3.1 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, допускаемых к спуску в водоем, определяется по формуле:

, мг/л

где: - допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в водоёме после спуска сточных вод (определяемое по [6]);

- концентрация взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, мг/л (в соответствии с заданием).

Необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам:

,

где - концентрация взвешенных веществ в сточных водах поступающих на городскую очистную станцию (до очистки).

3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод по бпКполн

В общем случае концентрация загрязнений в сточных водах, удовлетворяющая санитарным требованиям при спуске их в водоём, определяется по формуле:

, мг/л

где: - БПК_полн очищенной сточной воды, мг/л;

- константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой.

При определенном допущении . Для смеси сточных вод и речных вод принимается по справочной литературе в зависимости от температуры и приводится в приложении 1.

- продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, сут;

- предельно допустимая БПК_полн смеси речной и сточной воды в расчетном створе;

- БПК_полн речной воды до места выпуска сточных вод, мг/л.

Продолжительность протока воды от места спуска до расчетного створа:

Для смеси сточных и речных вод для температур отличных от 20ºС константу можно вычислить по формуле:

,

Необходимая степень очистки (в процентах) сточных вод по БПК_полн:

,

где - БПК сточных вод поступающих на городские очистные сооружения.

3.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по растворённому в воде водоема кислороду (расчёт без учёта реаэрации).

Этот способ учитывает поглощение сточными водами только того растворенного кислорода, который содержит речная вода у места спуска сточных вод. При этом если концентрация растворенного кислорода в речной воде не станет ниже 4 мг/л (для водоемов хозяйственно-питьевого значения) или 6 (для водоёмов рыбохозяйственного значения) в течение первых двух суток, то это снижение не произойдет и в дальнейшем.

При этом условии допустимая концентрация спускаемых сточных вод по БПК_полн определится формулой:

, мг/л

где 0,4 - коэффициент для пересчета БПК_полн в БПК₂₀;

- наименьшая допустимая по санитарным правилам концентрация растворенного кислорода вводе водоема, мг/л, (определяемая «Правилами охраны поверхностных вод» [5] в зависимости от категории водоёма).

Требуемая степень очистки по БПК_полн:

,

При г/м³, выполняется расчёт с учётом реаэрации.

Этот способ расчёта учитывает процессы поглощения кислорода сточными водами из речной воды и поверхностную реаэрацию.

4. Выбор метода очистки и состава сооружений составление технологической схемы очистки сточных вод

Выбор методов очистки городских сточных вод производится на основании вычисленной степени очистки, с учётом состава поступающей на очистную станцию сточной воды и с учетом данных таблицы 4.1.

Таблица 4.1

Эффективность различных методов очистки

Наименование методов	Требуемая степень очистки по взвешенным веществам		Требуемая степень очистки по БПКполн
	%	мг/л	%	мг/л
Механическая	60	до 80	20-30	-
Механическая и полная биологическая с обработкой на биофильтрах	90-95	до 15-25	85-95	до 15-25
Механическая и полная биологическая с обработкой в аэротенках, а также на полях орошения и фильтрации	95-99	до 15-25	95-99	до 15
Механическая, полная, биологическая и доочистка	99,9	до 1,5-2	99,7	до 4,5

Состав сооружений следует выбирать с учетом производительности станции, характера грунтов, положения уровня грунтовых вод, климатических условий района, рельефа территории площадки, наличия земельных площадей, метода использования осадка и других местных условий. Примерный рекомендуемый состав сооружений, используемых для городских очистных станций, приведен в табл. 4.2.

Таблица 4.2

Рекомендуемые типы очистных сооружений

Наименование сооружений	Производительность очистной станции, м3/сут
	до 300	до 5000	до 10000	до 30000	до 50000	свыше 50000
1	2	3	4	5	6	7
Для механической очистки и обработки осадка
Решетки	+	+	+	+	+	+
Песколовки:
тангенциальные	+	+	+	+	+	-
горизонтальные	-	+	+	+	+	+
с круговым движением	-	+	+	+	+	-
аэрируемые	-	-	-	+	+	+
Отстойники:
двухъярусные	+	+	+	-	-	-
вертикальные	+	+	+	-	-	-
горизонтальные	-	-	-	+	+	+
радиальные	-	-	-	+	+	+
Песковые площадки или песковые бункера	+	+	+	+	+	+
Метантанки	-	-	+	+	+	+
Иловые площадки	+	+	+	+	+	+
Аэробные стабилизаторы	+	+	+	+	+	-
Вакуум-фильтры	-	-	-	+	+	+
Центрифуги	-	-	+	+	+	+
Термическая сушка	-	-	+	+	+	+
Хлораторные установки	+	+	+	+	+	+
Для биологической очистки
Поля фильтрации или поля орошения	+	+	+	-	-	-
Биологические пруды	+	+	+	-	-	-
Капельные или дисковые биофильтры	+	+	+	-	-	-
Высоконагружаемые биофильтры	-	-	+	+	+	-
Аэротенки	+	+	+	+	+	+
Илоуплотнители	+	+	+	+	+	+

Примечание:

1. + - рекомендуется, - не рекомендуется.

2. Совместно с биофильтрами и аэротенками проектируются вторичные отстойники.

3. Для доочистки биологически очищенных стоков применяются аэрируемые биопруды; многослойные, песчаные фильтры и другие сооружения [2].

Выбирая состав сооружений, следует принимать во внимание также условия подачи сточных вод на очистную станцию. При перекачке сточных вод необходимо устраивать перед ними приёмную камеру. В состав очистной станции обязательно должны входить:

-водоизмерительное устройство;

-устройства для равномерного распределения сточных вод между отдельными сооружениями и секциями (распределительные чаши, каналы);

-устройства для выключения из работы, опорожнения и промывки;

-устройства для аварийного сброса сточных вод до и после сооружений механической очистки, перед насосными станциями (блока доочистки на фильтрах, подачи сточных вод на биофильтры и др.).

Кроме основных производственных сооружений на территории очистной станции располагаются вспомогательные здания и сооружения: воздуходувная илоциркуляционная, иловая и другие насосные станции; трансформаторная подстанция, лаборатория, здание АБК, мастерские, гаражи, склады, проходная и др.

Пример принципиальной схема очистной станции представлен на рисунке 4а.

После завершения расчетов сооружений очистной станции дополняем принципиальную схему необходимыми данными и получаем технологическую схему, которая представлена на рисунке 4б.

Рис.4а. Принципиальная схема очистной станции

Рис.4б. Технологическая схема очистной станции