Расчет очистных сооружений.

Концентрация смеси ст. вод от двух районов определяется по формуле:

Водоём обладает самостоятельной очищающей способностью. Основным фактором, содействующим очищению водоёма, является кратность разбавления ст. вод. Кратность разбавления и расстояния до места полного смешения ст. вод с водами водоёма зависит от вида водоёма, устройства места выпуска и коэффициента смешения.

2.Определение необходимой степени очистки сточных вод

2.1. Определяем коэффициент смешения и степени разбавления ст. вод с водами водотока

Определяем коэффициент смешения:

e - основание натурального логарифма (e=2.71);

α – коэффициент, учитывающий геологические факторы водоёма:

E – коэффициент турбулентной диффузии:

φ – коэффициент извилистости:

ζ - коэффициент зависящий от места выпуска ст. вод (ζ =1);

42262.51 /сут. = 0.49 /с.

Определяем кратность разбавления:

2.2. Определение необходимой степени очистки по взвешенным веществам.

Согласно правилам пользования водотоками и водоёмами, в соответствии с санитарными требованиями, предельно допустимое содержание взвешенных веществ, сбрасываемых в реку определяется:

Э= *100% = =0.98.

2.3. Определение необходимой степени очистки по .

;

где - Kст и Kр- константы потребления кислорода сточными и речными водами (Kст=0.2; Kр=0.12);

- предельно допустимая по смесь речной и сточной воды;

- речной воды;

t- время перемещения воды от места выпуска до расчётного створа реки:

t = = = 0.0326.

Идёт полная механическая очистка и полная биологическая очистка.

3.Выбор состава речных сооружений.

На очистные сооружения сточные воды от г. Пинска приходят в объёме Q=44262.6. В ст. водах содержатся мин. загрязнения, представленные в виде взвешенных частиц с концентрацией , а степень загрязнения ст. воды орган. вещ-ми оценивается биохимической потребностью в кислороде (БПКполн.) =217.8.

Ст. воды на оч.сооружениях должны пройти мех.и полную биологическую очистку, а также обеззараживание, чтобы избавится от болезнетворных организмов и бактерий.

Ст. воды, сбрасываемые в реку, должны отвечать требованиям правил охраны поверхностных вод от загрязнений ст. водами.

Состав сооружений очистной станции выбирается в зависимости от пропускной способности, составе ст. воды, требуемой степени очистки и др. местных условий.

Выбор площадки для строительства станции очистки осуществляется в увязке с генпланом застройки и планировки г. Пинска. Располагаются оч. сооружения с учётом розы ветров тёплого периода года с подветренной стороны по отношению к жилой зоне, ниже по течению реки города и за пределами санитарно-защитной зоны от границ жилой застройки.

Согласно методам очистки, ст. вода должна пройти следующие сооружения:

1.Механическая очистка:

· приёмная камера;

· здание решёток;

· песколовка;

· песковая площадка;

· первичный отстойник.

2.Полная биоочистка:

· аэротенк-вытеснитель с регенератором;

· вторичный отстойник;

· илоуплотнитель;

· контактные резервуары;

· хлораторная.

В составе оч. сооружений предусмотрены вспомогательные здания и сооружения:

· химическая лаборатория;

· административный корпус;

· мастерские;

· устройство для измерения осадка;

· аппаратура для измерения качества воды.

3.1. Приёмная камера очистного сооружения.

Приёмная камера предназначена для приёма ст. вод, поступающих от города на очистные сооружения для гашения скорости потока и сопряжения трубопроводов с открытым лотком. Заданием предусматривается поступление ст. вод по двум трубопроводам к очистным сооружениям.

Выбор типа размера камеры производится в зависимости от пропускной способности диаметров и количества напорных трубопроводов [табл. 5, 1 СНиП].

Расход ст. вод, идущих на очистные сооружения, Q=44262.6 м³/сут. Значит, марка приёмной камеры ПК-1-25а с размерами 1000x1000x1200.

Рис. 1. Приемные камеры канализационных очистных сооружений

при напорном поступлении сточных вод.

3.2. Расчёт решёток и выбор дробилок.

Первым сооружением стадии очистки является здание решёток.
В соответствии с расходом ст. вод Q=44262.6 м³/сут принимаем стационарные решётки наклонные с механическими граблями. Тип решётки – МГ11Т

Техническая характеристика решётки МГ11Т:

В_к – ширина канала перед решёткой, (В_к=1000 мм);

Н – глубина канала перед решёткой, (Н=1600 мм);

f – площадь прохода решётки, (f=0, 57 ;

В_р – ширина решётки, (В_р=1520 мм);

в – ширина прозоров, (в= 16мм.);

S- ширина стержней, (S=8 мм.).

Определяем площадь живого сечения решётки:

где

Определяем число решёток:

Определяем число прозоров решётки из уравнения:

Определяем расчётное наполнение перед решёткой:

где К=1, 05 – коэффициент стеснения потока.

Определяем потери напора на решётке:

где – скорость движения воды в канале перед решёткой,
– коэффициент местного сопротивления;

К – коэффициент, учитывающий увеличение потери напора за счёт засорения решётки, К = 3.

где – коэффициент, указывающий на форму стержней, – прямоугольные стержни;

– угол наклона решётки к горизонту.

Определяем размеры камеры решётки:

Общая длинна решётки:

На величину потерь напора должны понизить дно камеры. Пол здания решёток должен возвышаться над расчётным уровнем воды в канале не менее чем 0, 5 м.

Определяем суточный расход отбросов, снимаемых с решётки:

где а=8 л/г – отбросы, приходящиеся на 1 человека в год;

= N + + = 206400 + + = =230638

Масса отбросов, снимаемых с решётки за сутки:

где γ – плотность отбросов, γ = 750 кг/м³.

За 1 час масса отбросов составляет:

= = = 158.3 кг/ч

Для дробления извлечённых отбросов с решётки применяем дробилку молоткового типа Д-3 с Q=300 кг/ч.

Определяем расход жидкости, подаваемой к дробилке из расчёта, что 40 м³ воды подаётся на 1 тонну отбросов.

Измельчённая масса сбрасывается в ст. воду перед решёткой.

3.3.Расчёт песколовки

В зависимости от пропускной способности, песколовки делятся на:

· горизонтальные (свыше 10 тыс. /сут);

· аэрируемые (свыше 12 тыс. /сут);

· тангенциальные (до 50 тыс. /сут).

Для расчёта принимаем аэрируемую песколовку.

В аэрируемой песколовке имеет место поступательное движение жидкости со скоростью =0.08 – 0.12 м/с, и вращательное = 0.25 – 0.3 м/с.

Суммарная скорость песколовки составляет 0.3 м/с, зольность осадка 95%.

Определяем площадь живого сечения песколовки:

где – скорость движения ст. вод при мах притоке. Принимаем =0.1

– число отделений песколовки. Принимаем

Принимаем ширину песколовки В=3, 0 м.

Рис. 2. Схема аэрируемой песколовки.

1 – отвод песковой пульпы; 2 – подвод воды к гидроэлеватору; 3 – смывной трубопровод со спрысками; 4 – щитовые затворы; 5 – гидроэлеваторы;
6 – песковой лоток; 7 – трубопровод для гидросмыва; 8 – воздуховод;
9 – аэраторы.

Определим высоту песколовки:

Определим длину песколовки:

Где – гидравлическая крупность частиц (

К – коэффициент, определяемый по СНиП (

– глубина рабочей части песколовки, которая равна половине глубине Н.

Аэрация ст. воды в данной песколовке осуществляется с помощью аэрационной системы, состоящей из дырчатых труб с отверстиями 3 мм., расположенных на глубине 0.7Н. Интенсивность аэрации I=3 / час

Расход воздуха для аэрации:

Песколовка имеет систему удаления песка. Осадок удаляется без остановки самой установки гидроэлеватора. Расход промывных вод для удаления песка из песколовки составляет:

Q = V * F = 0.0065 * 25.2 = 0.16 / ч,

где – V – скорость промывных вод (V=0.0065 м/с);

F=ℓ *B = 8.4 * 3.0 = 25.2

Задержанный песок, гидроэлеватором из песколовки подаётся на песковые площадки, где происходит его обезвоживание и использование в хоз. целях.

3.4.Расчёт площадок для обезвоживания.

Для подсушивания песка, поступающего из песколовок, устраиваем площадку с ограждающими валиками вблизи песколовки. Полезная площадь песковой площадки:

F= = =561.6 ,

h- нагрузка на площадку (3 / );

Р- плотность населения (Р=0.02);

=230638.

Принимаем 2 карты песковых площадок, размером в плане 24х23.4 метров, с высотой ограждающего валика 1 м.

Посреди каждой карты предусматривается забор из досок. Удаляемая с песковых площадок вода направляется в начало очистных сооружений. Объём дренажных вод, отводимых за сутки с песковых площадок при разбавлении песка в пульпе 1: 20 по массе составит:

Определяем объём песка в осадочной части:

где , приходящихся на 1-го человека;

Т – период между чистками песколовок (Т=2 суток).

Рис. 3. Схема песковой площадки.

1 – сборная дренажная линия; 2 – мостик; 3 – шахтный водосброс; 4 – перегородка из досок; 5 – пескопровод; 6 – сливной лоток; 7 – деревянный щит; 8 – дренажная труба (d = 75 мм); 9 – дренажная канава; 10 – дренажный колодец.

На станциях с пропускной способностью до 75000 м³/сут для отмывки от органических примесей и обеззараживания песка предусматриваются бункера, приспособленные для последующей погрузки песка в автомашины.