Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод (стр. 11 из 28)

1 + R 1 + 0.46

Продолжительность регенерации ила определена по формуле:

t_r = t₀ - t_at = 10.84 - 1.52 = 9.32 ч. (3.33)

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

t_at-r = (1 + Ri) * tat + Ri * tr, ч (3.34)

t_at-r = (1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 = 6.51 ч.

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

W_at = t_at * (1 + R_i) * q_w, м³,(3.35)

W_at = 1.52 * (1 + 0.46) * 918.87 = 2039 м³.

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

W_r = t_r * R_i * q_w(3.36)

W_r = 9.32 * 0.46 * 918.87 = 3940 м³.

Общий объем аэротенка с регенератором определю по формуле:

W = W_at + W_r = 2039 + 3940 = 5979 м³. (3.37)

Для уточнения величины принятого ранее илового индекса I_i, определена средняя доза ила в системе ‘’аэротенк-регенератор’’:

(1 + R_i) * t_at + R_i * t_r * a_r

a_ср = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾, г/л. (3.38)

t_at-r

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

a_ср = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 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 * (L_en - L_ex) 24 * (294.7 - 15)

q_i = ¾¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 463.23 мг/г. (3.39)

a_ср * (1 - s) * t_at-r 3.18 * (1 - 0.3) * 6.51

По табл. 41 [1] при этом значении q_i для городских сточных вод I_i = 89.5 см³/г, что отличается от ранее принятого I_i = 90 см³/г.

С учетом скорректированного значения I_i по формуле (52) [1] уточняется величина коэффициента рециркуляции:

3.5

R_i = ¾¾¾¾¾¾ = 0.46.

1000/89.5 - 3.5

Поскольку полученное значение степени рециркуляции не отличается от предыдущего, то принимаем R_i = 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:

(W_r/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:

t_ф = W_общ/q_w = 7560/918.87 = 8.23 ч. (3.40)

Для расчета вторичных отстойников уточняется доза ила в аэротенке:

W_общ * a_i.mix

a_i = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾, г/л,(3.41)

W_atm + (1.2 * R_i + 1) * W_r

7560 * 3.5

a_i = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 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 * K_ss * H_set^0.8

q_ssa = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾, м³/(м² * ч),(3.42)

(0.1 * I_i * a_i)^{0.5 - 0.01 * At}

где A_t - концентрация ила в осветленной воде, следует принимать A_t ³ 10 мг/л по [1]; принимаем A_t = 15 мг/л.

4.5 * 0.85 * 1^0.8

q_ssa = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 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 q_пл = 80 - 120 л/мин.

Удельный расход воздуха q_air, м³/м³, очищаемой воды при пневматической системе аэрации определен по формуле:

q₀ * (L_en - L_ex)

q_air = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾. (3.43)

K₁ * K₂ * K_т * K₃ * (C_a - 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 f_az/f_atпо табл. 42 [1]; принимаем в первом приближении f_az/f_at = 0.1 K₁ = 1.47;

K₂ - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов h_aи принимаемый по табл. 43 [1];

K₂ = 2.8 при h_a = H - 0/3 = 5 - 0.3 = 4.7 м;

K_т - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который определен по формуле (62)[1]:

K_т = 1 + 0.02 * (T_w - 20) = 1 + 0.02 * (12 - 20) = 0.84 (3.44)

здесь T_w - среднемесячная температура воды за летний период,°С;

K₃ - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0.85;

C_a - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по формуле (63) [1]:

C_a = (1 + h_a/20.6) * C_т, (3.45)

здесь С_т - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, определяемая по формуле:

475 - 26.5 * С_s 475 - 26.5 * 3

С_т = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾ = 8.7, (3.46)

33.5 + T_w 33.5 + 12

где C_s - солесодержание воды, г/л; С_s = 3 г/л.

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

1.1 * (294.7 - 15)

q_air = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 12.06 м³/м³.

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

Интенсивность аэрации определена по формуле:

q_air * H_at 12.06 * 5

I_a = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 39.67 м³/(м² * ч),(3.47)

t_at 1.52

где H_at - рабочая глубина аэротенка, м.

Проверка:

I_a.min < I_a > I_a.max

При этом I_a.max принимается по табл. 42 [1], в зависимости от соотношения f_az/f_at, а I_a.min - по табл.43 [1], в зависимости от глубины погружения аэратора h_a. Поскольку полученная интенсивность аэрации I_a > I_a.max, необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны. Принимаем f_az/f_at = 0.35, тогда K₁ = 1.92.

1.1 * (294.7 - 15)

q_air = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 9.23 м³/м³.

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

9.23 * 5

I_a = ¾¾¾¾ = 30.37 м³/(м² * ч).

1.52

Проверка:

I_a.min < I_a < I_a.max.

где I_a.min = 3.15 м³/(м² * ч),

I_a.max = 35 м³/(м² * ч).

Общее количество воздуха W_в, м³/ч, подаваемое в аэротенки, определено по формуле:

W_в = q_air * q_w = 9.23 * 918.87 = 8564 м³/ч.

Прирост активного ила определен по формуле:

P_i = 0.8 * C_cdp + K_g * L_en, мг/л, (3.48)

где C_cdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л;

С * (100 - Э) 255.4 * (100 - 70)

C_cdp = ¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 76.62 мг/л;

100 100

K_g - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод K_g = 0.3.

P_i = 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 q_ssa, 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 * Q_max.ч

F₀ = ¾¾¾¾¾, м²,(3.49)

q_ssa

1.3 * 918.87

F₀ = ¾¾¾¾¾¾ = 1271 м².

0.94

Диаметр одного отстойника определен по формуле:

_____ ________

/ 4 * F₀ / 4 * 1271

D = / ¾¾¾ = / ¾¾¾¾ = 28.5 м. (3.50)

Ö n * pÖ 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:

Q_max.ч^д 1803.2

q_ssa = ¾¾¾ = ¾¾¾ = 0.85 м³/(м² * ч)

F₀’ 2119.5

где F₀’ - площадь трех отстойников, м²;

p * D² 3.14 * 30²

F₀’ = n * ¾¾¾ = 3 * ¾¾¾¾ = 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:

W_max = a * Q_max.ч = 0.003 * 918.87 = 2.76 кг/ч, (3.51)

где Q_max.ч - часовой расход сточных вод в час максимального водоотведения, м³/ч.

Среднечасовой расход хлора:

Q_сут 13775.7

W_ср = a * ¾¾ = 0.003 * ¾¾¾ = 1.72 кг/ч, (3.52)

24 24

Суточный расход хлора:

W_сут = W_ср * 24 = 1.72 * 24 = 41.28 кг/сут. (3.53)

Месячный расход хлора:

W_мес = W_сут * 30 = 41.28 * 30 = 1238 кг/мес. (3.54)

После реконструкции, при увеличении расхода стоков во время дождя расход хлора составит:

Потребный максимальный расход хлора определен по формуле (3.51):

W_max = 0.003 * 1803.2 = 5.41 кг/ч,

Среднечасовой расход хлора определен по формуле (3.52):

38083.6

W_ср = 0.003 * ¾¾¾ = 4.76 кг/ч,

24

Суточный расход хлора определен по формуле (3.53):

W_сут = 4.76 * 24 = 114.24 кг/сут.

Для приготовления и дозирования раствора хлора в хлораторной предусмотрена установка двух вакуумных хлораторов ЛОНИИ-100 производительностью каждый 3 кг/ч. Один хлоратор рабочий, второй - резервный. Для смешения воды с хлором предусмотрено устройство смесителя типа ‘’лоток Паршаля’’, общая длина которого 13.63 м, ширина горловины и = 500 мм, ширина подводящего лотка B = 600 мм, длина лотка смесителя L = 6.1 м, потери напора в смесителе Dh составляют 0.20 м.