Xreferat.com » Рефераты по экологии » Проектирование водоочистной станции

Проектирование водоочистной станции

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Размещено на

Введение


Во все времена поселения людей и размещение промышленных объектов реализовались в непосредственной близости от пресных водоемов, используемых для питьевых, гигиенических, сельскохозяйственных и производственных целей. В процессе использования воды человеком она изменяла свои природные свойства и в ряде случаев становилась опасной в санитарном отношении. Впоследствии с развитием инженерного оборудования городов и промышленных объектов возникла необходимость в устройстве организованных способов отведения загрязненных отработавших потоков воды по специальным гидротехническим сооружениям.

В настоящее время значение пресной воды как природного сырья постоянно возрастает. При использовании в быту и промышленности вода загрязняется веществами минерального и органического происхождения. Такую воду принято называть сточной водой.

В зависимости от происхождения сточных вод они могут содержать токсичные вещества и возбудители различных инфекционных заболеваний. Водохозяйственные системы городов и промышленных предприятий оснащены современными комплексами самотечных и напорных трубопроводов и других специальных сооружений, реализующих отведение, очистку, обезвреживание и использование воды и образующихся осадков. Такие комплексы называются водоотводящей системой.

В 1898 г. в Москве введена в эксплуатацию первая водоотводящая система, включавшая самотечные и напорные водоотводящие сети, насосную станцию и люблинские поля орошения. Она стала родоначальницей самой крупной в Европе московской системы водоотведения и очистки сточных вод.

Комплексное развитие систем водоотведения с очистными сооружениями началось после установленных норм очистки сточных вод при выпуске их в реку, разработанных в Англии в 1876 г. Достижения науки и техники способствовали повышению степени благоустройства городов до уровня современной цивилизации.

Особое значение имеет развитие современной системы водоотведения бытовых и производственных сточных вод, обеспечивающих высокую степень защиты окружающей природной среды от загрязнений. Наиболее существенные результаты получены при разработке новых технологических решений в вопросах эффективного использования воды систем водоотведения и очистки производственных сточных вод.

Предпосылками для успешного решения этих задач при строительстве водоотводящих систем являются разработки, выполняемые высококвалифицированными специалистами, использующими новейшие достижения науки и техники в области строительства и реконструкции водоотводящих сетей и очистных сооружений.

Исходные данные


Общий расход воды: Q =48,742 л/сек.

Общая численность населения: Nчел =4546 чел.

Концентрация БПК: 300 г/м3 .

Концентрация взв. в-в для смеси: 250мг/л.

Квз= 189,5 г/м3.

KN= 23,25 г/м3.

КР205= 9,59г/м3.

КCl= 26,15г/м3.

Кпав=7,26г/м3.

1. Сооружения для механической очистки сточных вод


Механическая очистка сточных вод представляет собой технологический процесс, благодаря которому механическими и физическими методами из сточных вод удаляются нерастворенные примеси. Как правило, она является методом предварительной очистки и предназначена для подготовки сточных вод к биологическим или физико-химическим методам очистки. В результате механической очистки обеспечивается снижение взвешенных веществ до 90%, а органических веществ до 20%.


Приемный резервуар

Проектирование водоочистной станции

Проектирование водоочистной станциирешетки


Проектирование водоочистной станциипесколовки


отстойники

Рис1 Схема сооружений при механической отчистке


Подбор решеток


Решетки применяются для задержания из сточных вод крупных загрязнений и являются сооружениями, подготовляющими сточные воды к дальнейшей, более полной очистке.

Прозоры между стержнями решеток должны быть возможно меньшими, чтобы задерживать как можно больше грубых примесей для облегчения работы отстойников.

Решетки делают преимущественно из стали и располагают в отапливаемом здании. При количестве отбросов, снимаемых с решеток до 0,1 м3/сут , предусматривается ручная очистка, если больше –механическая очистка. СНиП 2.04.03-85 п.5.16.

Количество отбросов, задерживаемых на решетках принимается по таблице 23 СНиП 2.04.03-85, средняя плотность отьросов принимает 750 кг/м3.


Проектирование водоочистной станции

Рис.1. схема решетки


В-ширина подводящего и отводящего лотков, Вр-ширина решетки,hp- расчетная глубина воды, h1- потери напора в решетке, 1-решетка

1. Используя формулы Павловского:


Q=Проектирование водоочистной станции

R=ω/χ

υ =Проектирование водоочистной станции

с =Проектирование водоочистной станции

Находим уклон трубопровода (i), для этого сначала определяем площадь живого сечения (ω)


ω =Q/υ


Общий расход воды Q=48,742 л/с, или Q=0,05 м3/с. Скорость воды в подводящем канале (υ) располагается в пределах 0,6<υ<0,8, берем значение υ=0,8 м/с.


ω =0,05 /0,8 =0,0625 м2.


Исходя из этого, размеры лотка будут иметь следующие числовые значения:

ширина В=0,25 м, слой воды h=0,25 м.

Смоченный периметр χ=0,25+2Ч0,25= 0,75 м.

Гидравлический радиус R=0,0625 /0,75 = 0,083 м.

Значение коэффициента шероховатости (n) подбираем на основе СНиПа 2.04.03-85, для самотечного режима n=0,014.


с =Проектирование водоочистной станции =47,18

i=Проектирование водоочистной станции=0,64/309,67=0,0032


Можно выполнить следующую проверку


Q=Проектирование водоочистной станции=0,05025 м3/с,


а было Q=0,05 м3/с. Такое изменение допускается.

2.Определяем размеры решетки. Для нахождения общей ширины решетки определяем ширину имеющихся прозоров и стержней.

Находим общую площадь прозоров (Wпр)


Wпр =Q/υр =0,05/0,8=0,0625 м2


где υр –скорость воды в решетке, не превышающая 1м/с.


Рассчитываем площадь одного прозора (ωпр)


ωпр=впрЧhл=0,016Ч0,25=0,004


где впр- оптимальная ширина прозора, равная 16 мм.


Определяем количество прозоров (Nпр)


Nпр= Wпр /ωпр=0,0625 /0,004=15,625=16


Отсюда следует, что стержней 15 шт.

Находим общую площадь прозоров 16Ч16=256мм.=0,256 м.

Общая ширина стержней 15Ч7=105 мм.=0,105 м.

Следовательно общая ширина решетки 0,256 +0,105 =0,361 м.

3.На основании того, что ширина прозоров решетки равна 16мм, следует, что количество отбросов снимаемых с решеток на одного человека Р =8л/год

Общая численность населения (N) равна 4546 чел.

Определяем объем отбросов, задерживающихся за год (Vотбр)


Vотбр =4546Ч8=36368л/год=36,368 м3/год

Средняя плотность отбросов П =750км/м3, отсюда масса отбросов (М) равна


М= Проектирование водоочистной станции=750Ч36,368 /365=74,7 кг/сут.


Рассчитываем количество поступивших в решетку взвешенных веществ за сутки для этого


Qсут ЧКсмвзв=4211,3Ч189,5=798041 г/сут=798,04 кг/сут

Qсут =Проектирование водоочистной станцииЧ24=4211,3 м3/сут


Количество незадержавшихся взвешенных частиц равно


798,04 -74,7 =723,34 кг/сут


Концентрация взвешенных веществ на выходе К’взв


К’взв=Проектирование водоочистной станции=0,17 кг/м3=170 г/м3.


Расчет песколовок


Песколовки предназначены для задержания песка и других минеральных примесей крупностью свыше 0,2-0,25 мм, содержащихся в сточной воде. Применяются на очистных сооружениях производительностью 100м3 /сут и более. Число песколовок или отделений следует принимать не менее двух, причем все песколовки или отделения должны быть рабочими. На очистных сооружениях малой производительности применяют горизонтальные песколовки, горизонтальные с круговым движением воды и тангенциальные песколовки. Принцип работы песколовки основан на том, что поток сточной воды замедляется, тяжелый песок оседает, а мягкая органическая примесь поступает в отстойник.

Расчет горизонтальных песколовок


Проектирование водоочистной станции

Рис 2. Схема горизонтальной песколовки.

а) продольный разрез; б) поперечный разрез


При расчете горизонтальных и аэрируемых песколовок следуют определять их длину Ls, м, по формуле


Проектирование водоочистной станции


где Ks — коэффициент, принимаемый по табл. 27 СНиПа 2.04.03-85;

Hs — расчетная глубина песколовки, м, принимаемая для аэрируемых песколовок равной половине общей глубины;

vs — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28 СНиПа 2.04.03-85;

u0 — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

Ks=1,55, при диаметре задерживаемых частиц 0,23 мм

u0=22 мм/с

Скорость движения воды при максимальном притоке vs=0,3 м/с

Hs=0,5 м

Проектирование водоочистной станции= 10,56 м


Для горизонтальных песколовок — продолжительность протекания сточных вод при максимальном притоке не менее 30 с.

Площадь живого сечения


ω =Q/υ

ω=0,05/0,3=0,17 м2


Количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/челЧсут, влажность песка 60%, объемный вес 1,5 т/м3. Объем пескового приемка следует принимать не более двухсуточного объема выпадающего песка, угол наклона стенок приямка к горизонту — не менее 60°.

Исходя из того, что численность населения составляет 4546 человек, находим количество песка, задерживаемого в песколовках. V= NчелЧ0,02


V=4546Ч0,02 = 90,92л/сут =0,091 м3/сут


Плотность песка принимаем равную П=1,5 т/м3

Отсюда масса, задерживаемого песка m =ПЧV


M=1500Ч0,091 =136,5 кг/сут


Рассчитываем количество поступивших в песколовку взвешенных веществ за сутки для этого


Qсут Ч К’взв =4211,3Ч170=715921 г/сут=715,9 кг/сут

Количество песка незаржавшегося в песколовке равно


715,9 -136,5 =579,4кг/сут


Концентрация взвешенных веществ на выходе К”взв


К”взв=Проектирование водоочистной станцииЧ1000=137,6 г/м3.


Отношение ширины к глубине отделения — В:Н = 1

Отсюда Ширина отделения равна 0,5 м, так как глубина Н=0,5

Площадь песколовки S=10,56 м2


Для поддержания в горизонтальных песколовках постоянной скорости движения сточных вод на выходе из песколовки надлежит предусматривать водослив с широким порогом.


Расчет аэрируемых песколовок


Проектирование водоочистной станции

Рис 3. Схема аэрируемой песколовки.


Для разделения механических загрязнений по фракционному составу или по плотности применяют аэрируемые песколовки (рис.), в состав которых входят входная труба -1, воздуховод- 2, воздухораспределители- 3, выходная труба- 4, шламосборник -5 с отверстием- 6 для удаления шлама. Крупные фракции осаждаются,как и в горизонтальных песколовках. Мелкие же частицы, обволакиваясь пузырьками воздуха, всплывают наверх и с помощью скребковых механизмов удаляются с поверхности.

Для аэрируемых песколовок:

интенсивность аэрациии — 3—5 м3/(м2 Ч ч);

поперечный уклон дна к песковому лотку — 0,2—0,4;

впуск воды — совпадающий с направлением вращения воды в песколовке, выпуск — затопленный;


отношение ширины к глубине отделения — В:Н = 1:1,5;


Расчет ведем по аналогии с расчетом горизонтальных песколовок

Ks=2,08 при диаметре задерживаемых частиц 0,23 мм

u0=22 мм/с

Скорость движения воды при максимальном притоке vs=0,1 м/с

Hs- расчетная глубина песколовки,принимаемая 0,8м


Проектирование водоочистной станции=3,78 м


Площадь живого сечения ω =Q/υ


ω=0,05/0,1=0,5 м2


Количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,03 л/челЧсут.

Объем задерживаемого песка:

W=4546Ч0,03 = 136,38 л/сут =0,14 м3/сут


Масса задерживаемого песка:


M=1500Ч0,14=210 кг/сут


Рассчитываем количество поступивших в песколовку взвешенных веществ за сутки для этого


Qсут Ч К’взв =4211,3Ч170=715921 г/сут=715,9 кг/сут


Количество песка не задержавшегося в песколовке равно


715,9 -210=505,9 кг/сут


Концентрация взвешенных веществ на выходе К”взв


К”взв=Проектирование водоочистной станцииЧ1000=120,1 г/м3.


Отношение ширины к глубине отделения — В:Н = 1:1,5

Отсюда ширина отделения равна 0,53 м, так как глубина Н=0,8

Интенсивность аэрациии — 3—5 м3/(м2 Ч ч);

Для данной песколовки расход воздуха Q 2,36 Ч3= 7,08 м3/ ч


Таблица 1. Сравнение песколовок

Параметры Аэрируемая песколовка Горизонтальная песколовка
Ширина, м 0,53 1
Глубина, м 0,8 0,5
Площадь,м2 2,03 10,56
Длинна, м 3,78 10,56
К”взв г/м3 120,1 137,6

Из представленной таблицы 1 очевидно, что аэрируемая песколовка более компактна по объёму и в сравнении с горизонтальной, качественне очищает поступающие сточные воды. Но при установке аэрируемой песколовки необходимо учитывать, что для её функционирования потребуется постройка воздуходувной насосной станции. С экономической точки зрения горизонтальная песколовка более выгоднее. Она так же проста в эксплуатации. Учитывая что концентрации взвешенных веществ на выходе из песколовок не сильно отличаются, то предпочтем более экономичный вариант.


1.3 Расчет отстойников


Отстойники - резервуары или бассейны для выделения из жидкости взвешенных примесей осаждением их под действием силы тяжести при пониженной скорости потока. Отстаивание является наиболее простым и часто применяемым в практике способом выделения из сточных вод грубодисперсных примесей. которые под действием гравитационной силы оседают на дно отстойника или всплывают на его поверхность.

В зависимости от требуемой степени очистки сточных вод отстаивание применяется или в целях предварительной их обработки перед очисткой на других, более сложных сооружениях, или как способ окончательной очистки, если по местным условиям требуется выделить из сточных вод только нерастворенные (осаждающиеся или всплывающие) примеси.

В зависимости от назначения отстойников в технологической схеме очистной станции они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники перед сооружениями для биологической очистки сточных вод; вторичными — отстойники, устраиваемые для осветления сточных вод, прошедших биологическую очистку. Тип отстойника (вертикальный, радиальный, с вращающимся сборно- распределительным устройством, горизонтальный, двухъярусный и др.) необходимо выбирать с учетом принятой технологической схемы очистки сточных вод и обработки их осадка, производительности сооружений, очередности строительства, числа эксплуатируемых единиц, конфигурации и рельефа площадки, геологических условий, уровня грунтовых вод и т. п.


Горизонтальный отстойник

Проектирование водоочистной станции

Рис. 4. Схема горизонтального отстойника

а) разрез; б) план;

1- подводящий лоток; 2 -распределительный лоток; 3- полупогружные доски; 4- сборный лоток; 5- отводной лоток; 6 - лоток для сбора и удаления плавающих веществ; 7 - трубопровод для удаления осадка.


Расчетное значение гидравлической крупности u0, мм/с, необходимо определять по кривым кинетики отстаивания Э = f(t), получаемым экспериментально, с приведением полученной в лабораторных условиях величины к высоте слоя, равной глубине проточной части отстойника, по формуле


Проектирование водоочистной станции


где Hset — глубина проточной части в отстойнике, м; Hset=1,5м

Kset — коэффициент использования объема проточной части отстойника; Kset=0,5

tset — продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл. 30; tset=7200с.

n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2 СНиПа 2.04.03-85, n2=0,34, h1=500мм.


Проектирование водоочистной станции=1,82 мм/с


Определяем длину Ls, м, по формуле


Проектирование водоочистной станции


где Ks — коэффициент, принимаемый по табл. 27; Ks=0,5

Hs — расчетная глубина, м, Hs=1,5

vs — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28;

u0 — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка


Проектирование водоочистной станции=11,5 м.


Площадь живого сечения


ω =Q/υ

ω=0,05/0,007=7,14 м2


Определяем ширину


Вset= ω/Hs=7,14/1,5=4,76 м.


Количество осадка Qmud, м3/ч, выделяемого при отстаивании определем исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде Cen и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде Cex:


Проектирование водоочистной станции


где qw — расход сточных вод, м3/ч;

rmud — влажность осадка, %; rmud=95%

gmud — плотность осадка, г/см3. gmud=1,05 г/см3


Проектирование водоочистной станции=0,3 м3/ч

Принимая по внимание, что при проектировании очистных установок, как правило, применяются типовые или экспериментальные конструкции отстойных сооружений с известными геометрическими размерами, за расчетную величину следует принимать производительность одного отстойника qset, при которой обеспечивается заданный эффект очистки. После расчета qset исходя из общего расхода сточных вод определяется количество рабочих единиц отстойников N


N = Проектирование водоочистной станции


Производительность одного отстойника qset, м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле


Проектирование водоочистной станции

Проектирование водоочистной станции=272,8 м3/ч

N =175,5/272,8 =0,6


Из расчетов видно, что на очистных сооружения будет один первичный отстойник.


Радиальный отстойник

Широкое применение для очистки производственных сточных вод на больших заводах находят радиальные отстойники, обладающие высокой производительностью. На рис. представлена схема радиального отстойника. Подача шлама в шламосборник осуществляется вращающимся механическим скребком.

Проектирование водоочистной станции

Рис.5. Схема радиального отстойника

1 - входная труба; 2 - отводящая труба; 3 - шламосборник; 4 - канал вывода шлама; 5 - механический скребок


Расчетное значение гидравлической крупности u0, мм/с,


Проектирование водоочистной станции


Hset — глубина проточной части в отстойнике, м; Hset=1,5м

Kset — коэффициент использования объема проточной части отстойника; Kset=0,45

tset — продолжительность отстаивания, с, tset=7200с.

n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по черт. 2.

n2=0,44, h1=500мм.


Проектирование водоочистной станции=1,82 мм


Расчетный объем W

W==qmax* tset=0,05*7200=360м3

Fкруг= W/ Hset=360/1,5=240м2

Проектирование водоочистной станции,


отсюда следует, что


Проектирование водоочистной станции=17,5


Колличество отстойников рассчитывается по формуле N = Проектирование водоочистной станции.

Производительность одного радиального отстойника qset, м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле


Проектирование водоочистной станции


где Кset — коэффициент использования объема, принимаемый по табл. 31;

Кset= 0,5;

Dset — диаметр отстойника, м;

Dset= 17,5 м;

den —диаметр впускного устройства, м;

den = 0,2 м;

u0 — гидравлическая крупность задерживаемых частиц, мм/с, определяемая по формуле (30);

u0 = 1,82 мм;

vtb — турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по табл. 32 в зависимости от скорости потока в отстойнике vw, мм/с;

vtb = 0,05 мм/с;


Проектирование водоочистной станции

Проектирование водоочистной станции


N =175,5/42,9 =4


Из расчетов видно, что на очистных сооружения будет 4 первичных радиальных отстойников.


Таблица 2.Сравнение отстойников

Параметры Горизонтальный отстойник Радиальный отстойник
Количество, шт. 1 1
Длина/ диаметр, м 11,5 17,5
Глубина, м 1,5 1,5
Ширина, м 4,76
Площадь, м2 87,108 240
«+»конструкции

простота конструкции,

возможность использования одного сгребающего механизма

Высокий эффект очистки
«-»конструкции

Быстрый износ сгребающего оборудования,

большие размеры сооружения

Дорогой с экономической точки зрения

Исходя из полученных расчетов экономически выгоднее использование горизонтального отстойника, если сравнивать размеры сооружений, то предпочтение так же отдается горизонтальному отстойнику.

Биологическая отчистка в искусственных условиях

Биологическая очистка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, которые способствуют окислению или восстановлению органических веществ, находящихся в сточных водах в виде тонких суспензий, коллоидов, в растворе и являются для микроорганизмов источником питания, в результате чего и происходит очистка сточных вод от загрязнения. Очистные сооружения биологической очистки можно разделить на два основных типа:

сооружения, в которых очистка происходит в условиях, близких к естественным;

сооружения, в которых очистка происходит в искусственно созданных условиях.

К первому типу относятся сооружения, в которых происходит фильтрование очищаемых сточных вод через почву (поля орошения и поля фильтрации) и сооружения, представляющие собой водоемы (биологические пруды) с проточной водой. В таких сооружениях дыхание микроорганизмов кислородом происходит за счет непосредственного поглощения его из воздуха. В сооружениях второго типа микроорганизмы дышат кислородом главным образом за счет диффундирования его через поверхность воды (реаэрация) или за счет механической аэрации. В искусственных условиях биологическую очистку применяют в аэротенках, биофильтрах и аэрофильтрах. В этих условиях процесс очистки происходит более интенсивно, так как создаются лучшие условия для развития активной жизнедеятельности микроорганизмов.

2.1 Расчет аэротенков


Аэротенк для очистки сточных вод представляет собой прямоугольный резервуар для биологической очистки сточных вод с аэрацией воздухом, в котором медленно движется смесь очищаемой сточной воды и активного ила.

Активный ил - колония микроорганизмов.(коловратки, амебы..)

Аэротенки - смесители без регенераторов. Сооружения этого типа целесообразно применять для очистки производственных сточных вод при относительно небольших колебаниях их состава и присутствии в воде преимущественно растворенных органических веществ, например на второй ступени биологической очистки сточных вод и системы канализации нефтеперерабатывающих заводов.


Аэротенки-смесители без регенератора.


Период аэрации tatm, ч, в аэротенках, работающих по принципу смесителей, следует определить по формуле:


Проектирование водоочистной станции


где Len — БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

Len =220,44 мг/л

Lex — БПКполн очищенной воды, мг/л;

Lex=12 мг/л

ai — доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников;

ai=3 г/л

s — зольность ила, принимаемая по табл. 40;

s=0,3

r — удельная скорость окисления, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле


Проектирование водоочистной станции


здесь rmax — максимальная скорость окисления, мг/(гЧч), принимаемая по табл. 40;

rmax = 85 мг/(гЧч),

CO — концентрация растворенного кислорода, мг/л;

CO=2 мг/л

Kl — константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, таблица 40, мг БПКполн/л,

Kl=33 мг БПКполн/л

КО — константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л, и

КО=0,625 мг О2/л

j — коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, таблица 40, л/г, j=0,07


Проектирование водоочистной станции=23,7 мг/гЧч

Проектирование водоочистной станции ч.


Объем аэротенков


Wat = q* tatm = 175,5Ч4 = 706,8 м3

Глубину аэротенка принимаем h=4 м,отсюда площадь аэротенка S равна

S=706,8 /4=176,7 м2, отсюда длина аэротенка принимается равной 15 м.

Внутренняя часть аэротенка делится на коридоры. Размеры коридора принимаются из условия отношения ширины коридора к рабочей глубине 2:1. Глубина равна 4 м, отсюда следует что ширина коридора равна 8 м. Ширина аэротенка 176,7/15= 11,78. Следовательно количество коридоров 11,78/4=3.


Таблица 3. Размеры аэротенка

Глубина, м Ширина, м Длина, м
4 11,78 15

Нагрузку на ил qi, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, надлежит рассчитывать по формуле


Проектирование водоочистной станции

Проектирование водоочистной станции


Степень рециркуляции активного ила Ri, в аэротенках следует рассчитывать по формуле


Проектирование водоочистной станции


где ai — доза ила в аэротенке, г/л;

Ji — иловый индекс, см3/г.

Величину илового индекса необходимо определять экспериментально при разбавлении иловой смеси до 1 г/л в зависимости от нагрузки на ил. Для городских и основных видов производственных сточных вод допускается определять величину Ji по табл. 41. Ji= 120,4 см3/г

Степень рециркуляции равна:


Проектирование водоочистной станции


Рециркуляцию активного ила следует осуществлять насосами.

Аэраторы в аэротенках допускается применять:

мелкопузырчатые — пористые керамические и пластмассовые материалы (фильтросные пластины, трубы, диффузоры) и синтетические ткани;

среднепузырчатые — щелевые и дырчатые трубы;

крупнопузырчатые — трубы с открытым концом;

механические и пневмомеханические

Используем мелкопузырчатые аэраторы, так как они при наших условия будут более эффективными.

Удельный расход воздуха qair, м3/м3 очищаемой воды, при пневматической системе аэрации определяем по формуле


Проектирование водоочистной станции


где qO — удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке до БПКполн 15—20 мг/л — 1,1

K1 — коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка faz /fat по табл. 42, K1=0,5,

Проектирование водоочистной станции


Площадь аэратора=0,5Ч176,7 =88,35 м2

K2 — коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов ha и принимаемый по табл. 43;

ha= 3;м K2= 2,08; Ja,min, м3/(м2Чч)= 4

KT — коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле:


Проектирование водоочистной станции


здесь Tw — среднемесячная температура воды за летний период, °С;

Tw=15°С


Проектирование водоочистной станции


K3 — коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85;

Ca — растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по формуле


Проектирование водоочистной станции


здесь CT — растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемая по справочным данным; CT=10

Проектирование водоочистной станции


CO — средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом приближении СО допускается принимать 2 мг/л


Проектирование водоочистной станции м3/м3 очищаемой воды


Интенсивность аэрации Ja, м3/(м2Чч) определяем по формуле


Проектирование водоочистной станции


где Hat — рабочая глубина аэротенка, м;

tat — период аэрации, ч.


Проектирование водоочистной станции


Если вычисленная интенсивность аэрации свыше Ja,max для принятого значения K1, необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны; если менее Ja,min для принятого значения K2 — следует увеличить расход воздуха, приняв Ja,min по табл. 43.

В нашем случае Ja,max=50 >29,1; Ja,min= 29,1 <42,4 что не противоречит данному условию, значит расчеты проведены правильно.

Прирост активного ила Pi мг/л, в аэротенках определяем по формуле:


Pi= 0,8ЧCcdr+KgЧLпост =0,8Ч 136,74+0,3Ч 220,44 = 175,5(мг/л)

где Ссdr — концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк=136,74 мг/л;

Kg — коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод Kg = 0,3;

Lпост -БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды=220,44 мг/л.

Аэротенки-смесители с регенераторами


Проектирование водоочистной станции

Рис.6 Схема аэротенка смесителя.

1 - регенератор; 2 - аэрационное отделение, 3-распределительные каналы активного ила; 4 - распределительные каналы отстоенной воды, 5-впуск отстоенной воды в аэрационное отделение; 6-сборный канал аэрируемой жидкости; 7 - входные отверстия активного ила, S - подводящий канал от первичных отстойников; 9 - сборный канал «сырой» воды; J0 - верхний канал активного ила; 11 - сборный канал аэрируемой жидкости; 12 - отводящий канал


Технологическая суть такой модификации заключается в том, что после извлечения загрязнений из сточной воды в собственно аэротенках активный ил с накопленными в нем загрязнениями отделяется от очищенной воды и подается не в аэротенк, а в специальное аэрационное сооружение, называемое регенератором, в котором активный ил аэрируется в течение определенного времени без сточной жидкости. В регенераторе ил освобождается от накопленных им в аэротенке загрязнений и

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Похожие рефераты: