Очистные сооружения канализации

Для съезда автотранспорта на песковые площадки надлежит устраивать пандус уклоном 0,12-0,2.5.2 ИлоуплотнителиОсаждающийся во вторичных отстойниках активный ил имеет высокую влажность.Направлять в метантенки огромную массу избыточного активного ила с высокой влажностью нерентабельно, поэтому его предварительно уплотняют. Активный ил уплотняют в специально выделенных отстойниках – илоуплотнителях.Максимальный расход избыточного активного ила:где – объем избыточного активного ила, м3/сут;К – коэффициент сезонной неравномерности прироста ила, принимается равным 1,15-1,2;Количество иловой воды:где – влажность неуплотненного избыточного активного ила;– влажность уплотненого избыточного активного ила, принимается по [1];Полезная площадь илоуплотнителейгде – скорость движения жидкости в проточной зоне илоуплотнителя, принимается по [1];Площадь поперечного сечения центральных трубгде – скорость движения жидкости в подающей центральной трубе, принимается равной 30 мм/с;Общая площадь илоуплотнителей: Диаметр илоуплотнителя:где – число илоуплотнителей;К строительству принимаются 2 вертикальных уплотнителя по типовому проекту 902-2-166 (табл. 12.4 [8]) диаметром 9 м, имеющие высоту цилиндрической части 4,2 м и высоту конической части 5,1 м.Требуемая высота проточной частигде t – продолжительность уплотнения, [1]Требуемый объем иловой камерыгде – продолжительность нахождения ила в иловой камере, принимается равной 8 ч при одноразовой выгрузке осадка в смену;Требуемая высота иловой камеры:Требуемая строительная высота илоуплотнителя:где h1 – высота кромки уплотнителя над уровнем воды, принимается равной 0,3 м;h2 – высота нейтрального слоя, принимается равной 0,3 м;h4– зазор между центральной трубой и отражательным щитом, принимается равным 0,5 м.Количество уплотненного ила:5.3 МетантенкиРасчет метантенков сводится к определению объема метантенков, количества образующегося газа, объема газгольдеров, количества тепла от сжигания выделяющегося газа, общего расхода тепла (на подогрев осадка, восполнение теилопотерь через стенки метантенка и обогрев служебных помещений станции), требуемого расхода топлива, количества осадка, направляемого на дальнейшую обработку. Режим сбраживания принимается мезофильный (30-35°) или термофильный (50-53°).Объем метантенкагде – объем смеси сырого осадка, уплотненного избыточного активного ила или биопленки и дробленых отбросов, м3/сут; – суточная доза загрузки, принимается по табл. 59 [1] и зависит от выбранного режима сбраживания и влажности смесиPsm, которая определяется по формуле:где - сухое вещество сырого осадка, избыточного активного ила и дробленых отбросов, т/сут:К строительству принимаются 2 метантенка по типовому проекту 902-2-227, [8], диаметром 12,5 м, высотой верхнего конуса 1,9 м; высотой цилиндрической части 6,5 м, высотой нижнего конуса 2,15 м, полезным объемом 1000 м3Количество распавшегося органического вещества:где – распад беззольного вещества загружаемого осадка в %, определяется по формуле:где – максимально возможное сбраживание беззольного вещества в %, принимается для сырого осадка и дробленых отбросов 53 %; для избыточного активного ила 44 %; для смеси сырого осадка и избыточного активного ила или биопленки как сред неарифметическое:где суммарное сухое беззольное вещество осадка, загружаемое в метантенки, т/сут, определяется по формуле:где –сухоебеззольное вещество соответственно сырого осадка, дробленых отбросов активного ила, т/сут; – коэффициент, зависящий от влажности загружаемого осадка и режима сбраживания, принимается по [1];Объем образующегося газаОбъем газгольдеровгде – продолжительность нахождения газа в газгольдере, принимается в расчете на 3-х часовой выход газа из метантенка;К строительству принимается два газгольдера по типовому проекту 7-07-01/66 [8]. Диаметр резервуара 7,4 м; диаметр колокола 6,5 м; высота газгольдера 7,45 м; высота резервуара 3,45 м; высота колокола 3,4 м; полезный объем газгольдера 100 м .Количество тепла, выделяющегося от сжигания образующегося газа:где q – теплотворная способность газа из метантенков, принимается согласно п. 6.354 [1] равной 5000 ккал/м3;Расход тепла на подогрев осадкагде – принимаемая температура сбраживания в метантенке, °С;Т0– среднезимняя температура загружаемого осадка, принимается равной среднезимней температуре сточной жидкости, °С;Теплопотери через стенки метантенкагде и – теплопотери через стенки метантенка при мезофильном и термофильном режимах сбраживания, принимаются по таблице в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха, тыс. ккал/ч;Т – расчетная температура наружного воздуха за самуюхолодную пятидневку, принимается в зависимости от района проектирования;Для двух метантенков общие теплопотери составят 364,4 тыс. кДж/ч. Общий расход тепла, вырабатываемого котельной:где – коэффициент полезного действия котельной, принимается равным 0,7;К – коэффициент, учитывающий расход тепла на обогрев служебных помещений станции, принимается равным 1,3;Требуемый расход топлива:где – теплотворная способность топлива, принимается равной: для природного газа 7000 ккал/кг.Количество сброженного осадка, выгружаемого из метантенковВлажность осадка, выгружаемого из метантенка:где – количество сброженного осадка, принимается равным количеству загруженного осадка, т. е. Qsm = Qmt.5.4 Вакуум-фильтрыОбъем промывного резервуара:где – объем смеси сброженного осадка и промывной воды в м3/чопределяется по формуле:где n – количество промывной воды в м3/м3, принимается согласно п. 6.369 [1] для сброженной в мезофильных условиях смеси сырого осадка и избыточного активного ила 2-3 м3/м3; – продолжительность промывки, принимается равной 15-20 мин;К строительству принимаются 2 резервуара (по индивидуальному проекту), каждый полезной емкостью 3,5 м3. Расход воздуха в промывном резервуарегде d – удельный расход воздуха, принимается равным 0,5 м5 на м3 аэрируемой смеси.Объем илоуплотнителягде – продолжительность уплотнения, принимается согласно п. 6.371 [1] для промытого осадка, прошедшего мезофильное сбраживание 12-18 ч;К строительству принимается 1 радиальный илоуплотнитель по типовому проекту 902-2-83/76, табл. 12.6 [2] диаметром 18 м, глубиной 3,4 м полезным объемом 788 м3.Количество уплотненного осадка:где – влажность смеси сброженного осадка и промывной воды, определяется по формуле:где – влажность уплотненного осадка, принимается равной 94-96 %;При этом количество иловой воды Qiw возвращаемой в голову сооружений, составит: Qiw = 483-58 = 425 м3/сут,Увеличение загрязнений в исходной сточной жидкости:где – БПКполнв иловой воде, принимается равной 600-900мг/л; – взвешенные вещества в иловой воде, принимаются равными 100-1500 мг/л;Тогда фактические загрязнения в исходной сточной жидкости составят:Площадь вакуум-фильтров:где – продолжительность работы вакуум-фильтров, рекомендуется принимать равной 8, 16, 20 ч в сут;– производительность вакуум-фильтра в кг на м2 фильтрующей поверхности, принимается по табл. 62 [1];К монтажу принимаются 2 вакуум-фильтра (1 рабочий и 1 резервный) марки БОУ 10-2,6 с поверхностью фильтра 10 м , диаметром барабана 2,6 м, частотой вращения барабана 0,13-2,0 об/мин, мощностью электродвигателя 2,2 кВт [8]. Расход реагентов определяется по формуле:где – доза реагента в %к массе сухого вещества осадка, принимается согласно п. 6.373 [1};а– содержание чистого продукта, принимается для хлорного железа 95 %, извести 60 %, ингибированиой кислоты 27,5 %;Расход 20 %-ной концентрации иигибированнои соляной кислотыгде – удельный расход 20 %-ной концентрации ингибированиой соляной кислоты в л нам2 фильтрующей поверхности, принимается согласно п. 6.376 [1] для вакуум-фильтров со сходящим полотном 20 л, а для других типов 50 л;– крепость раствора ингибированиой соляной кислоты, %;Площадь склада реагентов:где – продолжительность хранения реагента на складе, принимается согласно п. 6.377 [1] для хлорного железа 20-30 сут; а для извести 16 сут;– высота складирования реагента, принимается при хранении хлорного железа в бочках или полиэтиленовых мешках до 2 м, а для извести насыпью 1,5 м;Объем расходных баковгде – продолжительность хранения реагента в расходном баке, принимается равной 2 сут;–концентрация рабочего раствора реагента, принимается равной .10 %, п." 6.373 и п. 6 375 [1];К строительству принимаются 2 бака (по индивидуальному проекту) емкостью по 1,5 м3. К строительству принимаются 2 бака (по индивидуальному проекту) емкостью 6,5 м3.Объем расходных баков ингибированной кислотыТак как расход концентрации ингибированной соляной кислоты составляет 5,5 л/сут, то расход 10 %-ной концентрации соответственно составит 11 л. Для двухсуточного запаса рабочего раствора потребуются баки емкостью по 11 л. Количество воздуха, откачиваемого из вакуум-фильтра, для создания в нем вакуума 300-500 мм в. ст.где – удельное количество воздуха, принимается согласно п. 6.379 [1] при отсасывании 0,5 м3/(мин-м2), при нагнетании 0,1 м3/(мин-м2);К монтажу принимаются три вакуум-насоса (2 рабочих и 1 резервный) марки ВВН-6. табл. 37,8 [8] производительностью 6 м2/мин, мощностью электродвигателя 3,4 кВт.Количество воздуха, нагнетаемого в вакуум-фильтр для обдувки кекаОбщее количество нагнетаемого воздуха К монтажу принимаются 2 воздуходувки (1 рабочая и 1 резервная) марки ВВН-1,5, [8] производительностью 1,5 м3/мин, с избыточным давлением 1,5 м. Объем кека:где – объемный вес кека, ; – влажность кека, принимается по табл. 62 [1];Площадь для складирования кекагде– продолжительность хранения кека на открытой площадке; ориентировочно равна 4-5 мес.;– высота насыпи кека, принимается равной 1,5-2,0 м;К строительству принимается асфальтированная площадка размером 53x33 м, непосредственно примыкающая к зданию фильтров и имеющая по периметру водоотводящую канаву.Площадь резервных иловых площадокгде – период, в течение которого осадок может поступать на аварийные иловые площадки, принимается равной 73 сут, п. 6.386 [1];– нагрузка на иловые площадки, принимается по табл. 64 [1]; k–климатический коэффициент, для Новосибирской области k = 0,9. К строительству принимаются 4 карт размерами 32x64 м (размер иловой площадки устанавливается исходя из условия B:L = 1:2).6 Разработка высотной схемы очистных сооруженийПрофиль по воде строится для определения отметок вертикального расположения сооружений, обеспечивающих самотечное движение сточной жидкости по всем этапам ее очистки: механическая, биологическая, доочистка и обеззараживание. При этом необходимо стремиться к нулевому балансу земляных работ, а именно: объем вынимаемого грунта должен быть равен объему насыпаемого. Профили по осадкам строятся для выявления самотечных и напорных участков движения сырого осадка, избыточного неуплотненного и уплотненного ила, биопленки. Проектирования городских очистных сооружений канализации чаще всего применяется только самотечное движение сточной жидкости, начиная от приемной камеры до выпуска ее в водоем. Высотные схемы по сырому осадку, избыточному активному илу, строятся для выявления самотечных и напорных участков движения осадков, что позволяет определить глубину заложения труб, подобрать требуемый напор насосов и правильно смонтироватьоборудование в насосно-воздуходувной станции, метантенках, а также в цехе механического обезвоживания осадка и других сооружениях.Для компенсации потерь напора, возникающих при движении сточной жидкости по сооружениям, принимается соответствующая разность отметок уровней воды на входе в сооружение и выходе из него. При построении высотной схемы по воде принимаются следующие потери в коммуникациях и сооружениях:а) в решетках с прозорами 10-16 см потери напора могут составлять примерно 5-14 см;б) в песколовках потери напора принимаются 20-30 см [1];в) в первичных и вторичных горизонтальных отстойниках потери напора рекомендуется принимать равными 40-50 см, а в вертикальных и радиальных отстойниках -50-60 см [1];г) в аэротенках-вытеснителях, аэротенках-смесителях, аэротенках с регенераторами, двух-, трех- или четырехкоридорных потери напора принимаются в пределах 40-50 см [1];д) в РЧВ отвод жидкости производится через воронку, кромки которой находятся на отметке рабочего уровня жидкости в резервуаре. Из воронки сточная жидкость по дюкеру направляется в отводящий лоток, а далее - в смеситель типа лотков Паршаля. Общие потери напора на этом участке можно принять равными 20-30 см;е) в водоизмерительных лотках Паршаля принимаются равными примерно 20 см. В барботажном устройстве потери напора также могут быть приняты равными 20-30 см;ж) в контактном резервуаре в зависимости от выбранной конструкции потери напора принимаются 30-60 см;з) потери от колодца выпуска очищенной сточной жидкости, который расположен на территории очистных сооружений канализации, до берегового колодца определяются расчетомh = L*i,где L– длина участка самотечного трубопровода от колодца выпуска очищенной сточной жидкости до берегового колодца; i– уклон самотечного трубопровода; при выборе уклона допустимая минимальная скорость принимается 0,4 м/с;и) общие потери напора в выпуске определяются расчетом и зависят от его диаметра и конструкции.Список использованной литературы1 СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения.2 Методические указания Очистные сооружения канализации. Сооружения механической очистки / Амбросова Г. Т., Николаев Е. Ю., Гвоздев В. А. – НГАСУ, 2002. – 50 с.3 Яковлев С. В. и др. Канализация. М.: Стройиздат, 1976.4 Лукиных А. А., Лукиных Н. А. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров. – М.: Стройиздат, 1974.5 Оборудование водопроводно-канализационных сооружений / А. С.  Москвитин, Б. А. Москвитин, Г. М. Мирончик. М.: Стройиздат,1979. – 420 с. 6 Очистные сооружения канализации. Часть 5. Расчет нитрификатора-денитрификатора: метод. указ. к курсовому и дипломному проектам // Г. Т. Амбросова [и др.]. – Новосибирск, 2005. – 34 с.7 Балыгин В. В. Насосы: каталог-справочник / В. В. Балыгин, А. Н. Крыжановский, Ю. Н. Похил. – НГАСУ, 2000.8 Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика / Под ред. В. Н. Самохина. – М.: Стройиздат, 1978. – 639 с.