t0= * 7,9=8,5 ч.
Tч=8,5-2=6,5 ч
Расчетная продолжительность обработки вод
ta-r = tat (1+Ri)+tr Ri= 2(1+0,32)+6,5*0,32=4,72 час
Расчетный расход как среднечасовой приток за время обработки воды (7 час) в часы максимального расхода с 7 до 18 часов составляет:
Qср = 6,09+6,03+5,85+5,49+5,2+4,86+4,63=5,45% в сут
Расчетный расход qw =0,0545*20526,6=1118,7 м3/час
Объем аэротенка находим по формуле 58 /1/
Wat = tat (1 +Ri) qw = 2 (1 + 0,32) 1118,7 =2953,4 м3
Объем регенератора определяем по формуле 59 /1/
Wr = tr Ri qw =6,5 0,32 1118,7 = 2326,9 м3
Общий объемопределяем по формуле:
Wa-r = Wat + Wr = 2953,4 + 2326,9 = 5280,3 м3
Средняя доза ила в системе, аэротенк-регенератор:
ai ср = = = 5,0 г/л
Нагрузка на 1г без зольного вещества ила по формуле 53 /1/:
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 S lcor / Ba = 2,67 /4,5 = 30
Удельный расход воздуха определяем по формуле;
qair = ,
гдеqo-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 =15°C
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,
гдеha – глубина погружения аэратораha = 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/м3очищаемой 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 = ,
гдеQ – 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