Очистка сточных вод

 

 

, где

S=0 – зольность ила.

9) в соответствии со СНиП 20403-85 найдем время аэрации,

 

 

В соответствии со СНиП 20403-85 продолжительность аэрации должно быть не менее 2 часов. Следовательно, принимаем t_a=2 ч

 

10. в соответствии с [2] найдем время регенерации,

 

 

11) в соответствии с [2] найдем время пребывания сточной воды в системе «аэротенк-регенератор»,

 

 

12) в соответствии с [2] найдем среднюю дозу ила в аэротенке,

 

 

13) в соответствии с [2] найдем иловую нагрузку, с учетом средней дозы ила в аротенке:

 

14) в соответствии с рисунком 2 иловый индекс равен I=120см³/г

15) в соответствии с [2] найдем объем сооружения:

 

, где

 

=437,5м³/ч – максимальный среднечасовой расход воды с учетом коэффициента неравномерности подачи сточной воды в аэротенк.

16) найдем объем регенератора, , с учетом степени регенерации Р=0,75(по результатам научных исследований) по формуле:

 

 

17) найдем объем аэротенка, , по формуле:

 

 

18) в соответствии с [2] найдем истинную дозу ила в аэротенке по формуле:

 

19) в соответствии со СНиП 20403-85 прирост активного ила в аэротенке, Р, мг/л

 

 

, где

 

 

=140мг/л- концентрация ВВ на  входе в аэротенк;

=0,3 – коэффициент прироста  для городских и близким к  ним по составу производственным  сточным водам 

20) в соответствии со СНиП 20403-85 удельный расход воздуха при  аэрации, 

 

, где 

q_o=0.9 мг/л – удельный расход кислорода воздуха в мг на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке до БПКполн свыше 20 мг/л;

К₁=0,75 – коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для среднепузырчатой и низконапорной аэрации;

К₂=1 – коэффициент, принимаемый по СНиП 20403-85 в зависимости от глубины погружения аэратора на глубину h_a=1,1м;

К₃=0,7 – коэффициент качества воды;

К_т-коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле

 

, где 

 

Т_W=15^oC – среднемесячная температура воды за летний период;

С_а- растворимость кислорода воздуха в воде, определяемая по формуле:

 

, где 

 

С_Т=10,04 мг/л – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемая по [2].

21) в соответствии с [2] принимаем аэротенк-смеситель 1-ой ступени: назначаем 6 секций двухкоридорного аэротенка (типовой проект № 902-2-94)с шириной каждого коридора 3м, длиной 24м, рабочей глубину 1,2м и объемом каждой секции 170м³. Общий объем аэротенков 1-ой ступени 1020м³. Под регенератор отводится 50% от объема аэротенка 510м³.

 

 

 

4.6 Вторичные отстойники для производственных сточных вод.

 

1) в соответствии с [1] найдем  гидравлическую нагрузку,

 

, где

 

K=0.4 – коэффициент использования объема зоны отстаивания , принимаемый для радиальных отстойников;

Н_Р=3,2м – рабочая высота отстойника;

I=120см³/г – иловый индекс;

a_t=50мг/л – концентрация активного ила в осветленной воде;

2. площадь живого сечения , должна быть не менее:

 

  

3. концентрация взвешенных частиц на входе во вторичный отстойник должна быть
4. диаметр отстойника должен быть не менее:

 

5. установим 1 радиальный отстойник D=18м, тогда площадь живого сечения отстойника будет равна:

 

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

 

7) в соответствии с [1] высота слоя загрузки Н₁=500мм=0,5м

8. в соответствии с [1] коэффициент использования объема для радиальных отстойников К=0,45.

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

 

10) диаметр отстойника должен быть не менее:

 

= =17,6м.

 

11) следовательно, в соответствии с [3] выбираем 1 типовой радиальный отстойник D=18м, Н_р=3,7м.

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

 

,

где V- объем отстойника, м³.

13) 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;

=472мг/л –  концентрация взвешенных веществ на входе в отстойник;

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

14) 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.

 

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

 

     

 

16) 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.

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

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

 

  

 

19) 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.

20) найдем расход воды в конце каждого полукольца лотка,

 

 

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

 

=0,11м, где

g =9.81м/с²- ускорение свободного падения.

22) в соответствии с [1] производительность одного отстойника

 

, где

 

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

23) 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.

 

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

 

 

 

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

 

 =0,136м=136мм

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

27) при скорости расход по трубопроводу будет равен:

 

 

28) найдем время выгрузки осадка,

 

 

4.7 Вторая ступень биологической очистки сточных вод.

 

1. перед аэротенком 2-ой ступени смешиваем городские и производственные сточные воды.
2. концентрация БПКполн производственных сточных вод перед смешением после вторичного отстойника, (с учетом эффективности очистки Э=20%)

 

 

 

 

 

3. концентрация взвешенных веществ производственных сточных вод перед смешением после вторичного отстойника, (с учетом эффективности очистки Э=60%)

 

 

 

4.  концентрация БПКполн городских сточных вод перед смешением после первичного отстойника, (с учетом эффективности очистки Э=20%)

 

 

 

5. концентрация взвешенных веществ городских сточных вод перед смешением после первичного отстойника, (с учетом эффективности очистки Э=60%)

 

 

 

6. найдем суммарный расход сточных вод при смешении:

 

, где

=1,68 –  коэффициент неравномерности  подачи городских сточных вод;

=1,4 - коэффициент неравномерности  подачи производственных сточных  вод;

=8100м³/сут – расход городских СВ без учета неравномерности подачи;

=7500м³/сут – расход производственных СВ без учета неравномерности подачи.

7) найдем концентрацию БПКполн на входе в аэротенк 2-ой ступени,    

 

8) найдем концентрацию взвешенных веществ на входе в аэротенк 2-ой ступени,

 

 

 

9) так как концентрация БПКполн больше 150мг/л на входе в аэротенк 2-ой ступени, то в соответствии со СНиП 20403-85 устанавливаем аэротенк с регенератором

10) принимаем степень очистки в аэротенке 2-ой ступени Э=91%. Следовательно, концентрация БПК на выходе, , будет равно:

 

 

11) в первом приближении принимаем дозу ила на 2-ой ступени с регенерацией и иловый индекс .

12. найдем степень рециркуляции

 

 

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

 

мг/г*сут,

где =72 мг/г*сут – максимальная скорость окисления, принимаемая в соответствии со СНиП 20403-85 при смешанных СВ;

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

=1,14 мгО₂/л- константа, характеризующая влияние кислорода, принимаемая по СНиП 20403-85 при смешанных СВ;

=28,5 мгБПКполн/л – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ при смешанных СВ;

=0,11 л/г – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, принимаемая по СНиП 20403-85 при смешанных СВ.

 

14) найдем дозу ила в регенераторе,

 

 

15) 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

16) в соответствии с [2]  продолжительность окисления загрязняющих веществ:

 

 

, где

S=0.3 – зольность ила.

17) в соответствии со СНиП 20403-85 найдем время аэрации,

 

 

В соответствии со СниП 20403-85 продолжительность аэрации должно быть не менее 2 часов. Следовательно, принимаем t_a=2 ч

 

18) в соответствии с [2] найдем время регенерации,

 

 

19) в соответствии с [2] найдем время пребывания сточной воды в системе «аэротенк-регенератор»,

 

 

20) в соответствии с [2] найдем среднюю дозу ила в аэротенке,

 

 

21) в соответствии с [2] найдем иловую нагрузку, с учетом средней дозы ила в аротенке:

 

22) в соответствии с рисунком 2 иловый индекс равен I=80см³/г

23) в соответствии с [2] найдем объем сооружения:

 

, где

 

= м³/ч – максимальный среднечасовой расход воды с учетом коэффициента неравномерности подачи сточной воды в аэротенк.

24) найдем объем регенератора, , с учетом степени регенерации Р=0,75(по результатам научных исследований) по формуле:

 

 

25) найдем объем аэротенка, , по формуле:

 

 

26) в соответствии с [2] найдем истинную дозу ила в аэротенке по формуле:

 

где

- степень рециркуляции.

27) во втором приближении принимаем дозу ила на 2-ой ступени с регенерацией и иловый индекс .

28) найдем дозу ила в регенераторе,

 

 

29) 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

30) в соответствии с [2]  продолжительность окисления загрязняющих веществ:

 

 

, где

S=0.3 – зольность ила.

31) в соответствии со СНиП 20403-85 найдем время аэрации,

 

 

В соответствии со СНиП 20403-85 продолжительность аэрации должно быть не менее 2 часов. Следовательно, принимаем t_a=2 ч

 

32) в соответствии с [2] найдем время регенерации,

 

 

33) в соответствии с [2] найдем время пребывания сточной воды в системе «аэротенк-регенератор»,

 

 

34) в соответствии с [2] найдем среднюю дозу ила в аэротенке,

 

 

35) в соответствии с [2] найдем иловую нагрузку, с учетом средней дозы ила в аэротенке:

 

В соответствии с рисунком 2 иловый индекс равен: I=85 см³/г

 

36) в соответствии с [2] найдем истинную дозу ила в аэротенке по формуле:

 

где

- степень рециркуляции.

 

37) в соответствии со СНиП 20403-85 прирост активного ила в аэротенке, Р, мг/л

 

 

, где

 

 

=131,25мг/л- концентрация ВВ на входе в аэротенк;

=0,3 – коэффициент прироста  для городских и близким к  ним по составу производственным  сточным водам 

38) в соответствии со СНиП 20403-85 удельный расход воздуха при аэрации,

 

, где 

q_o=1,1мг/л – удельный расход кислорода воздуха в мг на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке до БПКполн 15- 20 мг/л;

К₁=0,75 – коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для среднепузырчатой и низконапорной аэрации;

К₂=1 – коэффициент, принимаемый по СНиП 20403-85 в зависимости от глубины погружения аэратора на глубину h_a=1,1м;