Очистка городских сточных вод

БПК_полн очищенных сточных вод L_ex= 22,87 мг/л.

 

Требуемый расчетный расход:

Q_расч =

 

Принимаем дозу ила а_i = 3 г/л и иловый индекс J = 100 см³/г:

 

 

 

Согласно СНиП 2.04.03-85 п. 6.145 в примечание величина Ri должна быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 – с илоскрёбами, 0,6 – при самотечном удалении ила.

 

Принимаем отстойники с илоcосами.

 

Определим БПК_полн сточных вод, поступающих в аэротенк с учетом разбавления рециркуляционным расходом по формуле:

 

 

Рассчитываем время пребывания сточной воды в аэротенке:

ч

 

 

 

Рассчитаем удельную  скорость окисления, мг БПК_полн на 1г беззольного вещества ила в 1ч, определяемая по формуле:

 

С – концентрация растворенного кислорода в аэротенке, равная 2 мг/л;

К_L – константа, характеризующая свойства органических загрязнений, равная 33 мг  БПК_полн /л (СНиП 2.04.03-85 табл 40);

К₀ = 0,625 мг О₂/л – константа характеризующая влияние кислорода;

j = 0,07л/г – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила.

 мг/(г*ч)

 

Определение Периода аэрации: (СНиП):

 

S – зольность ила, принимается равной 30%

К_р – коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания. К_р = 1,5

 

 

Проверим иловый индекс:

 

 

 

Определим нагрузку на ил:

 

 

По таблице 41 СНиП 2.04.03-85 методом интерполяции находим иловый индекс:

I = 134,9 см³/г.

 

Разница между иловыми индексами  считаем далее по методу интерполяции:

Принимаем иловый индекс I = 135.

По выше указанному расчету получим:

Ri = 0,68

L_mix = 91,13 мг/л

t_at= 1,12 ч.

= 25,49 мг/(г*ч)

t = 2,13 ч.

q_ср = 614

По таблице 40 СНиП, методом интерполяции, получаем иловый индекс I = 135.

 

Объем аэротенка рассчитываем на 8 часов:

 

м³

 

Принимаем аэротенк из четырех секций. Объем одной секции:

 

W_1сек = 12666м³

Принимаем 3 коридора глубиной 4,4м, шириной 9м, длиной 108м.

Ширина секции = 27м.

Ширина аэротенка = 27*4 = 108м.

Объем одного коридора: м³

Объем одной секции: м³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вторичные  отстойники

(Расчёт  радиальных отстойников)

 

Вторичные отстойники после аэротенков надлежит рассчитывать по гидростатической нагрузке, с учётом концентрации активного ила в аэротенке , его индекса и концентрации ила в осевтвлённой воде:

q_ssa = 4,5∙Kss∙H₁^0,8/(0,1∙Ji∙ai)^{0,5 - 0,01∙at}

Kss- коэффициент использования объёма зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников – 0,4.

a_t =3мг/л – концентрация ила в осветлённой воде

q_ssa = 4,5∙0,4∙3,7^0,8/(0,1∙135∙3)^{0,5 - 0,01}*¹⁵ =1,40м³/(м²/ч)

 

Общая площадь  поверхности  вторичных отстойников

 

F_общ = q_{расч .}/ q_ssa =3769,9 / 1,40= 2692,4 м²

 

Зададимся диаметром типового отстойника D = 24м, тогда площадь поверхности отстойника будет:

,

Число отстойников n получится:

шт.

Общий объём  вторичных отстойников:

 

W_общ= F *H= 452,2 * 3,4=1537,3м³

 

H = 3,4м– высота типового отстойника

 

Принимаем 6 радиальных отстойника диаметром 24 м, расчётным объёмом отстойника 1537 м³. Отстойник имеет глубину зоны отстаивания Н = 3,4м.

Теоретическое время осветления воды:

.

 

 

 

 

 

2.3. Дезинфекция сточных вод ультрафиолетом.

УФ обеззараживание

Q_ср=3923м³/ч

В блоке УФ-обеззараживания применены бактерицидные УФ установки фирмы НПО «ЛИТ», модель УДВ-24А700НО-10-500-В-КП производительностью 1000 м3/сут с амальгамными лампами,, предназначенные для обеззараживания воды ультрафиолетовым (УФ) излучением.

В соответствии с типом обрабатываемой воды бактерицидная УФ установка  удовлетворяет требованиям  «Питьевая вода», и СаНПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

 

 

 

Q_en=3923м³/ч

Расход с.в для одной установки q_ус=1000м3/ч,

тогда кол-во установок будет равно:

n=Q_en/q_с=3923/1000=3,92 ≈ 4установоки.

Принимаем 4 рабочих + 1 резервную.

Подсчитаем строительный обьем здания:

Согласно плану установки зона обслуживания одной установки 5х4м тогда  площадь будет:     V=5∙4∙5=100м²

Сигнализация о работе УФ установки  и ее отдельных компонентов может  быть выведена на удаленный пункт  контроля в операторную+ внешняя схема сигнализации (от шкафа питания и управления до удаленного пункта контроля)

Гарантийный срок службы на бактерицидную  УФ установку по обеззараживанию  воды ультрафиолетом «ЛИТ» составляет 2 года.

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ  ХАРАКТЕРИСТИКИ

Наименование показателей	Единица измерения	Значение
Условный диаметр входного и  выходного патрубков камеры обеззараживания	мм	500
Рабочее давление в камере обеззараживания, не более	МПа (бар1)	1 (10)
Разрежение  в камере обеззараживания,  не более	МПа (бар)	-0,01 (-0,1)
Тип лампы		DB 700HO-32
Количество  ламп в камере	шт.	24
Срок  службы лампы, не менее	ч	12000
Количество  включений/выключений в течение  срока службы, не более		5000
Тип блока промывки		БПР-15
Напряжение  питания	В	380/220±10%
Частота питающего напряжения	Гц	50/60
Номинальная потребляемая мощность	кВт	13,25
Коэффициент мощности, не менее		0,96
Тепловыделение  в шкафу управления	кВт	1,3
Габариты: камера обеззараживания шкаф управления	мм	2252×887×1782 606×639×2065
Масса, не более камера обеззараживания шкаф управления	кг	610 210
Объем камеры обеззараживания	м3	0,7
Длина ламповых кабелей, не более	м	20

 

 

 

 

 

 

 

3. Расчет сооружений по обработке осадка

Расчет количества осадка, идущего на сооружения по обработке  осадка.

 

Определим количество сырого осадка по сухому веществу:

, где

С – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающие на первичные отстойники, С = 189,9 мг/л.

Эфакт – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли единицы, Э = 0,21.

k – коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализов (равный 1,1 – 1,2). Принимаем равным 1,2.

Q – средний расчетный расход сточных вод, Q = 63360 м³/сут.

 

При удалении осадка из отстойников  плунжерными насосами влажность его можно принять равной 95%.

Определим объем сырого осадка:

, где

r - плотность осадка, равная 1 т/м³.

Вл – влажность СО, равная 95%.при удалении плунжерными насосами.

 

Расход избыточного активного ила И_изб.

Определим расход И_изб по сухому веществу:

, где

а – коэффициент прироста активного  ила (0,3 – 0,5 ), принимаем равным 0,3.

L_а – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, определяемое как:

L_а=172,32∙(1-0,2)=137,6 мг

Т.к. в процессе  осветления воды в первичных отстойниках происходит снижение концентрации загрязнений, фиксируемых БПК, примерно на 15-20%. Принимаем  среднее значение из приведенных значений 20%.

b – вынос активного ила из вторичных отстойников ( 12 –15 мг/л ), принимаем равным 15 мг/л.

 

 

Объем избыточного  активного ила:

 

В_л=99,5% – влажность неуплотненного активного ила.

Расчёт расхода  осадка и ила по беззольному веществу при зольности осадка Зос=30%, зольности активного ила З_ил=25% и гигроскопической влажности осадка и ила В_г и В_г' равной :В_г=100%-95%=5%,В’г=100%-99,5%=0,5%.

т/ сут

 

 т/ сут

 

5.2 Расчет илоуплотнителей

Расчет флотационного илоуплотнителя

 

Находим объем рециркуляционного  потока:

 

_где:

_{Wp - необходимое содержание воздуха в иловой смеси ,принимаемое не ниже 0,03 м³/м³}

_{h – рабочая глубина флотатора, м}

_{qв - количество растворенного воздуха, освободившегося при снижении давления из 1л жидкости, см³}

_{fн - степень насыщения воздухом в зависимости от температуры и давления.}

_{Pа - давление воздуха}

_{Исух - расход избыточного ила по сухому веществу, кг/сут}

 

Принимаем   

Wp=0,03   

Исух=9,26 т/сут ,или 9260кг/сут

h=1,4м  

qв=48 см³/л 

fn=0,6  

P_а=0,49МПа или 4,9 кгс/см²

 

Общий расход, поступающий во флотатор

Q=Q=V_ила + V_n = 1852+213 = 2065 м³/сут = 86 м³/ч

 

V_ила - объем избыточного активного ила,

Vп - объем рециркуляционного потока,

               Принимаем продолжительность уплотнения t=3ч, влажность уплотненного ила  = 97%. Полезная площадь поперечного  сечения илоуплотнителей:

F=Q/q*n,

где Q - общий расход, поступающий  во флотатор,

q - гидравлическая нагрузка на поверхность зеркала (рекомендуется не более 5 м³/м²ч)

n - количество флотаторов.

 F=86/(5*2)=8,6 м²

 

 

Принимаем илоуплотнителя D=4 м. Необходимая высота рабочей зоны при продолжительности уплотнения 8ч составит Н=0,3*8=2,4м

Общая высота илоуплотнителя при использовании илоскреба Н_о=2,4+0,3+0,3=3м.

 

 

Расчет метантенка

Расчет метантенков заключается в определении необходимого их объема в зависимости от количества поступающего в них сырого осадка и избыточного активного ила.  Расчёт расхода осадка и ила по беззольному веществу при зольности осадка Зос=30%, зольности активного ила Зил=25% и гигроскопической влажности осадка и ила Вг и Вг' равной 5%:

           т/ сут

 т/ сут

 

Мбез= Обез+ Ибез=2,01+6,16=8,17 т/сут

Мобщ= V_ос+ V_ил=308,6+60,6 = 369,2 м³/сут

Мсух= Осух+ Исух=3,03+9,26 = 12,29 т/сут

Средние значение зольности 

Зил=

    Зил  =%

Требуемый объём метантенка:

V₁= м³

        Д – суточная доза загрузки осадка в метантенк в %.

При влажности исходной  смеси 96%  доза загрузки для термофильного  режима составит Д=18%. Принимаем 2 типовых метантенка d=14м,  полезным объёмом одного резервуара 1600м³. Высота верхнего конуса 2,35  м, цилиндрической части 11,8 м , нижнего конуса 2,6 м.

Строительный  объем: здания обслуживания 2035 м³ , газового киоска 112 м³

Сумарный объем метантенков при этом окажется несколько больше требуемого, в связи с чем фактическая доза загрузки Д понизится:

Д_ф=369,2∙100/3200=11,53

Распад беззольного вещества:

R_r=R_lim-K_r*Д=46,24 - 0,24*11,53=43,47%

 

K_г =0,24 - коэффициент зависящий от влажности осадка(таблица 61 СНиП 2.04.03-85)

 

Максимально возможное сбраживания беззольного вещества осадка, т.е. предел сбраживания

R_lim=(а_о*О_без+а_и*И_без)/М_без=(53*2,014+44*6,16)/8,17=46,24%

а_о =53%, а_и  = 44% - пределы распада осадка и ила.

Выход газа:

Г_б'=( R_lim –K_r*Д)/100=(46,24-0,24*11,53)/100=0,434м³/кг

Суммарный выход газа:

Г= Г_б'*Мбез*1000=0,434*8,17*1000=3551,7 м³/сут

Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем  мокрые газгольдеры, вместимость которых  Vг, рассчитывается на 2-4 часовой выход газа:

              Vг м³

Принимаем 2  газгольдера V=300м³ с внутренним диаметром резервуара 9,3м, колокола 8,5 м, высота газгольдера 12,5 м, резервуара 5,92 м и колокола 6,88 м.

 

 

Расчет аварийных иловых площадок

Существование цеха механического  обезвоживания осадков позволяет  предусматривать только аварийные  иловые площадки, рассчитанные на объем  равный 20% годового количества осадка.

Влажность уплотненного осадка принимаем 96,5%. Тогда общее кол-во сбреженного осадка и активного  ила составит:

, где

Соответственно за год  количество сырого осадка и активного  ила составит

128151 м³/год. Для аварийных иловых площадок - 20%, что равно 25630 м³/год.

Годовая нагрузка на иловые площадки составит 2 м³/м²*год.

Необходимая площади иловых площадок будет равна 12815 м².

Принимаем карты размером 60 * 120 м. Тогда число карт равно:

 

Расчет фильтр-прессов

Количество сухого вещества обезвоженного осадка в сутки  определяется по зависимости:

            

где М_сух – количество осадка на станции;

Р – среднее значение влажности.

Принимаем производительность фильтр-прессов П=12 кг/ч (по табл.62 СНиП).

При работе фильтр-прессов 8 часов в сутки необходимая площадь фильтров составит:

           м²

Принимаем Фильтр-прессы "Envietes" к400.

с типоразмером (по ширине фильтрующих  полотен) 800 мм. 5600х800мм.

http://www.gsp-bmt.ru/services/4/41.html

Расчет здания промывки.

     В состав отделения входят: расходомерная камера, камеры смешения, промывки распределения, уплотнители сбреженного осадка,  жиросборники, камеры задвижек, насосная станция. Для расчета сооружений по обработке сброженного  осадка продолжительность выгрузки его из метантеков принимается 21 ч в 1 сутки.