Очистные сооружения города
.pdf
21 2.2. Расчет изменения показателей качества смешанных
сточных вод по часам суток
Почасовые значения показателей качества смешанных сточных вод следует определять по формуле
Ci = |
∑Qi(j)C j + ∑Qin(k )Ck + ∑Qi(m)Cm |
, (9) |
|
∑Qi |
|||
|
|
где: Cj, Сk, Cm – значения показателя качества сточной воды, соответственно, от j-го, k-го и m-го объектов канализирования (п. 4 задания).
Среднесуточные значения показателей качества смешанных сточных
вод
Ccp = ∑Qc(j)C j + ∑Q∑c(k )Ck + ∑Qc(m)Cm . (10)
Q
Результаты расчетов сводятся в таблицу, выполненную по форме табл. 4.
Пример выполнения раздела 2.2
В соответствии с вариантом задания (рис.1) почасовые значения показателей качества смешанных сточных вод составят:
• концентрация взвешенных веществ, мг/л:
C0−1 |
= |
558 180 +139 800 +135 180 + 3000 230 +142,91 260 |
= 242,3; |
|
|
3975,11 |
|
22
Распределение показателей качества смешанных сточных вод суток
Показатели качества
|
Концентрация взвешенных веществ, мг/л |
Величина БПК |
Концентрация растворенного кислорода, мг/л |
Концунтрация ,кислотмг/экв·л |
Концентрация щелочей, экв/мг·л |
индекс-Coli , шт/л |
С |
|
Температура, |
||||||
Часы |
|
л |
|
|
|
|
о |
|
|
/ |
|
|
|
|
|
суток |
|
мг , |
|
|
|
|
|
|
полн |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…1
1…2
…
22…23
23…24
Среднее за сутки
Таблица 4 по часам
Активная реакция среды (рН)
C |
= |
|
|
558 180 +160 800 +135 180 +3000 230 +142,91 260 |
= 245,2; |
|
|
||||
|
|
|
|
||||||||
1−2 |
|
|
|
|
3995,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C23−24 |
= |
|
558 180 +340,8 800 +135 180 +3000 230 + 220 260 + 70 350 + 45 350 |
= 271,2; |
|||||||
4368,8 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
• величина БПКполн, мг/л: |
|
|||||
C0−1 = |
|
558 250 +139,2 195 +135 250 +3000 300 +142,91 300 |
= 287,6; |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
3975,11 |
|
|
|
|
|
|
C |
= |
558 250 +160 195 +135 250 +3000 300 +142,91 300 |
= 287,1; |
|
|
||||||
|
|
|
|||||||||
1−2 |
|
|
|
|
3995,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C23−24 |
= |
|
558 250 +340,8 195 +135 250 +3000 300 + 220 300 +70 400 + 45 400 |
|
= 286,5; |
||||||
4368,8 |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
23
•Концентрация растворенного кислорода, мг/л:
Так как в задании предусмотрена одинаковая концентрация растворенного кислорода в сточных водах от всех объектов канализирования, следовательно, она в смешанных сточных водах не будет меняться по часам суток и будет равняться исходному значению, то есть
|
|
|
|
|
C0−1 =C1−2 =K=C23−24 =1; |
|
||||
|
|
|
• |
Концентрация кислот, мг/экв·л: |
|
|||||
C0−1 |
= |
558 |
80 +139,2 100 +135 80 +3000 200 +142,91 150 |
=173,8; |
|
|||||
|
|
|
3975,11 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
= |
558 |
80 +160 100 +135 80 +3000 200 +142,91 150 |
=173,4; |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
1−2 |
|
|
|
|
3995,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C23−24 = |
558 80 +340,8 100 +135 80 +3000 200 + 220 150 +70 50 + 45 50 |
=167,7; |
||||||||
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
4368,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Концентрация щелочей, мг/экв·л: |
|
|||||
C0−1 = |
558 |
120 +139,2 400 +135 120 +3000 450 +142,91 220 |
= 382,4; |
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
3975,11 |
|
|
|
|
|
C |
= |
558 |
120 +160 400 +135 120 +3000 450 +142,91 220 |
= 382,5; |
|
|||||
|
|
|
||||||||
1−2 |
|
|
|
|
3995,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
C23−24 |
= |
558 120 +340,8 400 +135 120 +3000 450 + 220 220 +70 300 + 45 300 |
= 378,2; |
|
4368,8 |
|
|||
|
|
|
|
|
•Coli-индекс, шт/л:
C0−1 = 558 1012 +139,2 1011 +135 1012 +3000 0 +142,91 1014 = 3,77 1012 ; 3975,11
C1−2 = 558 1012 +160 1011 +135 1012 +3000 0 +142,91 1014 = 3,75 1012 ; 3995,91
K
C23−24 = 558 1012 +340,8 1011 +135 1012 +3000 0 + 220 1014 + 70 1010 + 45 1010 = 5,2 1012 ; 4368,8
•Температура, оС:
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
|
C0−1 |
= |
558 |
18 +139,2 45 +135 18 +3000 25 +142,91 20 |
= 24,3; |
|
|
|||||
|
|
|
3975,11 |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
= |
558 |
18 +160 45 +135 18 +3000 25 +142,91 20 |
= 24,41; |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||||
1−2 |
|
|
|
|
3995,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C23−24 = |
558 18 +340,8 45 +135 18 +3000 25 + 220 20 +70 35 + 45 35 |
= 25,46; |
|||||||||
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
4368,8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
• |
Активная реакция среды (рН): |
|
|
|||||
C0−1 = |
558 |
7,2 +139,2 10 +135 7,2 +3000 8 +142,91 8,5 |
= 7,92; |
|
|
||||||
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
3975,11 |
|
|
|
|
|
|
C |
= |
558 |
7,2 +160 10 +135 7,2 +3000 8 +142,91 8,5 |
= 7,93; |
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||||
1−2 |
|
|
|
|
3995,91 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C23−24 = |
558 7,2 +340,8 10 +135 7,2 +3000 8 + 220 8,5 +70 8,5 + 45 8,5 |
= 8,03. |
|||||||||
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
4368,8 |
|
|
|
|
|
|
Средние за сутки значения показателей качества смешанных сточных вод:
• Концентрация взвешенных веществ, мг/л,
= 36000 180 +2400 350 + 4800 800 +10800 180 +72000 230 +40000 230 + Ccp 173980
+ 5280 260 +2400 260 +210 350 +90 350 = 235,5; 173980
• Величина БПКполн, мг/л,
= 36000 250 + 2400 400 + 4800 195 +10800 250 +72000 300 + 40000 300 + Ccp 173980
+ 5280 300 + 2400 300 + 210 400 +90 400 = 285,5; 173980
•Концентрация растворенного кислорода, мг/л.
Ccp = C0−1 = C1−2 =K= C23−24 =1
• Концентрация кислот, мг/экв·л,
= 36000 80 +2400 50 +4800 100 +10800 80 +72000 200 +40000 200 + Ccp 173980
+ 5280 150 + 2400 150 +210 50 +90 50 =160,4; 173980
•Концентрация щелочей, мг/экв·л,
= 36000 120 +2400 300 + 4800 400 +10800 120 +72000 450 +40000 450 + Ccp 173980
+ 5280 220 +2400 220 +210 300 +90 300 = 347,4; 173980
25
• Coli-индекс, шт/л,
Ccp = |
36000 1012 +2400 1010 + 4800 1011 +10800 1012 +72000 0 +40000 0 |
+ |
||
173980 |
|
|||
|
|
|
|
|
+ |
5280 1014 +2400 1014 +210 1010 +90 1010 |
= 4,69 1012 ; |
|
|
|
|
|||
|
|
173980 |
|
|
• Температура, оС,
= 36000 18 + 2400 35 + 4800 45 +10800 18 +72000 25 + 40000 25 + Ccp 173980
+ 5280 20 + 2400 20 + 210 35 +90 35 = 23,6; 173980
• Активная реакция среды (рН)
= 36000 7,2 +2400 8,5 + 4800 10 +10800 7,2 +72000 8 + 40000 8 + Ccp 173980
+ 5280 7,8 +2400 7,8 + 210 8,5 +90 8,5 = 7,84. 173980
Результаты расчетов представлены в таблице 2пр., выполненной по форме таблицы 4.
Таблица 2пр Распределение показателей качества смешанных сточных вод по часам суток
|
|
|
|
Показатели качества |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Часы |
Концентрация взвешенных веществ, мг/л |
/л |
Концентрация растворенного кислорода, |
|
Концунтрация кислот, мг/экв·л |
Концентрация щелочей, мг/экв·л |
Coli-индекс, шт/л |
|
Активная реакция среды (рН) |
, мг |
|
|
|||||||
суток |
|
С |
|||||||
полн |
|
||||||||
|
|
||||||||
|
Величина БПК |
мгл/ |
Температура, о |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
|
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0…1 |
242,3 |
287,6 |
1,00 |
|
173,8 |
382,4 |
3,77·1012 |
24,30 |
7,92 |
1…2 |
245,2 |
287,1 |
1,00 |
|
173,4 |
382,5 |
3,75·1012 |
24,41 |
7,93 |
2…3 |
245,7 |
287,5 |
1,00 |
|
172,6 |
377,3 |
6,84·1012 |
24,27 |
7,93 |
3…4 |
269,2 |
283,1 |
1,00 |
|
170,2 |
383,3 |
3,6·1012 |
25,30 |
8,02 |
4…5 |
242,3 |
287,6 |
1,00 |
|
173,8 |
382,4 |
3,77·1012 |
24,30 |
7,92 |
5…6 |
229,9 |
278,4 |
1,00 |
|
151,4 |
320,8 |
3,11·1012 |
22,90 |
7,76 |
6…7 |
225,9 |
276,4 |
1,00 |
|
142,8 |
290,5 |
9,03·1012 |
22,13 |
7,70 |
7…8 |
239,6 |
282,1 |
1,00 |
|
152,2 |
329,1 |
4,48·1012 |
23,52 |
7,82 |
8…9 |
223,2 |
281,8 |
1,00 |
|
152,1 |
323,1 |
2,78·1012 |
22,81 |
7,75 |
9…10 |
224,6 |
281,6 |
1,00 |
|
151,9 |
323,3 |
2,77·1012 |
22,86 |
7,75 |
10…11 |
227,2 |
284,9 |
1,00 |
|
155,4 |
331,9 |
5,13·1012 |
23,10 |
7,78 |
11…12 |
241,5 |
282,5 |
1,00 |
|
157,1 |
342,7 |
2,94·1012 |
23,79 |
7,85 |
26
Таблица 2пр (окончание)
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
12…13 |
231,2 |
287,7 |
1,00 |
165,3 |
360,4 |
3,1·1012 |
23,70 |
7,85 |
13…14 |
229,1 |
284,9 |
1,00 |
159,3 |
344,1 |
2,95·1012 |
23,36 |
7,81 |
14…15 |
231,5 |
287,7 |
1,00 |
159,5 |
338,7 |
9,98·1012 |
23,24 |
7,82 |
15…16 |
241,6 |
283,5 |
1,00 |
153,5 |
334,2 |
4,54·1012 |
23,72 |
7,84 |
16…17 |
225,9 |
283,8 |
1,00 |
156,5 |
335,6 |
2,89·1012 |
23,11 |
7,78 |
17…18 |
227,3 |
283,6 |
1,00 |
156,4 |
335,8 |
2,88·1012 |
23,17 |
7,78 |
18…19 |
232,3 |
288,7 |
1,00 |
163,5 |
354,8 |
5,58·1012 |
23,65 |
7,85 |
19…20 |
243,7 |
283,6 |
1,00 |
159,8 |
350,7 |
3,01·1012 |
24,00 |
7,87 |
20…21 |
230,6 |
287,2 |
1,00 |
164,3 |
357,5 |
3,08·1012 |
23,63 |
7,84 |
21…22 |
238,5 |
291,5 |
1,00 |
174,5 |
386,9 |
3,32·1012 |
24,39 |
7,92 |
22…23 |
243,6 |
296,5 |
1,00 |
178,1 |
390,0 |
1,21·1012 |
24,47 |
7,96 |
23…24 |
271,2 |
286,5 |
1,00 |
166,7 |
378,2 |
5,2·1012 |
25,46 |
8,03 |
Среднее |
235,5 |
285,2 |
1,00 |
160,4 |
347,4 |
4,69·1012 |
23,60 |
7,84 |
за сутки |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.Расчет усреднителей сточных вод
Вкурсовом проекте с целью упрощения и сокращения объемов расчета предполагается использование усреднителей контактного типа. Расчет этих сооружений следует производить по методике, изложенной в [1], исходя из необходимой степени усреднения расходов и показателей качества смешанных сточных вод, определяемых, в данном случае, по следующим соотношениям:
• для расходов
Qуср = Qср ± 0,1Qср , |
(11) |
где: Qуср – допустимые изменения расхода усредненных смешанных сточных вод, м3/ч;
Qср – средний часовой расход смешанных сточных вод, м3/ч,
Qcp = |
∑Q |
; |
(12) |
|
24 |
||||
|
|
|
27
• для показателей качества
Cуср' = Ccp ± 0,25Ccp , |
(13) |
здесь: С'уср – допустимые изменения значений показателей качества усредненных смешанных сточных вод.
Результаты расчетов по формулам (12) и (13) оформляются в табличной форме (табл. 5).
Таблица 5 Допустимые значения расходов и показателей качества усредненных
смешанных сточных вод
|
|
|
, |
|
|
Концентрация щелочей, мг·экв/л |
Coli-индекс, шт/л |
|
Активная реакция среды (рН) |
|
|
Концентрация взвешенных веществ, мг/л |
полн |
Концентрация растворенного кислорода, мг/л |
Концентрация кислот, мг·экв/л |
С |
|||
|
ч |
о |
|||||||
|
/ |
|
|
||||||
|
3 |
|
|
||||||
Допустимые |
Усредненный расход, м |
ВеличинаБПК мг/л |
Температура, |
||||||
значения |
|||||||||
|
|||||||||
минимальное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
максимальное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период усреднения рекомендуется задавать таким образом, чтобы количество часов в сутках было кратно его продолжительности, то есть 2, 3, 4, 6, 8, 12 и 24 часа. Требуемым периодом усреднения смешанных сточных вод будет являться тот, при котором выполняются приведенные выше условия по всем усредненным значениям расходов и показателей качества сточных вод. Результаты расчетов по выбору периода усреднения сводятся в таблицу, выполненную по форме табл. 6.
28
Таблица 6 Расходы и показатели качества усредненных смешанных сточных
вод
Часы усреднения |
|
|
, |
|
|
Концентрация щелочей, мг·экв/л |
|
Coli-индекс, шт/л |
|
Активная реакция среды (рН) |
|
Концентрация взвешенных веществ, мг/л |
полн |
Концентрация растворенного кислорода, мг/л |
Концентрация кислот, мг·экв/л |
|
С |
||||
ч |
|
о |
||||||||
/ |
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
|
|||||||
Усредненный расход, м |
ВеличинаБПК мг/л |
|
Температура, |
|||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
|
|
|
Период |
усреднения Т = 2 часа |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2…4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22…24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период |
усреднения Т = 3 часа |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3…6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21…24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период |
усреднения Т = 4 часа |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4…8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20…24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период |
усреднения Т = 6 часов |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6…12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12…18 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18…24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
29
Таблица 6 (окончание)
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
8 |
9 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период |
усреднения Т = 8 часов |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0…8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8…16 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16…24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Период усреднения Т = 12 часов
0…12
12…24
Период усреднения Т = 24 часа
0…24
Примечание. Таблица заполняется таким образом, что бы была возможность однозначно определить необходимый период усреднения минимальной продолжительности.
Размеры и количество усреднителей рассчитываются исходя из следующих условий:
1.для прямоугольных в плане сооружений:
•максимальная длина сооружения – 114 м;
•соотношение ширины и длины сооружения – 1:1…1:3;
•максимальная рабочая глубина сооружения – 5 м;
•высота бортов сооружения – 0,3…0,5 м;
2.для круглых в плане сооружений:
•максимальный диаметр сооружения – 54 м;
•максимальная рабочая глубина сооружения – 5 м;
•высота бортов сооружения – 0,3…0,5 м;
3.производительность резервных сооружений должна составлять не менее 50 % от производительности основных сооружений.
30
Усреднители рассматриваемого типа оснащаются механическими или пневматическими системами перемешивания. Механические системы рекомендуется предусматривать в случае высоких концентраций взвешенных веществ (500 мг/л и более) и для неагрессивных сред. Пневматические системы используют для перемешивания любых по агрессивности сред при не высоком содержании взвеси (менее 500 мг/л).
Пример выполнения раздела 3
Расчет усреднителей начинается с определения необходимых условий усреднения по расходам и всем контролируемым показателям качества сточных вод. Допустимые диапазоны изменения указанных характеристик рассчитываются соответственно по формулам (11) – (13) с использованием результатов выполнения предыдущих разделов (см. табл. 1пр и 2пр):
•средний часовой расход смешанных сточных вод, м3/ч,
Qcp = 17398024 = 7249,17 ;
•допустимые значения расходов усредненных смешанных сточных вод, м3/ч:
•минимальное
Qуср.min = 7249,17 −0,1 7249,17 = 6824,25;
• максимальное
Qуср.max = 7249,17 + 0,1 7249,17 = 7974,09;
• допустимые значения концентрации взвешенных веществ в усредненных смешанных сточных водах, мг/л:
• минимальное
Cуср' .min = 235,5 − 0,25 235,5 =176,6;
• максимальное
C'уср.max = 235,5 + 0,25 235,5 = 294,4;
• Допустимые значения величины БПКполн в усредненных смешанных сточных водах, мг/л:
• минимальное