- •Введение
- •1. Исходные данные
- •2. Проектирование очистных сооружений города.
- •4.1 Определение коэффициента смешения сточных вод с водой водоема
- •4.2 Определение необходимой степени очистки по взвешенным веществам.
- •6. Расчёт сооружения для механической очистки сточных вод
- •6.1 Расчёт приемной камеры
- •6.2 Расчет решеток.
- •6.3 Расчет аэрируемых песколовок.
- •6.4 Расчет первичных радиальных отстойников
- •7. Расчет сооружений биологической очистки сточных вод
- •7.1 Расчет аэротенка - вытеснителя с регенератором.
- •7.2 Расчет аэрационной системы аэротенка
- •7.3 Подбор насосно-воздуходувной станции.
- •7.4 Расчет вторичных отстойников.
- •8. Сооружения для обработки осадка
- •8.1 Расчет радиальных илоуплотнителей
- •8.2 Расчет метантенков
- •8.3 Расчет аварийных иловых площадок
- •8.4 Расчет песковых площадок.
6.4 Расчет первичных радиальных отстойников
К проектированию принимаем 4 радиальных первичных отстойника.
Определение гидравлической крупности:
(42)
где Hset=Н-0,3=3,4-0,3=3,1 м - глубина проточной части в отстойнике;
Н=3,4 м при диаметре D=18,24,30м;
0,3- высота слоя осадка
tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое:
=0,5;
tset=908 (СНиП 2.04.03-85)
n2=0,35 показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения.
Определение диаметра отстойника:
. (43)
где kset= 0,45 - коэффициент использования объема проточной части отстойника;
n = 4 шт. - количество отстойников;
- турбулентная составляющая, определяется по формуле:
(44)
где Vф – средняя скорость движения воды Vф=4,2мм/с;
.
Принимаем диаметр D= 30м.
Определение скорости половины радиуса отстойника:
V=2∙qmax /n∙П∙Hset (45)
где qmax =1,77м3/с максимальный секундный расход общего стока;
Hset=3,1 м – глубина проточной части.
V=2∙1,77/4∙3,14∙30∙3,1=0,003 м/с
Определение высоты отстойника:
Н=Нset+Н2+Н3 (46)
где Нset=3,1м – глубина проточной части отстойника;
Н2= 0,3м – высота зоны накопления осадка у внешней стенки отстойника;
Н3= 0,5м – возвышение борта отстойника над кромкой сборного кольцевого водослива.
Н=3,1+0,3+0,5=3,9м
7. Расчет сооружений биологической очистки сточных вод
7.1 Расчет аэротенка - вытеснителя с регенератором.
Так как БПКполн=256,85мг/л превышает 150мг/л, то в соответствии с данными необходима регенерация активного ила. К расчету принимаются аэротенки - вытеснители с регенераторами.
Определение степени рециркуляции активного ила:
, (47)
Где аi - доза активного ила в аэротенке, принимается 3г/л;
Ji - иловый индекс, принимаем 100 см3/г.
Определение БПКполн сточных вод, поступающих в аэротенк - вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:
(48)
где Len – БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
Len=Lст∙(1-0,2)= 256,85∙(1-0,2)=187,48 мг/л (49)
Lex = 44,73 мг/л – БПКполн очищенной воды;
Ri = 0,43 - степень рециркуляции активного ила.
(50)
Определение периода пребывания сточных вод в аэротенке:
(51)
где аi = 3 г/л - доза активного ила в аэротенке;
Lex = 44,73 мг/л - БПКполн очищенной воды;
Lmix мг/л - БПКполн сточных вод, поступающих в аэротенк - вытеснитель с учетом разбавления циркуляционного активного ила.
Предварительный подсчет дозы активного ила в регенераторе:
(52)
где а; = 3 г/л - доза активного ила в аэротенке;
Ri = 0,43 – степень рециркуляции активного ила.
Определение удельной скорости окисления:
(53)
где = 85мг/г-ч - максимальная скорость окисления;
Lex – 44,73мг/л - БПКполн очищенной воды;
С0 = 2мг/л - концентрация растворенного кислорода в воде;
К1 = 33мг/л - константа, характеризующая свойства органических веществ;
К0 = 0,625 мгO2/л - константа, характеризующая влияние кислорода;
= 0,07 г/л - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила;
аr = 6,5 г/л - доза ила в регенераторе.
Определение продолжительности окисления загрязнений:
187,48 (54)
где s = 0,3 - зольность активного ила;
Определение продолжительности регенерации:
(55)
где to ч - продолжительность окисления загрязнений;
tat ч - период пребывания сточных вод в аэротенке.
tr =4,39-1,44=2,95ч
Определение продолжительности пребывания сточных вод в системе аэротенк – регенератор:
t = (1 + Ri)∙tat+Ri-tr (56)
где Ri = 0,43 -степень рециркуляции активного ила;
tat ч - период пребывания сточных вод в аэротенке;
tr ч - продолжительность регенерации.
t =
Определение объема аэротенка:
(57)
где qmax.m м /ч - максимальный часовой расход общего стока;
tat ч - период пребывания сточных вод в аэротенке;
Ri = 0,43 - степень рециркуляции активного ила.
Wat =
Определение объема регенерации:
(58)
где tr ч - продолжительность регенерации;
qmax.m м /ч - максимальный часовой расход общего стока.
Wr=
Для уточнения илового индекса определяю среднюю дозу ила в системе аэротенк – регенератор:
(59)
Определение нагрузки на активный ил:
(60)
где аi = 4,57 г/л - доза ила, г/л; 187,48
tat - период аэрации, равен продолжительности пребывания в системе аэротенк – регенератор, tat=1,44 ч;
По таблице СНиП 2.04.03-85 для ила городских сточных вод при qi = 320,33 мг∙БПКполн /г∙сут, Ji = 70 см3 /г.
Эта величина отличается от принятой ранее Ji = 100 см3 /г. поэтому необходимо уточнить степень рециркуляции активного ила:
Принимается Ri=0,26.Эта величина существенно отличается от рассчитанной в первом случае, поэтому требуется корректировка Lmix БПКпол с учетом рециркуляционного расхода и продолжительности пребывания сточных вод в аэротенке tat.
Определение БПКполн:
Определение периода пребывания сточных вод в аэротенке:
Доза ила в регенераторе:
Удельная скорость окисления:
Продолжительность окисления загрязнений:
Продолжительность регенерации:
tr =5,87-1,35=4,51 ч
Продолжительность пребывания сточных вод в системе аэротенк-регенератор:
t=(1+0,26)*1,36+0,26*4,51=2,88ч
Объем аэротенка:
Wat =1,36(1+0,26)6912=11844,4 м3
Объем регенератора:
Wr=4,51*0,26*6912=8105,01 м3
Средняя доза активного ила:
Нагрузка на активный ил:
При этой нагрузке иловой индекс Ji= 72см3/г по табл. (1), а степень рециркуляции Ri=0,28, что не существенно отличается от ранее определенного значения, поэтому дальнейшего пересчета аэротенка-вытеснителя не требуется.
Определение общего объема:
w = wat+wr (61)
где Wat=11844,4 м3 - объем аэротенка;
Wr = 8105,01 м3-объем регенератора.
W =11844,4+8105,01=19949,41м3
Определение процента регенерации:
(62)
Так как процент регенерации равен 41%, принимаем четырехкоридорный аэротенк; 2 коридора отделяются под регенератор.
Определение размеров аэротенка:
По конструктивным соображениям размеры аэротенка принимаются:
Рабочая глубина аэротенка Hat - 4,4м,
Ширина коридора аэротенка В = 4,5м,
Длина аэротенка L = 66м,
Количество секций - 4шт.,
Фактическое время пребывания обрабатываемой сточной воды в системе аэротенк-регенератор составит:
tф=W/qmax m (63)
tф=19949,41/3=2,9 ч
Что не отличается от общего времени пребывания, рассчитанного ранее.
Определение прироста активного ила:
(64)
где Ccdp = 171,76мг/л - концентрация взвешенных веществ, поступающих на очистку в первичные отстойники;
Kg - коэффициент прироста активного ила, принимается 0,3;
Len = 187,48мг/л – БПКполн поступающих сточных вод в аэротенк с учетом снижения при первичном отстаивании.
Р=0,8*171,76+0,3*155,44=184,04