Специальные методы очистки сточных вод

W_at =1/3 · 10206 = 3402 м³ = W_r .

Нагрузку на ил q_i, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, надлежит рассчитывать по формуле:    q_i = (24 · Lеn · Q^р) / (а_s · Wo ·(1- s))                     (6.11)                                               

        q_i = (24 · 160 · 2757,71) / (3,16 · 10206 ·(1- 0,3)) = 303,6 мг/(г сут)

 

=> J_i, при нагрузке на ил q_i = 303,6 мг/(г×сут) равен 70,36 см³/г,

Сточные воды	Иловый индекс Ji, см3/г, при нагрузке на ил qi, мг/(г×сут)
	100	200	300	400	500	600
Городские	130	100	70	80	95	130

Пересчитываем Ri, по формуле (6.4):

Ri = 2/ (1000/70,36 – 2) = 0,28, так как полученное число равно 0,3 необходимости пересчитывать аэротенк с начала нет.

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

,                                      (6.13)

где q_O - удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн 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 f_az /f_at по[1]табл. 42, 0,3/4,5 = 0,07 => К1 = 1,36 ; K₂ - коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов h_a и принимаемый по[1]табл. 43; K_T - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод. который определяем по формуле

                                 = 1+ 0,02 (23-20) = 1,06                                     (6.14)

здесь T_w - среднемесячная температура воды за летний период, 23°С; K₃ - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85; C_a - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяем по формуле

= 10,43                                                            (6.15)

здесь C_T - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, равная; h_a - глубина погружения аэратора, 4 м;  C_O - средняя концентрация кислорода в аэротенке, 2 мг/л.

faz/fat	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,75	1
K1	1,34	1,47	1,68	1,89	1,94	2	2,13	2,3
Ja max, м3/(м2×ч)	5	10	20	30	40	50	75	100

 

ha, м	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	3	4	5	6
K2	0,4	0,46	0,6	0,8	0,9	1	2,08	2,52	2,92	3,3
Ja,min, м3/(м2×ч)	48	42	38	32	28	24	4	3,5	3	2,5

 

q_air = (1,1(160-15)) / (1,36·2,7·1,06·0,85(10,3 – 2) = 5,89 м³/м³

Интенсивность аэрации J_a, м³/(м²×ч), надлежит определять по формуле

                                               (6.16)

где H_at - рабочая глубина аэротенка, 4 м; t_at - период аэрации, 1,96 ч.

Jа = 5,89 · 4,4 / 2 = 12,9 м³/(м²×ч).

 

 

 

 

6.2  Вторичный отстойник.

Гидравлическая нагрузка q_ssa, м³/(м²×ч)

                           (6.17)

где K_ss - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников - 0,4; a_t - следует принимать не менее 10 мг/л,; a_i - не более 15 г/л.

q_ssa = (4,5·0,4·4^0,8) / (0,1·70,36·2)^{0,5-0,001·15} =1,52 м³/(м²×ч).

Площадь секций:F = 2575,71/1,52*4 = 423,6 м².

Диаметр одной секции: D = (4·2575,71/4·3,14)^1/2 = 23,2=24м

Принимаем 4 отстойника диаметрами по 24 м.

 

 

 

7. ОБРАБОТКА И ОБЕЗЗАРАЖИВАНИЕ ОСАДКА. 

7.1   Анаэробные стабилизаторы – метантенки.

 

Осадок, образующийся в процессе очистки  сточных вод (сырой, избыточный активный ил и др.), должен подвергаться обработке, обеспечивающей возможность его утилизации или складирования. При этом необходимо учитывать народнохозяйственную эффективность утилизации осадка и газа метана, организацию складирования неутилизируемых осадков и очистку сточных вод, образующихся при обработке осадка.

Выбор методов стабилизации, обезвоживания  и обезвреживания осадка должен определяться местными условиями (климатическими, гидрогеологическими, градостроительными, агротехническими и пр.), его физико-химическими и теплофизическими характеристиками, способностью к водоотдаче.

 При обосновании по рекомендациям  специализированных научно-исследовательских  организаций допускается совместная  обработка обезвоженных осадков  и твердых бытовых отходов на территории очистных сооружений канализации или мусороперерабатывающих заводов.

 Надлежит предусматривать использование  обработанных осадков городских  и близких к ним по составу  производственных сточных вод  в качестве органоминеральных удобрений.

7.2 Расчет радиального илоуплотнителя.

 

Определяем максимальный расход осадка для илоуплотнителя:

                                                        Q_max= (P_max·Q)/(24· a_r);

Где P_max -максимальный прирост активного ила равный  210,024 г/ м³; a_r -концентрация активного ила в регенераторе равный 6,7 г/л; Q- производительность станции 65000 м³/сут

Q_max=168,02·40000/24·5,33·1000=63,05 м³/ч

Площадь илоуплотнителя равна:

F = 63,05/0,3 =210 м².

Диаметр илоуплотнителя определяется как:

D = (4·210/2·3,14)^1/2 = 11,5м.

  Так как получили диаметр,  не соответствующий стандартному  радиальному, приходится использовать  вертикальный.

Принимаем 3 вертикальных илоуплотнителя диаметром 9м.

 

7.3 Расчет  Метантенков.

 

Метантенки следует применять для анаэробного сбраживания осадков городских сточных вод с целью стабилизации и получения метансодержащего газа брожения, при этом необходимо учитывать состав осадка, наличие веществ, тормозящих процесс сбраживания и влияющих на выход газа.

Совместно с канализационными осадками допускается подача в метантенки других сбраживаемых органических веществ после их дробления (домового мусора, отбросов с решеток, производственных отходов органического происхождения и т. п.).

Для сбраживания осадков в  метантенках допускается принимать мезофильный (Т = 33 °С) либо термофильный (Т = 53 °С) режим. Выбор режима сбраживания следует производить с учетом методов последующей обработки и утилизации осадков, а также санитарных требований.

Для поддержания требуемого режима сбраживания надлежит предусматривать:

загрузку осадка в метантенки, как  правило, равномерную в течение  суток;

обогрев метантенков острым паром, выпускаемым через эжектирующие устройства, либо подогрев осадка, подаваемого  в метантенк, в теплообменных аппаратах. Необходимое количество тепла следует определять с учетом теплопотерь метантенков в окружающую среду.

Определение вместимости метантенков  следует производить в зависимости  от фактической влажности осадка по суточной дозе загрузки, принимаемой для осадков городских сточных вод по табл. 5, а для осадков производственных сточных вод - на основании экспериментальных данных; при наличии в сточных водах анионных поверхностно-активных веществ (ПАВ) суточную дозу загрузки надлежит проверять.

 

 

Таблица 5

 

Режим сбраживания	Суточная доза загружаемого осадка Дmt, %, при влажности загружаемого осадка, %, не более
	93	94	95	96	97
Мезофильный	7	8	8	9	10
Термофильный	14	16	17	18	19

 

 

Q_mud^о= 3,4 т/сут;    (4.21)

V_mud^о= q_mud ·100/(100 – В_mud) = 3,4·100/(100-95) = 68 м³/сут.   

Q_mud^и=8,06 т/сут;

V_mud^и=8,06·100/(100-97,3)=298,5 м³/сут.

Количество осадка по беззольному  вещесву равно:

Q_mud^{w a}= Q_mud (1-S)(1-В_г)

Где: S=30% зольность осадка; В_г=5-6%гигроскоическая влажность осадка.

Q_mud^{w a}=3,4(1-0,30)(1-0,05)=2,26 т/сут.

Q_mud^{w a}=8,06(1-0,30)(1-0,05)=5,3 т/сут.

Сумма смеси по сухому веществу:Q_mud==3,4+8,06=11,46т/сут;

Сумма по беззольному веществу:Q_mud^{w a}=2,26+5,3=7,6 т/сут;

Сумма объемов осадка и ила:V_mud=68+298,5=366 м³/сут.

Среднее значение влажности смеси:В=96,5%

Объем метантенка определяем как:V= V_mud·100/Д

Где Д-суточная доза загрузки осадка в метантенк, определяется по формуле:

 

                                

где где С_dt - содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г сухого вещества осадка, принимаемое по экспериментальным данным или по табл. 60;

P_mud - влажность загружаемого осадка, %;

Д_lim - предельно допустимая загрузка рабочего объема метантенка в сутки, принимаемая, г/м³:

40 - для алкилбензолсульфонатов  с прямой алкильной цепью;

85 - дли других «мягких» и промежуточных  анионных ПАВ; 

65 - для анионных ПАВ в бытовых  сточных водах.

V=366·100/9,7=3773 м³;

Принимаем два метантанка по 2500 м³ общим объемом 5000 м³.

 

7.4 Расчет иловых площадок.

 

Иловые площадки допускается проектировать на естественном основании с дренажем и без дренажа, на искусственном асфальтобетонном основании с дренажем, каскадные с отстаиванием и поверхностным удалением иловой воды, площадки-уплотнители.

 Нагрузку осадка на иловые  площадки, м³/м² в год, в районах со среднегодовой температурой воздуха 3-6 °С и среднегодовым количеством атмосферных осадков до 500 мм надлежит принимать по табл. 64.(1) Принимаем нагрузку равную 2 м³/м² в год. Тогда площадь иловых площадок будет равна:

F=V/q м²;

Где V-объем осадка после метантенка  при влажности 92% он равен 366 м ;

F=366· 365/1,5=66795 м²;

Максимальный размер карт 100x100м таким образом количество карт равно:

n=F/10000=6,7 принимаем равное 8,

тогда размер кард будет равен: F=/8=8344=91x91м

На иловых площадках должны предусматриваться дороги со съездами на карты для автотранспорта и средств механизации с цепью обеспечения механизированной уборки,