Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод
сточных вод резко возрастает и составляет:
Qmax.чд = 1803.2 м3/ч,
соответственно уменьшится время пребывания сточных вод в контактных
резервуарах. Из формулы (3.55) выразим t:
t = W/Qmax.ч = 918.9/1803.2 = 0.51 ч.
3.5.9. Расчет илоуплотнителей.
Илоуплотнители предназначаются для предварительного уплотнения избыточного
ила перед подачей его из вторичных отстойников в метантенки. В качестве
илоуплотнителей используются вертикальные отстойники.
Расчет илоуплотнителей ведется на максимальный часовой приток избыточного
активного ила, м3/ч,
Pmax * Qсут 179.6 * 13775.72
qmax = ((((( = ((((((( = 25.8 м3/ч,
(3.59)
24 * C 24 * 4000
где C - концентрация уплотняемого избыточного активного ила, г/м3;
Pmax - содержание избыточного активного ила, г/м3;
Pmax = Kм * P = 1.2 * 149.7 = 179.6 мг/л,
(3.60)
здесь Kм - коэффициент месячной неравномерности прироста ила, равный 1.2.
Суммарная площадь живого сечения труб илоуплотнителей F0, м2:
qmax 25.8
Fт = (((( = (((( = 0.24 м2,
(3.61)
3600 * Vтр 3.6 * 30
где Vтр - скорость в центральной трубе илоуплотнителя, согласно [1], Vтр ((
30 мм/с;
Суммарная площадь отстойной части илоуплотнителей F0, м2:
qж 15.5
F0 = (((( = (((( = 43 м2,
(3.62)
3.6 * V0 3.6 * 0.1
где V0 - скорость движения жидкости в отстойной зоне вертикального
илоуплотнителя, принимается по [1] V0((0.1 мм/с;
qж - максимальный расход жидкости, м3/ч, отделяемой в процессе
уплотнения;
qж = qmax * (W1 - W2)/(100 - W2) =
(3.63)
99.2 - 98
= 25.8 * (((( = 15.5 м3/ч,
100 - 98
где W1 и W2 - влажность поступающего и уплотненного ила, %.
Число илоуплотнителей принимается равным n = 2.
Диаметр илоуплотнителя, м:
___________ ____________
/ 4 * (Fт + F0) / 4 * (0.24 +
43)
Dг = / ((((( = / (((((( = 5.3 м.
(3.64)
( n * ( ( 2 *
3.14
Диаметр центральной трубы илоуплотнителя:
______ _______
/ 4 * Fт / 4 * 0.24
dт = / ((( = / ((( = 0.39 м.
(3.65)
( n * ( ( 2 * 3.14
Диаметр и высота раструба центральной трубы Dp и hp:
Dp = hp = 1.35 * dт = 1.35 * 0.39 = 0.53
м. (3.66)
Диаметр отражательного щита Dщ:
Dщ = 1.3 * Dp = 1.3 * 0.53 = 0.69 м.
(3.67)
Высота отстойной части илоуплотнителя:
h0 = 3.6 * V0 * t = 3.6 * 0.07 * 12 = 3
м, (3.68)
где t - продолжительность уплотнения ила в илоуплотнителе, принимается по
СНИП, t = 12 ч.
Высота щели между низом центральной трубы и отражательным щитом:
qmax 25.8
hщ = (((((( = (((((((((( = 0.14 м; (3.69)
n * ( * Dp * Vщ 2 * 3.14 * 0.53 * 15 * 3.6
где Vщ - скорость выхода ила из щели согласно [1] Vщ((15 мм/с.
Высота усеченного конуса hус илоуплотнителя:
D - d0 5.3 - 0.5
hус = ((( * tg ( = ((( * tg 60 = 4.16 м.
(3.70)
2 2
Объем усеченного конуса отстойника Wус в м3:
Wус = (1/12) * ( * hус * (D + D * d0 +
d0), (3.71)
= (1/12) * 3.14 * 4.16 * (5.32 + 5.3 * 0.5 + 0.52) =
33.7 м3.
Потребный объем иловой части илоуплотнителя:
100 - p1
tил
Wил = qmax * ((( * (( =
(3.72)
100 - p2
n
100 - 99.2 8
= 25.8 * (((( * (( = 20.64 м3,
100 - 98 4
где p2 - влажность уплотненного активного ила; согласно [1], p2 = 98%;
tил - продолжительность пребывания ила в иловой части илоуплотнителя;
tил = 8 ч.
Так как Wил < Wус, то иловая часть илоуплотнителя располагается в усеченном
конусе его.
Строительная высота илоуплотнителя Hстр:
Hстр = hб + hщ + hн + h0 + hус,
(3.73)
Hстр = 0.3 + 0.14 + 0.3 + 3 + 4.16 = 7.9
м,
где hн - высота нейтрального слоя, располагаемого в цилиндрической части
сооружения, принимается 0.3 м.
3.5.10. Расчет метантенков.
Метантенки применяются для сбраживания осадков бытовых и производственных
сточных вод. В метантенки поступает уплотненный избыточный ил из
уплотнителей, а также осадок из первичных отстойников и контактных
резервуаров.
Расчет метантенков производится в следующем порядке:
Суточное количество сухого вещества в осадке и активного ила, образующихся
на станции, т, определены по следующим формулам:
Kсмвв * Э * k 255.4 * 0.7 * 1.2
Qсух = (((((( * Qсут = ((((((( * 13775.72 = 3 т/сут, (3.74)
1000 * 1000 1000 * 1000
Pi - b 149.7 - 12
Исух = ((((( * Qсут = ((((( * 13775.72 = 1.9 т/сут,
(3.75)
1000 * 1000 1000 * 1000
где Э - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных
отстойниках; Э = 70%;
k - коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных
фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа;
согласно [12] k = 1.2;
Pi - прирост активного ила, мг/л; см. п. 3.5.5;
b - вынос активного ила из вторичных отстойников, мг/л.
Количество беззольного вещества осадка и активного ила:
Qсух * (100 - Bг) * (100 - Зос) 3 * (100 - 5) * (100 -
30)
Qбез = (((((((((((( = (((((((((( = 2 т/сут, (3.76)
100 * 100 100 *
100
Исух * (100 - Bг) * (100 - Зил) 1.9 * (100 - 5) * (100 - 25)
Ибез = ((((((((((( = (((((((((( = 1.4 т/сут, (3.77)
100 * 100 100 * 100
где Bг и Bг’ - гигроскопическая влажность осадка и уплотненного избыточного
ила; Bг = Bг’ = 5 %;
Зил и Зос - зольность сухого вещества осадка и избыточного активного
ила; Зил = 25 %, Зос = 30 %.
Расход сырого осадка и избыточного активного ила, м3/сут:
100 * Qсух 100 * 3
Vос = ((((((( = ((((( = 50 м3/сут;
(3.78)
(100 - Wос) * (ос (100 - 94) * 1
где Wос - влажность сырого осадка из первичных отстойников, %;
(ос - плотность осадка.
100 * Исух 100 * 1.9
Vил = ((((((( = ((((( = 63 м3/сут;
(3.79)
(100 - Wил) * (ил (100 - 97) * 1
где Wил - влажность уплотненного в илоуплотнителях избыточного активного
ила, %;
(ил - плотность уплотненного избыточного ила.
Общий расход осадков на станции:
по сухому веществу
Mсух = Qсух + Исух = 3 + 1.9 = 4.9 т/сут;
(3.80)
по беззольному веществу
Мбез = Qбез + Ибез = 2 + 1.4 = 3.4 т/сут;
(3.81)
по объему смеси фактической влажности
Мобщ = Vос + Vил = 50 + 63 = 113 м3/сут.
(3.82)
Средние значения влажности смеси и зольности, %:
Bсм = 100 * (1 - Мсух/Мобщ) = 100 * (1 - 4.9/113) = 95.7 %.
(3.83)
(
Мбез (
Зсм = 100 * (1 - ((((((((((((((((((( =
( Qсух * (100 - Bг)/100 + Исух *
(100 - B’)/100(
( 3.4
(
= 100 * (1 - ((((((((((((((( ( = 27 %. (3.84)
( 3 * (100 - 5)/100 + 1.9 * (100 - 5)/100(
Суточная доза загрузки осадка в метантенк, согласно [1] d = 19 % (так как
принят термофильный режим сбраживания осадка с T = 53(С).
Требуемый объем метантенков:
Mобщ * 100 113 * 100
Wмет = ((((( = ((((( = 595 м3.
(3.85)
d 19
Принимаем к проектированию m = 2 метантенка.
Объем одного метантенка:
Wмет 595
Wмет’ = (( = (( = 297.5 м3.
(3.86)
m 2
Принят типовой метантенк:
полезный объем одного резервуара 500 м3,
диаметр D = 10 м,
высота верхнего конуса hв.к = 1.45 м,
высота нижнего конуса hн.к = 1.7 м,
высота цилиндрической части hц = 5 м,
строительная высота метантенка Hстр = 8.15 м.
Распад беззольного вещества осадка, загруженного в метантенк:
Y = a - n * D = 49.3 - 0.17 * 10 = 47.6
%, (3.87)
где a - предел сбраживания осадка, %:
44 * Ибез + 53 * Qбез 44 * 1.4 + 53 * 2
a = (((((((( = ((((((( = 49.3 %; (3.88)
Mбез
3.4
n - экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и
температурного режима сбраживания, принимаемый по табл. 61 [1].
Объем метана, образующегося в метантенке при сбраживании осадка:
Y * Mбезз 47.6 * 3400
Wг = (((( = ((((( = 1618 м3,
(3.89)
100 * г 100 * 1
где г - плотность газа г = 1 кг/м3,
Потребная площадь газосборной горловины:
Wг 1618
Fг = ((( = ((( = 1.16 м2,
(3.90)
m * 700 2 * 700
где 700 м3/м2 в сутки - допустимый выход газа в метрах кубических на 1 м2
площади газосборной горловины в сутки.
Диаметр газосборной горловины:
_______ ________
/ 4 * Fг. / 4 * 1.16
Dг = / ((( = / (((( = 1.22 м.
(3.91)
( ( ( 3.14
Потребный объем мокрых газгольдеров, предусмотренных для сбора и хранения
газа, а также для выравнивания давления в газовой сети.
t * Wг 2 * 1618
Wгг = ((( = (((( = 67.4 м3,
(3.92)
mг * 24 2 * 24
где t - время хранения газа в мокрых газгольдерах, ч;
mг - число принятых газгольдеров.
По найденному объему одного газгольдера Wгг подобран типовой газгольдер 7-
07-01/66 объемом 100 м3 с размерами: внутренний диаметр резервуара
Dр = 7400 мм; внутренний диаметр колокола Dк = 6600 мм; высота газгольдера
H = 7450 мм; высота резервуара Hр = 3450 мм; высота колокола Hк = 3400 мм.
3.5.11. Расчет центрифуги.
Центрифуги предназначены для обезвоживания осадка после осветлителей-
перегнивателей и метантенка. Количество осадка, поступающего в центрифуги:
Mсух * 1000 4.9 * 1000
Wц = ((((( = ((((( = 8.5 м3/ч,
(3.93)
24 * ( * T 24 * 1.5 * 16
Согласно [1] принимаем 1 рабочую и 1 резервную центрифуги после метантенка
(количество осадка = 8.5 м3/ч).
Принимаем к установке центрифуги типа ОГШ - 50К - 4 с основными расчетными
параметрами:
|расчетная производительность по осадку |9 м3/ч, |
|диаметр ротора |50 см, |
|длина ротора |900 мм, |
|частота вращения ротора |2000...2650 об/мин, |
|габариты с электродвигателем, L(B(H |2710(1990(1526 мм, |
|масса |1.8 т, |
|мощность электродвигателя |28 кВт. |
12. Расчет иловых площадок-уплотнителей.
В соответствии с [1], вместе с механическим обезвоживанием в проекте
предусмотрены аварийные иловые площадки-уплотнители в объеме 20% годового
количества осадка. Схема иловых площадок-уплотнителей представлена на
рис.3.10. Согласно табл. 64 [1] нагрузка на иловые площадки-уплотнители
равна h=1.0 м3/м2 в год.
Полезная площадь площадок-уплотнителей в м2 определена по формуле:
365 * Mобщ 365 * 113
Fп = 0.2 * (((((( = 0.2 * ((((( = 8775.5 м2
(3.92)
h * K 1 *
0.94
где K - климатический коэффициент, принимаемый по карте изолиний,
приведенной на черт.3.[1].
По табл.3 [13] принимаем число карт площадок-уплотнителей:
Fп 8775.5
n = (( = ((( = 8 карт,
(3.93)
fк 1188
с размерами b = 18 м, l = 66 м, Hстр = 2.4 м.
13. Расчет сооружений доочистки биологически очищенных сточных вод.
В качестве реконструкции очистной станции предложен блок доочистки сточных
вод.
Доочистка биологически очищенных сточных вод ведется по следующей схеме:
промывка
РОВ НС Б.СЕТКИ ФИЛЬТРЫ
СМ
Р1 НС
с
промыв. б
р
.
Р2 в
сбр.
вода.
рис.3.11. Схема доочистки биологически очищенных сточных вод
3.5.13.1. Расчет барабанных сеток.
Барабанные сетки типа БСБ с бактерицидными лампами используют в схемах
доочистки перед фильтрами с зернистой загрузкой для выделения из воды
крупных примесей, не оседающих во вторичных отстойниках, с целью защиты
фильтровальных сооружений от засорения и для обеспечения нормальной работы
фильтров. Исходя из производительности станции Q = 1803.2 м3/ч, принимаем
четыре рабочие и одну резервную барабанные сетки производительностью 0.55
тыс.м3/ч: типоразмер 1.5(2.8, число поясов барабана = 3,
длина(ширина(высота = 4525(1850(2750 мм.
Расход промывной воды составляет 0.5% расчетной производительности, т.е.
2.5 л/с. Промывная вода отводится в голову сооружений перед первичными
отстойниками.
2. Расчет скорых безнапорных фильтров с двухслойной загрузкой.
Для глубокой очистки сточных вод (до 5 мг/л), согласно [1], принимаются
двухслойные фильтры с подачей воды сверху-вниз. Загрузка состоит из
антрацита (верхний слой) и кварцевого песка (нижний слой). Поддерживающим
слоем служит гравий.
В соответствии с [1] фильтры загружаются:
антрацитом с крупностью зерен 0.8...1.8 мм и толщиной слоя 0.4 м;
кварцем с крупностью зерен 0.5...1.2 мм и толщиной слоя 0.6 м;
гравием с крупностью зерен 2.0...32.0 мм и толщиной слоя 0.6 м.
Общая толщина всей загрузки фильтра H составит 1.6 м. Высота слоя воды над
поверхностью загрузки принимается h = 2.5 м > 2 м.
1. Определение размеров фильтра.
Полная (полезная) производительность фильтровальной станции Qсут = 38083.6
м3/сут, или Qчас = 1803.2 м3/ч, или qсек = 500.88 л/с.
Суммарная площадь фильтров с двухслойной загрузкой при продолжительности
работы станции T = 24 ч, скорости при нормальном режиме Vр.н. = 8 м/с,
интенсивности промывки w = 14 л/(с*м2), продолжительность этапа промывки t1
= 0.12 ч, время простоя фильтра в связи с промывкой t2 = 0.33 ч, число
промывок фильтра в сутки n = 2:
Qсут
F = ((((((((((((((( =
(3.94)
T * Vрн - 3.6 * w * n * t1 - n * t2 *
Vрн
38083.6
= ((((((((((((((((( = 218.1 м2.
24 * 8 - 3.6 * 14 * 2 * 0.12 - 2 * 0.33 * 8
Количество фильтров должно быть:
__
_____
N = 0.5 * (F = 0.5 * (218.1 = 8 шт.
(3.95)
Площадь одного фильтра 218.1/8 = 27.3 м2 с размером в плане 5.2(5.25 м.
Скорость фильтрования при форсированном режиме составит:
N 8
Vр.ф. = Vр.н * ((( = 8 * ((( = 9.14 м/ч,
N - N1 8 - 1
что удовлетворяет требованиям [1] (здесь N1 - количество фильтров,
находящихся в ремонте).
2. Расчет распределительной системы фильтра.
Расход промывной воды, поступающей в распределительную систему, при
интенсивности промывки w = 14 л/(с*м2):
qпр = f * w = 27.3 * 14 = 382 л/с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18
|