Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Очистные сооружения канализации. Учебное пособие
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ
И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ (СИБСТРИН)
Г.Т. Амбросова, А.А. Функ, О.В. Ксенофонтова
ОЧИСТНЫЕ
СООРУЖЕНИЯ
КАНАЛИЗАЦИИ
Учебное пособие
НОВОСИБИРСК 2014
УДК 628.32
ББК 38.761.2
А 613
Амбросова Г. Т.
Очистные сооружения канализации : учеб. пособие / Г. Т. Амбросова, А. А. Функ, О. В. Ксенофонтова ; Новосиб. гос. архитектур.строит. ун-т (Сибстрин). – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2014. –
152 с.
ISBN 978-5-7795-0702-8
В пособии дается краткая информация о сооружениях механической и биологической очистки сточных вод, обозначается область их
применения. Приводится алгоритм расчета сооружений, дается расшифровка буквенных обозначений расчётных формул и, наконец,
приводится пример расчёта сооружений. В приложения вынесена информация, которая необходима для подбора размеров сооружений или
оборудования.
Учебное пособие предназначено для студентов направления
270800.62 «Строительство» (профиль «Водоснабжение и водоотведение») всех форм обучения при выполнении курсового проекта и практических занятий по дисциплине «Очистка сточных вод», а также при
выполнении квалификационной работы бакалавра по водоотведению.
Печатается по решению издательско-библиотечного совета
НГАСУ (Сибстрин)
Рецензенты:
Т.А. Белова, канд. техн. наук, инженер I категории
отдела комплексного проектирования
(ОАО «12Военпроект»);
Е.Л. Войтов, д-р техн. наук, профессор
ISBN 978-5-7795-0702-8
(НГАСУ (Сибстрин))
Амбросова Г.Т., Функ А.А.,
Ксенофонтова О.В., 2014
Новосибирский государственный
архитектурно-строительный
университет (Сибстрин), 2014
ОГЛАВЛЕНИЕ
3
ВВЕДЕНИЕ ....................................................................................... 4
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ
СТОЧНЫХ ВОД ........................................................................... 5
1.1. Определяемые параметры .................................................... 6
1.2. Алгоритм расчета .................................................................. 7
1.3. Пример определения расчетных параметров.................... 16
2. СООРУЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ.................... 22
2.1. Решетки ................................................................................ 22
2.2. Песколовки ........................................................................... 39
2.3. Песковые площадки ............................................................ 58
2.4. Бункеры песка ...................................................................... 60
2.5. Первичные отстойники ....................................................... 61
3. СООРУЖЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ .................. 80
3.1. Биофильтры.......................................................................... 80
3.2. Аэротенки ............................................................................. 98
3.3. Вторичные отстойники ..................................................... 126
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................ 139
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ......................................... 140
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................ 141
3
ВВЕДЕНИЕ
Учебное пособие предназначено для студентов направления 270800.62 «Строительство» (профиль «Водоснабжение и
водоотведение») всех форм обучения при выполнении курсового проекта по дисциплине «Очистка сточных вод» и практических занятий по этой же дисциплине, а также оно может быть
использовано при выполнении квалификационной работы бакалавра по водоотведению.
Структура учебного пособия по всем разделам принята
одинаковой: дается краткая информация о сооружении, обозначается область его применения, приводится алгоритм расчета,
дается расшифровка буквенных обозначений расчетных формул
и, наконец, приводится пример расчета сооружения. В приложения вынесена информация, которая необходима для подбора
размеров сооружений или оборудования.
4
1.
р
+
–
2
–
,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ
ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД
Требуемая степень очистки стоков определяется с целью
правильного выбора технологической схемы очистных сооружений канализации (ОСК), если известны показатели сточной
жидкости, поступающей на очистные сооружения канализации,
и нормативы качества воды водоема, в который будет осуществлен сброс очищенных стоков. В Российской Федерации все
водоемы делятся на два вида водопользования: хозяйственнобытовой и рыбохозяйственный. В свою очередь каждый вид водоема делится на две категории (I и II). Водоемы I категории
более чистые. Нормативы качества воды водоемов приведены в
табл. 1.1.
Таблица 1.1
№
п/п
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Водоем, предназначенный для централизованного или нецентрализованного
хозяйственнопитьевого водоснаб-
1
жения, а также
для водоснабжения
предприятий
пищевой
промышленности
(I категория)
Водоем, используемый для купания,
спорта и отдыха
населения, а также
2
для водоемов в черте
населенных мест
(II категория)
Вид
водопользования
водоема
Нормативы качества воды водоемов
L
,
О
∆С,
мг/л
≤0,25 ≤0,3 ≥4 ≤0,3
≤0,7 ≤0,6 ≥4 ≤0,3
lim
мг/л
lim
мг/л
,
∆T,
o
C
СNH
СNО
мг/л
СРО
,
3
мг/л
,
4
мг/л
≤0,4 ≤9,1 ≤0,2
≤1 ≤9,1 ≤0,2
4
5
Продолжение табл. 1.1
мой
1 2 3 4 5 6 7 8 9
Рыбохозяйственный
водоем, используемый
для воспроизводства
3
и сохранения ценных
пород рыбы
(I категория)
Рыбохозяйственный
водоем, предназначенный для всех
4
остальных рыбохозяйственных целей
(II категория)
≤0,25 ≤0,3 ≥0,6 ≤0,3
Летом
≤0,25 ≤0,3
≥0,6
≤0,3 ≤1 ≤9,1 ≤0,2
Зи
≥0,4
≤0,4 ≤9,1 ≤0,2
Определяемые параметры
1.1.
На начальной стадии расчета необходимо определять средний максимальный и минимальный часовые и секундные расходы сточных вод, поступающих на ОСК. Объемы сооружений
рассчитываются на максимальные расходы, поступающие на
очистку. Скорости в трубах и лотках, а также в песколовках
проверяются на минимальный расход.
При определении требуемой степени очистки стоков используется только средний секундный расход. Максимальные
часовые или секундные расходы применяются для определения
размеров практически всех сооружений, за исключением подбора биофильтров, аэротенков и фильтров доочистки.
В курсовом проекте концентрации загрязнений в исходной
сточной жидкости по взвешенным веществам, биохимической
потребности в кислороде (БПК), азоту аммонийному и фосфору
задаются преподавателем. В выпускной квалификационной работе эти показатели рассчитываются. Приведенное число жителей, пользующихся канализацией, определяется в обоих случаях
расчетным путем.
6
Состав очистных сооружений зависит от концентрации загрязнений (взвешенные вещества, БПК, азот аммония, азот нитратов и фосфор), которые допускается сбрасывать в водоем.
При определении этих показателей используются нормативы
качества воды водоемов, принимающих очищенные стоки
(табл. 1.1).
Требуемый эффект очистки сточных вод на ОСК определяется, исходя из качества поступающих стоков и остаточных
концентраций загрязнений, которые допускается сбрасывать в
водоем.
1.2. Алгоритм расчета
1.2.1. Средний расход сточных вод, поступающих на ОСК,
м3/ч:
q
= Q /24,
mid ч
где Q – суточное количество сточных вод, поступающих на
очистку, м3.
1.2.2. Максимальный расход сточной жидкости:
q
max ч
q
max s
= K
qen max·qmid ч
= K
qen max·qmid s
, м3/ч;
, м3/с.
1.2.3. Минимальный расход сточной жидкости:
q
где K
qen max
, K
= K
min ч
q
min s
– максимальный и минимальный коэффици-
qen min
qen min ·qmid ч
= K
qen min·qmid s
, м3/ч;
, м3/с,
енты неравномерности притока сточных вод на очистные
сооружения канализации, принимаемые по [1, табл. 2].
7
1.2.4.
п п
N m 0,33 N m C Q
C ,
⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅
п п
N m 0,33 N m L Q
L ,
⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅
N m 0,33 N m Q
,
Концентрация загрязнений по взвешенным веществам, мг/л (определяется только при выполнении квалификационной работы бакалавра):
1 c 2 c
=
en
Q
∑
где N1 и N2 – соответственно число жителей в канализованном и
неканализованном районах, чел.;
mс – норма загрязнений на одного жителя по взвешенным веществам, принимается по [1, табл. 25], равной 65 г/(чел.·сут);
Cп – концентрация взвешенных веществ в производственных стоках, мг/л;
Qп – суточное количество производственных стоков;
Q – суточное количество хозяйственно-фекальных и произ-
водственных стоков.
Значение БПК
1.2.5.
, мг/л (определяется только при вы-
полн
полнении квалификационной работы бакалавра)
1 L 2 L
=
en
Q
∑
где mL – норма загрязнений на одного жителя по БПК
полн
, при-
нимается по [1, табл. 25], равной 75 г/(чел.·сут);
Lп – значение БПК
производственных сточных вод, мг/л.
полн
1.2.6. Концентрация загрязнений по азоту аммонийному,
мг/л (определяется только при выполнении квалификационной
работы бакалавра):
(NH )
4 en
⋅ + ⋅ ⋅ +
1 NH 2 NH п
=
4 4
Q
∑
C
(NH )п
4
⋅
8
где m
р 2 р (P)п п
N m 0,33 N m C Q
P ,
⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅
C Q
N .
⋅
L Q
N .
⋅
– норма загрязнений на одного жителя по азоту аммо-
NH
4
нийному, принимается по [1, табл. 25], равной 8 г/(чел.·сут);
C(
)п – концентрация взвешенных веществ производст-
NH
4
венных сточных вод, мг/л.
1.2.7. Концентрация загрязнений по фосфору (в пересчете
на Р), мг/л:
1
=
en
Q
∑
где mР – норма загрязнений на одного жителя по фосфору (в
пересчете на Р), принимается по [1, табл. 25], равной
1,47 г/(чел.·сут);
C(Р)п – концентрация фосфора в производственных стоках,
мг/л.
1.2.8. Приведенное число жителей по взвешенным веществам, чел.:
en
m
c
=
c
1.2.9. То же по БПК
полн
, чел.:
en
m
L
=
L
1.2.10.
Коэффициент смешения сточной жидкости с водой
водоема для летнего и зимнего периодов года:
9
3
α l
,
1
l
l
=
Cm2
⋅
⋅
α l
−
1 e
γ =
−
Q
p
1 e
+
q
mid s
3
−
где α – коэффициент, учитывающий гидравлические факторы
смешения определяется по [5, формула (11.8)].
Ε
3
εα ⋅⋅ϕ=
,
q
s mid
где φ – коэффициент, характеризующий тип выпуска, принима-
ется для берегового выпуска – 1,0; руслового – 1,5;
ε – коэффициент извилистости русла, принимается исходя
из соотношения:
ε
,
где l – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного
створа по фарватеру, м (для рыбохозяйственного водоема
принимается не менее 500 м, для хозяйственно-бытового не
менее 1000 м);
l
– то же, по прямой, м;
1
E – коэффициент турбулентной диффузии, определяется по
формуле В.М. Маккавеева [5, формула (11.11)]:
gHV
Ε
= ,
pp
⋅⋅
где
V – средняя скорость в реке (зимой и летом), м/с;
p
H – средняя глубина реки (зимой и летом), м;
p
g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2;
m – коэффициент Буссинеска, равный 24;
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]