4.13.2. Вторичные отстойники. Горизонтальные отстойники в схемах с аэротенками

Определим гидравлическую нагрузку по формуле:

q_ssb = = = 1,39 м³/м² ч,

где К_set – для радиальных отстойников – 0,45 табл.31 [8],.

Определим общую площадь отстойников

F = = = 1139,6 м².

Принимаем отстойник с размерами В_ssb =9 м; H_ssb= 3,1 м, L_ssb = 30 м.

Тогда количество отстойников N, шт., находится по формуле:

N = = = 4,2 м².

Принимаем 5 горизонтальных отстойников.

Время отстаивания определяется по формуле:

Т = == 2,64 ч.

4.14. Расчет сооружений обработки осадка сточных вод

4.14.1. Илоуплотнители

Илоуплотнители – сооружения, применяемые для уплотнения активного ила, образующегося во вторичных отстойниках. Активный ил имеет высокую влажность (99,2 – 99,5%). Основная часть этого ила подается на регенератор и снова поступает в отстойник. Этот ил называют рециркуляционным. В результате деятельности микроорганизмов масса активного ила увеличивается и образуется так называемый избыточный активный ил, который отделяется от рециркуляционного и направляется на дальнейшую переработку в метантенки или обезвоживающие установки. Избыточный активный ил предварительно уплотняют в илоуплотнителях, так как направлять в метантенки огромную массу ила с высокой влажностью нерентабельно.

Расчет илоуплотнителя ведется на максимальный часовой приток избыточного активного ила, qmax, м³ /ч:

где Рmax – максимальный прирост ила, мг/л, определяется по формуле:

Рmax= k · Р;

здесь k – коэффициент месячной неравномерности, k = 1,15 ÷ 2;

Р – прирост ила, мг/л, определяется согласно [8, п. 6.148]:

Р= 0,8 · В + k1 · Len,

здесь В – вынос взвешенных веществ из первичных отстойников, В = 100-150 мг/л;

k1– коэффициент прироста для бытовых сточных и близких к ним производственных сточных вод, принимается k1 = 0,3;

С – концентрация уплотненного избыточного активного ила, г/м³, для уплотнителя:

вертикального С = 20000 г/м³,

радиального С = 27000 г/м³, [8, табл. 58].

Р= 0,8 · 150 + 0,3 · 192,03 = 177,6 мг/л

Рmax= 1,2 · 177,6 = 213,13 мг/л.

Максимальный приток избыточного ила:

Полезная площадь поперечного сечения вертикального илоуплотнителя F, м³, рассчитывается по формуле:

где q0 – нагрузка на илоуплотнитель, м³/м²·ч:

q0 = 0,3 м³/м²·ч – при полной биологической очистке ,

q0= 0,5 м³/м²·ч – при неполной биологической очистке.

.

Диаметр одного илоуплотнителя D, м:

где N – число илоуплотнителей, принимается N ≥ 2 по [8, п.6.343].

Принимаем типовой диаметр илоуплотнителя Dmax = 9м [18].

Высота рабочей зоны илоуплотнителя:

,

где t- продолжительность уплотнения, принимается по [8, табл.58].

4.14.2. Метантенки

Одним из основных методов обезвреживания осадка в городских сточных водах является анаэробное сбраживание, осуществляемое микроорганизмами , способными в ходе жизнедеятельности окислять органические вещества осадков. Этот процесс происходит в метантенках, расчёт которых заключается в подсчёте количества образующихся на станции осадков , обоснованном выборе режима сбраживания, определение требуемого объёма сооружения и степени распада беззольного вещества.

Определим количество осадка по сухому веществу ,поступающего из первичных отстойников:

Q_сух = С_ср.взвЭКQ_сут10^-6 = 311,140,531,225952,1410^-6 = 5,13т/сут,

где Q_сут – производительность очистной станции, м³/сут;

Э – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках;

К – коэффициент, учитывающий увеличение объёма осадка за счёт крупных фракций взвешенных веществ , не улавливаемых при отборе проб для анализа К =1,11,2.

Определим количество ила по сухому веществу из вторичных отстойников в схемах с аэротенками:

U_сух = [0,8×Сср.взв ×(1 - Э) + (а×Len- b)]×Qср.сут ×т/сут,U_сух = [0,8×311,14×(1 – 0,53) + (0,3×192,03 - 15)]×25952,14 ×= 6,03 т/сут.

где а – коэффициент прироста активного ила, а=0,30,5;

b – вынос активного ила из вторичных отстойников, b=15,0 мг/л.

Общее количество сухого вещества, в схемах с аэротенками :

М_сух= Q_сух+ U_сух= 5,13 + 6,03 = 11,16 т/сут.

Расход сырого осадка находим по формуле:

V_ос = == 105,6 м³/сут,

где _ос - влажность осадка при самотечном удалении под гидростатическим давлением равно 95%;

_ос – объёмный вес осадка равный 1 т/м³.

Расход избыточного активного ила находится по формуле:

V_ил = == 223,33 м³/сут;

где _ил – влажность ила для радиальных илоуплотнителей, равная 97,3 %;

_ил – объёмный вес ила, равный 1 т/м³.

Общее количество осадка и ила:

М_общ = V_ос+ V_ил = 105,6 + 223,33 = 328,9 м³/сут.

Влажность смеси осадка и ила:

_см = (1 - М_сух/М_общ) 100 = (1 – 11,31/328,9)100 = 96,66 %.

Осадок в метантенке перемешивается и подогревается с помощью особых устройств. В зависимости от температуры, при которой происходит брожение, различают два типа процессов – мезофильное сбраживание, происходящее при температуре 30-35 ^оС, и термофильное, происходящее при температуре 50-55 ^оС.

Доза суточной нагрузки на метантенк принимается по [8, табл.59] в зависимости от влажности смеси осадка и ила.

При мезофильном режиме и = 96,66 % суточная дозаD_сут=9,34%

Объём метантенка находим по формуле:

W == 3521,4 м³.

Число метантенков должно быть не менее двух, согласно[8, п.6.356].

Определяем количество метантенков:

N = W/w₁ = 3521,4/1600 = 2,2 шт,

где w₁ – объём одного метантенка, принимаем w₁ = 1600м³, Н = 12,45 м.

Принимаем 3 метантенка диаметром 15 м.

Определяем фактическую дозу суточной нагрузки на метантенк:

D_{сут.факт} === 6,85 %.

Определяем время пребывания осадка в метантенке:

Т= 100/D_{сут.факт}=100/6,85=14,6 сут.