Реконструкция очистных сооружений биологической очистки

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

Kss- коэффициент использования объёма зоны отстаивания, принимаемый для вертикальных отстойников– 0,65.

at =15 мг/л – концентрация ила в осветлённой воде , следует принимать не менее 10 мг/л

qssa = 4,5∙0,65∙3,8^0,8/(0,1∙72,92∙3,87)^{0,5 - 0,01}*¹⁵ = 2.89м³/(м² /ч)

Определим площадь всех отстойников  F, м²:

 

Принимаем к расчету построенные  отстойники в количестве 4 шт. (2 отстойника переоборудуются в илоуплотнители)

1. Задаемся диаметром отстойников D_set=6 м.

Определим площадь поверхности  отстойника

 

Максимальный пропускной расход  одного проектируемого отстойника:

 

Тогда, 4 отстойника будут  пропускать  

 

2. Необходимо рассчитать дополнительно возводимые отстойники

 

Задаемся диаметром отстойников  D_set=9 м.

Определим площадь поверхности  отстойника

 

Максимальный пропускной расход  одного проектируемого отстойника:

 

Определим число отстойников  n:

 

Принимаем: необходимо достроить 2 вторичных вертикальных  отстойника  диаметром D=9 м.

 

4.7. Блок обеззараживания воды ультрафиолетом

Qср=735м3/ч

В блоке УФ-обеззараживания  применены бактерицидные УФ установки  «Лазурь М-250» производительностью 250м3/сут с амальгамными лампами,, предназначенные для обеззараживания воды ультрафиолетовым (УФ) излучением и ультразвуком (УЗ). Особенностью УФ установки является одновременное применение в ней ультрафиолетовой (УФ) лампы, обладающей мощным бактерицидным действием и ультразвукового (УЗ) излучателя, повышающего эффективность работы установки..

В соответствии с типом  обрабатываемой воды бактерицидная  УФ установка удовлетворяет требованиям МУ 2.1.4719-98«Санитарный надзор за применением ультрафиолетового излучения в технологии подготовки питьевой воды», МУ 2.1.5.732-99 «Санитарно-эпидемиологический контроль за обеззараживанием сточных вод ультрафиолетовым излучением», МУ 3.2.1757-03 "Профилактика паразитарных болезней. Санитарно-паразитологическая оценка эффективности обеззараживания воды ультрафиолетовым излучением" и обеспечивает обеззараживание УФ излучением до норм, установленных СаНПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода», и СаНПиН 2.1.5.980-00 «Гигиенические требования к охране поверхностных вод».

 

Qen=735м3/ч

Расход с.в для одной секции Лазурь М-250qс=250м3/ч, тогда кол-во лам будет равно:

n=Qen/qс=735/250=2,94 =3 установки

Общий вид и план установки Лазурь М-250.

1.Фотохимический реактор,2.Шкаф  управления. 3.Уф лампа .4.Защитная  кварцевая трубка. 5.муфта. 6.защитный  колпак .7.Опора .8.Уз излучатель .9.Заземление .10.Слив воды .11.Кран отбора поб  .12.подставка .13.УФ-датчик.

 

 

 

 

 

Подсчитаем строительный обьем здания:

Согласно плану установки  зона обслуживания одной установки 2.2*3.72м тогда обьем будет:     V=2.2*3.72*n=2.2*3.72*3=24,6м2

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)

 

5. Расчет сооружений по обработке осадка

5.1. Расчет количества осадка, идущего на сооружения по обработке осадка.

Количество сырого осадка (СО).

Определим количество сырого осадка по сухому веществу:

 

где

• С – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающие на первичные отстойники, С = 195.03 мг/л.
• Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, доли единицы, Э = 0,215.
• 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 1,1.
• Q – средний расчетный расход сточных вод, Q = 15000 м³/сут.

 

Определим объем сырого осадка:

 

• - плотность осадка, принимаем 1 т/м³.
• Вл – влажность СО, равная 95%.

 

Осадок:0.7т/сут,

Расход избыточного  активного ила АИ_изб.

Определим прирост АИ_изб :

 

•  – коэффициент прироста активного ила 0,3 для городских сточных вод.
• L_en – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, равное 212.5 мг/л.
• С_в – выход взвешенных веществ из первичных отстойников, принимаем равным 150мг/л.

 

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_en – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, равное 212.5 мг/л.

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.

5.2. Расчет илоуплотнителей

Объем  илоуплотнителя:

 

• t_упл – время уплотнения осадка, равная 10 – 12 часов, принимаем равным 10 часов.

Т.к. мы переоборудуем вторичные  отстойники в илоуплотнители, то объем одного вертикального илоуплотнителяW_тип =107 м³. Тогда количество илоуплотнителей будет равно:

 

Принимаем 2 вертикальных илоуплотнителядиаметром 6 м.

Определим объем уплотненного избыточного активного ила

 

•  – влажность уплотненного АИ_изб, равная 98 %.

5.3. Расчет аэробных стабилизаторов

т/ сут

 т/ сут

Общий расход осадков на станции:

По сухому веществу: М_сух = О_сух + И_сух = 0,7 + 2,6 = 3,3 т/сут;

По беззольному веществу: М_без = О_без + И_без = 0,47 + 1,8 = 2,27 т/сут;

По объему смеси фактической  влажности: М_общ = V_ос + V’_ил = 13,8 + 130 = 143,8 м³/сут.

Возраст ила:

 

• время обработки воды в аэротенке (14 ч),
• доза ила (3,87 г/л),
• количество взвешенных веществ поступающих в аэротенк (150 мг/л) .

 

Время стабилизации активного  ила в стабилизаторе:

 

• температура СВ в аэротенке (18°С),
• температура АИ в стабилизаторе (15°С),

 

Общее время стабилизации осадка и активного ила:

 

• где B = О_без / M_без = 0,47/2,27 = 0,21.

Удельный расход кислорода  на активный ил:

 

Общий расход кислорода:

 

 

Принимаем в качестве аэробного  стабилизатора бывший аэротенк объемом 648 м3 и достраиваем 1 аналогичную  секцию - трехкоридорный аэробный стабилизатор с шириной коридора 3 м, длиной 12 м и глубиной 3 м.

Vодной секции = 12*(3*3)*3=324 м3

V общий = 324*3=972 м3

Отстаивание и уплотнение аэробно стабилизированных осадков  должны производиться в течение 1,5...5 часов в специально выделенной отстойной зоне, устраиваемой внутри аэрационного сооружения или в отстойниках. Иловая вода должна направляться в  аэротенки.

5.4. Расчет уплотнителей стабилизированного ила

Объем  илоуплотнителя:

 

• t_упл – время уплотнения осадка, равная 1,5 – 5 часа, принимаем равным 5 часов.

Принимаем 1 вертикальный илоуплотнитель диаметром 4 м.

Определим объем уплотненного избыточного активного ила

 

Влажность  уплотненного осадка 96,5%

Расчет  аварийных иловых площадок

Количество осадка 143,8 м³/сут проектируем на 20% осадка тогда в год                            143,8*365дней*0,2=11227,4 м³/год.

Принимаем иловые площадки на искусственном основании с  дренажом.

Определим полезную площадь  иловых площадок:

, где

V_ос – годовой объем осадка, V_ос = 11227,4 м³/год.

q_ил – нагрузка на площадку, составляющая 2 м³/м².

м²

Общая площадь иловых площадок составит:

F_общ = 1,2 * F_пол = 1,2 *5613,7=6736,4 м².

1,2 – коэффициент, учитывающий  наличие пандусов и откосов.

Принимаем карты размером 40 * 80 м. Тогда число карт равно:

шт

5.5. Расчёт фильтр - прессов

Количество сухого вещества обезвоженного осадка в сутки  определяется по зависимости:

где М_сух – количество осадка на станции;

Р– среднее значение влажности. 96,5%

производительность(кг/м2ч) для аэробно стабилизированной смеси принимаем по табл 62 СниП для фильтр-прессов = 10 кг/м2ч

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

м²

Принимаю один рабочих  и один резервный фильтр-пресс "Envietes" ASK400 .(Fфильтрования=1.8-11.5 м2)

 

 

 

 

 

 

5.6. Термическая сушка осадка

 

Принимаем в эксплуатацию установку термической сушки  осадков KLEINPro-Dry, обеспечивающую эффективную сушку при низких температурах.

 

 

Определим объем уплотненного избыточного активного ила

 

Влажность  уплотненного осадка 20%

 

5.7. Песковой бункер

При норме водоотведения  n=300 л/чел. сут.

Число жителей города: .

Объем осадка, улавливаемый за сутки: W = N*a = 50000*0,02 = 1000 л/сут = 1,0 м³/сут,

где:

• N – количество человек ,
• a – количество задержанного песка, л / (чел*сут).

Бункера рассчитывают на 1,5–5-суточное хранение песка.

Принимаем хранение песка - 5 суток, тогда объем бункера составит: V = 5 * 1 = 5 м³.

Принимаем диаметр бункера  D = 1,75 м.

Рассчитываем объем одного бункера:

 

Принимаем 1 бункер диаметром 1,6 м

 Для промывки песка  применяем напорные гидроциклоны  диаметром 300 мм с напором пульпы  перед гидроциклонами 20 м.

5.8. Дробилки отходов

Количество загрязнений, снимаемых с данных решёток составляет 32 л/год на 1 человека.

Объём улавливаемых отбросов: .

При плотности отходов  , масса загрязнений . 

Для уменьшения задержанных  загрязнений применяем дробилки “Экотон” ДО.

 

6. Мероприятия по реконструкции существующих очистных сооружений.

6.1. Решетки

Т.к. у существующие решетки не удовлетворяют современным  требованиям по ширине прозоров, заменяем старые решетки, на новые ступенчатых решетки HUBER STEP SCREEN® Flexible SSF  производительностью 1000 м³/час (1 рабочая, 1 резервная) с шириной прозоров равной 6 мм.

6.2 Песколовки

В процессе проведения поверочного  расчета было выявлено, что сооружение перегружено по воде, поэтому было принято решение дополнительно  возвести 2 типовых горизонтальных песколовки с круговым движением  воды диаметром 2,9 м с заменой лотка шириной 500 мм.на лоток в 800 мм.

6.3 Отстойники

В процессе проведения поверочного  расчета было выявлено, что отстойники работают нормально. Качество воды удовлетворительно.

Вторичные отстойники не справляются  с  новым расходом, поэтому дополнительно  принимаем к строительству 3 вторичных вертикальных отстойников диаметром 9 м.

2 существующих отстойника мы принимаем в качестве гравитационных илоуплотнителей, остальные 4 шт. оставляем в эксплуатации.

6.4 Аэротенк.

В процессе проведения поверочного  расчета было выявлено, что сооружение нуждается в реконструкции. Поскольку объем существующих аэротенков не позволяет принять весь новый расход, проектируем новый коридорные аэротенки-вытеснители конструкции ЦНИИЭП инженерного оборудования, типовой проект 902-2-178 2-х секционный четырех-коридорный аэротенк с шириной коридора 4,5 м, длиной 65 м и глубиной 4,4 м.

Поскольку содержание аммонийного  азота и фосфатов в  поступающей  воде достаточно велико, принимаем  очистку в новых аэротенках по схеме денитрификация-нитрификация-денитрификация-нитрификация.

Соотвественно, полностью  меняем систему подачи воздуха –  замена трубопроводов с минимальной  протяженностью, поворотами и арматурой. Также меняем воздуходувное оборудование на машины марки ТВ-50-1,6.

Т.к. мы используем существующий аэротенк в качестве аэробного стабилизатора, с достройкой аналогичной секции, необходимо для укрепления и поддержки стен существующих аэротенков во время раскопки котлована под новые сооружения вбить сваи вдоль действующего сооружения.

7. Описание технологического процесса станции хозяйственно-биологической очистки сточных вод после проведения реконструкции.

 

Сточные воды в количестве 15000 м3/сут от города по напорным трубопроводам поступают в приемную камеру, где происходит усреднение скорости потока, далее самотеком поступает в здание решеток. Пройдя очистку от крупноразмерных отбросов, сточная вода самотеком по каналу попадает в горизонтальные песколовки с круговым движением воды, где происходит осаждение нерастворенных минеральных примесей. Осажденный песок в количестве 1,0 м3/сут попадает в песковой бункер, а сточная вода по самотечному трубопроводу  поступает в первичные вертикальные отстойники, где происходит отстаивание сточной воды от взвешенных веществ. Осветленная сточная вода далее поступает на сооружение биологической очистки - аэротенк, где происходит окисление органических загрязнений. Далее сточная вода поступает во вторичные отстойники, которые необходимы для задержания активного ила, откуда самотеком – в блок удаления фосфора, и далее в здание с ультрафиолетовыми установками, где происходит дезинфекция очищенных сточных вод ультрафиолетовым излучением. Очищенная вода по самотечному трубопроводу направляется к оголовку выпуска на сброс в водоем. Вынос показателей качества очищенных сточных вод полностью удовлетворяет требованиям сброса сточной воды в водоем рыбо-хозяйственного назначения.