2.3 Расчёт сооружений по обеззараживанию сточных вод
Доза хлора принимается в зависимости от очистки по п.6.223 [1] и принимается после механической очистки 10 г/м3, при неполной биологической очистки 5 г/м3, после полной биологической очистки 3 г/м3.
1) Определяем количество активного хлора для обеззараживания очищенных сточных вод
где a – доза хлора, равная 3 г/м3.
Количество хлора определяем для средней, минимальной и максимальной производительностей.
Хлораторные установки подбираются на расходы, увеличенные в 1,5 раза.
2) Определяем производительность хлораторной
3) Определяем максимальное количество хлорной воды
где q0 – удельный расход воды для приготовления хлорного раствора, q0=0,7м3/кг.
Принимаем 2 рабочих и 1 резервный хлоратор AXB-Р06,с добавлением хлора 6 кг/см2 и давлением 2.
2.3.1 Подбор смесителя
В качестве смесителя принимаем лоток Паршаля, длина которого принимается в зависимости от суточной производительности станции. Для производительности 40 тыс. м3/сут по таблице 5.23[2] подбираем лоток Паршаля длиной l=6,5 м. Принимаем его к проектированию.
2.3.2 Расчёт контактных резервуаров
В соответствии с требованиями [1] контакт воды с хлором осуществляется на протяжении 30 минут, после чего вода сбрасывается в водоём. В качестве контактных резервуаров чаще всего применяются горизонтальные отстойники.
Таблица 7 – Типоразмеры горизонтальных контактных резервуаров
Число секций |
Глубина, м |
Ширина секции, м |
Длина, м |
2 |
3,2 |
6 |
18÷30 |
3 |
|||
4 |
1) Определяем объём контактного резервуара
где T – продолжительность контакта воды с хлором, T=0,5 ч.
2) Принимаем для начальных расчётов два двухсекционных резервуара с шириной секции 6 м и глубиной 3,2 м. Определяем длину контактного резервуара, которая должна быть в пределах от 18 до 30 м
где N – количество контактных резервуаров, N=2;
n – число секций в контактном резервуаре, n=2;
B – ширина секции, B=6 м;
H – глубина резервуара, H=3,2 м.
3) Для предотвращения осаждения осадка предусматривают продувку воздухом, при удельном расходе воздуха q0=0.6 м3/м3
5) Определяем количество осадка из расчёта 0,5 л осадка 1 м3 сточной воды
Осадок из контактных резервуаров сбрасывается в сеть местной канализации.
2.4 Расчёт сооружений по обработке осадка
2.4.1 Определение расхода и влажности осадка сточных вод
Расход и влажность осадка определяется по сухому веществу, по величинам которых производится подбор оборудования по механическому обезвоживанию осадка. А также определяется общий объём смеси и её влажность для подачи на дальнейшую обработку.
Исходные данный для расчёта:
Qw=40 000 м3/сут;
концентрация взвешенных веществ в общем стоке ben=274,55мг/л;
эффект очистки первичных отстойников Э=50%.
Расчёт:
1) Определяется расход осадка из первичных отстойников по сухому веществу
где K – коэффициент, учитывающий увеличение объёма за счёт крупных фракций, равный 1,2.
Определяется расход избыточного активного ила по сухому веществу
где n – коэффициент, учитывающий неравномерность прироста активного ила, равный 1,3.
2) Определяем количество беззольного вещества осадка
где Bг – гигроскопическая влажность сырого осадка и ила Bг=5%;
S – зольность осадка, S=27 %.
Определяем количество беззольного вещества активного ила
где Si – зольность ила, Si =25%.
3) Определяем общий объём осадка, активного ила и их смеси:
где Pос – влажность сырого осадка, равная 95%;
Pi – влажность уплотнённого ила, определяемая по таблице [1] и для радиальных илоуплотнителей равная 97,3%;
ρос, ρi – плотность осадка и ила соответственно, равные 1.
4) Определяем среднюю влажность смеси
5) Определяем размеры иловых площадок
где n – климатический коэффициент, определяемый по чертежу 3 [1], равный 0,9;
k – годовая нагрузка осадка, м3/м2∙год. На естественном основании с дренажом для сырого осадка из первичных отстойников и для активного ила k=0,8.
Принимаем десять площадок с размерами в плане B×L=100×50 м.
2.4.2 Расчёт илоуплотнителей
На илоуплотнители поступает избыточный активный ил из вторичных отстойников с влажностью 99,7%.
Илоуплотнители уплотняют осадок до влажности 97,3%. В качестве илоуплотнителей, как правило, применяются радиальные отстойники.
Расчёт.
1) Определяем максимальный часовой приток избыточного активного ила
2) Определяем объём илоуплотнителей
где T – продолжительность уплотнения, T=10 – 16 ч. Принимаем Т=10 ч.
3) Определяем количество илоуплотнителей. Принимаем радиальный отстойник диаметром 18 м, объём зоны отстаивания которой равна 788 м3.
4) Определяем нагрузку на зеркало илоуплотнителя, которая должна находиться в пределах q0=0,2 – 0,5 м3/(м2∙ч)
5) Определяем расчётный расход уплотнённого активного ила при влажности 97,3%
где P1 = 99,6%; P1 = 97,3%.
6) Определяем максимальный объём жидкости (иловой воды), отделяющейся в процессе уплотнения
Иловая вода подаётся в канал перед аэротенком.
2.4.3 Цех механического обезвоживания осадка
2.4.3.1 Расчёт вакуум-фильтров
1) Коагулирование осадка.
В качестве коагулянта применяют FeCl3 и известковое молоко CaO.
Доза коагулянтов (в % от массы сухого вещества осадка) принимается: FeCl3 – 3 ÷ 5% (принимаем 5%), CaO – 9÷13% (принимаем 11%).
Определяем потребное количество хлорного железа
В товарном продукте чистого хлорного железа содержится 60%, тогда общее количество товарного продукта составит
Определяем потребное количество извести
В товарном продукте чистой извести содержится 70%.
2) Подбор вакуум-фильтров.
При подборе вакуум-фильтров определяется площадь поверхности фильтрования по формуле
где q – часовая пропускная способность вакуум-фильтров по сухому веществу. При влажности кека 80% q=30 кг/м3∙ч;
T – продолжительность рабочего вакуум-фильтра в сутки T=20 ч.
Производим подбор вакуум-фильтров по таблице 5.30 [2]: барабанная обезвоживающая установка со сходящим полотном БсхОУ-40-3,4. Принимаем 3 рабочие и 2 резервные установки.
Определяем объём кека, образующегося на станции, при влажности 80%
Определяем количество иловой воды
Иловая вода отводится в канал перед аэротенком.
3) Расчёт площадки для складирования кека. В соответствии со СНиП [1] площадки для складирования кека рассчитываются на четырёхмесячное складирование кека с высотой отвала 2 – 2,5 м.
Площадь площадок определяется по формуле
2.4.3.2 Подбор центрифуг
Объём осадка из первичных отстойников Vос=120,8м3/сут
Расход избыточного активного ила Vi=391,1 м3/сут.
На центрифугах систем «Humboldt» предусматривается уплотнение активного ила до влажности 96%.
Для обезвоживания осадка из первичных отстойников, принимаем центрифуги СР 2-1,1 q=5-15 м3/ч. По таблице 63 СНиП принимаем эффект центрепресса Эцп=60% и влажность Ркека=65%
Определяем число часов работы центрифуги для обезвоживания сырого осадка
Определяем массу сухого вещества осадка задержанного центрифугой
На обезвоживание идёт расход осадка и уплотнённого активного ила
Определяем суточный объем кека
Определяем массу сухого вещества в фугате от сырого осадка
(122)
Фугат с таким содержанием по сухому веществу направляется в минерализатор. Для обезвоживания сырого осадка принимаются центрифуги СР 2-1,1
2.4.3.3 Обезвоживание активного ила и фугата
Определяем массу сухого вещества попадающего в минерализатор
(123)
Принимаем по таблице 63 СНиП эффект задерживания иловой смеси Эi=30% и Рi кек=65%
Определяем сколько необходимо обработать смеси на центрепрессе для выделения из нее 12,94 т/сут сухого вещества
(124)
Определяем расход сухого вещества возвращаемого в минерализатор
(125)
Определяем суточный объем осадка подаваемый на центрифуги из илоуплотнительной смеси при влажности 97%
(126)
Для обезвоживания 600 т/сут смеси принимаем тот же центрипресс и определяем количество центрифуг
(127)
Определяем количество часов работы центрифуги
(128)
Определяем суточный объем кека от смеси
(129)
К установки принимаем 3 центрифуги СР 2-1,1
Площадка для складирования кека
Рассчитывается на 4-5 месяцев хранения кека при высоте слоя 1,5-2 м
Ее площадь определяется
(130)
