Очистка сточных вод

7) принимаем ширину отделения песколовки В=0,5м, тогда глубина проточной части песколовки будет равна:

 

.

 

8) в соответствии со СНиП 20403-85 рабочая длина песколовки, L, равна:

 

, где 

К=1,7 – коэффициент, принимаемый в соответствии с [1] из условия, что песколовка горизонтальная;

u₀=0.0187 м/с – гидравлическая крупность задерживаемых частиц.

9) в соответствии с [1] назначим длину пескового приямка l_пр=3м, тогда длина пескового лотка песколовки равна:

 

l = L- l_пр=15-3=12м.

 

10) в соответствии с [1] назначим ширину пескового лотка b_пр=0,5м;

11) расход производственной воды, q_пр, л/с, при гидромеханическом удалении песка (гидросмывом с помощью трубопровода со спрысками, укладываемого в песковой лоток):

,

 

где =0,0065 м/с – восходящая скорость смывной воды в лотке;

l =11м - длина пескового лотка, равная длине песколовки за вычетом длины пескового приямка.

12) суммарный расход воды на гидросмыв равен:

 

.

 

13) в соответствии с [2] суточный объем песка, ,  равен:

 

 

     ,

где Р = 0,02 - суточное накопление осадка, задерживаемого в песколовках для городских хозяйственно бытовых сточных вод при влажности осадка W_oc=60%, плотности осадка в соответствии с [1].

N_пр=30000чел – число жителей.

 В итоге  выгрузка осадка происходит 1 раз  в сутки.

14) общая суточная масса осадка , равна:

 

.

 

15) при поступлении в бункер 30% осадка и расположении остального осадка по всему днищу песколовки высота слоя в каждом отделении,h_o, м, в соответсвии с [2] равна:

 

 

16) концентрация взвешенных веществ на выходе из песколовок, при эффективности очистки Э=10% равна:

 

 

где - концентрация взвешенных веществ на входе в песколовку.

 

4.3 Первичные радиальные отстойники для городских сточных вод

 

1. в соответствии с [1] высота слоя загрузки Н₁=500мм=0,5м
2. в соответствии с [1] коэффициент использования объема для радиальных отстойников К=0,45.
3. в соответствии с [1] найдем время отстаивания при методом интерполяции при эффективности осветления Э=60% ( при t₁=7200 сек; при t₂=3600 сек. ):

 

 

4) в соответствии с [1] найдем  степень n₂ (по рисунку 1)

Рисунок 1-Зависимость показателя степени 

от исходной концентрации взвешенных веществ в городских и производственных сточных водах при эффекте отстаивания

В соответствии с рисунком 1 при n₂=0.35.

5) в соответствии с типоразмерами радиальных отстойников примем глубину проточной части Н_р=3,4 м.

6) найдем гидравлическую крупность  оседающих частиц u_o, мм/с, по формуле:

 

 

7) произведем пересчет гидравлической  крупности с учетом температуры  сточных вод t_св=26 ⁰С при динамической вязкости . При t_св=20 ⁰С (лабораторные условия)

 

 

8) определим вертикальную турбулентную составляющую в предположении, что скорость оседания частиц в соответствии с [2]

 

 

9) установим 4 радиальных отстойника (N=4)

10) диаметр каждого отстойника должен быть не менее:

 

= =25.8 м.

 

11) в соответствии с [2] скорость  на половине радиуса,

 

 

12) определим вертикальную турбулентную  составляющую, исходя из того, что  скорость оседания частиц  в соответствии с [2]

 

13) диаметр каждого отстойника должен быть не менее:

 

= =26,16м.

 

14) в соответствии с [2] скорость  на половине радиуса, 

 

 

15) следовательно, выбираем 4 типовых радиальных отстойника D=27м, Н_р=3,4м.

16) в соответствии с [2] теоретическое  время осветления сточной воды, t, ч, равно:

 

,

где V- объем отстойника, м³.

17) в соответствии с [2] масса  уловленного осадка равна, G_сух, т/сут:

 

,

 

где Q=13608 м³/сут – максимальный среднесуточный расход сточных вод с учетом часового коэффициента неравномерности подачи сточных вод в коллектор;

Э=0,60 – эффективность очистки;

=217 мг/л –  концентрация  взвешенных веществ на входе в отстойник;

К=1,2 – коэффициент, принимаемый  в соответствии с [2].

18) найдем плотность осадка, т/м³,  образовавшегося в отстойнике:

 

, где

 

=3 т/м³-плотность твердых частиц, оседающих на дно отстойника;

=1 т/м³-плотность воды;

, где W=98% - первоначальная влажность осадка.

 

19) найдем объем уловленного  осадка, , при плотности осадка =1,01 т/м³ 

 

     

 

20) в соответствии со СНиП 20403-85 высота накопления осадка у  внешней стенки отстойника Н₂=0,3м и возвышение борта отстойника под кромкой сборно-кольцевого водослива Н₃=0,5м.

21) найдем общую высоту отстойника: Н=Н₁+Н₂+ Н₃=4,2 м.

22) в соответствии с [2] максимальный  секундный расход СВ на 1 отстойник, 

 

  

 

23) пусть скорость течения воды  в трубопроводе  , тогда в соответствии с [1] диаметр трубы (по ширине сборного устройства в лотках b=500мм). Уклон лотка i=0.001.

24) найдем расход воды в конце каждого полукольца лотка,

 

 

25) в соответствии с [2] найдем критическую глубину воды в конце каждого полукольца при свободном сливе воды,

 

=0,055м, где

g =9.81м/с²- ускорение свободного падения.

26) в соответствии с [1] производительность одного отстойника

 

, где

 

К=0,45 – коэффициент использования  объема для радиальных отстойников.

27) в соответствии с [2] объем  выпускаемого осадка из одного  отстойника  , из условия, что выгрузка осадка производится 1 раз в смену, равен:

 

,

 

где n = 4- количество отстойников.

 

28) в соответствии с [2] для  обеспечения выпуска осадка за 1 час его расход, , должен быть не менее:

 

 

 

29) в соответствии с [2] скорость  движения осадка в трубопроводе  должна быть не менее  . Тогда диаметр трубопровода для отвода осадка , должен быть:

 

 =0,053м=53мм

30) в соответствии с [1] диаметр  трубопровода для удаления осадка  следует принимать не менее  200мм. Следовательно, примем d_ос=200мм.

31) при скорости  расход по трубопроводу будет равен:

 

 

32) найдем время выгрузки осадка,

 

 

33) концентрация взвешенных частиц  на выходе из отстойников 

 

4.3 Радиальные отстойники для производственных сточных вод

 

1. в соответствии с [1] высота слоя загрузки Н₁=500мм=0,5м
2. в соответствии с [1] коэффициент использования объема для радиальных отстойников К=0,45.
3. в соответствии с [1] найдем время отстаивания при методом интерполяции при эффективности осветления Э=60% ( при t₁=3600 сек; при t₂=2700 сек. ):

 

 

В соответствии с рисунком 1 при n₂=0.25.

5) в соответствии с типоразмерами  радиальных отстойников примем глубину проточной части Н_р=3,4 м.

6) найдем гидравлическую крупность  оседающих частиц u_o, мм/с, по формуле:

 

 

7) произведем пересчет гидравлической  крупности с учетом температуры  сточных вод t_св=15 ⁰С при динамической вязкости . При t_св=20 ⁰С (лабораторные условия)

 

 

8) определим вертикальную турбулентную составляющую в предположении, что скорость оседания частиц в соответствии с [2]

 

 

9) установим 2 радиальных отстойника (N=2)

10) диаметр каждого отстойника  должен быть не менее:

 

= =23,8 м.

 

11) в соответствии с [2] скорость  на половине радиуса, 

 

 

12) определим вертикальную турбулентную  составляющую, исходя из того, что  скорость оседания частиц  в соответствии с [2]

 

13) диаметр каждого отстойника  должен быть не менее:

 

= =24м.

 

14) следовательно, выбираем 2 типовых радиальных отстойника D=24м, Н_р=3,4м.

15) в соответствии с [2] теоретическое время осветления сточной воды, t, ч, равно:

 

,

где V- объем отстойника, м³.

Итак, время  осветления в первичных отстойниках  для производственных сточных вод  менее, чем в первичных отстойниках  для городских сточных вод, что  связано с полученными значениями гидравлической крупности.

16) в соответствии с [2] масса уловленного осадка равна, G_сух, т/сут:

 

,

 

где Q=10500 м³/сут – максимальный среднесуточный расход сточных вод с учетом часового коэффициента неравномерности подачи сточных вод в коллектор;

Э=0,60 – эффективность очистки;

=350 мг/л – концентрация взвешенных веществ на входе в отстойник;

К=1,2 – коэффициент, принимаемый  в соответствии с [2].

17) найдем плотность осадка, т/м³,  образовавшегося в отстойнике:

 

, где

 

=3 т/м³-плотность твердых частиц, оседающих на дно отстойника;

=1 т/м³-плотность воды;

, где W=98% - первоначальная влажность осадка.

 

18) найдем объем уловленного осадка, , при плотности осадка =1,01 т/м³ 

 

     

 

19) в соответствии со СНиП 20403-85 высота накопления осадка у внешней стенки отстойника Н₂=0,3м и возвышение борта отстойника под кромкой сборно-кольцевого водослива Н₃=0,5м.

20) найдем общую высоту отстойника: Н=Н₁+Н₂+ Н₃=4,2 м.

21) в соответствии с [2] максимальный секундный расход СВ на 1 отстойник,

 

  

 

22) пусть скорость течения воды в трубопроводе , тогда в соответствии с [1] диаметр трубы (по ширине сборного устройства в лотках b=500мм). Уклон лотка i=0.001.

23) найдем расход воды в конце каждого полукольца лотка,

 

 

24) в соответствии с [2] найдем критическую глубину воды в конце каждого полукольца при свободном сливе воды,

 

=0,045м, где

g =9.81м/с²- ускорение свободного падения.

25) в соответствии с [1] производительность одного отстойника

 

, где

 

К=0,45 – коэффициент использования  объема для радиальных отстойников.

26) в соответствии с [2] объем выпускаемого осадка из одного отстойника , из условия, что выгрузка осадка производится 1 раз в смену, равен:

 

,

 

где n = 2- количество отстойников.

 

27) в соответствии с [2] для обеспечения выпуска осадка за 1 час его расход, , должен быть не менее:

 

 

 

28) в соответствии с [2] скорость движения осадка в трубопроводе должна быть не менее . Тогда диаметр трубопровода для отвода осадка , должен быть:

 

 =0,083м=83мм

29) в соответствии с [1] диаметр трубопровода для удаления осадка следует принимать не менее 200мм. Следовательно, примем d_ос=200мм.

30) при скорости расход по трубопроводу будет равен:

 

 

31) найдем время выгрузки осадка,

 

 

32) концентрация взвешенных веществ  на выходе из отстойника 

 

 

4.5 Аэротенки 1-ой ступени для производственных сточных вод

 

1. после радиальных отстойников производственные сточные воды входят в аэротенк с концентрацией БПК, (с учетом эффективности очистки в радиальном отстойнике Э=20%):

 

,

 

где =1500 мг/л – концентрация БПК производственных сточных вод.

2. принимаем степень очистки в аэротенке 1-ой ступени Э=85%. Следовательно, концентрация БПК на выходе, , будет равно:

 

 

3. принимаем дозу ила на 1-ой ступени с регенерацией и иловый индекс .

 

 

 

Рисунок 2 – Графики зависимости  илового индекса от иловой нагрузки для различных видов стоков.

4. найдем степень рециркуляции

 

 

5. найдем удельную скорость окисления  в мг БПК полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 час, определяемую по формуле:

 

мг/г*сут, где

 

=33 мг/г*сут – максимальная  скорость окисления, принимаемая  в соответствии со СНиП 20403-85;

=2 мг/л – концентрация растворенного  кислорода, принимаемая в соответствии  с [2];

=1,81 мгО₂/л- константа, характеризующая влияние кислорода, принимаемая по СНиП 20403-85

=3 мгБПКполн/л – константа,  характеризующая свойства органических  загрязняющих веществ;

=0,17 л/г – коэффициент ингибирования  продуктами распада активного ила, принимаемая по СНиП 20403-85.

 

6) найдем дозу ила в регенераторе,

 

 

7. найдем удельную скорость окисления  в мг БПК полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 час с учетом дозы ила в регенераторе , определяемую по формуле:

 

мг/г*сут

8. в соответствии с [2] продолжительность окисления загрязняющих веществ: