7. Расчет вторичного отстойника

Согласно, СНиП 2.04.03-85, п. 6.161. Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по гидравлической нагрузке q_ssa, м³/(м²×ч), с учетом концентрации активного ила в аэротенке a_i=2 г/л, его индекса см³/г, и концентрации ила в осветленной воде a_t =12,5 мг/л.

Нагрузка на зеркало отстойника:

где — коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников — 0,4

H_set=3,5 м, (при D=40м)

a_i – доза ила 2мг/л

a_t=12,5 мг/л.

Площадь зеркала отстойника определится по формуле:

где – максимальный часовой расход,

– нагрузка на зеркало отстойника

Диаметр отстойника определится по формуле:

где – площадь зеркала отстойника,

n – количество отстойноков принимаем 4.

Принимаю 4 радиальных отстойника диаметром 30 м. Количество осадка во вторичном отстойнике:

=

где, – прирост активного ила равен ,

– суточный расход.

8.Сооружения по обработке осадка.

В процессе очистки сточных вод образуются осадки, который должен подвергаться обработке, обеспечивающей возможность его утилизации или складирования. При этом необходимо учитывать народнохозяйственную эффективность утилизации осадка и газа метана, организацию складирования неутилизируемых осадков и очистку сточных вод, образующихся при обработке осадка. Выбор методов стабилизации, обезвоживания и обезвреживания осадка должен определяться местными условиями (климатическими, гидрогеологическими, градостроительными, агротехническими и пр.), его физико-химическими и теплофизическими характеристиками, способностью к водоотдаче.

8.1. Расчет илоуплотнителя

Площадь зеркала илоуплотнителя:

где V – часовой приток ила в илоуплотнитель,

q – нагрузка на зеркало.

Часовой приток ила определится по формуле:

где – суточный расход СВ,

– прирост активного ила 171,

– 1,2,

– доза ила в регенераторе,

Диаметр илоуплотнителя:

где F – Площадь зеркала илоуплотнителя,

n – кол-во илоуплотнителей 2 шт,

Т.к. , то принимаем типовой радиальный илоуплотнитель D_i=18м..

Он рассчитывается по скорости движения воды в подающем трубопроводе 0,1 м/с и скорости движения воды в илоуплотнителе 0,1 мм/с.

Площадь трубы определится по формуле:

где V – часовой приток ила,

– скорость движения воды в трубопроводе.

Площадь зоны отстаивания определится по формуле:

где Q_жид - кол-во жидкости отделяемое в процессе уплотнения,

V_ил – скорость движения воды в илоуплотнителе.

Кол-во жидкости отделяемое в процессе уплотнения определится по формуле:

где V – часовой приток ила.

8.2 Расчет метантенков.

В этих сооружениях происходит процесс обезвреживания осадков сточных вод, осуществляемый микроорганизмами, способными окислять органические ве­щества осадков.

Метантенк представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем и герметическим перекрытием, в верхней части которого имеется колпак для сбора газа, откуда газ отводится для дальнейшего использования.

В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процесса – мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30-35˚ С, и термофильное сбраживание, происходящее при температуре 50-55˚ С.

Расчёт метантенков заключается в вычислении количества обра­зующихся на станциях осадков, выборе режима сбраживания, определении требуе­мого объёма сооружений и степени распада беззольного вещества осадков.

Количество сухого вещества осадка, образующегося на станции, определяют по формуле:

, (т/сут)

Где - коэффициент увеличения объема осадка за счет крупных фракций, не улавливаемых при отборе проб для анализа, равный 1,1;

- прирост активного ила, мг/л;

- суточный расход сточных вод, м³/сут.

(т/сут)

Учитывая влажность осадка, определяем его объем по формуле:

, (м³/сут)

Где 98 – влажность избыточного ила.

(м³/сут)

Общий расход осадка по объему смеси фактической влажности определяется по формуле:

, (т/сут)

(т/сут)

Количество беззольного вещества осадка, вычисляют по формуле:

, (т/сут)

Где В – гидроскопическая влажность сырого осадка, ориентировочно равная 5 %;

З – зольность осадка, равная 30 %.

(т/сут)

Количество беззольного ила определяется по аналочичной формуле:

, (т/сут)

где – масса сухого вещества активного ила, т/сут.

(т/сут)

Расчет метантенков производится по дозе загрузки, которая выбирается по СНиП 2.04.03-85 табл. 59 в зависимости от влажности смеси поступающих осадков.

Средняя влажность смеси опереляется по формуле:

, %

где - влажность осадка из первичного отстойника ( ;

- объем осадка из первичного отстойника, м³/сут;

- влажность ила, поступающего в метантенк ( ;

- объем ила, м³/сут.

При содержании в осадке СПАВ, превышающем 11-13 мг/г сухого вещества при сбраживании в мезофильных условиях и 6-7 мг/г в термофильных, доза загрузки метантенков определяется по формуле:

, %

где С_dt — содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г сухого ве­щества осадка, принимаемое по экспе­риментальным данным или по табл. 60 СНиП 2.04.03-85;

P_mud — влажность загружаемого осадка, %;

Д_lim — предельно допустимая загрузка рабоче­го объема метантенка в сутки, прини­маемая, 65 г/м³ — для анионных ПАВ в бытовых сточных водах.

Содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке определяется по формуле:

(мг/л)

где , - содержание ПАВ в осадке из первичного отстойника и содержание ПАВ в избыточном активном иле соответственно, мг/л.

(мг/л)

Объем метантенка определяется по формуле:

, (м³)

(м³)

Принимаю 2 метантенка, диаметром 20 м, объемом одного резервуара 4000 м³. Высота верхнего конуса 2,5 м, цилиндрической части 8,5 м, нижнего конуса 3,05 м.

Для транспортирования газа из метантенков прокладывают специальную газовую сеть. Вследствие того, что газ поступает из сооружения неравномерно, целесообразно на тупиковых концах сети устраивать аккумулирующие газгольдеры, которые выравнивают давление газа и сети.

Количество газа, накапливаемое в газгольдерах определяется по формуле:

, (т/сут)

(т/сут)

Количество газа в, м³, определяется по формуле:

, (м³/сут)

(м³)

Для регулирования давления и хранения газа следует предусматривать мокрые газгольдеры, вместимость которых рассчитывается на 2 -4-х ча­совой выход газа, давление газа под колпаком 1,5—2,5 кПа (150 — 250 мм вод. ст.).

Объем газгольдера определяется по формуле:

, (м³)

где - время выхода газа, ч.

(м³)

Газ, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды канализационных станций: 1) непосредственно в качестве горючего в котлах с газовыми горелками, для обогрева метантенков и отопления зданий очистных станций и поселков при них; этот способ оспользования газа является самым распространенным; 2) в газовых двигателях, приводящих в движение генератор, насосы и воздуходувки; при этом расход газа на 735,5 Вт мощности двигателя составляет для дизелей 0,3-0,6м³, для карбюраторных, бензиновых или керосиновых двигателей 0,45-0,65 м³; 3) в качестве горючего для автомашин и бытового газоснабжения районов путем заполнения баллонов из газонаполнительной станции.

Метантенки и газгольдеры – сооружения взрывоопасные, поэтому их следует располагать на расстоянии не менее 40 м от основных сооружений станции, автомобильных и железных дорог и высоковольтных линий. На огражденной территории метантенков курить и разводить открытый огонь запрещается. Во всех помещениях пусковые и токоведущие устройства должны монтироваться во взрывобезопасном исполнении. Для проверки наличия газов необходимо пользоваться взрывобезопасной шахтерской лампой. Во избежание искрообразования в камерах нужно работать инструментом из цветного металла. Перед спуском в камеру необходимо ее проветрить в течение 10-15 мин ручным вентилятором или компрессором. Замерзшие участки газопроводов следует обогревать паром, горячим песком или горячей водой.