Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод

Число песколовок в соответствии с требованиями СНиП принято n=2, обе

рабочие.

Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки:

qmax

w = (((, м2,

(3.6)

n * V

где V - скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке

сточных вод, согласно [1] V = 0.3 м/с.

0.255

w = ((( = 0.43 м2.

2 * 0.3

Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки:

b

hтр = ( *tg (, м,

(3.7)

2

где ( - угол наклона стенок желоба к горизонту, согласно [1] ( = 60(.

0.8

hтр = ( * tg 60( = 0.69 м.

2

Площадь треугольной части желоба:

b * hтр b

wтр = ((( = ( * tg (, м2,

(3.8)

2 4

0.8 * 0.69

wтр = (((( = 0.28 м2.

2

Площадь прямоугольной части кольцевого желоба:

wпр = w - wтр, м2,

(3.9)

wпр = 0.43 - 0.28 = 0.15

м2.

Высота жидкости в прямоугольной части желоба:

wпр

hпр = ((, м,

(3.10)

b

0.15

hпр = (( = 0.19 м.

0.8

Суммарная полезная высота кольцевого желоба:

hж = hпр + hтр, м,

(3.11)

hж = 0.19 + 0.69 = 0.88 м.

Высота бункера песколовки:

(Dн - b) - d0

hбунк = ((((( *tg (, м,

(3.12)

2

где d - диаметр нижнего основания бункера для песка, d0 = 0.4...0.5 м

(6 - 0.8) - 0.4

hбунк = ((((( * tg 60( = 4.16 м.

2

Высота борта песколовки принимается hб = 0.3 м.

Строительная высота песколовки:

Hстр = hб + hж +hбунк, м,

(3.13)

Hстр = 0.3 + 0.88 + 4.16 = 5.34

м.

Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки

определяется по формуле:

L ( * (Dн - b)

t = ( = (((((, с,

(3.14)

V V

Согласно [1] продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу

должна быть не менее 30 с.

3.14 * (6 - 0.8)

t = (((((( = 54.43 > 30 с.

0.3

Суточный объем песка, задерживаемого в песколовках:

A * Nпрвв

Wос = ((((, м3/сут,

(3.15)

1000

где A - количество песка, задерживаемого в песколовках на 1 человека;

согласно [1], A = 0.02 л/сут;

Nпрвв - приведенное число жителей в населенном пункте по взвешенным

веществам;

Nпрвв = N + Nэкввв,

(3.16)

где N - число жителей в населенном пункте;

Nэкввв - эквивалентное число жителей в населенном пункте по взвешенным

веществам;

Kпр * Qпр + Kжд *

Qжд

Nэкв = (((((((((,

(3.17)

Aвв

5 * 187.5 + 11 * 61.72

Nэкввв = ((((((((( = 25 чел.

65

Nпрвв = 54000 + 25 = 54025 чел.

0.02 * 54025

Wос = (((((( = 1.08 м3/сут.

1000

Выпавший песок удаляется гидроэлеватором в песковые бункеры, где

обезвоживается.

После реконструкции сети в полураздельную, во время дождя расход сильно

возрастает, а, следовательно, увеличиваются скорости движения воды в

песколовке. Расход сточных вод, подаваемых на очистку во время расчетного

дождя составляет qmax.c = 500.88 л/с. В связи с этим приняты к установке

еще две песколовки вышеуказанных размеров. При этом скорость протекания

воды в четырех песколовках после расчетного дождя составит:

q 0.501

V = ((( = (((( = 0.29 м/с.

n * w 4 * 0.43

При сухой погоде работают две секции песколовок.

3 Расчет песковых бункеров.

Песковые бункеры предусмотрены для подсушивания песка, удаляемого из

песколовок. Они расположены в здании, на эстакаде, приспособленной для

погрузки песка в автотранспорт.

Конструктивно бункеры представляют собой цилиндрические железобетонные

резервуары с коническим днищем.

Полезный объем одного бункера определен по формуле:

Wос * T

Wбунк = ((((, м3,

(3.18)

n

где Wос - суточный объем осадка, задерживаемого в песколовках, м3/сут;

T - время хранения осадка в бункерах, согласно [1], принимаем

T = 5сут;

n - число бункеров, принимаем n = 2.

1.08 * 5

Wбунк = ((( = 2.7 м3.

2

Принимаем диаметр бункера D = 1.6 м и определяем высоту усеченного конуса:

D - d0

hус = ((( * tg (, м,

(3.19)

2

где d0 = 0.5 м, а ( ( 60(.

1.4 - 0.5

hус = (((( * tg 60( = 0.78 м.

2

Высота цилиндрической части бункера, м, определена по формуле:

4 * [Wбунк - 1/12 * ( * hус * (D2 + D * d0

+ d02)]

hцил = ((((((((((((((((((((. (3.20)

( * D2

4 * [2.7 - 1/12 * 3.14 * 0.78 * (1.42 + 1.4 * 0.5 +

0.52)]

hцил = (((((((((((((((((((((( = 1.37 м.

3.14 * 1.42

Строительная высота бункера составит:

Hстр = hб + hцил + hус = 0.3 + 1.37 + 0.45 = 2.12

м. (3.21)

где hб - высота борта бункера, принимаем hб = 0.3 м.

3.5.4. Расчет первичных отстойников.

В качестве первичных отстойников в проекте предусмотрены отстойники с

вращающимися сборно-распределительным устройством конструкции Скирдова. Их

применяют для очистки бытовых и производственных сточных вод, содержащих до

500 мг/л взвешенных веществ. Отстойники данного типа приняты с учетом

дальнейшего развития поселка. Конструкция отстойников обеспечивает условия

отстаивания сточных вод близкие к статическим, в связи с чем пропускная

способность этих отстойников выше пропускной способности обычных в среднем

на 40%.

Расчетное значение гидравлической крупности определено по формуле:

1000 * Hset * Kset

U0 = (((((((((, мм/с

(3.22)

Hset * Kset

n2

tset * ((((()

h1

где Hset - глубина проточной части в отстойнике, м; согласно табл.31 [1]

Hset = 0.8 - 1.2;

Kset - коэффициент использования объема проточной части отстойника;

согласно табл.31 [1] Kset = 0.85;

tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному

эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1; принимается

по табл. 2.2 [12]; при Э = 70%, = 3600 с;

n2 - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в

процессе охлаждения; принят по черт. 2. [1] n2 = 0.31.

1000 * 1 * 0.85

U0 = (((((((( = 0.2 мм/с.

0.85 * 1 0.31

3600 * (((()

0.5

Диаметр отстойника с вращающимися сборно-распределительным устройством

определен по формуле:

_________________

/ 4 * qmax

D = / (((((((((, м,

(3.23)

( n * ( * K * (U0 - Vtb)

где Vtb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по табл.32 [1] в

зависимости от скорости потока в отстойнике Vw, мм/с; для отстойника с

вращающимся сборно-распределительным устройством Vtb = 0.

________________

/ 4 * 255

D = / ((((((((( = 29.8 м.

( 2 * 3.14 * 0.85 * 0.2

Принимаем типовой отстойник D = 30 м.

Производительность одного отстойника, м3/ч, определена по формуле (33) [1]:

qset = 2.8 * Kset * (Dset2 - den2) * (U0

- Vtb), (3.24)

где den - диаметр впускного устройства, м.

qset = 2.8 * 0.85 * (302 - 12) * 0.31 = 424.2

м3/ч.

Период вращения распределительного устройства составит:

1000 * Hset * Kset

T = (((((((, с.

(3.25)

U0

1000 * 1 * 0.85

T = ((((((( = 4250 с = 1ч. 11мин.

0.2

Количество осадка, выделяемого при отстаивании определено по формуле:

Qсутвв * Kсм * Эвв

Wос = ((((((((, м3/сут,

(3.26)

(100 - pm) * ( * 106

где Qсут - суточный расход сточных вод, поступающих на сооружения, м3/сут;

pmвв - влажность осадка, pm = 95%;

( - плотность осадка, ( = 1 т/м3.

13775.7 * 255.4 * 70

Wос = ((((((((( = 49.3 м3/сут.

(100 - 95) * 1 * 106

Высота слоя осадка принята 0.3 м.

Высота нейтрального слоя воды - 0.7 м.

Высота отстойника составит:

Hстр = 0.3 + 1 + 0.7 = 2 м.

Объем приямка определен по формуле:

Wпр = Wос *Т = 49.3 * 2 = 98.5 м2,

(3.27)

где T - время пребывания осадка в приямке, сут; согласно п.6.66. [1] T = 2

сут.

Выгрузку осадка рекомендуется производить один раз в сутки, но не реже

одного раза в 2 суток под гидростатическим давлением.

После реконструкции, в период дождя производительность одного отстойника

составит:

Qmax.чд 1803.2

qset = ((( = ((( = 901.6 м3/ч.

n 2

Выразим из формулы (4.24) гидравлическую крупность частиц осаждающихся в

отстойнике во время дождя:

901.6

U0 = ((((((((( = 0.42 мм/с.

2.8 * 0.85 * (302 - 12)

Из формулы (4.22) находим продолжительность отстаивания в данных условиях:

1000 * 1 * 0.85

tset = (((((((( = 1717 c.

0.85 * 1 0.31

0.42 * (((()

0.5

При такой продолжительности отстаивания эффект осветления составляет

Э = 63%. Поэтому первичные отстойники не подвергаются реконструкции.

5. Расчет аэротенков.

К проектированию приняты аэротенки-смесители с рециркуляцией активного ила.

Аэротенки-смесители согласно [11] применяют при БПКполн < 1000 мг/л при

значительных колебаниях расхода и состава стока. Так как БПКполн

поступающей в аэротенки воды больше 150 мг/л, предусматривается регенерация

активного ила.

Первоначально определяем степень рециркуляции активного ила, ориентировочно

приняв дозу ила в аэротенке ai = 3.5 г/л и иловый индекс Ii = 90 см3/г:

ai

3.5

Ri = (((( = (((((( = 0.46.

(3.28)

1000/Ii - ai 1000/90 - 3.5

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ определена по

формуле (54) [1]:

Len - Lex

t0 = ((((((((, ч,

(4.29)

Ri * ar * (1 - s) * (

где Len - БПКполн. поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;

Lex - БПКполн. очищенной воды, мг/л;

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40 [1]; для городских

сточных вод s = 0.3;

( - удельная скорость окисления, мг БПКполн. на 1 г беззольного

вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:

Lex * C0

1

( = (max * (((((((( * ((((,

(3.30)

Lex * C0 + K0 * Lex

1 + ( * ar

здесь (max - максимальная скорость окисления, мг/(г*ч), принимаемая по

табл. 40 [1]; для городских сточных вод (max = 85;

C0 - концентрация растворенного кислорода, мг/л; по опыту эксплуатации

принимаем С0 = 2 мг/л;

K1 - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих

веществ, мг БПКполн./л, и принимаемая по табл. 40 [1]; для городских

сточных вод K1 = 33 мг БПКполн./л;

K0 - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л, и

принимаемая по табл. 40 [1]; для городских сточных вод K0 = 0.625 мг О2/л;

( - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г,

принимаемый по табл. 40 [1]; для городских сточных вод ( = 0.07 л/г.

ar - доза ила в регенераторе, г/л, предварительный подсчет дозы ила

произведен по формуле:

ar = ai * (1/2 * Ri + 1) = 3.5 * (1/2 * 0.46 + 1) =

4.31 г/л. (3.31)

15 * 2

1

( = 85 * ((((((((((( * (((((( = 18.6 мг.

15 * 2 + 33 * 2 + 0.625 * 15 1 + 0.07 * 4.31

294.7 - 15

t0 = ((((((((((( = 10.84 ч.

0.46 * 4.31 * (1 - 0.3) 18.6

Продолжительность обработки воды в аэротенке определена по формуле:

2.5 Len’ 2.5 206.58

tat = (( lg (( = (( lg ((( = 1.52 ч,

(3.32)

__ Lex ___ 15

( ai ( 3.5

где Len’ - БПКполн. поступающих в аэротенк сточных вод с учетом

рециркуляционного ила, определенное по формуле:

Len + Lt * R 294.7 + 15 * 0.46

Len’ = ((((( = ((((((( = 206.58 мг/л

1 + R 1 + 0.46

Продолжительность регенерации ила определена по формуле:

tr = t0 - tat = 10.84 - 1.52 = 9.32

ч. (3.33)

Расчетная продолжительность пребывания в системе ‘’аэротенк-регенератор’’

составляет:

tat-r = (1 + Ri) * tat + Ri *

tr, ч (3.34)

tat-r = (1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 =

6.51 ч.

Объем аэротенка определен по формуле (58) [1] и составляет:

Wat = tat * (1 + Ri) * qw,

м3, (3.35)

Wat = 1.52 * (1 + 0.46) * 918.87 = 2039

м3.

Вместимость регенераторов определена по формуле (58) [1] и составляет:

Wr = tr * Ri * qw

(3.36)

Wr = 9.32 * 0.46 * 918.87 = 3940 м3.

Общий объем аэротенка с регенератором определю по формуле:

W = Wat + Wr = 2039 + 3940 = 5979 м3.

(3.37)

Для уточнения величины принятого ранее илового индекса Ii, определена

средняя доза ила в системе ‘’аэротенк-регенератор’’:

(1 + Ri) * tat + Ri * tr *

ar

aср = ((((((((((, г/л.

(3.38)

tat-r

(1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 * 4.31

aср = ((((((((((((((( = 3.18 г/л,

6.51

и нагрузку на ил, мг БПКполн. на 1 г беззольного вещества ила в сутки, по

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17