Очистка сточных вод.

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

 

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

 

ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО, ВОДОХОЗЯЙСТВЕННОГО И ПРИРОДООХРАННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

 

 

 

 

 

Факультет “Водоснабжение и Водоотведение”

Кафедра водоотведения

Специализация 2908.01 “Системы и сооружения водоснабжения и водоотведения”

Дисциплина “Водоотведение и очистка сточных вод”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пояснительно-расчетная записка

к курсовому проекту

 

ОЧИСТКА СТОЧНЫХ ВОД

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель                                                                                     В.П.Саломеев

 

 

Студент факультета ВиВ-IV-1 дн.отд.                                            Т.В. Гаева

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2006 год

Содержание

 

1. Задание на проектирование………………………………………3
2. Введение…………………………………………………………...4
3. Общая часть……………………………………………………….6
4. Оценка состава поступающих сточных вод..…………………...6
5. Расчёт очистных сооружений…………………………………...10
• Сооружения механической очистки……………..10
• Сооружения биологической очистки……………16
• Сооружения по дезинфекции сточных вод……...19
• Сооружения доочистки сточных вод………..…...20
• Сооружения по обработке осадка………………..20

6. Список литературы……………………………………………….25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Введение

 

В понятие «сточные воды» входят различные по происхождению, составу и физическим свойствам воды, которые использовались человеком для бытовых и технологических нужд. Сточные воды разнообразны по составу и, следовательно, по свойствам.

Различают три основные категории сточных вод в зависимости от их происхождения:

• хозяйственно-бытовые
• производственные
• атмосферные

Хозяйственно-бытовые сточные воды поступают в водоотводящую сеть от жилых домов, бытовых помещений промышленных предприятий, комбинатов общественного питания и лечебных учреждений. В составе таких вод различают фекальные сточные воды и хозяйственные, загрязненные различными хозяйственными отбросами, моющими средствами. Хозяйственно-бытовые сточные воды всегда содержат большое количество микроорганизмов, которые являются продуктами жизнедеятельности человека. Основная часть органических загрязнений таких вод представлена белками , жирами, углеводами и продуктами их разложения. Неорганические примеси составляют частицы кварцевого песка, глины, соли, образующиеся в процессе жизнедеятельности человека. К последним относят фосфаты, гидрокарбонаты, аммонийные соли (продукт гидролиза мочевины). Из общей массы загрязнений бытовых сточных вод на долю органических веществ приходится 45-58%.

Производственные сточные воды образуются в результате технологических процессов. Качество СВ и концентрация загрязняющих веществ определяются следующими факторами: видом промышленного производства и исходного сырья, режимами технологических процессов. Пищевая промышленность (в данном курсовом проекте – мясокомбинат) дает загрязнения органическими примесями. Концентрация загрязнений СВ. различных предприятий неодинакова. Она колеблется в весьма широких пределах, в зависимости от расхода воды на единицу продукции, совершенства технологического процесса и производственного оборудования. Неравномерность притока сточных вод и их концентрации во всех случаях ухудшает работу очистных сооружений и усложняет эксплуатацию.

Атмосферные сточные воды образуются в результате выпадения осадков. К этой категории сточных вод относят талые воды, а также воды от поливки улиц. В атмосферных водах наблюдается высокая концентрация кварцевого песка, глинистых частиц, мусора и нефтепродуктов, смываемых с улиц города. Загрязнение территории промышленных предприятий приводит к появлению в ливневых водах примесей, характерных для данного производства. Отличительной особенностью ливневого стока является его эпизодичность и резко выраженная неравномерность по расходу и концентрациям загрязнений.

Состав сточных вод и их свойства оценивают по результатам санитарно-химического анализа, включающего наряду с санитарными химическими тестами целый ряд физических, физико-химических и санитарно-бактериологических определений.

Полный санитарно-химический анализ предполагает определение следующих показателей: температура, окраска, запах, прозрачность, величина рН, сухой остаток, полный остаток и потери при прокаливании, взвешенные вещества, оседающие вещества по объему и по массе, перманганатная окисляемость, химическая потребность в кислороде

(ХПК), биохимическая потребность  в кислороде (БПК), азот (общий, аммонийный,

 

 нитритный, нитратный), фосфаты, хлориды, сульфаты, тяжелые металлы и другие  токсичные элементы, поверхностно-активные  вещества, нефтепродукты, растворенный  кислород, микробное число, бактерии группы кишечной палочки (БГКП), яйца гельминтов. Кроме перечисленных показателей, в число обязательных тестов полного санитарно-химического анализа на городских очистных станциях может быть включено определение специфических примесей, поступающих в водоотводящую сеть населенных пунктов от промышленных предприятий.

Количество осадков, образующихся на очистных сооружениях (станции аэрации) составляют приблизительно 1,5-2,5% от расхода сточных вод. Осадки сточных вод – это примеси в твердой фазе, выделенные из воды в результате механической, биологической и физико-химической очистки сточных вод или сочетания этих методов очистки. На московских станциях аэрации ежесуточно образуется около 30000 м3/сут осадков или 300 т сухого вещества.

В задачи обработки осадков входит максимальное сокращение их объема и обеспечение экологической и санитарной безопасности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Общая часть

 

Самоочищающая способность водоема зависит от условий смешения и разбавления сточных вод водой водоемов. Для удовлетворения санитарных требований устанавливают предельно допустимый сброс (ПДС) лимитирующих веществ в целях ограничения поступления загрязнения в водоем со сточными водами.

Санитарная характеристика водоема составляется на основании санитарно-топографического обследования. При этом учитываются также санитарные условия водообеспечения населенных мест. На основании таких обследований составлены показатели качества воды источников водопользования. Они разделяются на три класса. По своему назначению водные источники делятся на:

хозяйственно-бытовые,

культурно-бытовые

рыбохозяйственные (воспроизводство ценных рыбных пород и для других рыбохозяйственных целей).

Уточнение категорий водоемов или их участков производится при участии органов санитарно-эпидемиологической службы и рыбохозяйственных организаций. Общие требования к составу и свойствам воды в водоемах и водотоках существующих категорий после выпуска в них сточных вод, подвергшихся необходимой очистке, приведены в таблице 2.

 

Допустимые изменения состава воды в водоемах и водотоках после выпуска в них очищенных сточных вод

                                                                                                  таблица 2

Показатели состава и свойств воды в водоеме после выпуска СВ	Категории водопользования
	I		II	III
								1	2
Содержание взвешенных веществ	Содержание взвешенных веществ не должно увеличиваться более, чем на:
	0,25 мг/л		0,75 мг/л		0,25 мг/л	0,75 мг/л
Наличие растворенного О2	Должно быть не менее
	4 мг/л				6 мг/л		4-6 мг/л
Биохимическая потребность в кислороде – БПКполн при температуре 20°С	Не должна превышать
	3 мг/л	6 мг/л			3-4 мг/л

 

 

3.1. Расчет необходимой  степени их очистки.

 

Определение расходов сточных вод.

 

SQ = Qгор + Qпром – суммарное кол-во сточных вод, включающее городские и промышленные стоки.

Qгор = 68000 м3/сут – по заданию; 

Qпром =18000 м3/сут – по заданию.

SQ = 68000 + 18000 = 86000 м3/сут

Qчасср=86000/24 = 3583 м3/ч

Qсекср = 86000/86400 = 0,995 м3/с = 995 л/с

 

По СниП 2.04.03-85 таб.2 принимаем в соответствии со средним расходом сточных вод 995 л/с общий коэффициент неравномерности притока сточных вод kgen = 1,47.

 

Тогда:    qсекmax = 0,995*1,47 = 1,46 м3/с = 146 л/с

                        Qчасmax = 1,46 * 3600 = 5256 м3/ч -  максимальный часовой расход.

 

Определение концентраций загрязнений в сточных водах, поступающих на очистные сооружения.

 

 Определение концентраций бытовых сточных вод производится по формуле:

 

С = а*1000/q;

 

где С – концентрация загрязнений, мг/л;

       а – норма  загрязнений в сутки на одного  жителя. Для неосветленной жидкости по СниП 2.04.03-85 таб. 25:

 

Показатель	Количество загрязняющих веществ на одного жителя, г/сут
Взвешенные вещества	65
БПКполн неосветленной жидкости	75
БПКполн осветленной жидкости	40
Азот аммонийных солей N	8
Фосфаты Р2О5	3,3
В том числе от моющих веществ	1,6
Хлориды Сl	9
Поверхностно-активные вещества (ПАВ)	2,5

      

       q = 300 л/сут – норма водоотведения на одного жителя в сутки

       (см. задание).

 

Подставив все известные значения в выше приведенную формулу, получим:

 

БПК неосвполн = 75*1000/300 = 250 мг/л

 

ВзвВ = 65*1000/300 = 216,7 мг/л

 

Данные по промпредприятию:

• концентрация загрязнений по БПК = 170 мг/л;
• концентрация загрязнений по взвешенным веществам составляет 380 мг/л.

 

Определим концентрацию загрязнений в смеси бытовых и промышленных

сточных вод

СБПКпсмеси = SQi*Ci/SQi;

 

где Сi - концентрация загрязнений в каждом стоке;

       qi - расход стока.

 

СБПКпсмеси = (68000*250 + 18000*170)/(68000+18000) = 233,3 мг/л,

 

 

СВВсмеси = (68000*216,7 + 18000*380)/(68000 + 18000) = 250,9 мг/л

 

В итоге мы получили, что на очистные сооружения поступают сточные воды, характеризующиеся:

• БПКполн = 233,3 мг/л;
• Взвешенные вещества = 250,9 мг/л.

 

Расчет разбавления сбрасываемых сточных вод водой водоема.

 

Для расчета разбавления в средних и больших реках наибольшее распространение получил метод Фролова-Родзиллера. Коэффициент смешения определяют по формуле:

 

а = (1-е-a ³ÖLф)/(1+Q/q*e-a ³ÖLф);

 

где Q = 7 м3/с – по заданию расход реки при 95% обеспеченности;

       q = 0,995 м3/с - среднесекундный расход сточных вод;

       Lф = 10 км – длина русла реки от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру;

 

       a - коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения:

a = z*j ³ÖЕ/q

 

j = Lфарв/Lпр = 10/7 = 1,429 – коэффициент извилистости русла;

z = 1– для берегового выпуска коэффициент, учитывающий место расположения выпуска;

 

Е = Vср*Нср/200 = 0,35*1,5/200 = 0,0026 – коэффициент турбулентной диффузии;

 

Vср = 0,35 м/с – среднее значение скорости течения воды в реке на участке между выпуском и расчетным створом (см. задание);

Нср = 1,5 м – средняя глубина водоема на том же участке (см. задание).

 

a = 1*1,429* ³Ö0,0026/0,995 = 0,19

 

а = (1-2,71-0,19 ³Ö10000)/(1+(7/0,995)*2,71-0,19 ³Ö10000) = 0,983/1,119 = 0,878

 

В итоге мы получили коэффициент смешения - а = 0,878

 

Расчет необходимой степени очистки сточных вод.

 

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам.

 

Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых в водоем сточных водах определяют по формуле:

 

                    m = P*(a*Q/q+1)+b;

где P = 0,75 для водоема второй категории допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод;

 

      b = 12 мг/л – концентрация взвешенных веществ в воде водоема.

 

m = 0,75*(0,878*7/0,995+1)+12 = 17,36 мг/л.

Необходимая степень очистки по взвешенным веществам в %

 

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн

 

Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн учитывает самоочищение сточных вод в водоеме за счет биохимических процессов, а также разбавление СВ водами водоема. Допустимую БПКполн сточной жидкости при выпуске ее в водоем определяют по формуле:

Lct = a*Q*(Lпд – Lp*10-Kp*t)/q*10-Kct*t + Lпд/10-Кст*t ;

 

где Lст – допустимая БПКполн при выпуске в водоем;