Очистка сточных вод

Потери на выход  в водоем определяем по формуле:

h_вых=(V₁+V₂)²/2*9.81,

где V₁ - скорость сточной жидкости в трубе;

       \/₂ - скорость в водоеме, принимается равной нулю, так как скорость водоема создается не потоком сточной жидкости, а присуща самому водоему.

h_вых= (0,7+0)²/2*9,81 = 0,025

Местные сопротивления, м, вычисляем по формуле:

h_м=Sx*j*(V²/2*9.81),

где V - расчетная  скорость движения, м/с;

       x - коэффициент местного сопротивления, принимаем равный 1,5;

       j- поправка к местным сопротивлениям, принимаем равной 1,16.

h_м = 1,5*1,16*(0,7²/ 2*9,81) = 0,043 м.

Отметка воды в  береговом колодце должна быть выше максимального горизонта воды в водоем 1% обеспеченности на величину суммы потерь в выпуске.

7.5. Сооружения  по обработке осадка сточных  вод

Высокие концентрации органических веществ в сыром  осадке и активном иле вызывают способность их быстро загнивать, а высокая бактериальная загрязненность и наличие яиц гельминтов вызывают опасность возникновения инфекций. В связи с этим осадок подвергают обеззараживанию (нагреванием, дегельминтизацией, компостированием, анаэробным сбраживанием), обезвоживанию (сушкой его на иловых площадках, термической сушкой, механическим обезвоживанием на вакуум-фильтрах, центрифугах или фильтр-прессах, сжиганием).

7.5.1. Метантенки

Обычно в  метантенки подается смесь сырого осадка из первичных отстойников, избыточного уплотнения активного ила из вторичных отстойников. Допускается подача в метантенки отбросов с решеток после их дробления.

Определяем  объем смеси осадков W_tot, м^з/cym, по формуле:

W_tot=W_n.6+Q_mud,

.где W_n.6 - колическтво избыточного активного ила после биофильтров, м³/сут;

        Q_mud – объем задерживаемого в отстойниках осадка,  м^з/ч.

W_tot= 98+ 6,44 = 104,44 м³/сут.

Влажность смеси  осадков Р_ср, %, равна:

P_cp=ΣW_i*P_i/W_tot,

где W_i и P_i - сумма произведений объема осадка, м^з/cym, из отдельных сооружений и их влажности.

Р_ср=98*99,2+6,44*94,5/104,44=92 %.

Так как Р_ср не более 94 %, то осадки сбраживаем в термофильном  режиме, при температуре 53 °С. Для нагрева осадка требуется 25-40 кг острого пара.

Определяем  объем метантенков, м³:

W_mt=W_tot*100/D_mt

где D_mt - суточная доза загрузки в метантенк, %, принимаемая согласно [1, таблица 59].

W_mt=104,44*100/14=746 м³.

Принимаем два  метантенка и их типовые размеры  согласно [8, табл. 36.5]. Основные параметры метантенка:

- диаметр, м – 12,5;

- полезный объем  одного резервуара, м³ - 1000;

высота, м:

- верхнего конуса - 1,9;

- цилиндрической  части-6,5;                          

• нижнего конуса – 2,15;

Уточняем суточную дозу загрузки в метантенк, %:

D_mt=(W_tot*100)/W^Т_mt,

где W^Т_mt- табличная величина объема метантенков.

D_mt=(104,44*100)/1000=10,44.

Далее определяем распад беззольного вещества осадка Rr, %, по формуле:

R_r=R_lim-K_rD_mt,

где R_lim - средняя величина возможного предела сбраживания, %;

       К_г - коэффициент, зависящий от влажности осадка, принимаемый по [1, табл. 61];

       R_lim= 53 %,  средняя величина возможного предела сбраживания для осадка из первичного отстойника.

R_r=53-0,56*10,44=47,2 %.

Количество  газа, полученное при сбраживании   осадков G_газ, м^з/cym, определяем по формуле:

G_газ=[W_отб *(100-P_отб/100)+W_отст*(100-Р_mud/100)*0.73],

G_газ=[(3,1*(100-99,2/100)+3493,13*(100-94,5/100) ]*0,73 = 252812,8 м³/сут

 

Объем газа V_газ, м³/сут, при его объемном весе g_о=1 кг/м³ равен:

V_газ=G_газ*g_о,

V_газ =252812,8 *1=252812,8  м³/сут.

7.5.2. Газгольдеры

Учитывая неравномерность  выхода газа из метантенков, в целях  максимального его использования на площадках очистных сооружений устанавливаем газгольдеры (для сбора, хранения и последующего использования газа), позволяющие поддерживать постоянное давление в газовой сети.

Емкость газгольдеров W_газ, м³, принимаем равной притоку газа за время t=2-4 часа, т. е.

W_газ =V_газ*t/24,

W_газ=252812,8  *3/24 = 31601,6м³.

Принимаем пять газгольдеров.

 По (8, табл. 36.6] принимаем типовые размеры газгольдеров:

•   объем, м³ - 6000;

внутренний  диаметр, м:

- резервуара  – 26,9;

- колокола –  26,1;

высота, м:

- газгольдера-24,2;

- резервуара  – 11,75;

- колокола –  12,05.

Количество  тепла S_o, ккал/сут, требуемое для нагрева осадка до расчетной температуры t_сб, учитывая режим сбраживания (53°С), согласно [1, п. 3.68], принимаем равным:

S_o=S*(t_сб-t_o)*W_tot* (1+∆/h),

где S - удельное количество тепла, потребное для подогрева осадка, равное 1350 ккал/м ³град [1];

       t_o - минимальная температура осадка в зимний период времени, равная температуре сточных вод в тот же период;

       ∆ - потери тепла при его передаче, составляющие 0,1 от общего количества тепла;

       h- к. п.д. котельной, равный 0,65.

S_o = 1350*(53-15)*104,44*(1+0,1/0,65) = 6182044,62 ккал/сут.

При сжигании газа теплотворной способностью 5000 ккал/м³ [1] количество тепла, выделяющегося при сжигании, 82, ккал, составит:

S₂= V_газ *5000,

S₂=252812,8*5000 = 1264064000 ккал.

8.5.3. Иловые площадки

Для обезвоживания  сырых или сброженных осадков  применяем иловые площадки на естественном основании.

Площадь иловых площадок Fun. с учетом валиков и дорог составит, м²:

F_ип=1,2* [(W_общ*365)/(m*q_o),

где  q_o - нагрузка, м³/м² год;

       m - климатический коэффициент, принимаемый по [1, черт. 3];

       W_общ - количество осадка, м^з/cym.

F_ип=1,2*[(104,44*365)/0,8 *1] = 57180,9 м².

При напуске осадка слоем h=0,25 м площадь залива Fзал, м², определяем по формуле:

F_зал=W_общ/h,

F_зал=104,44/0,25=417,76 м².

Принимая размеры  одной карты f=b*z=100x100 м², рассчитываем число карт площадок, шт:

n=F_пол/f,

где F_noл - полезная площадь, определяемая по формуле:

F_пол=W_общ*365/mq_о,

F_non=104,44*365/0,8*1=47650,75 м²;

п=47560,75/10000=5 шт

Количество  сухого осадка W_сух, м³, влажностью Р₂=75 % при его исходной влажности Р_ср равно:

W_сух=W_общ*365(100-Р_ср)/(100-Р₂),

W_cyx=104,44*365(100-96)/(100-75)=6099,3 м³.

8. Компоновка  генерального плана очистной  станции

После выполнения гидравлических и технологических  расчетов отдельных сооружений очистной станции и их элементов, сечений лотков и трубопроводов, соединяющих сооружения между собой, приступаем к составлению генплана очистной станции. Площадку очистных сооружений располагаем с учетом п. 2 данного курсового проекта.

На генплан наносим  расположение всех сооружений очистной станции (основных и вспомогательных), подводящих и отводящих открытых лотков, трубопроводов, указываем трассы газопроводов, дренажей, дорог, ограждений, озеленение территории.

Сооружения, в  которых возможно выделение взрывоопасных  и пожароопасных газов и паров - метантенки, газгольдеры - удаляем от других сооружений, дорог на расстояния в соответствии с требованиями правил техники безопасности согласно [4, разд. 9).

К каждому сооружению и зданию обеспечиваем подъезд с  шириной дороги 3,5 м (одностороннее  движение) или 5,5 м (двухстороннее движение). Радиус поворота дорог принимаем равным 8 м.

На очистной станции предусматриваем аварийный  коллектор для выпуска сточных  вод. Он берет начало от приемной камеры, идет вдоль сооружений и присоединяется к выпуску очищенной сточной воды в колодце после контактных резервуаров. К выпуску присоединяем выпуски от крупных сооружений очистной станции на случай опорожнения их для ремонта или строительных работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список  используемой литературы

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. -72с.

2. Яковлев С.  В., Карелин Я. А., Ласков Ю.М., Калицун  В. И. Водоот-ведение и очистка  сточных вод. - М.: Стройиздат, 1996. - 591 с.

3. Справочник  по очистке природных и сточных вод /Паэль Л. Л, Кару Я.Я., МельдерХ.А., Репин Б.Н. - М.: Высшая школа, 1994. - 336 с.

4. Очистка сточных  вод города /Рехтин А.Ф. Методические  указания по составлению курсового проекта "Очистные сооружения канализации". Томск.: ТГАСУ, 1998. - 51 с.

5. Очистка сточных вод города /Рехтин А.Ф. Приложения к методическим указаниям по составлению курсового проекта "Очистные сооружения канализации". Томск.: ТГАСУ, 1998. -35с.

6. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для гидравлического  расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Павловского Н.Н..- М.: Стройиздат, 1987.-152 с.

7. Примеры расчетов  канализационных сооружений/Ласков  Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В. И. - М.: Стройиздат, 1987. - 255 с.

8. Канализация  населенных мест и промышленных  предприятий/ Лихачев Н.И., Ларин И.И., Хаскин С.А. и др.; под ред. Самохина В.Н. - 2-е изд. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

9. Насосы. Каталог-справочник. Изд. 3-е, испр. - М.: Государственное научно-техническое изд-во машиностроительной литературы, 1960. - 720 с.

10. Насосы центробежные  двустороннего входа. Основные  параметры. ГОСТ 10272-87. - 234 с.