7. Расчет фильтров для глубокой очистки сточных вод

Для глубокой очистки сточных вод от мелкодиспергированных частиц применяются фильтры с зернистой загрузкой следующих конструкций: однослойные, двухслойные и каркасно-засыпные (КЗФ). Они бывают с нисходящим (сверху вниз) и с восходящим (снизу вверх) потоком. Фильтры с нисходящим потоком воды могут иметь однослойную и многос­лойную загрузку (табл. 16).

В зависимости от конструкции и климатических условий фильтры можно располагать на открытом воздухе или в помещении.

Расчет площади фильтров производится по максимальному притоку за вычетом допустимой неравномерности, равной 15 %. Площадь фильтров F_ф, м², вычисляется по формуле

QK_gen.max(1+m)

F_ф = -------------------------------- , (31)

Tv_ф - 3,6n(W₁t₁+W₂t₂+W₃t₃)-nv_фt₄

где Q - производительность очистной станции водоотведения, м³/сут; K_gen.max - общий коэффициент неравномерности; m - коэффициент, учи­тывающий расход воды на промывку барабанных сеток (0,003...0,005); T - продолжительность работы станции в течение суток, ч; v_ф - ско­рость фильтрования, м/ч; n - количество промывок каждого фильтра в сутки; W₁ - интенсивность первоначального взрыхления верхнего слоя загрузки, дм³/(с*м²); t₁ - ее продолжительность, ч; W₂ - интенсив­ность подачи воды, дм³/(с*м²); t₂ - продолжительность водовоздушной промывки, дм³/(с*м²); W₃ - интенсивность промывки, дм³/(с*м²); t₃ - ее продолжительность, ч; t₄ - продолжительность простоя фильтра из-за промывки, ч.

Расчет конструктивных элементов фильтров производится согласно СНиП 2.04.02-84 и СНиП 2.04.03-85. При этом при подаче сточных вод после биологической очистки необходимо предусматривать установку перед фильтрами (кроме КЗФ) барабанных сеток. Для однослойных филь­тров рекомендуется водовоздушная промывка, для двухслойных - водя­ная, а для КЗФ - водовоздушная или водяная (см. табл. 16).

Для фильтров с подачей воды сверху вниз предусматривается уст­ройство гидравлического или механического взрыхления верхнего слоя загрузки.

8. Обработка осадка сточных вод

Осадки подразделяются на грубые, тяжелые, всплывающие, сырые, активный ил, анаэробно-сброженный, обезвоженный и др. Состав и ко­личество разных категорий сточных вод сказываются на влажности осадка. Так, из первичных отстойников осадок имеет влажность, ко­леблюющуюся в пределах 94...95%; со вторичных - после аэротенков - 99,2...99,7%; после биофильтров - 96...96,5%. Количество осадка оп­ределяют в зависимости от концентрации взвешенных веществ и эффекта работы отстойников, а также по приросту активного ила, т.е. по из­быточному активному илу.

Количество осадка из первичных отстойников определяют по формуле

Q_сух = CЭКQ/10⁶, т/сут (32)

Количество осадка из вторичных отстойников определяют по формуле

U_сух = Q[C_en(1-Э)n - a_t]/10⁶, т/сут, (33)

a eго объем по формуле

W = Q[C_en(1-Э)n - a_t]/[(100-p)g10⁴], м³/сут (34)

где Q - среднесуточный расход сточных вод, м³/сут: Э - эффект за­держания взвешенных веществ в долях единицы и составляет 0,5...0,7; n - коэффициент, учитывающий неравномерность прироста активного ила, который составляет 1,15...1,25; а_t - вынос активного ила, г/м³ (табл. 13); С_en - исходная концентрация взвешенных веществ, г/м³ К - коэффициент (1,1...1,2), который учитывает увеличения объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализов; р - влажность осадка, %; g - объемная масса осадка, г/см³.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения.

2. Ласков Ю.М., Воронов Ю.В., Калицун В.И. Примеры расчетов ка­нализационных сооружений: Учеб. пособие для вузов. - М.: Стройиздат, 1987. - 255 с.

3. Очистные сооружения водоотведения: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию для студентов специальностей 320600 и 320700/Составитель В.Н. Иванов. - Тверь: ТГТУ, 1995. - 32 с.

4. Василенко А.А. Водоотведение. Курсовое проектирование. - Ки­ев: Вища школа, 1988. - 253 с.

5. Справочник проектировщика. Канализация населенных мест и про­мышленных предприятий/Под ред. В.Н. Самохина. - М.: Стройиздат, 1981. - 639 с.

6. Таварткиладзе И.М., Тарасюк Т.П., Доценко М.И. Очистные соо­ружения водоотведения: Справочник. - Киев:Будивэльник,1988. - 256с.

7. Яковлев С.В., Калицун В.И. Механическая очистка сточных вод. - М.: Стройиздат, 1977. - 200 с.

8. Справочник по очистке природных и сточных вод/Л.Л. Пааль, Я.Я. Кару, Х.А. Мельдер, Б.Н. Репин. - М.: Высш. шк., 1994. - 336 с.

9. Водоснабжение и водоотведение. Наружные сети и сооружения. Справочник/Б.Н. Репин, С.С. Запорожец, В.Н. Ереснов и др. - М.: Высш. шк., 1995. - 431 с.

Таблица 16. Расчетные параметры фильтров с зернистой загрузкой для глубокой очистки городских сточных вод

Фильтр	Параметры фильтрующей загрузки				Высота слоя, м	Скорость фильтрования, м/ч, при режиме		Интенсивность промывки, л/(см2)	Продолжи-тельность этапа промывки, мин	Эффект очистки, %
	фильтрующий материал	гранулометрическая характеристика загрузки d, мм								по БПКполн	по взвешенным вещест­вам
		минимальная	максимальная	экви­валентная		нормальном	форсированном
Однослойный мелко­зернистый с подачей воды сверху вниз	Кварцевый песок Поддерживающие слои — гра­вий	1,2 2 5 10 20	2 5 10 20 40	1,5 — 1,7 — — — —	1,2 — 1,3 0,15 — 0,2 0,1 — 0,15 0,1 — 0,15 0,2 — 0,25	6 — 7	7 — 8	Воздух (18—20) Воздух (18—20) и вода (3—5) Вода (7)	2 10 — 12 6 — 8	50 — 60	70 — 75
Однослойный крупнозернистый с подачей воды сверху вниз	Гранитный щебень	3	10	5,5	1,2	16	18	Воздух (16) Воздух (16) и вода (10) Вода (15)	3 4 3	35 — 40	45 — 50
Двухслой­ный с подачей воды сверху вниз	Антрацит или керам­зит Кварцевый песок Поддерживающие слои — гра­вий	1,2 0,7 2 5 10 20	2 1,6 5 10 20 40	— — — — — —	0,4 — 0,5 0,6 — 0,7 0,15 — 0,25 0,1 — 0,15 0,1 — 0,15 0,2 — 0,25	7 — 8	9 —10	Вода (14—16)	10 — 12	60 — 70	70 — 80
Каркасно-засыпной (КЗФ)	Кварцевый песок Каркас — гравий	0,8 1 40	1 40 60	— — —	0,9 1,8 0,5	10	15	Воздух (14—16) и вода (6—8) Вода (14—16)	5 — 7 3	70	70 — 80