Курсовой проект "Очистка сточных вод"

СКАЧАТЬ:  1360505606_mot.zip [811,11 Kb] (cкачиваний: 205)

Введение

Водные ресурсы играют важнейшую роль в обеспечении устойчивого функционирования экономики любой страны.

Во многих регионах России актуальна проблема очистки городских сточных вод. Это связано с крайней степенью физического и морального износа действующих очистных сооружений и с интенсивным ростом жилищного строительства.

Переход к рыночной экономике, реформирование жилищно-коммунального комплекса в условиях износа и старения инженерных систем жизнеобеспечения городов и населённых пунктов России, отсутствие достаточных материальных и финансовых ресурсов на их реновацию и обновление значительно обострили в последние годы проблему обеспечения их надёжности.

Гарантия качества систем водоснабжения и водоотведения является необходимым условием сохранения здоровья и санитарно-эпидемиологического благополучия населения, повышения уровня жизни, решения социальных проблем. Безопасность рек-водоприёмников обеспечивается в первую очередь эффективной работой очистных сооружений. Развитие очистных сооружений определяется экологической целесообразностью, в основе которой лежат данные производственного экологического мониторинга. 

Учитывая вышеизложенные факты, основными задачами курсового проектирования являются:

1)         оперативный сбор бытовых и производственных сточных вод и удаление их за пределы канализуемого объекта;

2)         очистка сточных вод до такой степени, чтобы они не оказывали вредного влияния на водоём, в который эти воды выпускаются.

1 Общий раздел

1.1   Характеристика объекта водоотведения

Объектом проектирования является город, расположенный в Курской  области и застроенный зданиями с местными водонагревателями. В городе имеется одно промышленное предприятие. Сточные воды от этого производства отводятся в проектируемую систему. Предприятие работает в три смены. На предприятии имеются холодные и горячие цеха. Характер загрязнений производственных сточных вод удовлетворяет условиям выпуска производственных стоков в городскую сеть водоотведения.

Расчетное количество жителей для данного объекта канализования N, чел., определяется по формуле:

N=P×F,                                                      (1)

где P – плотность населения, P=400 чел/га;

      F – площадь застройки зданиями, F=430,88 га

N=172352 чел.

Расход производственных сточных вод составляет Q_пр=16500 м³/сут. Содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистные сооружения С_см=210 мг/л. БПК_полн в сточных водах, поступающих на очистные сооружения L_см=280 мг/л.

С запада на восток протекает река. Площадка объекта проектирования сложена сухими грунтами и имеет выраженный уклон в сторону реки. Характеристика грунтовых вод –агрессивные.

Климат умеренно-континентальный, средняя температура воздуха в январе - 8°С, в июле +19°С. [1]

1.2   Выбор схемы и системы водоотведения

Объект водоотведения располагается на местности с хорошо выраженным уклоном к реке. Смесь бытовых и производственных сточных вод подлежит очистке на городских очистных сооружениях. Поэтому принимается пересеченная схема начертания водоотводящей сети, предусматривающая прокладку главного коллектора по пониженной части территории объекта проектирования вдоль реки.    Коллекторы бассейнов водоотведения прокладываются перпендикулярно водоему и перехватываются главным коллектором, подающим все сточные воды на очистную станцию.

К проектированию принимается неполная раздельная система водоотведения, предусматривающая укладку одной подземной сети труб для отведения смеси бытовых и производственных сточных вод за пределы города, и устройство открытой дождевой сети, состоящей из уличных лотков, кюветов и каналов.

При дальнейшем благоустройстве города, во вторую очередь строительства рекомендуется устройство подземной сети труб для отведения дождевых и талых вод.

1.3 Трассировка сети

Трассировка наружных водоотводящих сетей осуществляется с учетом принятой системы водоотведения. Границы бассейнов  водоотведения устанавливаются из условия возможно большего охвата территории самотечной сетью. Трассировка уличных коллекторов выполнена по пониженной стороне квартала, параллельно красной линии застройки. Уличные коллекторы по наикратчайшим расстояниям направляются к главному коллектору, отводящему сточные воды за пределы города. Главный коллектор расположен по пониженным местам, вдоль берега реки. Для подачи сточных вод на очистные сооружения, где обеспечивается их самотечный пропуск, предусмотрена канализационная насосная станция и напорные трубопроводы. Площадка очистных сооружений и выпуск сточных вод расположены за чертой населенного пункта, вниз по течению реки, с учетом санитарно-защитной зоны.

При трассировке сети учтены перспективы развития и расширения системы водоотведения в связи со строительством новых жилых кварталов и предприятий.

Схема трассировки канализационной  сети приведена на рисунке 1.

2 Расчетные расходы сточных вод

2.1 Определение расчетных расходов стоков от жилой застройки

Максимальный суточный расход, м³/сут, составит:

Q_{сут.макс.} = К_{сут.макс}×,                                   (2)

где К_{сут.макс.} – коэффициент максимальной суточной неравномерности,

k_{сут.макс.} =1,2 [2];

      q_н – норма водоотведения, л/(сут ∙чел), (табл. 1 [2]), q_n=210 л/сут;

      N – число жителей, чел, N=172350 чел.

 м³/сут

Расчетный суточный расход, м³/сут, составит:

Q_{расч.сут.}=К×Q_{сут.макс.} ,                                           (3)

где К – коэффициент, учитывающий количество сточных вод от пред­приятий местной промышленности и на неучтенные расходы, k=1,06 [3].

Q_{расч.сут.} =1,06 × 43432,7= 46038,7 м³ /сут

Коэффициент общей неравномерности определяется по формуле:

К_общ=К_{сут.макс.}×К_{час.макс}  ,                                      (4)

где К_{час.макс} – коэффициент часовой максимальной неравномерности

К_{час.макс.} = a_макс×b_макс  ,                                    (5)

где  a_макс – коэффициент, учитывающий степень благоустройства зда­ний, режим работы предприятий и другие условия, a_макс = 1,3 [2];

b_макс – коэффициент, учитывающий число жителей в населенном пункте,  b_макс =1,07 [2].

К_{час.макс.} =1,391

К_общ =1,2∙1,391=1,7

В зависимости от k_общ распределяются расходы сточных вод по часам суток. Результаты вычислений сводятся в таблицу 2.2.

2.2 Расходы сточных вод от промышленного предприятия

Расход бытовых сточных вод за каждую смену определяется отдельно для холодных и горячих цехов, м³/см, по формуле:

,                                            (6)

где q – норма водоотведения на одного работающего; для холодных цехов q_x=25 л; для горячих цехов q_г=45 л [4];

      N_см – число работающих в смену в холодных или горячих цехах.

Расход сточных вод от душевых после каждой смены, м3/ч, определяется по формуле:

,                                                                                        (7)

где  q_д – норма расхода воды на 1 душевую сетку, qд = 500 л/ч [4],

       n_д – число душевых сеток, определяемое для каждой смены от­дельно:

    ,                                           (8)

где  N_д.см – число людей, пользующихся душем в каждой смене;

        N_1д – число людей, приходящихся на одну душевую сетку, 7 чел.

Все расчеты по определению расходов сточных вод от предприятия сводятся в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Расчетные расходы от предприятия.

Продолжение  таблицы 2.2

График отведения сточных вод по часам суток приведен на рисунке 2.

Рисунок 2 – График отведения сточных вод по часам суток

3 Сеть водоотведения

3.1 Определение расходов на расчетных участках водоотводящей сети

Средний секундный расход от каждого квартала, л/с, определяется по формуле:

q_ср=q₀∙F_i,                                                  (9)

где q₀ – модуль стока, л/с×га, определяемый по формуле:

                                            q₀=q_н∙Р/ 86400,                                            (10)

    q_н – норма водоотведения, л/(сут ∙чел), q_н=210 л/(сут ∙чел),

     Р – плотность населения, чел/га, Р=400 чел/га,

     F_i – площадь квартала, га (определяется по генплану)

Расчеты по определению среднесекундных расходов от каждого квартала сводятся в таблицу 3.1.

Расчетный расход на участке сети, л/с, определяется по формуле:

q_расч=K_gen.max∙q_ср,                                               (11)

где K_gen.max – общий максимальный коэффициент неравномерности [3]

q_ср – средний расход на участке сети, л/с.

q_ср=q_{попутн.}+q_бок.+q_транз.,                                                               (12)

где q_{попутн.} – попутный расход, л/с

q_бок. – боковой расход, л/с

q_транз. – транзитный расход, л/с

Общий расчетный расход на участке сети, л/с, определяется по формуле:

q_общ.=q_расч.+q_соср.,                                                                               (13)

где q_соср. – сосредоточенный расход от предприятия, л/с, определяемый по формуле:

q_соср=(q_произв+ q_хол+q_гор+q_душ)/3,6,                             (14)

где q_произв, q_хол, q_гор, q_душ – расходы, соответственно, на производственные нужды бытовых стоков для холодных и горячих цехов, от душевых в час максимального водоотведения.

q_соср=(2695,93+1,31+1,01+14,25)/3,6=753,47 л/с

Расчеты по определению расходов на расчетных участках сети сводятся в таблицу 3.2.

3.2 Определение начальной глубины заложения

Начальная глубина заложения канализационного коллектора в расчетной точке 1, определяется по формуле:

Н₁=Н_пром-0,3+Z₁-Z_кв + i_c∙(L+l)+∆ ≥0,7+d                  (14)

где H_пром. – глубина промерзания грунта, м; H_пром.=1,1 м [1];

Z_кв. – отметка поверхности земли у наиболее удаленного колодца внутриквартальной сети, м;  Z_кв=109,8 м, (см. генплан);

Z₁ – отметка поверхности земли у смотрового колодца на улице в точке ,м;  Z₁=108,05 м, (см. генплан);

i_с – уклон внутри квартальной сети, i=0,007 [3];

L– длина внутриквартальной сети,  L=300 м (см. генплан);

l-длина коллектора от контрольного колодца до расчётного точки 1, м;I=6м.

D – перепад между лотками внутриквартальной сети и уличного коллектора, D=0,15 м;

d – диаметр уличного коллектора на участке, d=0,2 м;

H₁=1,24 ≥1 – условие выполняется [3]

3.3  Гидравлический расчет сети

Гидравлический расчет выполнен для керамических и железобетонных труб с учетом движения сточной воды по подземной сети с минимальной незаиливающей скоростью и максимальным наполнением сети. Канализационной сети приданы по возможности наименьшие допустимые уклоны с целью получения наименьших глубин заложения водоотводящей сети. Гидравлический расчет выполнен по таблицам [6]. Начальная глубина заложения боковых присоединений принята равной начальной глубине заложения сети в расчетной

  точке первого смотрового колодца канализационной сети.

Результаты гидравлического расчета сведены в таблицу 3.3.

3.4 Устройство водоотводящей сети

Водоотводящая сеть при d ≤ 600 мм запроектирована из безнапорных керамических труб по ГОСТ 286-82 и железобетонных труб по ГОСТ 6482-88 при d > 600.

В местах изменения направления сети, присоединения одной или нескольких линий, изменения уклонов и диаметров трубопроводов, а также на прямолинейных участках сети на расстояниях в зависимости от диаметров труб: 300 мм через 50 м, 500-600 мм через 75 м, 1000 мм через 100 м  - предусмотрены смотровые колодцы.

Трубопроводы разных диаметров в колодцах соединены по шелыгам труб. Наименьшая глубина заложения водоотводящей сети принята для труб диаметром до 500мм – (Нпром – 0,3), м; для труб большего диаметра – (Нпром – 0,5), м; но не менее 0,7 м от поверхности земли до шелыги трубы.

Водоотводящая сеть устроена таким образом, чтобы скорость движения сточной воды по трубопроводам возрастала по течению, скорость в боковых присоединениях была меньше, чем в основном коллекторе. Угол между присоединяемой трубой и отводящей трубой предусмотрен не менее 900 . В колодцах трубы соединяются с помощью открытых лотков, выполненных по плавным кривым.

4 Насосная станция перекачки сточных вод

4.1 Определение диаметров всасывающих и напорных трубопроводов

Диаметр всасывающего и напорного трубопровода насоса определяется в зависимости от расхода, пропускаемого через него.

Расход воды, пропускаемый через всасывающий трубопровод, Q_вс, л/с определяется по формуле:

,                                           (15)

где  Q_нс – подача максимальная сточных вод к канализационной насосной станции, Q_нс= 3862,93 л/с (см. таблица 2.2);

         n – число рабочих насосов, n=2.

 л/с

По расходу и рекомендуемой скорости течения сточной воды  во всасывающих линиях V=1,0 м/с [8] по [9] составит dвс=900мм.

Диаметр напорных коллекторов определяется в зависимости от расхода, л/с, определяемый по формуле:

                                                       (16)

Q_вс= 625,27 л/с

По расходу и рекомендуемой скорости V=1,25 м/с [8] по [9] составит d_вс=800мм, i=0,0021 [6].

4.2 Подбор насосов

Требуемый напор насосов, м, составит:

H=Z_ос.-Z_рез+h_нс+Dh+h_зн         ,                                    (17)

где Z_ос – отметка уровня воды в приемной камере очистных сооружений, Z_в=55,1 м;

Z_рез – отметка уровня воды в приемной камере насосной станции, принимается на один метр ниже лотка коллектора, подводящего сточные воды к приемному резервуару канализационной насосной станции, Z_рез=45,87 м;

h_нс – потери напора в коммуникациях насосной станции, h_нс=3 м [8];

Dh – потери напора в напорных коллекторах, м

Dh_нк=1,2×i×l,                                               (18)

где i=0,0021 (см. п. 4.1);

      l – длина напорных коллекторов; l=300 м

Dh_нк=1,2∙0,0021∙300=0,756 м

h_зн – запас напора, принимается равным h_зн=1 м [8].

Н=55,1-45,78+3+0,756+1=14,08м

По подаче одного насоса 2251 м³/ч и требуемому напору Н=14,08 по [9] принимаются насосы марки 350-500/2 KRPK:

-          350 – диаметр напорного патрубка, мм;

-          500 – диаметр рабочего колеса, мм;

-          2 – поколение насосов;

-          KRP – типоряд;

-         К – тип рабочего колеса.

4.3 Определение емкости приемного резервуара

Минимальная регулирующая вместимость приемного резервуара составит, м³:

,                                               (19)

где Q_min – минимальный приток сточной воды к насосной станции, Q_min=2268,05 м³/ч (см. таблицу 2.2);

n¢ – число включений насоса в час, n¢=3 [8]

В соответствии с [3] объем приемного резервуара, Wрез, м3, определяется по формуле:

,                                           (20)

где n – число рабочих насосов, n=3

За расчетный объем резервуара принимается наибольшее из вычисленных значений.

W_расч=375,14м³

5 Очистные сооружения

5.1 Выбор состава очистных сооружений и краткое описание схемы очистки стоков и обработки осадка

Состав очистных сооружений выбирается с учётом необходимой степени очистки сточных вод, расчётного расхода поступающих сточных вод, других местных условий (климатические условия, характер грунтов и др.) [ 3 ], [ 7 ].

В соответствии с [ 3 ], [ 10 ], [ 7 ] в зависимости от производительности очистных сооружений Q_ос = 62612 м3/сут, принята схема, содержащая сооружения для механической и биологической очистки, сооружения для обеззараживания сточных вод, а также сооружения по обработке осадка, включающие в себя:

- для механической  очистки стоков: решётки, горизонтальные песколовки, первичные отстойники;

- для биологической очистки стоков: аэротенки, вторичные отстойники;

- для обеззараживания очищенных  сточных вод: хлораторную установку для приготовления раствора хлорной воды, смесители, контактные резервуары;

- сооружения по обработке осадка:центрифуга.

При механической очистке из сточной воды удаляются загрязнения, находящиеся в ней в нерастворённом и частично коллоидном состоянии. Крупные отбросы: тряпки, бумага, остатки овощей и фруктов и различные производственные отходы задерживаются решётками. Отбросы, задержанные

на решётках, направляются в дробилки, где происходит их дробление. Дроблёные отбросы сбрасываются в сточную воду, в канал перед решётками.

Основная масса загрязнений минерального происхождения (песок) осаждается в горизонтальных песколовках с прямолинейным движением воды. Песок из песколовок направляется в виде песчаной пульпы на песковые площадки, где он обезвоживается и периодически удаляется. Профильтровавшаяся вода собирается и перекачивается в канал перед песколовками.

Основная масса загрязнений органического   происхождения находится во взвешенном и частично коллоидном состоянии, выделяется из сточной жидкости в первичных горизонтальных отстойниках, где обеспечивается необходимый эффект осветления сточной жидкости. Всплывающие на поверхность вещества (жиры, масла) с помощью скребковых механизмов отделяют от сточной жидкости и подают в жиросборные колодцы. Содержимое жиросборных колодцев с помощью насосов опорожняется на переработку в метантенки.

Биоочистка сточных вод осуществляется в аэротенках, за счёт жизнедеятельности микроорганизмов, использующих растворённые в сточных водах вещества в качестве питательной среды. С этой целью сточные воды смешивают с активным илом при помощи воздуха.

Разделение иловой смеси после аэротенков осуществляется во вторичных горизонтальных отстойниках. Часть ила после вторичных отстойников используется в аэротенках, а избыточный ил перекачивается  в метантенки.

Сточные воды после вторичных отстойников поступают в смеситель типа «лоток Паршаля», где осуществляется их смешение с хлорной водой. После смешения очищенная сточная вода поступает в контактные резервуары, обеспечивающие заданную продолжительность контакта хлора с водой.

Контактные резервуары проектируются в виде первичных горизонтальных отстойников без скребков [ 3 ].

Очищенная и обеззараженная сточная вода сбрасывается в реку по рассеивающему русловому выпуску.

Сброженная смесь осадка и ила после метантенков с термофильным режимом подвергается механическому обезвоживанию на центрифугах. Предусматривается аварийный запас на иловых площадках составляющий 20% всего объема [3]

Движение сточной воды по очистным сооружениям осуществляется самотёком.  Потери напора в коммуникациях и сооружениях очистной станции при-

няты согласно [ 10 ].

Определение отметок уровней воды в сооружениях очистной станции:

Z_зем=95,00 м

Z1 = Zзем + 0,5 =51,00 + 0,5=51,05 м;

Z2 = Z1  + 0,2 = 51,05 + 0,2 = 51,70 м;

Z3 = Z2  + 0,2 = 51,70 + 0,2 + 0,15 = 52,05м;

Z4 = Z3  + 0,5 = 52,05 + 0,5 = 52,55м;

Z5 = Z4  + 0,2 = 52,55 +0,2 = 52,75 м;

Z6  = Z5  + 0,65 = 52,75 + 0,65 =53,40 м;

Z7 = Z6 + 0,2 = 53,40 + 0,2 = 53,60 м;

Z8 = Z7 + 0,5 = 53,60 + 0,5 = 54,10 м;

Z9 = Z8 + 0,2 = 54,10 + 0,2 = 54,30 м;

Z10 = Z9 + 0,2 = 54,30 + 0,2 = 54,50 м;

Z11 = Z10 + 0,2 =  54,50 + 0,2 = 54,70 м;

Z12 = Z11 +0,2 = 54,70 + 0,2 = 54,90 м;

Z13 = Z12 + 0,2 = 54,90 + 0,2 = 55,10 м

Высотная  схема движения сточной воды по очистным сооружениям приведена на рисунке 3.

5.2 Расчет сооружений

5.2.1 Расчет сооружений механической очистки

Расчет решеток.

Схема решетки приведена на рисунке 4.

Расчет решеток

Рисунок 4 – Схема решетки

Количество прозоров решетки определяется по формуле:

,                                            (21)

где q_макс – максимальный секундный расход сточных вод, q_макс=0,725 м³/с;

k₃ – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров решетки, k₃=1,05;

b – ширина прозоров, b=0,016 м [3];

h₁ – глубина воды перед решетками, h₁=1,25 [3];

v_p – средняя скорость в прозорах решетки, v_p=0,9 м/с [3].

Общая ширина решеток, м

B_p=S×(n-1)+b×n ,                                      (22)

где S – толщина стержней решетки, S=0,006 м [3]

B_p=0,006×(42-1)+0,016×42=0,918 м

Принимается число решеток  N_р=2  и определяется ширина одной решетки по формуле, м:

,                                               (23)

Объем улавливаемых загрязнений на решетках, м³/сут, составит:

,                                     (24)

где N=172352 чел.  

P_р – количество загрязнений, снимаемых с решеток, имеющих ширину прозоров b=0,016 м, P_н=8 л/год на одного человека [3]

м³/сут

Масса загрязнений, т/сут, определяется по формуле:

М=V_сут×r                                                 (25)

где r - плотность загрязнений, r=0,75 т/м³ [12]

М=3,78×0,750=2,84 т/сут

Так как количество снимаемых отбросов более 0,1 м³/сут принимается механическая очистка решеток [3].

В соответствии с выполненными расчетами подбирается типовая решетка у которой :

-       тип решетки РМУ1;

-         размеры канала перед решетками В´Н=600´800;

-         число прозоров n¢=21;

-         угол наклона решетки к горизонту a=80°;

-         число резервных решеток =1[10],[3].

Проверка скорости движения сточных вод в прозорах решетки:

                                 (26)

м/с – условие выполняется [3]

Расчет песколовок.

К проектированию приняты горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды, т.к. Qос> 10000 м3/сут.

Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды приведена на рисунке 5.

1-рабочая часть; 2-осадочная часть.

Рисунок 5 – Схема горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды.

Площадь живого сечения одного отделения песколовки, W, м², определяется по формуле:

,                                                       (27)

где v – скорость движения воды в песколовке, v=0,3 м/с [3];

      n – число отделений, n=4 [3].

м²

Ширина песколовки, м, определяется по формуле:

,                                                    (28)

где h₁ – глубина проточной части песколовки, h₁=0,5 м [3].

м

Длина песколовки, м, определяется по формуле:

                                       (29)

где U₀ – гидравлическая крупность песка расчетного диаметра, при d=0,2 мм U₀=18,7 мм/с [1];

       k – коэффициент, учитывающий влияние турбулентности и других факторов на работу песколовки, при U₀=18,7 мм/с  k=1,7.

м

Объем задерживаемого песка в сутки, м³/сут, определяется по формуле:

,                                             (30)

где N – числожителей, чел, N=97961 чел;

P_n – норма осаждения песка, P_n=0,02 л/сут на одного человека [3]                        

м³/сут

Расчет первичных радиальных отстойников

Схема радиального отстойника приведена на рисунке 6.

1-подводящий трубопровод; 2-отводящий трубопровод; 3- водосливной лоток; 4-полупогружная доска; 5-приямок;6 - полупогружной кожух распределительного устройства; 7 - трубопровод для удаления осадка.

 Рисунок 6 - Схема радиального отстойника.

Гидравлическая крупность U, мм/с, задерживаемых взвешенных частиц, задерживаемых взвешенных частиц определяется по формуле:

 ,                                                         (44)

где Н₁ - глубина проточной части в отстойнике, H_i= 2 м [3];

     k - коэффициент использования объема проточной части отстойника, k=0,45 [3]

     t₁ - продолжительность отстаивания воды в цилиндре с высотой столба воды h₁=0,5 м [12 ] в зависимости от заданного эффекта осветления Э=40% и концентрации взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на очистку в первичные отстойники С_см=297 мг/л,  t₁=631,2 мг/л;

     n-показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе отстаивания, [12 ]; n= 0,20

Диаметр Д, м, радиального отстойника определяется по формуле:

                                                                          (45)

где q_макс -  максимальный секундный расход, м³/с, q_макс=0,94 м³/с;

                n - число отделений, n=4;

                 W - вертикальная турбулентная составляющая, мм/с, определяема по формуле:

W=0,05∙V,                                                (46)

где  V – поступательная скорость рабочего потока, V=3мм/с

W=0,15 мм/с                                             (47)

м

Скорость на половине радиуса, мм/с, определяется по формуле:

,                                                                           (48)

м/с

Общая высота отстойника на выходе, м

H=H₁+H₂+H₃,                                                                      (49)

где H₂ – высота нейтрального слоя, H₂=0,3 м [3]

           H₃ – высота борта отстойника над кромкой водосливной стенки, H₃=0,5 м

H=2+0,3+0,5=2,8 м

На основании выполненных расчетов подбирается типовой проект №                  902-2-84/75 диаметр 24м, глубина 3,4 м, объем отстойной зоны 1400 м³ и зоны накопления осадка 210 (по таблице 12.6 [10]).

5.2.2 Расчет сооружений биологической очистки

Расчет аэротенка-вытеснителя с регенерацией активного ила.

БПК_полн в сточных водах, поступающих в аэротенк определяется с учетом её снижения в первичных отстойниках по формуле:

L_en=0,6∙L_см,                                                (50)

L_en=0,6∙350=210 мг/л

Степень рециркуляции, R, определяется по формуле:

                                      ,                                                 (51)

где  а_i - доза ила в аэротенке, а_i=3 г/л [12];

                  J_i- иловый индекс, J_i=76 см³/г

БПКполн сточной воды, поступающей в начало аэротенка с учетом разбавления циркуляцион­ным илом.

                                                                                      (52)

Где L_mix- БПК сточной воды, поступающей на очистку с учетом снижения при первичном от­стаивании, мг/л

мг/л

Период пребывания сточных вод в аэротенке рассчитывается по формуле:

                                                                      (53)

Доза ила в регенераторе, г/л, в первом приближении определяется по формуле:

                                            (54)

          Удельная скорость окисления, мгБПК/(г∙ч), определяется по формуле:

                 ,                              (55)

где  P_max- максимальная скорость окисления, P_max= 85 мг/(г∙ч) таблица 40 [3];

        C₀ - концентрация растворенного кислорода = 2 мг/л [3];

               K_l- константа, характеризующая свойства органических примесей,K_l= 33 мгБПК/л  таблица 40 [3];

     K₀ - константа влияния кислорода, K₀ = 0,625 мгО/л  таблица 40[3];

     - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила,                                                                   

= 0,07 л/г таблица 40 [3]

Продолжительность окисления загрязнений, ч, определяется по формуле:

                               ,                                          (56)

          где S- зольность ила, S= 0,3 таблица 40 [3]

ч

Продолжительность регенерации ила, ч, определяется по формуле:

                                                                                (57)

ч

Продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор, ч, определяется по формуле:

                                                                        (58)

ч

Объем аэротенка, м³, определяется по формуле:

                                 ,                                        (59)

м³

       Объем регенератора, м³, определяется по формуле:

                                                                            (60)

 м³

Для уточнения илового индекса, г/л, определяется средняя доля ила в системе аэротенк- регенератор.

                                                                 (61)

 г/л

                 Определяем нагрузку на ил, мг/(г∙сут), по формуле:

                   q_i                                       (62)

q_i мг/(г∙сут)

По таблице 41 [3]  определяется иловый индекс J_i=75 см³/г, т.к эта величина незначительно отличается от принятойJ_i=76 см³/г, то дальнейших расчетов не требуется.

Подбираем типовой проект аэротенка.

Определяем длину, м, аэротенка по формуле:

                                                                        (63)

где V_{1 секц} – объем одной секции аэротенка, V_{1 секц}=4482 м³;

        Н – рабочая глубина аэротенка, Н=5 м;

        В – ширина коридора, В=6 м;

        N_аэр – число коридоров, N_аэр= 3,

L_a=49,8 м

Подбираем типовой проект № 902-2-193 [12]. Схема работы одной секции приведена на рис.7.

Рисунок 6 – Схема одной секции аэротенка.

Расчет вторичных отстойников

Проектируем вторичный радиальный отстойник, схему работы отстойника см. на рис.6

Определяем гидравлическую нагрузку, м³/м²∙ч, по формуле:

q_ssa                                                         (64)

где K_ss – коэффициент использования объема зоны отстаивания, K_ss=0,4;

         Н_set – рабочая глубина отстойника, Н_set=4 м;

         J_i=75 см³/г (см. расчет аэротенков);

         a_imix=3г/л (см. расчет аэротенков);

         a_t – вынос ила из вторичных отстойников, a_t=15 мг/л [3]

q_ssa м³/м²∙ч

Площадь одной секции, м², определяется по формуле:

                                                                                             (65)

где q_{макс.час} – максимальный часовой расход, q_{макс.час}=4501,97 м³/ч;

      n – число секций остойника, n=4

Диаметр радиальных отстойников, м, определяется по формуле:

                                                                            (66)

Подбираем типовой проект № 902-2-89/75, числом секций 4, диаметром 30м.

Расчет илоуплотнителей