Механическая очистка сточных вод

Расчет решеток.

Qсут= 47 000 м3/сут. qmax = 2878 м3/час = 800 л/сек, qmin = 1351 м3/час = 375л/сек.

1. По расходу сточных вод выбираются решетки МГ=11Т:

две рабочие и одна резервная. Паспортные данные РМУ-2: В=1000мм, Н=1600мм, n=39, b=16мм, S=8 мм.

Общий расход сточных вод распределяется на две решетки, на каждую из них приходится:

qmax = 1439 м3/час = 400 л/сек,.

qmin = 676 м3/час = 188 л/сек.

Далее весь расчет приведен для одной решетки.

2. Выбирается режим работы подводящего канала. Ширина канала Вк (м): Вк = (b х n), где:

b — ширина прозора МГ=11Т, b = 0,016 м,.

n — количество прозоров МГ=11Т, n = 39шт.

Вк = (0,016×39) = 0,624 м Значит, ширина канала будет равна 0,6 или 0,8 м.

Выполняется гидравлический расчет канала: по расчетному расходу сточных вод qmax = 400 л /сек = 0.400 м3/сек определяются гидравлические и конструктивные параметры его работы:

ширина Вк = 0,6 м, уклон канала i = 0.0014,.

скорость сточных вод в канале vmax = 0.95 м/сек, наполнение относительное h/Вк = 1.15,.

наполнение абсолютное h = (h/Вк) х Вк = 1.15×0.6 = 0.69(м).

При таком наполнении скорость в прозорах решетки vmax :

vmax = = =0,400/0,016*39*0,69=0,92м/сек

Данная скорость входит в нормативный диапазон =0.8−1 м/с.

• 3. Проверим соблюдение условия незасорения канала. При минимальном притоке qmin = 188 л/сек канал, имеющий уклон i = 0,0014 и ширину Вк = 600 мм, работает с наполнением h/Вк = 1.15. Скорость сточных вод составляет vmin = 0,96 м/сек, что больше минимальной допустимой скорости vminдоп = 0,4 м/сек.
• 4. Строительная высота канала назначается из условия незатопления пола здания решеток:

Нстр h+0,5 = 0,69 +0,5 =1.19 (м). Строительная высота канала принимается равной номинальной: Нстр=Н= 1.6 м.

5. Падение уровня воды в решетке:

h=k**v2/2g.

где:

k — коэффициент, учитывающий увеличение падения уровня вследствие засорения решетки,(по СНиП 2.04.03−85.) k=3;

— коэффициент местного сопротивления решетки;

=*(s/b)4/3 *sin, где — коэффициент, зависящий от формы стержней, для прямоугольных стержней =2,42;

s — толщина стержней; b — ширина прозоров решетки; - угол наклона решетки к горизонту;

v — скорость движения воды в решетке, м/с.

h = 3 * |2,42 * (0,008/0,016)4/3 * sin 600| * 0,922/2*9,81 = 0,11 (м).

6. Суточный объем мусора с двух рабочих решеток:

W = ,(м3/сут).

где:

— количество отбросов, приходящееся на 1 человека в год, по СниП /1/, = 8 л/чел*год,.

— приведенное число жителей, рассчитанное по взвешенным веществам, чел.

W =8*209 898/365*1000 = 4.6 м3/сут.

7. Масса отбросов:

m = (т/сут).

где:W — суточный объем отбросов, м3/сут;

— плотность отбросов, = 750 кг/м3.

m =4.6*750/1000 = 3.45(т/сут).

Предусматривается рабочая дробилка Д-3 производительностью 300−600 кг/час.

Расчет песколовок

Qсут= 47 000 м3/сут. qmax = 2878 м3/час = 800 л/сек,.

qmin = 1351 м3/час = 375 л/сек.

Приведенное количество жителей, рассчитанное по взвешенным веществам, Nприввзв = 209 898 чел.

• 1. Рекомендуется при проектировании за основу брать типовое сооружение и проверять, подходит ли оно для заданных исходных условий: приблизительно по суточному расходу сточных вод принимается песколовка горизонтальная с круговым движением воды, состоящая из двух отделений диаметром D=6000мм каждое, с шириной кругового желоба В =1500мм
• 2. Определяются площадь живого сечения кольцевого желоба (м2) и расчетная глубина воды в нем Нs.

= qmax / n * Vs.

qmax — максимальный приток сточных вод,.

qmax = 0,800 м3/сек;

n — число отделений песколовки, n= 2;

Vs — нормативная скорость воды в желобе при максимальном притоке, Vs= Vmax = 0,3 м/сек;

= 0,800 / 2 * 0,3 = 1.33 (м2);

По формулам геометрии определяются размеры желоба (см. рис. 1.).

.

Н=H1+H2=0.20+0.86=1.06м Длина песколовки по средней линии осадочной части:

Расчетная глубина воды в желобе со сложным поперечным сечением составит:

Нs = /В = 1.33/1.5 = 0,6 (м).

Поперечный разрез кругового желоба песколовки.

3. Проверим, улавливаются ли в запроектированной песколовке частицы с нормативной гидравлической крупностью:

=.

= = 0,054.

Полученное соотношение Ks/Uo входит в нормативный диапазон Ks/Uo = 0,09 0,054. Ks/Uo>0,09, значит, в запроектированной песколовке задерживается не только песок с Uo = 18,7 24,2 мм/сек, но и частицы с меньшей гидравлической крупностью, то есть, органические загрязнения.

• 4. В отводящем лотке песколовки устанавливается лоток Вентури для измерения расхода сточных вод и поддержания постоянной скорости воды в сооружении; поэтому водослив не устанавливается и не рассчитывается.
• 5. Объем задержанного песка Wп (м3)|:

где:

Nвзвпривед — приведенное число жителей, рассчитанное по взвешенным веществам;

Р — количество песка, задерживаемого в песколовках, приходящееся на 1 жителя в сутки; при раздельной системе канализации Р = 0,02 л/сут*чел;

Т — период работы песколовки; обычно определяют объем уловленного песка за Т1=1 сутки (песколовку чистят обычно 1 раз в сутки), за Т2=2 суток (продолжительность нахождения песка в бункере сооружения не должна превышать этой величины, иначе начнется загнивание) и за Т3= 1 год = 365 суток (по годовому объему песка рассчитывают размер песковых площадок). Нормативная годовая нагрузка на песковые площадки составляет qп= 3 м3/м2*год.

за 1 сутки: W1п = 209 898 * 0,02 * 1 / 1000 = 4.19 (м3);

за 2 суток: W2п = 209 898 * 0,02 * 2 / 1000 = 8.39 (м3);

за год: W365п = 209 898 * 0,02 *365/1000= 1532.26(м3).

Объем пескового бункера запроектированной песколовки, вычисленный по формулам стереометрии, составляет 58 м³, глубина бункера — 5.83 м. Удаление песка из сооружения производится 1 раз в 2 суток. При этом глубина слоя песка в бункере составит около 1 м.

Размер песковых площадок для обезвоживания песка F (м2):

F = 1,2 * W365п / qп = 1,2 * 1532.26/ 3 = 612.9 (м2).

Принимается 8 карт по 81 м² каждая и размерами 9м*9м.

4.

Qсут= 47 000 м3/сут. qmax = 2878 м3/час.

исходная концентрация взвешенных веществ в сточных водах.

Сenвзв = Ccitвзв = 290.3 мг/л.

Решение.

С учетом того, что содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на биологическую очистку, Сexвзв не должно превышать 150 мг/л, назначается эффект осветления в первичных отстойниках Э% = 50%. По расходу qmax = 2878 м3/час выбираются два вертикальных отстойника диаметром 24 м с глубиной зоны осветления 3.1 м.

Диаметр централ трубы, den=3,5 м.

V зоны накопления осадка, Wmud=210 м Определим, частицы какой гидравлической крупности будут задерживаться в данном типовом отстойнике.

где:

Нset — глубина проточной части проектируемого отстойника, м;

Кset — коэффициент использования объема проточной части отстойника;

tset — продолжительность отстаивания, сек, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1= 500 мм; для городских сточных вод данную величину допускается принимать по табл.30 /1/; Cmixвзв =290.3 мг. л tset =1835 сек.

n2 — показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод следует определять по чертежу 2 /1/.

uo = = 2.77 (мм/сек) Производительность одного радиального отстойника определяется по формуле :

qset = 2,8 * Кset * (D2set — d2en) * (uo — tb) м3/час, где:

Кset — коэффициент использования объема отстойника; по СНиП /1/, для радиального Кset = 0,45.

Dset — диаметр радиального отстойника, м;

den — диаметр центральной трубы радиального отстойника;

Dset, den принимаются по паспортным данным выбранного отстойника;

uo — гидравлическая крупность взвешенных частиц, задерживаемых в отстойнике,.

tb — турбулентная составляющая скорости осаждения, tb=0 мм/сек в зависимости от скорости воды в отстойнике /1/;

2,8 = 3,6 * / 4.

Производительность одного отстойника:

qset = 2,8 *0,45 * (242 — 3,52) * (2.77−0)= 1967.6 (м3/час) При такой пропускной способности необходимое количество сооружений составит:

n = qmax/ qset = 2878/1967.6 = 1.46.

При увеличении qmax в 1,3 раза.

n = 1,3 * qmax/ qset = 1,3 * 2878/1967.6 = 1,9. Принимается два отстойника d=24м; и обратным расчетом по формулам уточняется фактический эффект осветления: при n =2 qset = 1,3 * 2878/2 = 1870(м3/час).

Тогда гидравлическая крупность задерживаемых частиц составит =2,63мм/с., =1935 с. Это соответствует эффекту =51%.Фактически концентрация взвешенных веществ в осветленной воде составляет что не превышает 150мг/л.

Количество осадка, выделяемого при первичном отстаивании в сутки и в час максимального притока:

• — влажность осадка = 95%;
• — плотность осадка = 1 г/см

Осадок удаляется из сооружения под гидростатическим давлением. Интервал времени между выгрузками осадка:

— объем зоны накопления осадка одного отстойника = 210 м³;

То есть, осадочная часть принятых типовых сооружений способна вместить суточное количество осадка. Однако, во избежание загнивания и чрезмерного уплотнения его принят интервал времени между выгрузками = 2 сут.

Водоизмерительное устройство Водоизмерительный лоток используется для определения количества сточных вод, поступающих на очистные сооружения, в качестве водоизмерительного устройства применяется лоток Вентури. По максимальному притоку сточных вод = 2878 м/ч подбирается 4 типоразмер лотка Вентури. Его размеры: длина -7800 мм; ширина 900 мм; глубина -50 мм.