Первичный радиальный отстойник

Расчетное значение гидравлической крупности органических частиц, задерживаемых в отстойнике, определена по формуле:

, , (49)

где Н _set – глубина проточной части отстойника, м. Принимается по таблице 4.3 [4];

t_set – продолжительность отстаивания в слое h ₁ = 500 мм в зависимости от концентрации взвешенных веществ, c. Принимается по таблице 4.2 [4];

– коэффициент использования проточной части отстойника. Принимается по таблице 4.3 [4];

h ₁ - высота слоя жидкости в цилиндре, м, равная 0,5 м;

n ₂ – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения. Для городских сточных вод принимается по рисунку 4.14 [4] в зависимости от принятого эффекта отстаивания и концентрации взвешенных веществ.

H_set = 0,00 м; t_set = 0000 с; K_set = 0,00 ; n₂= 0,0

Диаметр радиального отстойника равен:

, м, (50)

где q – подача сточных вод от ГКНС, м³/с;

n _o – принятое количество отстойников, шт;

U _o – гидравлическая крупность, мм/с;

V_tb – скорость турбулентной составляющей, мм/с, принимаемая по таблице 4.4 [4].

Принимаем скорость рабочего потока v_w равной 5 мм/с, тогда скорость турбулентной составляющей согласно данных таблицы 4.4 [4] будет равна V_tb = 0,0 мм/с

По таблице 10 Приложений [4] принимаем типовой радиальный отстойник с диаметром = 00,0 м.

Основные характеристики типового отстойника:

- рабочая глубина отстойника h _раб - 0,00 м;

- объем проточной части отстойника - 0000 м³;

- объем осадочной части отстойника - 000 м³;

- общий объем отстойника - 0000 м³;

- пропускная способность - 0000 .

Скорость на середине радиуса принятого типового отстойника равна:

, мм/с (51)

мм/с

Рассчитанная скорость должна быть не больше значений, представленных в таблице 4.3 [4].

Фактическая продолжительность отстаивания равна:

, ч, (52)

где - радиус принятого типового отстойника, м;

- рабочая глубина отстойника, м;

- подача сточных вод от ГКНС, м³/ч.

Количество осадка, образующегося при отстаивании за сутки, равно:

, м³/сут, (53)

где Q _ср.сут – среднесуточный объем городских сточных вод, м³/сут;

С _en – концентрация загрязнений по показателю взвешенные вещества на входе в отстойники, г/м³;

С _e _х – концентрация загрязнений по показателю взвешенные вещества на выходе из отстойников, г/м³;

р _mud – влажность осадка, %; Принимается от 94 до 96 %

γ _mud - плотность осадка, т/м³. Принимается 1 т/м³

м³/сут

БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

Аэротенк-регенератор

Удаление из сточной воды растворенных органических веществ осуществляется путем их биологического окисления в искусственно создаваемых условиях. Для этого используют сооружения биологической очистки.

При БПК_полн механически очищенных сточных вод более 150 мг/л, принимают аэротенки-вытеснители с регенерацией активного ила.

Доза активного ила a _i в аэротенке может быть принята от 2 до 4,5 г/л.

Первоначальное значение илового индекса, принимаемое при выполнении расчетов: J_i = 80 см³/г.

Степень рециркуляции активного ила равна:

, (54)

где a _i - доза активного ила в аэротенке, г/л;

J_i - иловый индекс, см³/г.

Доза активного ила а аэротенке согласно данным таблицы 4.1 настоящей ПЗ равна a _i = 0,0 г/л

Рассчитанное значение степени рециркуляции должно быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 – силоскребами, 0,6 – при самотечном удалении осадка. Если значение меньше минимальной величины, то степень рециркуляции принимается равной минимальной величине.

Удаление осадка из вторичных отстойников запроектировано с применением илоскребов.

Принимаемое для дальнейших расчетов значение степени рециркуляции в случае его корректировки равно = 0,00.

БПК_полн сточных вод, поступающих на очистку в аэротенк с учетом разбавления рециркуляционным расходом равно:

, , (55)

где - БПК_полн входящей в аэротенк сточной воды без учета разбавления рециркуляционным расходом, мг/л; Принимается по данным таблицы 4.1 настоящей ПЗ

- БПК_полн выходящей из аэротенка сточной воды, мг/л. Принимается по данным таблицы 4.1 настоящей ПЗ и равна 15 мг/л

Необходимая продолжительность обработки воды в аэротенке равна:

, ч, (56)

где - БПК_полн сточной воды, поступающей в аэротенк, с учетом разбавления рециркуляционным расходом, мг/л;

= 15,0 мг/л

- принятая доза активного ила, г/л.

= 0,0 г/л

Доза активного ила в регенераторе равна:

, (57)

Удельная скорость окисления при дозе активного ила равна:

, , (58)

где - максимальная скорость окисления, мг/г·ч; Принимается по таблице 1 Приложения [5]

- содержание растворенного кислорода, мг/л;

- константа, характеризующая свойства загрязнения, мг/г·ч; Принимается по таблице 1 Приложения [5]

- константа, характеризующая влияние кислорода, мгО₂/л; Принимается по таблице 1 Приложения [5]

φ - коэффициент ингибирования, л/г; Принимается по таблице 1 Приложения [5]

= 85,0 мг / г،ч; = 2,0 мг/л; φ = 0,07 л/г;

= 33,0 мг / г٠ч; = 0,625 мгО₂/л

Общая продолжительность окисления органических загрязнений равна:

, ч, (59)

где s - зольность активного ила; Принимается по таблице 1 Приложения [5]

ρ – удельная скорость окисления, мг/г٠ч

Зольность активного ила принята равной s = 0,3

Продолжительность регенерации равна:

, ч (60)

Продолжительность пребывания сточных вод в системе аэротенк – регенератор равна:

, ч (61)

Средняя доза активного ила в системе аэротенк – регенератор равна:

, г/л (62)

г/л

Нагрузка на активный ил равна:

, (63)

Если иловый индекс будет отличаться от принятого значения более, чем на 10% (таблица 3.1 [5]), то расчет повторяют снова, принимая новый иловый индекс, соответствующий нагрузке.

Объем аэротенка с учетом рециркуляционного расхода равен:

, , (64)

где - максимальная часовая подача ГКНС, м³/ч

Объем регенератора равен:

, (65)

Суммарный объем аэротенка и регенератора равен:

, (66)

По суммарному объему аэротенка и регенератора выбирается типовой проект аэротенка-вытеснителя.

Под регенератор отводится один или более коридоров каждой секции аэротенка.

По таблице 14 Приложений [5] выбирается типовой проект аэротека-вытеснителя и выписываются основные технические характеристики сооружения:

- типовой проект - 902 – 2 – 000;

- число секций n_at = 0;

- число коридоров n_cor = 0;

- рабочая глубина аэротенка H_at = 0,0 м;

- ширина коридора b_cor = 0,0 м;

- пределы длины одной секции - 00 – 00 м;

- пределы рабочего объема одной секции - 0000 – 0000 м³;

Расчетная длина секции аэротенка равна:

, м (67)

Принимаем длину секции аэротенка кратной 3 м, т. е. = 00 м.

Общий размер аэротенков в плане составляет 00 х 00 м.

Отношение общей длины коридора одной секции к ширине секции равно:

При значении секционирование коридоров не требуется.

Прирост активного ила равен:

, , (68)

где С_ВВ – концентрация загрязняющих веществ сточных вод, оцениваемых показателем взвешенные вещества (ВВ), поступающих на очистку в аэротенк, мг/л;

– БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л

Для аэрации сточных вод в аэротенке и регенераторе может быть принята или средне-пузырчатая на основе перфорированных труб, или мелкопузырчатая на основе фильтросных материалов система аэрации.

Количество аэраторов на первой половине длины аэротенков и регенераторов принимается вдвое больше, чем на остальной длине.

Удельный расход воздуха равен:

, , (69)

где - удельный расход кислорода воздуха снятой БПК_полн, мг/мг; Принимается при очистке до БПК_полн = 15,0 мг/л равным q ₀ = 1.1 мг/мг;

К₁ – коэффициент, зависящий от типа аэраторов;

Для мелкопузырчатой аэрации коэффициент К₁ принимается в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка по таблице 3.3 [5]. Для среднепузырчатой аэрации К₁=0,75.

К₂ - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора h_a. Коэффициент К₂ принимают по таблице 3.4 [5]

К_Т - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод;

К₃ - коэффициент, учитывающий качество воды при наличии в ней СПАВ; Коэффициент К₃ для городских сточных вод принимают равным К₃=0,85

C _а - растворимость кислорода в сточной воде, ;

– концентрация растворенного кислорода в аэротенке, мг/ л.

Принимаем соотношение площадей зоны аэрации и аэротенка .

В случае мелкопузырчатой аэрации при соотношении коэффцициент К₁=1,68.

Глубина погружения труб аэраторов равна:

, м, (70)

где h_a - глубина погружения аэраторов, м;

Н_а _t – рабочая глубина аэротенка, м

К₂ = 0,00

Коэффициент К_Т , учитывающий температуру сточных вод, равен:

, (71)

где К_Т - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод;

Т _w – среднемесячная температура сточных вод за летний период,

Среднемесячная температура городских сточных вод принимается по заданию к КП.

T_w = 00.0 ⁰С

К_Т = 0.00

По таблице 3.2 [5] принимают растворимость кислорода C_T в чистой воде при соответствующей среднемесячной температуре городских сточных вод:

C_T = 0,00 мг/л

Растворимость кислорода в сточной воде C _а равна:

, , (72)

где C_T - растворимость кислорода в чистой воде при соответствующей среднегодовой температуре городских сточных вод, мг/л

Средняя интенсивность аэрации равна:

, (73)

По таблицам 3.3 и 3.4 [5] находят максимальную и минимальную допустимые интенсивности аэрации:

Если , то для дальнейших расчетов принимают интенсивность равную .

Окончательно принятая интенсивность аэрации равна = 00,0

Интенсивность аэрации на первой половине аэротенка и регенератора равна:

, , (74)

где - окончательно принятая интенсивность аэрации,

Интенсивность аэрации на второй половине аэротенка и регенератора равна:

, (75)

По таблице 4 Приложений [5] принимаем перфорированные трубы с наружным диаметром 000 мм (f_d = 0.000 м²/м) с отверстиями для выхода воздуха 3 мм. Число отверстий на 1 п. м - 000 шт.

Расход воздуха на единицу рабочей поверхности аэраторов принят по таблице 4 Приложений [5] равным:

Количество рядов труб на первой половине аэротенка и регенератора в каждой секции равно:

, шт, (76)

где - ширина коридора аэротенка, м;

- площадь одного ряда аэраторов на 1 м его длины, м²/м.

шт

Количество рядов труб на второй половине аэротенка и регенератора в каждой секции равно:

, шт (77)

шт

На первой половине аэротенка и регенератора в каждой секции окончательно принимаем 0 рядов труб аэраторов.

На второй половине аэротенка и регенератора в каждой секции окончательно принимаем 0 рядов труб аэраторов.

Расход воздуха необходимый для аэрации:

, , (78)

где - удельный расход воздуха, ;

- максимальная подача главной КНС), м³/ч

В соответствии с данными таблицы 7 Приложений [5] принимаем турбокомпрессоры марки ТВ-00-0,0 (с учетом подачи воздуха на аэробный стабилизатор):

- количество рабочих - ;

- количество резервных - .

6.2 Вторичный отстойник

Аналогично первичным отстойникам, вторичные отстойники принимаются радиальными. Минимальное количество вторичных отстойников – три. Они служат для разделения иловой смеси, поступающей во вторичные отстойники из аэротенков, на осадок активного ила и очищенную воду.

Нагрузка воды (иловой смеси) на поверхность вторичного отстойника равна:

, , (79)

где К _ss – коэффициент использования объема зоны отстаивания; Коэффициент К _ss принимается равным для:

- радиальных отстойников – 0,4;

- вертикальных отстойников – 0,35;

- радиальных с периферийным впуском – 0,5;

- горизонтальных – 0,45.

Н _set – рабочая глубина отстойной части сооружения, м; Принимается по таблице 11[4]

Н _set = 0,0 м

J_i – значение илового индекса, см³/г; Принято при расчете аэротенка-регенератора

J_i = 00,0 см³/г

a_i – значение дозы активного ила в аэротенке, ;

См расчет аэротенка-регенератора

a_i = 0,0 г/л

a_t – концентрация активного ила в осветленной воде, . Принимается не менее 10 мг/л (или 10 г/м³)

Необходимая площадь зеркала открытой поверхности воды всех отстойников равна:

, , (80)

Площадь зеркала открытой поверхности воды одного отстойника равна:

, , (81)

где n_во – принятое количество отстойников, шт

Диаметр одного отстойника равен:

, м (82)

По рассчитанному диаметру отстойника по таблице 11 Приложений [4] принимают типовой диаметр отстойника.

Общая строительная высота отстойника равна:

, м, (83)

где Н₁– возвышение борта сооружения над поверхностью воды, м. Принимают Н₁ = 0,3 – 0,5 м;

Н₂ – высота нейтрального слоя, м.

Принимают Н₂ = 0,3 м;

Н₃– высота слоя ила, м.

Принимают Н₃ = 0,3 – 0,5 м

По рассчитанному диаметру принимается типовой вторичный радиальный отстойник со следующими геометрическими параметрами и характеристиками:

- диаметр отстойника D_set = 00 м;

- глубина зоны отстаивания Н _set = 0,0 м;

- гидравлическая глубина - 0,0 м;

- высота иловой зоны – 0,0 м

- объем отстойной зоны – 0000,0 м³;

- объем иловой зоны – 000,0 м³;

- пропускная способность – 0000 м³/ч.

Количество осадка активного ила, выделяемого при отстаивании за сутки равно:

, м³/сут, (84)

где - суточный расход городских сточных вод, м³/сут;

a_i – доза активного ила в аэротенке, г/л; См расчет аэротенка-регенератора

a_t – концентрация активного ила в воде после отстойника, г/м³; См формулу (79)

- влажность активного ила, %. Принимается равной 99,2 – 99,4 %

- плотность активного ила, г/см³. Принимается равной 1,0 г/см³

м³/сут

Суточный объем избыточного активного ила равен:

, , (85)

где Пр – прирост активного ила, мг/л; См формулу (68)

а _t – количество активного ила, которое выносится из вторичных отстойников, мг/л; См формулу (79)

γ _mud – удельный вес активного ила, равный 1,0 г/см³

Илоуплотнитель

Илоуплотнители, как правило, не применяют для предварительного уплотнения избыточного активного ила, поступающего из вторичных отстойников в аэробный стабилизатор.

Часовой расход избыточного активного ила равен:

, , (86)