Очистные сооружения города
.pdf
101
Диаметр трубопровода, отводящего возвратный активный ил от отстойников одного аэротенка, м,
Dв.и. = |
4qri |
= |
4 7249,17 0,5 |
= 0,38. |
|
3600πNvв.и. |
3600 3,14 3 3 |
||||
|
|
|
Принимаем Dв.и. = 0,4 м.
Диаметр трубопровода, отводящего избыточный активный ил от отстойника, м,
dи.и. = |
4qp |
= |
4 1181,71 |
= 0,72; |
|
3600πNovи.и. |
3600 3,14 8 0,1 |
||||
|
|
|
здесь, vи.и. – скорость движения избыточного активного ила в трубопроводе, vи.и. = 0,1 м/с.
Принимаем dи.и. = 0,75 м.
Диаметр трубопровода, отводящего избыточный активный ил от отстойников одного аэротенка, м,
D |
= |
4qp |
= |
4 1181,71 = 2,04. |
и.и. |
|
3600πvи.и. |
|
3600 3,14 0,1 |
|
|
|
Принимаем Dи.и. = 2,1 м
Диаметр коллектора, отводящего избыточный активный ил от отстойников всех аэротенков, м,
Dм |
= |
4Nq p = |
4 3 1181,71 = 3,54. |
и.и. |
|
3600πvи.и. |
3600 3,14 0,1 |
|
|
Принимаем Dми.и. = 3,6 м.
Ширина водосборного лотка, м,
bл = kлdотв =1,2 0,35 = 0,42;
при чем, kл – коэффициент запаса, kл = 1,2. Принимаем bл = 0,45 м.
Глубина воды в водосборном лотке, м,
hл = |
q |
|
|
= |
7249,17 |
|
= 0,19; |
3600NN |
b v |
|
3600 3 8 0,45 1 |
||||
|
|
o л |
л |
|
|
|
|
где, vл – скорость движения воды в лотке, vл = 1 м/с. Принимаем hл = 0,2 м.
Высота водослива, м,
hв = hл + 0,5 = 0,2 + 0,5 = 0,7.
102
Принимаем hв = 0,7 м.
Высота наружного борта водосборного лотка, м,
H л = hв + h2 = 0,7 + 0,5 =1,2.
Принимаем Нл = 1,2 м.
Наружный диаметр водосборного лотка, м,
Dл = Do + 2bл = 25 +2 0,45 = 25,9.
Принимаем Dл = 25,9 м.
Расчетная схема вторичного радиального отстойника представлена на рис. 5пр.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчет регенератора активного ила |
|
||||||||
|
|
|
Доза активного ила в регенераторе, г/л, |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
a |
= a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
= 4 |
|
|
+1 =8. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
2r |
+1 |
|
2 |
0,5 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||
r |
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Удельная скорость окисления органических веществ, мг/(г·ч), |
|
||||||||||||||||||||
P = Pmax |
|
|
|
|
|
LtCo |
|
|
1 |
|
|
|
20 1 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 85 |
|
× |
|||||||||
L C |
o |
+ K |
C |
o |
+ K |
L |
1+ϕa |
r |
20 1 +33 1+ 0,625 20 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
l |
|
|
o |
t |
|
|
|
|||||||
× |
|
|
|
1 |
|
|
|
=16,64. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
1+ 0,07 8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
Продолжительность окисления органических веществ, ч, |
|
||||||||||||||||||||
to |
= |
|
L0 − Lt |
|
|
= |
|
|
|
228,16 − 20 |
|
|
= 4,47. |
|
||||||||||
riar (1 − s)P |
0,5 8 (1 −0,3) 16,64 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Продолжительность регенерации активного ила, ч,
tr = to −tat = 4,47 −1,32 = 3,15.
Рабочий объем регенератора, м3,
Vr = trriq = 3,15 0,5 7249,17 = 3805,81.
N 3
В конструктивном отношении и по режиму работы регенератор активного ила аналогичен аэротенку-вытеснителю. Поэтому далее расчет производится в соответстии с методикой расчета названного аэротенка.
|
|
|
|
103 |
|
|
|
|
|
|
ø25,9 |
|
|
|
|
|
|
ø25 |
|
|
|
|
|
|
ø4,2 |
|
|
|
|
|
|
ø4 |
|
|
|
|
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
70 |
|
1,2 |
|
|
|
|
|
0,7 |
|
|
|
|
1,5 |
ø3,1 |
|
|
|
|
|
|
0,2 |
||
|
|
|
2,05 |
|
||
|
|
|
|
|
||
7,65 |
6,65 |
5 |
0,45 |
|
|
ø0,35 |
|
|
|
|
ø2,25 |
3,1 |
0,7 |
|
|
|
|
|
||
|
|
1,15 |
|
|
|
0,45 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
ø0,4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ø1,05 |
|
|
|
|
|
|
ø5,2 |
|
|
|
|
|
|
ø6,9 |
|
|
|
|
|
|
Рис.5пр. Расчетная схема радиального отстойника |
|
|
104
Рабочий объем секции регенератора, м3,
V |
= |
Vr |
= |
3805,81 |
=1902,91; |
|
|
||||
cr |
Ncr |
2 |
|
||
|
|
|
|||
где, Ncr – число рабочих секций в регенераторе, Nсr = 2 шт. Ширина коридора секции регенератора, м,
br = kbh1r =1,2 3,5 = 4,2;
здесь: kb – коэффициент запаса, kb = 1,2;
h1r – рабочая глубина регенератора, h1r = 3,5 м. Принимаем br = 4,2 м.
Ширина секции регенератора, м,
Bcr = brnr = 4,2 2 =8,4;
при чем, nr – число коридоров в секции регенератора, nr = 2 шт. Длина коридоров секций регенератора, м,
L |
= |
Vcr |
= |
1902,91 |
= 64,73. |
|
|
||||
кr |
|
Bcrh1r |
|
8,4 3,5 |
|
|
|
|
|||
Принимаем Lкr = 66 м.
Число резервных секций в регенераторе, шт.,
Nc.p.r = 0,5Ncr = 0,5 2 =1.
Принимаем Nc.p.r = 1 шт.
Общее число секций в регенераторе, шт.,
Ncr' = Ncr + Nc. p.r = 2 +1 = 3.
Ширина регенератора, м,
Br = Ncr' Bcr = 3 8,4 = 25,2.
Полная глубина регенератора, м,
Hr = h1r + h2r = 3,5 + 0,5 = 4;
где, h2r – высота бортов регенератора, h2r =0,5 м.
Диаметр трубопровода подачи возвратного активного ила к регенератору, м,
Dв.и.r = |
4qri |
= |
|
4 7249,17 0,5 |
= 0,38; |
|
3600πNvв.и. |
|
3600 3,14 3 3 |
||||
|
|
|
|
|||
здесь, vв.и. – скорость |
движения возвратного активного ила в трубопроводе, |
|||||
vв.и. = 3 м/с. |
|
|
|
|
|
|
Принимаем Dв.и.r |
= 0,4 м. |
|
|
|||
105
Ширина канала подачи возвратного активного ила в регенератор, м,
Bкr = kкDв.и.r =1,2 0,4 = 0,48;
при чем, kк – коэффициент запаса, kк = 1,2. Принимаем Bкr = 0,5 м.
Глубина канала подачи возвратного активного ила в регенератор, м,
hкr = |
qri |
|
+h2r = |
7249,17 0,5 |
|
+0,5 |
=1,17; |
3600NB |
v |
3600 3 0,5 1 |
|||||
|
кr |
к |
|
|
|
|
|
здесь, vк – скорость движения возвратного активного ила в канале, vк = 1 м/с. Принимаем hкr = 1,2 м.
Ширина секционных каналов подачи возвратного активного ила, м,
bcr = |
qri |
= |
|
7249,17 0,5 |
|
|
= 0,24. |
|
3600NNcr (hкr −h2r )vк |
3600 |
3 2 (1,2 −0,5) |
1 |
|||||
|
|
|
||||||
Принимаем bcr = 0,25 м.
Ширина каналов подачи возвратного активного ила к коридорам секций регенератора, м,
bкr = |
|
|
qri |
|
|
|
= |
7249,17 0,5 |
|
= 0,12. |
|
3600NN |
cr |
n |
(h |
−h |
)v |
|
3600 3 2 2 (1,2 −0,5) 1 |
||||
|
|
r |
кr |
2r |
|
к |
|
|
|
||
Принимаем bкr = 0,15 м.
Диаметр трубопровода, отводящего регенерированный активный ил в аэротенк, м,
Dp.и. = |
4qri |
= |
4 7249,17 0,5 |
= 0,38; |
|
3600πNvотв |
3600 3,14 3 3 |
||||
|
|
|
где, vотв – скорость движения регенерированного активного ила в трубопроводе, vотв = 3 м/с.
Принимаем Dр.и. = 0,4 м.
Ширина канала, отводящего регенерированный активный ил от регенератора, м,
Bотв.r = kкDр.и. =1,2 0,4 = 0,48;
здесь, kк – коэффициент запаса, kк = 1,2. Принимаем Bотв.r = 0,5 м.
Глубина канала, отводящего регенерированный активный ил от регенератора, м,
Hотв.r = |
qri |
+ h2 |
= |
7249,17 |
0,5 |
|
+ 0,5 |
=1,17; |
||
3600NBотв.rvотв.к. |
3600 |
3 |
0,5 1 |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||
106
при чем, vотв.к. – скорость движения регенерированного активного ила в канале, vотв.к. = 1 м/с.
Принимаем Нотв.r. = 1,2 м.
Ширина водосборного лотка, м.
bотв.r = |
qri |
= |
|
7249,17 0,5 |
|
= 0,24. |
|
3600NNcr (Hотв.r − h2r )vотв.к. |
3600 |
3 2 (1,2 −0,5) 1 |
|||||
|
|
|
|||||
Принимаем bотв.r = 0,25 м.
Расчет системы аэрации регенератора активного ила
В проекте предусматриваем пневматическую среднепузырчатую систему аэрации для регенераторов активного ила.
Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,
n1 =1 + 0,02(T − 20) =1 + 0,02 (23,6 − 20)=1,072.
Растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л,
|
|
|
|
h |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
С |
|
= 1 |
+ |
a |
C |
= 1 |
+ |
|
|
8,41 |
= 9,64; |
|
|
20,6 |
20,6 |
||||||||||
|
p |
|
|
|
T |
|
|
|
|
|
||
где: hа – глубина погружения аэратора, hа = 3 м;
СТ – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры при атмосферном давлении, СТ = 8,41 мг/л (табл. 7 [5]).
Удельный расход воздуха на 1 м3 очищаемой сточной воды, м3/м3,
Qв.уд. = |
z(L0 |
− Lt ) |
2,2 (228,16 −20) |
|
||
k k n n |
(C |
|
−C)= |
|
= 42,17; |
|
p |
0,75 2,08 1,072 0,85 (9,64 −2) |
|||||
1 2 1 2 |
|
|
|
|
||
здесь: z – удельный расход кислорода на снятие 1 мг БПКполн, z = 2,2 мг/мг; k1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора, k1 = 0,75;
k2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, k2 = 2,08 (табл. 5 в [5]);
n2 – коэффициент качества воды, n2 = 0,85;
С – средняя концентрация кислорода в аэротенке, С = 2 мг/л. Интенсивность аэрации, м3/(м2·ч),
J = |
Qв.уд.h1r |
= |
42,17 3,5 |
= 46,86. |
|
tr |
3,15 |
|
|||
|
|
|
|
||
Расход воздуха на аэрацию одного коридора регенератора, м3/ч,
107
Qв.к. = J Ff r Lкrbr = 46,86 0,5 66 4,2 = 6494,8;
при чем, (f/F)r – отношение площади аэрации к площади секции аэротенка, (f/F)r = 0,5 (табл. 4 в [5]).
Расход воздуха на аэрацию секции регенератора, м3/ч,
Qв.с. = Qв.к.nr = 6494,8 2 =12989,6.
Расход воздуха на аэрацию регенератора, м3/ч,
Qa = Qв.с.Nс.r =12989,6 2 = 25979,2.
Общий расход воздуха на аэрацию аэротенков, м3/ч,
Qв = Qa N = 25979,2 3 = 77937,6.
Диаметр общего воздуховода, м,
D = |
4Qв = |
4 77937,6 =1,36; |
в |
3600πvв |
3600 3,14 15 |
|
где, vв – скорость движения воздуха в воздуховоде, vв = 15 м/с. Принимаем Dв = 1,4 м.
Диаметр воздуховода, подающего воздух к регенератору, м,
D |
= |
4Qa = |
4 25979.2 = 0,78. |
в.а. |
|
3600πvв |
3600 3,14 15 |
|
|
Принимаем Dв.а. = 0,8 м.
Диаметр воздуховода, подающего воздух к секциям регенератора, м,
D |
= 4Qв.с. = |
4 12989,6 = 0,55. |
в.с. |
3600πvв |
3600 3,14 15 |
|
Принимаем Dв.с. = 0,55 м.
Диаметр воздуховода, подающего воздух к коридору регенератора, м,
D |
= 4Qв.к. = |
4 6494,8 = 0,39. |
в.к. |
3600πvв |
3600 3,14 15 |
|
Принимаем Dв.к. = 0,4 м.
Количество воздушных стояков и аэраторов в коридоре регенератора, шт.,
n |
= n |
a |
= |
Lк.r |
= |
66 |
= 2,64; |
|
|
||||||
в.ст. |
|
|
lв.ст.r |
25 |
|
||
|
|
|
|
|
|||
здесь, lв.ст.r – расчетное расстояние между воздушными стояками, lв.ст.r = 25 м. Принимаем nв.ст. = nа = 3 шт.
108
Фактическое расстояние между воздушными стояками, м,
lв' .ст. = nв.ст. = 663 = 22.
Диаметр воздушных стояков и аэраторов, м,
Dв.ст. = da = |
4Qв.к. |
= |
4 6494,8 |
|
= 0,23. |
|
3600πnв.ст.vв |
3600 3,14 3 |
15 |
||||
|
|
|
Принимаем Dв.ст. = dа = 0,25 м.
Длина аэратора, м,
la = lв' .ст. Ff r = 22 0,5 =11.
Принимаем lа = 11 м.
Площадь одного выходного отверстия в аэраторе, м2,
f |
= |
πdo2 |
= |
3,14 0,0042 |
=1,26 10−5; |
|
4 |
||||||
|
|
4 |
|
|
при чем, dо – диаметр выходных отверстий, dо = 0,004 м. Суммарная площадь выходных отверстий аэратора, м2,
Fo = |
Qв.к. |
= |
6494,8 |
|
= 0,075; |
||
3600nв.ст.vо |
3600 |
3 8 |
|||||
|
|
|
|||||
где, vо – скорость выхода воздушной струи из аэратора, vо = 8 м/с. Количество выходных отверстий в аэраторе, шт.,
n |
= |
Fo |
= |
|
0,075 |
= 5952,38. |
|
|
|||||
o |
fo |
|
1,26 10−5 |
|||
|
|
|
||||
Принимаем nо = 5952 шт.
Количество рядов выходных отверстий в аэраторе, шт.,
n |
= |
πda / 2 |
= |
3,14 0,25/ 2 |
= 49,09. |
|
|
||||
o. p. |
|
2do |
|
2 0,004 |
|
|
|
|
|||
Принимаем nо.р. = 49 шт.
Расстояние между центрами выходных отверстий в каждом ряду, м,
lo = no. p.la = 49 11 = 0,091. no 5952
Расчетная схема коридора регенератора представлена на рис. 6пр.
|
109 |
|
|
|
ø0,4 |
|
|
|
ø0,25 |
|
11 |
0,25 |
0,15 |
4,2 |
0,25 |
А |
|
А |
|
|
|
|
|
|
66 |
|
|
|
|
A-A |
0,5 |
|
|
1,2 |
|
|
|
|
1,2 |
0,25 |
ø0,25 |
4 |
3,5 |
3 |
0,25 |
|
|
|
|
||
|
|
|
66 |
|
|
|
Рис. 6пр. Расчетная схема коридора регенератора активного ила |
|
|
||
110
7.Разработка технологической схемы обработки осадков сточных
вод
В курсовом проекте предусматривается разработка технологии обработки осадка из песколовок, осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила из вторичных (и при наличии, третичных) отстойников. При этом следует учесть:
•осадок из песколовок целесообразно обрабатывать отдельно от других видов осадков, т.к. он содержит крупнофракционные примеси, которые затрудняют обезвоживание мелкофракционных осадков из первичных отстойников и избыточных активных илов;
•осадок из первичных отстойников и избыточный активный ил (образующиеся при очистке городских стоков достаточно близки по составу) допускается обрабатывать совместно. Кроме того, их смешение, как правило, повышает
эффективность обезвоживания.
Таким образом, рационально создание двух технологических схем:
•схема обработки осадка из песколовок;
•схема совместной обработки осадка из первичных отстойников и избыточного активного ила от сооружений
биохимической очистки сточных вод.
При этом необходимо обеспечить максимально возможное удаление воды и предотвратить загнивание. В общем случае технология обработки осадка, исходя из сказанного выше, предполагает следующие этапы: уплотнение, обезвоживание, сушку, обеззараживание, стабилизацию (сбраживание) и др. В итоге состав схемы должен формироваться исходя из конечной цели обработки осадка, т.е. способа утилизации или ликвидации.
Значения исходной влажности осадков представлены в табл. 10.