Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод
Аэротенки-смесители согласно [11] применяют при БПКполн < 1000 мг/л при
значительных колебаниях расхода и состава стока. Так как БПКполн
поступающей в аэротенки воды больше 150 мг/л, предусматривается регенерация
активного ила.
Первоначально определяем степень рециркуляции активного ила, ориентировочно
приняв дозу ила в аэротенке ai = 3.5 г/л и иловый индекс Ii = 90 см3/г:
ai
3.5
Ri = (((( = (((((( = 0.46.
(3.28)
1000/Ii - ai 1000/90 - 3.5
Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ определена по
формуле (54) [1]:
Len - Lex
t0 = ((((((((, ч,
(4.29)
Ri * ar * (1 - s) * (
где Len - БПКполн. поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
Lex - БПКполн. очищенной воды, мг/л;
s - зольность ила, принимаемая по табл. 40 [1]; для городских
сточных вод s = 0.3;
( - удельная скорость окисления, мг БПКполн. на 1 г беззольного
вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:
Lex * C0
1
( = (max * (((((((( * ((((,
(3.30)
Lex * C0 + K0 * Lex
1 + ( * ar
здесь (max - максимальная скорость окисления, мг/(г*ч), принимаемая по
табл. 40 [1]; для городских сточных вод (max = 85;
C0 - концентрация растворенного кислорода, мг/л; по опыту эксплуатации
принимаем С0 = 2 мг/л;
K1 - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих
веществ, мг БПКполн./л, и принимаемая по табл. 40 [1]; для городских
сточных вод K1 = 33 мг БПКполн./л;
K0 - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л, и
принимаемая по табл. 40 [1]; для городских сточных вод K0 = 0.625 мг О2/л;
( - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г,
принимаемый по табл. 40 [1]; для городских сточных вод ( = 0.07 л/г.
ar - доза ила в регенераторе, г/л, предварительный подсчет дозы ила
произведен по формуле:
ar = ai * (1/2 * Ri + 1) = 3.5 * (1/2 * 0.46 + 1) =
4.31 г/л. (3.31)
15 * 2
1
( = 85 * ((((((((((( * (((((( = 18.6 мг.
15 * 2 + 33 * 2 + 0.625 * 15 1 + 0.07 * 4.31
294.7 - 15
t0 = ((((((((((( = 10.84 ч.
0.46 * 4.31 * (1 - 0.3) 18.6
Продолжительность обработки воды в аэротенке определена по формуле:
2.5 Len’ 2.5 206.58
tat = (( lg (( = (( lg ((( = 1.52 ч,
(3.32)
__ Lex ___ 15
( ai ( 3.5
где Len’ - БПКполн. поступающих в аэротенк сточных вод с учетом
рециркуляционного ила, определенное по формуле:
Len + Lt * R 294.7 + 15 * 0.46
Len’ = ((((( = ((((((( = 206.58 мг/л
1 + R 1 + 0.46
Продолжительность регенерации ила определена по формуле:
tr = t0 - tat = 10.84 - 1.52 = 9.32
ч. (3.33)
Расчетная продолжительность пребывания в системе ‘’аэротенк-регенератор’’
составляет:
tat-r = (1 + Ri) * tat + Ri *
tr, ч (3.34)
tat-r = (1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 =
6.51 ч.
Объем аэротенка определен по формуле (58) [1] и составляет:
Wat = tat * (1 + Ri) * qw,
м3, (3.35)
Wat = 1.52 * (1 + 0.46) * 918.87 = 2039
м3.
Вместимость регенераторов определена по формуле (58) [1] и составляет:
Wr = tr * Ri * qw
(3.36)
Wr = 9.32 * 0.46 * 918.87 = 3940 м3.
Общий объем аэротенка с регенератором определю по формуле:
W = Wat + Wr = 2039 + 3940 = 5979 м3.
(3.37)
Для уточнения величины принятого ранее илового индекса Ii, определена
средняя доза ила в системе ‘’аэротенк-регенератор’’:
(1 + Ri) * tat + Ri * tr *
ar
aср = ((((((((((, г/л.
(3.38)
tat-r
(1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 * 4.31
aср = ((((((((((((((( = 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 * (Len - Lex) 24 * (294.7 - 15)
qi = ((((((( = (((((((( = 463.23 мг/г. (3.39)
aср * (1 - s) * t at-r 3.18 * (1 - 0.3) *
6.51
По табл. 41 [1] при этом значении qi для городских сточных вод Ii = 89.5
см3/г, что отличается от ранее принятого Ii = 90 см3/г.
С учетом скорректированного значения Ii по формуле (52) [1] уточняется
величина коэффициента рециркуляции:
3.5
Ri = (((((( = 0.46.
1000/89.5 - 3.5
Поскольку полученное значение степени рециркуляции не отличается от
предыдущего, то принимаем Ri = 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:
(Wr/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:
tф = Wобщ/qw = 7560/918.87 = 8.23 ч.
(3.40)
Для расчета вторичных отстойников уточняется доза ила в аэротенке:
Wобщ * ai.mix
ai = (((((((((((, г/л,
(3.41)
Watm + (1.2 * Ri + 1) * Wr
7560 * 3.5
ai = ((((((((((((( = 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 * Kss * Hset0.8
qssa = ((((((((((, м3/(м2 * ч),
(3.42)
(0.1 * Ii * ai)0.5 - 0.01 *
At
где At - концентрация ила в осветленной воде, следует принимать At ( 10
мг/л по [1]; принимаем At = 15 мг/л.
4.5 * 0.85 * 10.8
qssa = ((((((((((( = 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 qпл = 80 - 120 л/мин.
Удельный расход воздуха qair, м3/м3, очищаемой воды при пневматической
системе аэрации определен по формуле:
q0 * (Len - Lex)
qair = ((((((((((((.
(3.43)
K1 * K2 * Kт * K3 * (Ca -
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 faz/fat по табл. 42 [1]; принимаем в первом приближении
faz/fat = 0.1 K1 = 1.47;
K2 - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha и
принимаемый по табл. 43 [1];
K2 = 2.8 при ha = H - 0/3 = 5 - 0.3 = 4.7
м;
Kт - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который
определен по формуле (62) [1]:
Kт = 1 + 0.02 * (Tw - 20) = 1 + 0.02 * (12 - 20) =
0.84 (3.44)
здесь Tw - среднемесячная температура воды за летний период, (С;
K3 - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод
0.85;
Ca - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по
формуле (63) [1]:
Ca = (1 + ha/20.6) * Cт,
(3.45)
здесь Ст - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от
температуры и атмосферного давления, определяемая по формуле:
475 - 26.5 * Сs 475 - 26.5 * 3
Ст = (((((( = (((((( = 8.7,
(3.46)
33.5 + Tw 33.5 + 12
где Cs - солесодержание воды, г/л; Сs = 3 г/л.
Сa = (1 + 4.7/20.6) * 8.7 = 10.68 мг/л.
1.1 * (294.7 - 15)
qair = ((((((((((((((( = 12.06 м3/м3.
1.47 * 2.8 * 0.84 * 0.85 * (10.68 - 2)
Интенсивность аэрации определена по формуле:
qair * Hat 12.06 * 5
Ia = (((( = (((( = 39.67 м3/(м2 * ч),
(3.47)
tat 1.52
где Hat - рабочая глубина аэротенка, м.
Проверка:
Ia.min < Ia > Ia.max
При этом Ia.max принимается по табл. 42 [1], в зависимости от соотношения
faz/fat, а Ia.min - по табл.43 [1], в зависимости от глубины погружения
аэратора ha. Поскольку полученная интенсивность аэрации Ia > Ia.max,
необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны. Принимаем faz/fat = 0.35,
тогда K1 = 1.92.
1.1 * (294.7 - 15)
qair = ((((((((((((((( = 9.23 м3/м3.
1.92 * 2.8 * 0.84 * 0.85 * (10.68 - 2)
9.23 * 5
Ia = (((( = 30.37 м3/(м2 * ч).
1.52
Проверка:
Ia.min < Ia < Ia.max.
где Ia.min = 3.15 м3/(м2 * ч),
Ia.max = 35 м3/(м2 * ч).
Общее количество воздуха Wв, м3/ч, подаваемое в аэротенки, определено по
формуле:
Wв = qair * qw = 9.23 * 918.87 = 8564
м3/ч.
Прирост активного ила определен по формуле:
Pi = 0.8 * Ccdp + Kg * Len, мг/л,
(3.48)
где Ccdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в
аэротенк, мг/л;
С * (100 - Э) 255.4 * (100 - 70)
Ccdp = ((((( = ((((((( = 76.62 мг/л;
100 100
Kg - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу
производственных сточных вод Kg = 0.3.
Pi = 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 qssa, 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 * Qmax.ч
F0 = (((((, м2,
(3.49)
qssa
1.3 * 918.87
F0 = (((((( = 1271 м2.
0.94
Диаметр одного отстойника определен по формуле:
_____ ________
/ 4 * F0 / 4 * 1271
D = / ((( = / (((( = 28.5 м.
(3.50)
( n * ( ( 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:
Qmax.чд 1803.2
qssa = ((( = ((( = 0.85 м3/(м2 * ч)
F0’ 2119.5
где F0’ - площадь трех отстойников, м2;
( * D2 3.14 * 302
F0’ = n * ((( = 3 * (((( = 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:
Wmax = a * Qmax.ч = 0.003 * 918.87 = 2.76
кг/ч, (3.51)
где Qmax.ч - часовой расход сточных вод в час максимального водоотведения,
м3/ч.
Среднечасовой расход хлора:
Qсут
13775.7
Wср = a * (( = 0.003 * ((( = 1.72 кг/ч,
(3.52)
24
24
Суточный расход хлора:
Wсут = Wср * 24 = 1.72 * 24 = 41.28
кг/сут. (3.53)
Месячный расход хлора:
Wмес = Wсут * 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):
Wmax = 0.003 * 1803.2 = 5.41 кг/ч,
Среднечасовой расход хлора определен по формуле (3.52):
38083.6
Wср = 0.003 * ((( = 4.76 кг/ч,
24
Суточный расход хлора определен по формуле (3.53):
Wсут = 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 (h
составляют 0.20 м.
8. Расчет контактных резервуаров.
Контактные резервуары предназначаются для обеспечения контакта сточных вод
с хлором. В качестве контактных резервуаров предусмотрены горизонтальные
отстойники без скребков. Продолжительность контакта сточных вод с хлором,
согласно [1], принимается ( 30 мин. Схема горизонтального контактного
резервуара приведена на рис.
Рабочий объем контактных резервуаров определен по формуле:
W = Q max.ч * t, м3.
(3.55)
где t - продолжительность контакта сточных вод с хлором, ч.
W = 918.87 * 1.0 = 918.9 м3.
Глубина проточной части отстойников H = 2.5 м, их ширина B = 5 м (согласно
[1] B = (2 - 5) * H), принимаем n = 2 отстойника.
Длина отстойника определена по формуле:
W 918.9
L = (((( = (((( = 31 м.
(3.56)
n * B * H 2 * 6 * 2.5
Соотношение L : H, согласно [1], должно находиться в пределах от 8 до 20,
поэтому принимаем L = 31 м.
Объем осадка Wос, выпадающего в контактных резервуарах, определено по
формуле:
Qсут
13775.72
Wос = Q0 * (( = 0.5 * ((( = 6.9 м3,
(3.57)
1000
1000
где Q0 - количество осадка, приходящегося на 1 м3 сточной воды в сутки;
согласно [1] Q0 = 0.5 л/м3.
Высота слоя осадка в контактном резервуаре составляет:
Wос 6.9
hос = (((( = (((( = 0.02 м.
(3.58)
n * B * L 2 * 6 * 31
Принимаем hос = 0.1 м.
Строительная высота контактного резервуара определена по формуле:
Hстр = hб + H + hн + hос = 0.3 + 2.5 + 0.3 + 0.1 =
3.2 м,
где hб - высота борта, м; hб = 0.3 м;
hн - высота нейтрального слоя осадка, м; hн = 0.3 м.
После реконструкции сети в полураздельную, во время расчетного дождя расход
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
|