Формирование, отведение и очистка сточных вод предприятия

Для расчета аэротенков, предназначенных для очистки  городских сточных вод, степень  регенерации R_r задается по данным исследований или по опыту эксплуатации.

В данном случае степень  регенерации принимается R_r = 0,3 (объем, занятый регенератором, составляет 30 %).

 

м³

6) Объем регенератора W_r = 14250 – 9965 = 4285 м³.

7) С учетом величины  периода аэрации следует уточнить  нагрузку на ил, а затем значения  илового индекса. По формуле  (53) СНиП определим значения q_i

мг/(г·сут)

По табл. 41 СНиП при  этом значении q_i для сточных вод: J = 120 cм³/г, что отличается от ранее принятого J = 100 cм³/г.

8) С учетом проектирования  значения J по формуле (52) СНиП 2.04.03-85 уточняется величина коэффициента рециркуляции

Принимаем трёхкоридорный, 2-х секционный аэротенк АР-3-6-5 с шириной коридора 6 м, глубиной 5 м, длина коридора L = 84 м.

W_кор = 6·5·3·84 = 7560 м³.

Общий объём W_at = 7560·2 = 15120 м³.

ч

Это значение приблизительно равно расчётному, следовательно, аэротенк рассчитан правильно.

 

Вторичный отстойник

 

В соответствии со СНиП вторичные  отстойники рассчитываются на нагрузку по очищенной сточной воде на поверхность вторичных отстойников по формуле:

 

 м³/(м²×ч)

 

где - гидравлическая крупность биоплёнки, при полной биологической очистки 1,4 мм/с, значение коэффициента следует принимать по п 6.61 СНиПа.

Площадь поверхности  зеркала вторичных отстойников будет составлять

 

 м²

 

Принимаем число отстойников n=3 радиального типа и вычисляем диаметр каждого отстойника:

 

 м

 

Таким образом  в результате принимаем 3 радиальных отстойника диаметром 18 метров.

Эффект осветления – 60 %. Тогда получаем:

 

Определим концентрацию взвешенных веществ в воде, выходящей  из отстойника:

 

мг/л

 

Эффективность снижения БПК_полн в вторичных отстойниках составляет:

Э^БПК = 0,6×Э_ф = 0,6×60 = 36 %.

 

Определим концентрацию БПК_полн в воде, выходящей из отстойника:

мг/л

Расчёт аэротенка 2 ступени

 

а) Расчёт объёма аэротенка. Принимаем аэротенк-вытеснитель.

1) Определяем степень  рециркуляции активного ила:

J – иловый индекс, зависящий от нагрузки загрязнений на ил. Предварительно J = 100 см³/г.

2) Определим удельную  скорость окисления органических  загрязнений по формуле (49) СНиП:

мг/ч

С₀ = 2 мг/л – содержание растворённого кислорода;

r_max – максимальная скорость окисления, мг/(г×ч), принимаемая по табл. 40;

k_e – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, (мг×БПК_полн)/л, и принимаемая по табл. 40;

k₀ – константа, характеризующая влияние кислорода, (мг×О₂)/л, и принимаемая по табл. 40;

j – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г, принимаемый по табл. 40.

3) Общий период окисления  при ρ = 45,1 рассчитываем по формуле  (48) СНиП

ч

 

где  L_en – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

L_ex – БПК_полн очищенной воды, мг/л;

s – зольность   ила,  принимаемая   по табл. 40;

4) Общий объем аэротенка  и регенератора

W_atm + W_г = q_max∙t_atm = 1500∙4,3 = 6450 м³.

5) Общий объем аэротенка определяется по формуле

Для расчета аэротенков, предназначенных  для очистки городских сточных  вод, степень регенерации R_r задается по данным исследований или по опыту эксплуатации.

В данном случае степень  регенерации принимается R_r = 0,3 (объем, занятый регенератором, составляет 30 %).

м³

6) Объем регенератора W_r = 6450 – 4510 = 1940 м³.

7) С учетом величины  периода аэрации следует уточнить  нагрузку на ил, а затем значения  илового индекса. По формуле  (53) СНиП определим значения q_i

мг/(г·сут)

По табл. 41 СНиП при  этом значении q_i для сточных вод: J = 120 cм³/г, что отличается от ранее принятого J = 100 cм³/г.

8) С учетом проектирования  значения J по формуле (52) СНиП 2.04.03-85 уточняется величина коэффициента рециркуляции

Принимаем трёхкоридорный, 2-х секционный аэротенк АР-3-6-4,4 с  шириной коридора 6 м, глубиной 4,4 м, длина коридора L = 48 м.

Объём трёх коридоров:

W_аt = 6·4,4·3·84 = 6653 м³.

 

ч

 

Это значение приблизительно равно расчётному, следовательно, аэротенк рассчитан правильно.

 

Третичные отстойники

 

В соответствии со СНиП вторичные  отстойники рассчитываются на нагрузку по очищенной сточной воде на поверхность вторичных отстойников по формуле:

 

 м³/(м²×ч)

где - гидравлическая крупность биоплёнки, при полной биологической очистки 1,4 мм/с, значение коэффициента следует принимать по п 6.61 СНиПа.

Площадь поверхности зеркала вторичных отстойников будет составлять

 

 м²

 

Принимаем число отстойников n=3 радиального типа и вычисляем диаметр каждого отстойника:

 

 м

 

Таким образом  в результате принимаем 3 радиальных отстойника диаметром 18 метров.

Дезинфекция сточных  вод

 

Для уничтожения патогенных микробов и исключения заражения  водоемов этими микробами сточные воды перед спуском в водоемы должны обеззараживаться (дезинфекция).

Дезинфекцию производим хлором. Расчётная доза хлора 3 г/м³.

Определяем количество хлора, расходуемого за 1 час при  максимальном расходе сточных вод:

 кг/час

Подбираем по расходу  хлора типовую хлораторную производительностью 20 кг/ч, которая будет совмещена с расходным складом хлора на 15 тонн, хранение хлора будет в контейнерах вместимостью 500 кг.

Для получения хлорной  воды хлораторная обеспечивается подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0,4 МПа и расходом:

Q = q_хл·q_в = 15·0,4 = 6 м³/ч

где 0,4 – количество воды в м³, расходуемое на 1 кг хлора.

Для обеспечения контакта хлора со сточной водой проектируем  контактные резервуары по типу горизонтальных отстойников.

м³

t = 30 мин – продолжительность контакта хлора со сточной водой.

Длина резервуара L_р = 30 м.

Площадь поперечного сечения резервуаров: м²

При ширине типовых контактных резервуаров 4 м и их глубине 2,2 м  поперечное сечение одного резервуара составит:

м²

Количество устанавливаемых  на станции контактных резервуаров составит:

n = 25/8,8 = 3,8, принимаем 4 контактных резервуара.

W = b·L·h = 3·30·2,2 = 198 м³.

Тогда время контакта в них составит: t = 3·198/1500 = 0,5 ч или 30 мин.

Скорость воды в отводящих  лотках v = 0,5 м/с. Длина от ближайшей точки выпуска воды из контактного резервуара до выпуска в водоём должна составлять не менее:

l_л = 2∙t·v = 2·30·0,5 = 30 м.

Ввод хлорной воды в сточную воду осуществляется через  диффузоры, обеспечивающие смешение хлорной  воды с обрабатываемыми стоками, и устанавливаемые в резервуарах.

 

Сооружения  для механической обработки осадка

 

Расход осадка по сухому веществу Q_сух при эффекте отстаивания Э=50 %, коэффициенте, учитывающем увеличение объёма осадка, К_ос=1,15 определяется по формуле:

 

 т/сут

 

Количество активного  ила после третичных отстойников  при коэффициенте прироста его К_а.и.=1,15 и выносе её b=15 мг/л подсчитывается по формуле:

 

 т/сут

 

Расход сырого осадка Q_ос и активного ила Q_а.и. при влажности осадка W_ос=94 %, активного ила W_б.п.=96 % составит

 

 м³/сут

 м³/сут

 

где и - плотность соответственно осадка и активного ила, принимаем равной 1 т/м³.

Расход смеси сырого осадка и биоплёнки равен

 

 м³/сут

 

Для обезвоживания осадка принимаем вакуум-фильтры, производимость которых принимаем по таблице 62 СНиП 2.04.03-85. Д_ос=25 кг/м²×ч.

Необходимую площадь  вакуум-фильтров определяем по формуле:

 

 м²

где - время непрерывной работы вакуум-фильтра в течение суток, ч.

Принимаем 2 рабочих и 1 резервный барабанные вакуум-фильтры  марки БОУ-10 – 2,6 (БсхОУ-10-2,6).Диаметр  барабана 2612(2600) мм, Частота вращения 0,13…2 мин^-1.Мощность электродвигателя привода барабана 2,2 кВт, Габаритные размеры 3420´3320´3415 мм.

 

Иловые площадки

 

При проектировании механического  обезвоживания осадков необходимо предусматривать возможность обработки  двухмесячного объёма осадка дополнительными методами (п.6.386 СНиП 2.04.03-85). Принимаем аварийные иловые площадки на естественном основании при загрузке осадка 1,0 м³/м²×год.

Площадь аварийных площадок определяем по формуле:

 

 м²

 

Принимаем 4 иловых площадки размером А´В=30´80 каждая.