4.6. Выбор состава очистных сооружений

Выбор состава сооружений по очистке сточных вод производится в зависимости от требуемой степени очистки и производительности КОС

Э = == 52,7%

Q_ср.сут = 25952,24 м³/сут

Принимаем:

Вариант 1.

1. Механическая очистка

- решетки механические

- песколовки горизонтальные

- водоизмерители

- первичные отстойники - горизонтальные

2. Биологическая очистка

- биофильтры с пластмассовой загрузкой

- вторичные отстойники – горизонтальные

- блок глубокой доочистки

- УФ-обеззараживание

3. Обработка осадка

- песковые бункеры

- метантенки

- газгольдеры

- иловые площадки

4.7. Расчёт сооружений очистки сточных вод

Методы, применяемые для очистки сточных вод, могут быть разделены на механические, физико-химические и биологические. Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод применяют их обеззараживание.

4.7.1 СООРУЖЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

При механической очистке из сточной воды удаляются загрязнения, находящиеся в ней главным образом в нерастворенном и частично в коллоидном состоянии. К сооружениям механической очистки относятся: решетки, песколовки, первичные отстойники, септики, двухъярусные отстойники и осветлители – перегниватели.

4.7.1.1. РЕШЕТКИ

Решетки предназначены для улавливания из сточных вод крупных нерастворимых загрязнений. Они выполняются из круглых, прямоугольных или иной формы металлических стержней. Прозоры между стержнями решетки обычно принимаются b = 0,016 м.

Рис. 1. Решётка механическая

При расчете решетки общее число прозоров n, шт., определяют по формуле:

n = К_з ,

где q_max – максимальный расход сточных вод , м³/с;

b – ширина прозора между стержнями решетки , м ;

h_max максимальная глубина воды в канале перед решеткой, м ;

V_р – средняя скорость воды в прозорах решетки, принимается равной 1,0 м/с – для механизированных решеток ;

К_з – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров граблями и задержанными загрязнениями, К_з = 1,05 .

n = 1,05= 53 прозор.

По [20] принимаем решетку марки МГ7Т с числом прозоров n_факт = 55, одну рабочую и одну резервную, согласно табл. 22 [1], с размерами канала В_р Н = 14002000 мм.

Потери напора в решетке могут быть определены по формуле:

h_p = ,

где V_max – скорость движения воды перед решеткой, м/с, определяется по формуле :

V_max = = 0,58 м/с;

N – число рабочих решеток;

К – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решетки, К = 3,0 [1, п.6.24]

- коэффициент местного сопротивления решетки , определяется по формуле :

= ,

где - коэффициент, зависящий от формы поперечного сечения стержней решетки, принимается равным 2,42 – для прямоугольных стержней и 1,72 – для круглых,

S - толщина стержня, принимается равной 0,008 м;

- угол наклона решетки к горизонту, .

Тогда потери напора можно определить по формуле:

h_p= == 0,037 м.

Для предупреждения образования вихревого потока канал перед решёткой плавно уширяют путём изменения направления стенок на угол 30. При количестве рабочих решеток 2 ширина В_к должна быть изменена. Ширина канала В_к.изм подбирается аналогично В_к по [5,табл. 28-39] по расходу сточной воды , принимаемой по формуле:

q_изм=0,44/1=0,44 м³/с

где N- количество рабочих решеток.

Если ширина подводящего канала В_к.изм и общая ширина решётки В_р, то длина уширения перед решёткой должна быть:

l₁ = 1,37· (В_р-В_к.изм)=1,37 (1,4-0,8) = 0,82 м.

Длина уширения после решётки принимается

l₂ = 0,5·l₁ = 0,5·0,82= 0,41 м.

Количество уловленных решёткой загрязнений определяется по формуле:

W_P = a8·154210 /365·1000 = 3,38 м³/сут.

где а – количество отбросов на одного человека в год, принимается в зависимости от размеров решётки по таблице 23, а = 8 л/год чел.

- приведенное число жителей по взвешенным веществам

После подбора и расчёта решётки необходимо сделать её проверку по скорости на пропуск минимального расхода. Минимальная скорость должна быть не менее 0,4 м/с.

V_min=0,46 > 0,4 м/с;

где q_min – минимальный расход сточных вод, м³/с;

h_min – минимальный уровень воды в канале перед решёткой, м.

Скорость движения воды в прозорах должна быть 0,81,0 м/с:

V_p = 0,93 м/c;

где n_факт – фактическое количество прозоров в решётке.

Обе скорости удовлетворяют требованиям.

4.7.1.2.ПЕСКОЛОВКИ

Песколовки предназначены для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворимых загрязнений. Они бывают горизонтальные, в которых вода движется в горизонтальном направлении с прямолинейным или круговым движением воды, вертикальные, где вода движется вертикально вверх, и песколовки с винтовым (поступательно-вращательным) движением, тангенциальные и аэрируемые.

Песколовки рассчитывают на задержание песка крупностью 0,2мм и более. Рекомендуемые скорости и другие параметры приведены в табл. 27 и 28 [1]

ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ ПЕСКОЛОВКИ

Рассчитываем длину песколовки L_s, м, по формуле :

L_s===18,0 м.

где H_s – расчётная глубина песколовки, согласно п.6.28 ,H_s=0,52,0 м

К_s – коэффициент, принимаемый по таблице 27в зависимости от диаметра задерживаемых частиц, приd=0,2 мм К_s=1,7;

u - гидравлическая крупность частиц песка, принимается по табл. 28 [1], u = 18,724,2 мм/с.

Определяем площадь живого сечения отделений песколовки:

==1,47 м².

Рис. 2. Горизонтальная песколовка.

1- гидроэлеватор; 2 – водопровод; 3 – пульпопровод (пескопровод); 4 – цепной скребковый механизм.

При рабочей глубине песколовки H_s=0,66 м её ширина определяется по формуле

Число песколовок или их отделений, согласно п. 6.36 , надлежит принимать не менее двух, причём все песколовки или отделения должны быть рабочими. Если принять ширину одного отделенияb=1, то получаем число отделений песколовки nотд= 3. Тогда общая ширина её будет

Вобщ = bnотд =13 = 3 м

Площадь песколовки равна

F = LsBобщ = 183 = 54 м.

Количество собираемого песколовкой осадка определяется по формуле:

W_ос=== 6,17 м³;

где Р – количество песка , задерживаемого в песколовках, принимается согласно п.6.31, Р=0,02 л/(чел сут);

t – продолжительность периода между чистками, принимается согласно п.6.32,t=2 сут..

Высота осадочной части hос, м, определяется по формуле

Проверка песколовки ведётся по определению скоростей при пропуске минимального расхода, при этом одна песколовка или одно отделение может выключаться из работы.

м/с.

Согласно , минимальная скорость движения воды в песколовке должна быть больше 0,15 м/с.

Песок, задержанный в песколовках, чаще всего удаляют с помощью гидроэлеватора и в виде песчаной пульпы перекачивают в песковые бункеры.

ПЕСКОВЫЕ БУНКЕРЫ.

Бункеры рассчитывают на 1,55 – суточное хранение песка. Объём бункераW_бунк, м³,определяется по формуле:

W_бунк = W_{n.сут ·} t_xp = = =15,43 м³;

где W_п.сут – объём песка в сутки, м³;

t_xp - время хранения песка в песковых бункерах, сут.

Количество бункеров N_б должно быть не менее двух. Принимаем N_б=2, тогда

Рис. 3. Схема узла по обработке осадка из песколовок:

Рис. 3. Схема узла по обработке осадка из песколовок:

1 – бункер; 2 – гидроциклоны; 3 – подвод пульпы к гидроциклонам; 4 – отвод воды от гидроциклонов; 5 – подвод горячей воды; 6 – отвод горячей воды.

объём одного бункера :

W_1бунк = ==7,71м³.

Бункеры имеют круглую форму в плане с коническим днищем.

По табл. 3 [21] принимаем диаметр бункера D =1,5 м, диаметр выгрузочного отверстия d = 0,5 м, высоту конусной части H_k =0,87 м, высоту цилиндрической части Н_ц =4 м, объём конусной части W_k = 0,74 м³. Фактический объём бункера W_факт =7,8 м³, общая высота Н_общ = 3,73 м.