Очистные сооружения города
.pdf
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ»
Н.В. Растрыгин
Охрана вод Проект очистных сооружений города
Санкт–Петербург
2006
2
УДК 628.33
ББК
Рецензент: д.т.н., профессор Ю.А. Гривнин
Растрыгин Н.В. Охрана вод. Проект очистных сооружений города: Методические указания по выполнению курсового проекта.- СПб:
СПГУВК, 2006 – 149 с.
Изложены основные рекомендации по выполнению курсового проекта на тему "Проект очистных сооружений города". Приведены минимально необходимые справочные данные и пример выполнения и оформления курсового проекта.
Предназначены для студентов гидротехнического факультета, обучающихся по специальности 320600 (280302.65) – "Комплексное использование и охрана водных ресурсов" в качестве методических указаний к курсовому проекту, выполняемому в рамках дисциплины «Охрана вод», а также могут быть использованы при выполнении курсовой работы по дисциплине «Экология техногенных объектов» и дипломных проектов по специализации 320605 (280302.65) - «Защита и восстановление природных и техногенных комплексов».
Могут быть рекомендованы студентам других факультетов при изучении дисциплин природоохранного направления.
УДК 628.33
ББК
©Н.В. Растрыгин, 2006
©Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций, 2006
3
Содержание
Введение………………………………………………………………….4
1.Задание на курсовой проект…………………………………………5
2.Расчет изменений расходов и показателей качества
сточных вод по часам суток…………………………………………7
2.1.Расчет почасовых расходов сточных вод……………………….7
2.2.Расчет изменений показателей качества смешанных сточных вод по часам суток…………………………………….21
3.Расчет усреднителей сточных вод…………………………………26
4.Определение необходимой глубины очистки сточных вод……...36
4.1.Расчет разбавления сточных вод при их выпуске в реку……..37
4.2.Расчет показателей качества нормативно чистых сточных вод……………………………………………………...46
5.Разработка технологической схемы очистки сточных вод………52
6.Технологический расчет сооружений по очистке сточных вод…66
7.Разработка технологической схемы обработки осадков сточных вод………………………………………………………..110
8.Технологический расчет сооружений по обработке осадков сточных вод………………………………………………………..112
9.Описание работы технологических схем очистки
сточных вод и обработки осадков……………………………….134
10.Чертежный материал……………………………………………...138
Приложения:
Приложение 1. Технологические схемы очистки сточных вод и обработки осадков……………………………142
Приложение 2. Спецификация……………………………………….144
Список литературы…………………………………………………...148
4
Введение
Настоящие методические указания содержат основные положения, рекомендации и пример выполнения курсового проекта по дисциплине "Охрана вод" на тему " Проект очистных сооружений города", а также минимально необходимые справочные данные.
В ходе выполнения курсового проекта предполагается разработка технологических схем очистки сточных вод и обработки осадков при общесплавной системе водоотведения населенного пункта (района города). При этом предусматривается создание общего комплекса сооружений биохимической очистки городских стоков и соответствующего ему комплекса сооружений по обработке осадка. Конечной целью указанных мероприятий является обеспечение соответствующего качества сточных вод, сбрасываемых в водный объект (реку) и предотвращение вредного воздействия осадков на окружающую среду. Так же проект включает в себя технологический расчет ряда сооружений, входящих в означенные технологические схемы, а именно, сооружений блоков механической и биологической очистки сточных вод и сооружений по обработке осадков.
Рассматриваемый курсовой проект состоит из следующих основных разделов:
•введение;
•расчет изменений расходов и показателей качества сточных вод по часам суток;
•расчет усреднителей сточных вод;
•определение необходимой глубины очистки сточных вод;
•разработка технологической схемы очистки сточных вод;
•технологический расчет сооружений по очистке сточных вод;
•разработка технологической схемы обработки осадков сточных вод;
5
•технологический расчет сооружений по обработке осадков сточных вод;
•описание работы технологических схем очистки сточных вод и обработки осадков;
•заключение;
•список литературы.
Объем чертежного материала составляет два листа формата А1:
•технологические схемы очистки сточных вод и обработки осадков;
•расчетные схемы сооружений.
При чем к листу "Технологические схемы очистки сточных вод и обработки осадков" выполняется спецификация, которая подшивается к пояснительной записке в качестве приложения.
1. Задание на курсовой проект
Задание на курсовой проект представляет собой бланк (рис. 1.), который студент заполняет в соответствии с указанным преподавателем вариантом.
Примечания.
1.Заполненный бланк задания подшивается к пояснительной записке сразу после титульного листа, оформленного в
соответствии с действующими правилами оформления технической документации;
2. Курсовой проект, в котором отсутствует заполненный и подписанный преподавателем бланк задания, на проверку не принимается.
6
ЗАДАНИЕ на курсовой проект
«Проект очистных сооружений города» Студент _Иванов И.И._______ группа____ГТ-42_____
Вариант № _51__ ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1. |
Условия выпуска |
сточных вод в водный |
2.5. |
от промышленного предприятия: |
|
|
объект: |
|
2.5.1. |
режим работы: |
|
1.1. Расход речного потока Q = __5,4____ км3/год; |
холодные цеха: _2 смены______________________ |
||||
1.2. Расстояние от выпуска сточных вод до |
время начала первой смены _7.00____________; |
||||
|
контрольного створа: |
горячие цеха: __3 смены______________________ |
|||
1.2.1. по форватеру реки l = _250_____м; |
время начала первой смены__7.00___________; |
||||
1.2.2. по прямой |
lп = _230_____м; |
2.5.2. |
технологическая сточная вода: |
||
1.3. Средняя ширина реки В = _150 ___м; |
от холодных цехов: q = _2500____м3/ч, к = 1,3___; |
||||
1.4. Средняя глубина реки Н = __3,2___м; |
от горячих цехов: q = __3000_____м3/ч, к =__1,0_; |
||||
1.5. Расположение выпуска сточных вод:_у берега_ |
2.5.3. |
бытовая сточная вода: |
|||
1.6.Вид водопользования_рыбохозяйственный___ |
от холодных цехов: q = _150_______м3/ч, к =_3,0_; |
||||
______1-й категории |
________________________ |
от горячих цехов: q = __220________м3/ч, к =_2,5_; |
|||
|
|
сточных вод: |
2.5.4. Сточная вода от душевых: |
||
2. Режим отведения |
|||||
2.1. от населения: q =_1500______м3/ч, к =_1,6___; |
холодные цеха: q = _45________м3/ч в первый час |
||||
2.2. от гостиницы: q =_450_____м3/ч, к = _1,8___; |
после окончания смены; |
||||
2.3. |
от бани: q = _150 ________м3/ч, к = __1,5 __, |
горячие цеха: q = __70_________м3/ч в первый час |
|||
режим работы:__2 смены_____________________, |
после окончания смены; |
||||
время начала первой смены:_7.00______________; |
3. Константы скоростей потребления кислорода |
||||
2.4. от прачечной: q = _200_____м3/ч, к =__1,7__, |
органическими веществами: |
||||
режим работы:_3 смены______________________, |
3.1. в воде водного объекта: к =__0,001______сут-1; |
||||
время начала первой смены:__8.00_____________; |
3.2. |
в смешанной сточной воде: к = _0,01___сут-1; |
|||
|
|
|
|
|
|
4.Состав и свойства сточных вод и воды водного объекта:
Показатели |
|
|
|
Сточные воды |
|
|
Вода |
||
качества |
От |
От |
От |
От |
От промышленного предприятия |
водного |
|||
|
населе |
гостин |
бани |
праче |
Техноло- |
Бытовая |
Вода от |
объекта |
|
|
ния |
ицы |
|
чной |
гическая |
вода |
душевых |
|
|
|
|
|
|
|
вода |
|
|
|
|
Концентрация |
180 |
180 |
350 |
800 |
230 |
260 |
350 |
15 |
|
взвешенных |
|||||||||
веществ, мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
БПК, мг/л |
250 |
250 |
400 |
195 |
300 |
300 |
400 |
2,5 |
|
рН |
7,2 |
7,2 |
8,5 |
10,0 |
8,0 |
7,8 |
8,5 |
6,2 |
|
Концентрация |
80 |
80 |
50 |
100 |
200 |
150 |
50 |
- |
|
кислот, мг-экв/л |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Концентрация |
120 |
120 |
300 |
400 |
450 |
220 |
300 |
- |
|
щелочей, мг-экв/л |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Концентрация |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
1,5 |
|
бикарбонатов, мг- |
|||||||||
экв/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Coli – индекс, |
1012 |
1012 |
1010 |
1011 |
- |
1014 |
1010 |
- |
|
шт/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Температура, оС |
18 |
18 |
35 |
45 |
25 |
20 |
35 |
18/3 |
|
Концентрация |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
6,5 |
|
растворенного |
|||||||||
кислорода, мг/л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задание выдано ___(дата)_____________ Преподаватель _____(подпись)_____________
Рис. 1. Бланк задания на курсовой проект
7
Примечания.
1.В п. 2 бланка задания на курсовой проект использованы
следующие обозначения:
q – средний часовой расход сточных вод;
к– коэффициент неравномерности водоотведения.
2.Концентрация растворенного кислорода во всех видах сточных вод принимается равной 1…2 мг/л.
2.Расчет изменений расходов и показателей качества сточных
вод по часам суток
2.1.Расчет почасовых расходов сточных вод
Расчет почасовых расходов сточных вод производится по каждому объекту канализирования в отдельности с определением суммарного расхода за сутки и суммарного расхода смешанных сточных вод по часам суток. При этом используются формулы:
• для сточных вод от населения и гостиницы:
|
εi(j) |
|
|
|
|||
|
Qi(j) = Qc(j) |
|
|
, |
|
(1) |
|
|
100 |
|
|||||
где: Qi(j) – расход сточной воды за i-й час суток от j-го |
объекта |
||||||
канализирования, м3/ч; |
|
|
|
|
|
||
Qc(j) - |
суточный расход сточных |
вод |
от |
j-го |
объекта |
||
канализирования, м3/сут (п.п. 2.1 и 2.2 задания): |
|
|
|
|
|
||
|
Qc(j) = 24q(j) |
, |
|
|
(2) |
||
8
εi(j) – доля суточного расхода сточных вод от j-го объекта канализирования, приходящаяся на i-й час суток, % (табл. 1);
Таблица 1 Распределение расходов хозяйственно-бытовых сточных вод по
часам суток
Часы |
Доли суточного расхода сточных вод εi, %, в зависимости от |
||||||||||
|
коэффициента неравномерности водоотведения k |
|
|||||||||
суток |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
1,15 |
1,20 |
1,25 |
1,35 |
1,40 |
1,60 |
1,70 |
1,80 |
1,90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
– |
1 |
2,60 |
2,25 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
– |
2 |
2,60 |
2,25 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
– |
3 |
2,60 |
2,25 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
– |
4 |
2,60 |
2,25 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
– |
5 |
2,60 |
2,25 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
– |
6 |
4,80 |
4,90 |
5,05 |
4,80 |
4,20 |
4,35 |
3,50 |
3,30 |
3,10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
– |
7 |
4,80 |
4,90 |
5,15 |
5,00 |
5,80 |
5,95 |
5,20 |
5,00 |
4,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
– |
8 |
4,80 |
5,00 |
5,15 |
5,00 |
5,80 |
5,80 |
7,00 |
7,20 |
7,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
– |
9 |
4,80 |
5,00 |
5,20 |
5,65 |
5,85 |
6,75 |
7,10 |
7,50 |
7,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
9 – 10 |
4,80 |
5,00 |
5,20 |
5,65 |
5,85 |
6,75 |
7,10 |
7,50 |
7,95 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
– |
11 |
4,80 |
5,00 |
5,20 |
5,65 |
5,85 |
6,75 |
7,10 |
7,50 |
7,95 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
– |
12 |
4,80 |
4,90 |
5,10 |
5,25 |
5,05 |
4,80 |
6,50 |
6,40 |
6,30 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
– |
13 |
4,70 |
4,70 |
5,00 |
5,00 |
4,20 |
4,00 |
3,80 |
3,70 |
3,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
– |
14 |
4,80 |
5,00 |
5,10 |
5,25 |
5,80 |
5,55 |
3,80 |
3,70 |
3,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
– |
15 |
4,80 |
5,00 |
5,20 |
5,65 |
5,80 |
6,15 |
4,20 |
4,00 |
3,80 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
– |
16 |
4,80 |
5,00 |
5,20 |
5,65 |
5,80 |
5,65 |
5,80 |
5,70 |
5,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
– |
17 |
4,80 |
5,00 |
5,20 |
5,65 |
5,80 |
5,65 |
6,40 |
6,30 |
6,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
– |
18 |
4,70 |
5,00 |
5,15 |
4,85 |
5,75 |
5,65 |
6,40 |
6,30 |
6,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9
Таблица 1 (окончание)
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
– 19 |
4,80 |
5,00 |
5,10 |
4,85 |
5,20 |
4,30 |
6,40 |
6,30 |
6,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
– 20 |
4,80 |
5,00 |
5,10 |
4,85 |
4,75 |
4,35 |
5,30 |
5,25 |
5,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
– 21 |
4,80 |
5,00 |
5,10 |
4,85 |
4,10 |
4,35 |
3,40 |
3,40 |
3,40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
– 22 |
4,80 |
4,50 |
3,80 |
3,45 |
2,85 |
2,35 |
2,25 |
2,20 |
2,20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
– 23 |
3,00 |
2,45 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
– 24 |
2,60 |
2,40 |
2,00 |
1,85 |
1,65 |
1,55 |
1,25 |
1,25 |
1,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
итого |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•для сточных вод от бани, прачечной и промышленного предприятия (технологическая и бытовая вода от горячих и холодных цехов):
εn(k ) |
|
|
Qn(k ) = Qсм(k ) 100 |
, |
(3) |
здесь: Qn(k) – расход сточных вод за n-й час рабочей смены от k-го объекта канализирования, м3/ч;
Qсм(k) – расход сточных вод от k-го объекта канализирования за одну рабочую смену, м3/смена;
Qсм(k ) = 8Q(k) |
, |
(4) |
при чем, Q(k) – средний часовой расход сточных вод от k-го объекта канализирования (п.п. 2.3, 2.4 и 2.5 задания);
10
εn(k) – доля расхода сточных вод за одну рабочую смену от k-го объекта канализирования, приходящаяся на n-й час этой смены, % (табл. 2);
Таблица 2 Распределение расходов сточных вод от предприятий по часам
рабочей смены
Часы смены |
|
Доли расхода сточных вод за одну рабочую смену εn, %, в |
|
||||||||||||
зависимости от коэффициента неравномерности водоотведения k |
|||||||||||||||
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,1 |
|
1,2 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
|
1,8 |
2,0 |
2,5 |
|
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
11,30 |
|
11,00 |
10,70 |
10,50 |
10,30 |
9,50 |
8,70 |
|
8,50 |
8,00 |
12,50 |
|
12,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
12,50 |
|
12,00 |
11,50 |
11,00 |
10,50 |
10,00 |
10,00 |
|
9,50 |
8,50 |
8,12 |
|
6,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
12,50 |
|
12,00 |
11,50 |
11,00 |
10,50 |
10,50 |
10,00 |
|
9,50 |
8,50 |
8,12 |
|
6,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
13,70 |
|
15,00 |
16,30 |
17,50 |
18,70 |
20,00 |
21,30 |
|
22,50 |
25,00 |
15,65 |
|
18,75 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
11,30 |
|
11,00 |
10,70 |
10,50 |
10,30 |
9,50 |
8,70 |
|
8,50 |
8,00 |
8,12 |
|
6,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
12,50 |
|
12,00 |
11,50 |
11,00 |
10,50 |
10,00 |
10,00 |
|
9,50 |
8,50 |
8,12 |
|
6,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
12,50 |
|
12,00 |
11,50 |
11,00 |
10,50 |
10,50 |
10,00 |
|
9,50 |
8,50 |
8,12 |
|
6,25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
13,70 |
|
15,00 |
16,30 |
17,50 |
18,70 |
20,00 |
21,30 |
|
22,50 |
25,00 |
31,25 |
|
37,50 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
итого |
100 |
|
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
100 |
100 |
100 |
|
100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Суточный расход сточных вод, м3/сут, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Qc(k) = NkQсм(k ) |
, |
|
|
|
(5) |
|||||
здесь, Nk – количество рабочих смен в сутки для k-го объекта канализирования (п.п. 2.3, 2.4 и 2.5 задания);
•для сточных вод от душевых холодных и горячих цехов промышленного предприятия: