
- •1.3 Расчет и проектирование канализационных очистных
- •1.3.1 Определение концентраций загрязнений в сточной воде города, поступающей на очистку
- •1.3.2 Определение приведенного числа жителей
- •1.3.3 Определение коэффициента смешения
- •1.3.4 Расчет необходимой степени очистки сточных вод
- •1.3.4.1 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам
- •1.3.4.2 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду
- •1.3.5 Выбор метода очистки, схемы очистной станции и типов сооружений
- •1.3.6 Расчет сооружений очистки сточных вод
- •1.3.6.1 Приемная камера
- •1.3.6.2 Решетки
- •1.3.6.3 Расчет песколовок и песковых площадок
- •1.3.6.4 Устройство для измерения расхода воды
- •1.3.6.5 Расчет первичных отстойников
- •1.3.6.6 Расчет аэротенков
- •1.3.6.7 Расчет вторичных отстойников
- •Расчет установки обеззараживания сточных вод
- •1.3.6.9 Расчет выпуска сточных вод
- •1.3.6.10 Расчет и проектирование сооружений по обработке осадка
- •1.3.6.10.1 Расчет и проектирование илоуплотнителей
- •1.3.6.10.2 Расчет метантенков
- •1.3.6.10.3 Цех механического обезвоживания осадка с центрифугами
- •1.3.6.10.4 Расчет иловых площадок
- •1.3.7. Гидравлический расчет коммуникаций по движению
1.3.6.7 Расчет вторичных отстойников
К проектированию приняты радиальные вторичные отстойники. Количество вторичных отстойников принято N=4.
Нагрузка на поверхность вторичных отстойников после аэротенков qs, м3/(м2ч), определена по формуле
(1.146)
где kset=0.45 – коэффициент использования объема отстойника;
Hset=3,1м – глубина проточной части отстойника;
J=73см³/г - иловый индекс
а=3 г/л – концентрация активного ила в аэротенке;
аt=15мг/л - концентрация ила в осветленной воде.
Необходимая площадь вторичных отстойников Fобщ, м2, определена по формуле
(1.147)
Площадь одного отстойника fотс, м2, определена по формуле
(1.148)
Диаметр отстойника D, м, определен по формуле
(1.149)
Принят отстойник диаметром D=24м по типовому проекту 902-2-88/75 [5] со следующими размерами: рабочая глубина H1= 3,7м; объем зоны отстаивания Vот= 1400м³; объем зоны осадка Vос= 280м³.
Масса сухого осадка, Mил, т/сут, улавливаемого вторичными отстойниками, определена по формуле
(1.150)
где
-
концентрация взвешенных веществ в
сточной воде, поступающей на очистку;
- концентрация
органических загрязнений в сточной
воде по БПК;
-
эффект осветления воды в отстойнике;
K=0,3 – коэффициент пористого активного ила.
т/сут
Объем осадка, Wил, м3/сут, удерживаемого во вторичных отстойниках, определен по формуле
(1.151)
где Влил=98% - влажность осадка во вторичных отстойниках;
ρил=1 г/м³ - плотность осадка.
Таблица 1.18 – Основные параметры типовых вторичных радиальных отстойников
омер типового проекта |
Отстойник |
Диаметр, мм |
Глубина, м |
Объем зоны, м3 |
Пропускная способность, м3/ч, при времени отстаивания 1,5 ч | |
отстойной |
осадка | |||||
902-2-88/75 |
Вторичный |
24 |
3,7 |
1400 |
280 |
930 |
Расчетная схема вторичного отстойника представлена на рисунке 1.11
Расчет установки обеззараживания сточных вод
Для уничтожения болезнетворных бактерий сточные воды обеззараживаются жидким хлором, доставляемым на очистные сооружения в баллонах. В специальной установке производится испарение хлора и дозирование его в водороводную воду. Полученная таким образом хлорная вода добавляется в сточную воду, перемешивается с ней в смесителе и направляется в контактные резервуары, где взаимодействует со сточной водой не менее 30 мин. [1]
Доза хлора для дезинфекции сточных вод принята Дхл=3 г/м3. Расход хлора Qмакс.ч, г/м3, за 1 час при максимальном расходе [8]
Qмакс.ч=Д/1000,
(1.152)
где Qмакс.ч. = 1963,66м3/ч – максимальный часовой расход.
Qмакс.ч=31963,66/1000=5,89
г/м3
Расход хлора в сутки q|хл,кг/сут, определен по формуле [8]
q|хл
=Дхл
Qср.сут/1000=329577,94/1000=88,73
кг/сут
В хлораторной предусмотрена установка 2 хлораторов ЛОНИИ-100К. Один хлоратор рабочий, а другой резервный.
1 – подводящий трубопровод; 2 – илосос; 3 – люк-лаз; 4 – трубопровод возвратного активного ила; 5 – сборный желоб; 6 – направляющий цилиндр;
7 – выпускная камера; 8 – отводящий трубопровод
Рисунок 1.11 – Расчетная схема вторичного радиального отстойника
Для обеспечения полученной производительности в 1 ч необходимо определить количество баллонов- испарителей n бал, шт.[8]
n бал =qхл/Sбал, (1.153)
где Sбал=0,7 кг/ч-выход из одного баллона.
n бал =5,89/0,7=8шт
Принято 8 баллонов вместимостью 40 л, содержащие 50 кг жидкого хлора. В хлораторной необходимо иметь две установки для испарения и дозирования хлора: рабочую и резервную. Баллоны – испарители хранятся в расходном складе хлора, который вместе с помещением хлораторной составляет одно здание. В расходном складе хлора располагается двое весов РП-500-Г13, на которых располагается по 8 баллонов.
За 1 сутки будет использовано nб/ =q|хл /50=88,73/50=1,7. баллона. Таким образом , в момент начала работы установки, когда на весах будет установлено 17 баллонов, запас хлора будет достаточен для работы в течение t=17/1,7=10 сут. При выборе газа из 8 баллонов на одних весах запас хлора будет достаточен для работы в течение 8/1,7=5 сут
В хлораторной помещено два хлоратора ЛОНИИ-100К и два баллона (грязевика) вместимостью 50 л.
Хлордозаторная обеспечена подводом воды питьевого качества с давлением не менее 0,4 МПа и расходом Q, м3/ч.
Q=qхл
qв,
(1.154)
где qв =0,4м3/кг – норма водопотребления , м3 на 1 кг хлора.
Q=5,890,4=2,36м3/ч
Хлорная вода для дезинфекции сточной воды подается перед смесителем. Принят смеситель типа “лоток Паршаля”
Таблица 1.19 – Размеры смесителя типа лотка Паршаля
Расход, м3/сут |
Размеры в м | ||||||||||||
А |
В |
С |
D |
E |
HA |
H’ |
H |
L |
l’ |
l |
l” |
b | |
7000-32000 |
1,47 |
0,60 |
0,80 |
1,08 |
1,45 |
0,65 |
0,60 |
0,66 |
6,10 |
7,40 |
11,00 |
13,63 |
0,50 |
1 – подводящий лоток; 2 – переход; 3 – трубопровод хлорной воды;
4 – подводящий раструб; 5 – горловина; 6 – отводящий раструб;
7 – отводящий лоток; 8 – створ полного смешения
Рисунок 1.12– Расчетная схема смесителя типа «Лоток Паршаля»
Для обеспечения контакта хлора со сточной водой запроектированы контактные резервуары по типу горизонтальных отстойников.
Объем резервуаров ,Vк.р. ,м3, определен по формуле [8]
Vк.р
=Qмакс.ч
Т/60,
(1.155)
где Т=30 мин – продолжительность контакта хлора со сточной водой.
Vк.р=1963,6630/60=982м3
При скорости движения сточных вод в контактных резервуарах V=10 мм/с длина резервуара L, м, определена по формуле
L=VT
(1.156)
L=10/1000=18м
Площадь поперечного сечения W, м2, определена по формуле [8]
W=Vк.р./L (1.157)
W=982/18=54,5м2
При глубине H=2,8м и ширине каждой секции b=6м число секций определено по формуле
n=w/(bH)=54,5/(6
2,8)=3,24
Принят контактный резервуар с числом секций равным 3, шириной секции 6м, длина 18м, глубина 2,8м, пропускная способность 35 тыс. м3/сут.
Фактическая продолжительность контакта воды с хлором в час максимального притока воды T, мин, определена по формуле
T=Vк.р./Qмакс.ч=nb
H
L/Qмакс.ч.
(1.158)
T=36
2,8
18/1963,66=0,46ч
=28 мин
С учетом времени движения воды в отводящих лотках фактическая продолжительность контакта воды с хлором составит около 30 мин.
Объем осадка , образующийся в контактных резервуарах Wк.р, м3/сут, определен по формуле
Wк.р.=Qсут.qос/1000,
(1.159)
где qос= 0,5 л/м3 – количество осадка после биологической очистки при его влажности 98%.
Wк.р.=29577,94.0,5/1000=14,78
м3/сут
Осадок из контактных резервуаров удаляется один раз в сутки.