Очистные соооружения канализации

где – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемая по справочным данным (по таблице 3.5 [3]), при температуре 20 ºC =9,02 мг/л;

 мг/л

 – средняя концентрация  кислорода в аэротенке, принимается  2 мг/л.

 м³/м²

     Средняя интенсивность аэрации определяется по формуле:

     где  – рабочая глубина аэротенка, м;

        – период аэрации, ч,  определяемый по формуле:

где К_р – коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания, при биологической очистке до 20 мг/л К_р=1,5

 ч

 м³/(м²·ч)

     Интенсивность аэрации на первой половине аэротенка  и регенератора , на второй – .

     При ширине коридора аэротенка 4,5 м, удельном расходе воздуха на аэратор в виде фильтросных пластин м³/(м²ч) и площади одного ряда фильтросных пластин шириной 250 мм = 0,25 м²/м количество рядов фильтросных пластин в первой половине аэротенка составит:

на второй половине:

     Принимаем на первой половине аэротенка и регенератора 5 ряда фильтросных пластин, на второй – 3.

     Общий расход воздуха  составит:

 

      Принимаем по [6] 4 воздуходувки марки ТВ–200–1,4 с подачей воздуха 12000 м³/ч и размерами длина ширина высота соответственно 2790 1685 1575

     В соответствии с п. 5.29 [1] принимаем 2 резервные воздуходувки той же марки.

     Прирост активного ила P_i, в аэротенках определяем по формуле:

где C_cdp – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л.

K_g – коэффициент прироста для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод K_g = 0,3

 мг/л.

     Количество  избыточного ила:

     где a_t – концентрация ила в осветленной воде, a_t = 10 мг/л.

мг/л.

     Сухое вещество избыточного ила:

 г/сут

     Объем неуплотненного активного ила:

     где ω_i – влажность неуплотненного активного ила:

      где а_ил.к. – концентрация ила в иловой камере, равная

      

γ_i – плотность избыточного активного ила, принимается равной 1 т/м³

 г/л

%

 м³/сут

 

5.2 Вторичные отстойники

     В качестве вторичных отстойников принимаем горизонтальные отстойники. Во вторичном отстойнике осадок не должен задерживаться более 1,5 – 2 часов, так как может произойти его загнивание, вследствие чего будут выделяться газы брожения, осадок будет всплывать и выноситься из отстойника вместе с осветленной водой.

     Вторичные отстойники рассчитываются по гидравлической нагрузке, которая определяется по формуле:

где  – коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для горизонтальных отстойников – 0,45;

        – концентрация ила в  осветленной воде (не более 15 мг/л);

        – рабочая глубина отстойника, равная 2,5 м

 м³/(м²·ч)

     Число вторичных отстойников следует  принимать не менее 3 [2]. Принимаем количество отстойников равное 12. Определим площадь одной секции:

м²

     Принимаем 12 вторичных горизонтальных отстойников шириной 9 м и длиной 38 м

     Расход  циркулирующего активного ила определяется по формуле:

где  – доля циркулирующего ила от расчетного расхода сточных вод, определяемая по формуле:

= =

м³/ч

     Расход  избыточного активного ила найдем по формуле:

     где  =99,3 % – влажность ила;

       = 1 т/м³ – плотность ила;

здесь К_в- концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, мг/л;

Е – эффективность задержания взвешенных веществ в первичном отстойнике;

 – вынос активного ила  из вторичного отстойника; = 15 мг/л.

 т/ч

 м³/ч

     В иловой камере ил не должен находиться более 2-х часов. В соответствии с  этим ее объем будет равен:

 м³

     Количество  избыточного активного ила в  отстойниках, м³/сут, рассчитывается по формуле:

     где Q – суточный приток сточных вод на станцию,

      Р_i – прирост активного ила;

      С_cdp – вынос активного ила из вторичного отстойника;

      g – плотность активного ила, т/м³,

      p_i – влажность активного ила, %.

 м³ 

 

6. Обработка осадка

6.1 Илоуплотнители

     Илоуплотнители  предназначены для уменьшения влажности  и объема избыточного активного ила.

     Применим в качестве илоуплотнителей вертикальные отстойники.

     Приток  избыточного активного ила составляет 104 м³/ч.

     Принимаем 6 вертикальных илоуплотнителя. По таблице 58 [1] принимаем продолжительность уплотнения 10 часов, скорость движения жидкости в отстойной зоне = 0,08 мм/с, влажность исходного ила = =99,3%, уплотненного = 98%.

     Расчёт  илоуплотнителей ведем на максимальный часовой приток избыточного ила q_i max, м³/час по формуле:

где Р_i, С_cdp, Q – аналогично формуле расчёта количества избыточного ила,

С_i – концентрация активного ила, равная 4 г/л для вторичных отстойников (табл. 58 [1]).

 м³/час

     Полезная  площадь илоуплотнителя, м², определяется как:

где q₀ – расчётная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя, принимаемая равной 0,4 м³/(м²×час) для избыточного активного ила из вторичных отстойников с концентрацией 4 г/л.

м²

     Диаметр илоуплотнителя определяется по формуле:

     где n – число илоуплотнителей.

м

     Высота  рабочей зоны илоуплотнителей Н, м, составит:

где t – продолжительность уплотнения ила, для концентрации 4 г/л равная 12час.

 м

     Общая высота Н_общ определяется:

     где h – высота зоны залегания ила при илоскребе, равная 0,3 м,

      h_б – высота бортов над уровнем воды, равная 0,1 м.

 м

     Объём уплотнённого активного ила определяется по формуле:

     где W_{i изб} – объём избыточного активного ила.

 м³

     Максимальное  часовое количество жидкости, м³/час отделяемой в процессе уплотнения ила находят по формуле:

     где q_i max – максимальный часовой приток избыточного ила.

м³/ч.

     Илоуплотнители  в высотном отношении располагают так, чтобы вода из них могла быть подана в аэротенки самотёком.

 

6.2 Обработка сырого  осадка и избыточного  активного ила  в метантенках

     Одним из основных методов обезвреживания осадков городских сточных вод  является анаэробное сбраживание. Этот процесс происходит в метантенках, расчет которых заключается в подсчете количества образующихся на станции осадков, выборе режима сбраживания, определении требуемого объема сооружений и степени распада беззольного вещества осадков.

     Метантенк представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем и герметическим перекрытием. В верхней части резервуара имеется колпак для сбора газа, откуда он отводится для дальнейшего использования.

     После обработки в метантенке осадок подвергается подсушиванию на иловых площадках, поэтому  в метантенке предусмотрен термофильный режим, при котором сбраживание осадка происходит при температуре 50-55 ºC.

     Количество  сухого вещества осадка, образующегося  на станции за одни сутки, рассчитывается по формуле:

где С – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, мг/л;

Е – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, в долях;

 – коэффициент, учитывающий  увеличение объема осадка за  счет крупных фракций взвешенных веществ, равен 1,2.

 т/сут.

     Количество  сухого вещества активного ила, образующегося за одни сутки, составит: И_сух = 24·0,73 = 17,5 т/сут.