| |||||
МЕНЮ
| Водоотведение и очистка сточных вод города Московской областизагрязнений сточными водами. В связи с этим предусмотрена глубокая доочистка сточных вод на барабанных сетках и песчаных фильтров. Эффект очистки после барабанных сеток: . по БПКполн = 10% . по взвешенным веществам = 20% Концентрация загрязнений: БПКполн = 15*0,9= 13,5 мг/л Взвешенные вещества = 15* 0,8= 12 мг/л Эффект очистки после фильтров: . по БПКполн = 40% . по взвешенным веществам = 50% Концентрация загрязнений в сточных водах: БПКполн = 13,5*0,6 = 8 мг/л Взвешенные вещества = 12* 0,5 =6 мг/л. Это вполне обеспечивает высокий эффект очистки сточных вод, т.к. необходимая степень очистки сточных вод с учетом их разбавления речной водой. . по БПКполн = 96%, допустимая концентрация LстБПК = 9,15 мг/л . по взвешенным веществам – 97,1% . предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде m= 6,72 мг/л 8.3.1.Барабанные сетки Барабанные сетки принимаем по среднечасовому расходу Qср.час= 1118,7 м3/ч Принимаем 1 рабочую барабанную сетку типа БСБ Q=1050 м3/час, с типоразмером 1,5*3,7. Предусматриваем 1 резервную. 8.3.2.Фильтры Песчаные фильтры открытые с нисходящим потоком (однослойные мелкозернистый с подачей воды сверху вниз) и низким отводом промывной воды. Загрузка - кварцевый песок. Д = 1,5 : 1,7 мм, h= 1,3 м Поддерживающие слои гравия: d= 20 – 40 мм, h= 250 мм d= 10 – 20 мм, h= 150 мм d= 5-10 мм, h= 50 мм d= 2-5 мм, h= 200 мм В нижней зоне фильтра в гравийном слое располагается водная и воздушная распределительная системы из стальных дырчатых труб. Суммарная площадь фильтров: Fср = , где Q – производительность очистной станции, Q= 20528,6 м3/сут K- коэффициент общей неравномерности, К= 1,5 Т - продолжительность работы станции в течении суток, Т = 24 часа vф - скорость фильтрования, vф = 7 м/ч m – расход воды на промывку барабанных сеток учитывает коэффициент, m = 0,003 W1 - интенсивность первоначального взрыхления верхнего слоя загрузки продолжительностью t1= 2 мин = 0,033ч, W1= 18 л/(см2), W2 - интенсивность подачи воды с продолжительностью водо- воздушной промывки t2 = 8 мин = 0,13 ч; W2= 3л/м3с W3 - интенсивность промывки продолжительностью t3 = 6 мин = 0,1 часа, W2 = 6 л/см2 tu- продолжительность простоя фильтра из-за промывки, tu = 0,33 ч. n – количество промывок, n=1. Fср = =193 м2 Число фильтров определяем по эмпирической формуле Д.М. Минца. Nф = 0,5 = 0,5 = 6,9 шт. Принимаем Nф= 7 шт. Площадь одного фильтра F = = = 27,5 м2 Размеры фильтра в плане 5,5*5 м Принимаем число фильтров, находящихся на ремонте Np = 1. Тогда скорость фильтрования воды при форсированном режиме: V = = = 8,2 м/с Рассчитываем распределительную систему фильтров: Количество промывной воды, необходимой для одного фильтра: qпр = F * W3 =27.5* 6 =165 л/с Диаметр коллектора распределительной системы находим по скорости входа промывной воды (рекомендуется Vкол= 1…1,2 м/с)Д = 400 мм,V = 1,13 м/с. Принимаем расстояние между ответвлениями распределительной системы m= 0,3 м. Площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое ответвление, будет равна (при наружном диаметре коллектора d = 450 мм) fотв= ( 5-0,45 ) * 0,3 = 1,4 м2 Расход промывной воды, поступающей через одно ответвление: qотв= fотв * W3 =1,4 * 6 = 8,2 л/сек Диаметр труб ответвлений принимаем 65 мм, vотв= 1,66 м/с (скорость входа воды в ответвление ). Для обеспечения 95% (обеспеченности) равномерности промывки фильтра промывная вода должна подаваться под напором в начало распределительной системы. Напор определяем по формуле: Ho = 2,91*ho + 13,5 = [pic]=6,7 м, где ho – высота загрузки фильтра песком,ho= 1,3 м. Расход промывной воды, вытекающей через отверстие в распределительной системе: qпр = ( ((о , где ( – коэффициент расхода (для отверстий) (= 062; ((о - общая площадь отверстий ((о = qпр / ( = 0,165 /0,62 * = 0,02 м2 При dотв= 10 мм площадь одного отверстия (о= 0,78 см2 Общее количество отверстий. n = ((о / (о = 200/ 0,78 =256 шт. Общее число ответвлений на каждом фильтре: 5,5 / 0,3= 18 штук Число отверстий, приходящееся на каждое ответвление: 256/18= 14 шт. При длине каждого ответвления Lотв= 5 – 0,45 = 4,55 м расстояние между отверстиями равно: Lотв= = = 0,325 м Произведем расчет сборных отводных желобов фильтра. Принимаем два желоба с треугольным основанием. Расстояние между желобами – не более 2,2 м. Расход промывной воды, приходящейся на один желоб: qж = = =82,5 л /с= 0,082 м/с Ширина желоба B =K , где К – коэффициент для желоба с треугольным основанием, К = 2,1 а - отношение высоты треугольной части желоба к половине его ширины, а= 1,0 B = 2,1 = 0,44 м Высота треугольной части желоба равна: X= 0,5 B=0,5 * 0,44 = 0,22 м; Высота прямоугольной части желоба будет следующей: h1=1,5X= 1,5 * 0,22 = 0,33 м. С учетом толщины стенок б= 0,8 см, строительные размеры желоба будут: В = 44 + 1,6 = 45,6 см H = 33 + 22 + 0,8 = 55,8 см. Площадь поперечного сечения желоба в месте его примыкания к сборному каналу определяем по формуле Д.М. Минца: ( = 1,73 = 1,73 = 0,12 м2 Наименьшее превышение кромки желоба над уровнем воды в нем составит 8 см. Высота кромки над уровнем загрузки равна: (hж = + 0,3 = + 0,3 =0,625м, где l- относительное расширение фильтрующей загрузки, l= 25%. Расстояние от низа желоба до верха загрузки фильтра будет равно: 0,625 – 0,558 = 0,067м 8.4. Сооружения для обработки осадка сточных вод 8.4.1.Песковые площадки Песковые площадки предназначены для просушки осадка, идущего с песколовок. Количество песка, задерживаемого в песколовке за сутки, равно Woc= 1,42 м3/ сут. Соответственно, количество песка за год составит: Wгод = 365 * 1,42 = 518,3 м3/год Рассчитаем общую площадь песковых площадок по формуле: F= = = 173 м2 где Азагр - годовая загрузка песка на площадке, Азагр.= 3 м3/м 2. Определим площадь карты, если количество карт n= 4 Fk = = = 43,25 м2 Принимаем размер карты 6х7м 8.4.2.Аэробный стабилизатор Метод аэробной стабилизации заключается в длительном аэрировании осадка в сооружениях типа аэротенках (стабилизаторах). Этот метод наиболее применим к случаю с избыточным илом. Аэробная стабилизация – это сложный биохимический процесс, в результате которого происходит распад (окисление) основной части органических беззольных веществ осадка. Оставшееся органическое вещество осадка является стабильным -–неспособным к последующему разложению (загниванию). Эффективность процесса аэробной стабилизации зависит от продолжительности процесса, температуры, интенсивности аэрации, от состава и свойств окислительного осадка. Расчет аэробного стабилизатора. Определяем количество активного ила, поступающего в аэробный стабилизатор: Исух = Q, где B – вынос активного ила из вторичных отстойников, B = 15 мг/л C- концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, С = 230 мг/л Э - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, Э = 35% а - коэффициент прироста активного ила, а = 0,3 : 0,5. Принимаем а = 0,4 La - БПКполи поступающих стоков в аэротенк, La = 229,7 мг/л Q- средний расход сточных вод, Q = 20528,6 м3/сут Исух = 20528,6 = 4,03 т/сут Объем ила, поступающего из аэробного стабилизатора: Wил= = = 1007,5 м3 / сут, где Рил – влажность уплотненного активного ила, Рил = 99,6% Рил - плотность активного ила, Рил = 1 т /м3 Возраст ила: ( = = = 3,9 сут, где ta– продолжительность обработки воды в аэротенке, ta = 4,7 ч aa- доза ила в аэротенке, aa = 3 г/л Cввсм- содержание взвешенных веществ, поступающих в аэротенк, Cввсм = 150 мг/л Время стабилизации неуплотненного активного ила в стабилизаторе: tил= ==6,1 сут, где Та, Тс – температура сточной воды, соответственно, в аэротенке и в стабилизаторе, Та = Тс = 15(С Требуемый объем аэробного стабилизатора: Woc = Wил tил = 1007,5 * 6,1 = 6145,8 м3 Длина аэробного стабилизатора L = = =76 м, где n - количество секций, n= 2 шт В – ширина секции, В = 9м Н - Глубина стабилизатора, Н = 4,5 м Удельный расход воздуха принимаем 2 м3 на 1 м3 емкости стабилизатора, отсюда его расход: D =2 Woc = 2* 6145,98 = 12291,6 м3/час 8.4.3. Сооружения по обезвоживанию осадка После аэробного стабилизатора осадок поступает в здание, по обезвоживанию осадка, в котором установлены вакуум – фильтры. Количество сухого вещества обезвоженного осадка в сутки определяется по зависимости: W1=== 15,4 т/сут, где Wил – количество осадка, поступающего из аэробного стабилизатора, Wил = 1007,5 м3/сут, Рил – влажность осадка, Рил = 98,5% Принимаем производительность вакуум-фильтров по СНиПу 2.04.03-85 П = 25 кг/час. При работе вакуум-фильтров 24 часа в сутки необходимая площадь поверхности фильтров составит: Fф = [pic]= 26 м2 Принимаем 6 рабочих и два резервных вакуум-фильтра типа БОУ-5-1,75 с площадью поверхности фильтрования 5 м2 каждый. 8.4.4. Иловые площадки Для аварийных выпусков осадка или при ремонте вакуум-фильтров предусматриваем использование иловых площадок. Иловые площадки выполняем на естественном основании, так как грунт- супесь и уровень грунтовых вод ниже 7,2 м. Суточное количество осадка составляет: Wocсут =1007,5 м3/сут Годовое количество осадка составляет: Wocгод= Wocсут *365=1075 * 365 = 367737,5 м3/год Количество осадка за пол года составляет: Wocгод /2= 183868,8 м3/год Полезная площадь иловых площадок Fпол= ==170248,8м2, где- h1 -годовая иловая нагрузка на иловые площадки, - h1 = 1,2 м3/м2 (/1/ табл. 64) K – климатический коэффициент, K = 0,9 Так как иловые площадки планируется использовать только в аварийных случаях, то срок их работы ограничиваем 1 месяцем. Требуемая полезная площадь составит: Fполтр= =28374,8 м2 Cогласно СниП 2.04.03-85, при удалении осадка из отстойников под гидростатическим давлением вместимость приямка следует принимать равной объему осадка до 2 суток. Объем осадка за 2 суток составит 2015 м3. Высота заливки единовременно иловых площадок принимается hсм= 0,25 м. Следовательно, площадь единовременной заливки составит. Fзаливки =8060 м2 Площадь одной карты принимаем равной площади единовременной заливки. Размер карт принимаем 200:40 м. Количество карт принимаем n = 4 шт. 8.5.Подбор воздуходувок Источником требующегося для биохимических процессов кислорода в аэротенках и аэробном стабилизаторе является воздух, подаваемый с помощью воздуходувок, которые устанавливаем в производственном здании. Расход воздуха Qair =(Qat + Q эрл) 1,03, где Qat – удельный расход воздуха, Qat = 13683,9 м3/ч Q эрл = 1,1 qw = 1,1 * 1118,7 = 1230,6 м3/ч Qair = (13683,9+ 1230,6) * 1,03 = 15315,9 м3/ч Принимаем воздуходувки типа 360 –21 – 1, 4 рабочих и 1 резервный, с объемом засасывания воздуха 22500 м3/ч., давлением нагнетания 1,8 атм., мощностью электродвигателя 800 кВт. 8.6.Расчет хлораторной. Дезинфекция сточных вод производится для уничтожения содержащихся в них патогенных микробов и устранения опасности загрязнения водоема этими микробами при спуске в него отстоянных или биологически очищенных сточных вод. Дезинфекцию сточной воды производим хлорированием. В соответствии со СНиП 2.04.03 – 85, доза активного хлора, необходимая для полной дезинфекции сточной воды принимается 3 г/м3. Потребный максимально часовой расход хлора: W clmax час = a qmax час = 3 *1283,0 = 3849,0 г/час = 3,8 кг/ч Среднечасовой расход хлора: W ср.час= a =3 = 2,6 кг/ч Суточный расход хлора: Wсут = 24 Wср. час = 24 * 2566 = 61584 г/сут = 62,6 кг/сут. Месячный расход хлора: Wмес=30 Wсут = 30 * 62,6 = 1848 кг/мес. Принимаем хлораторы ЛОНИИ – 100 с ротаметром РС – 5 1 рабочий и 1 резервный. Смеситель «лоток Поршаля» с шириной горловины 230 мм, шириной подводящего лотка 450 мм, длиной лотка 5,85 м, общей длиной смесителя 9,47м. 8.7. Контактный резервуар. Контактный резервуар предназначен для обеспечения контакта хлора с водой. Производим расчет контактного резервуара типа горизонтального отстойника. Объем контактного резервуара: W === 641,5 м3 Площадь одной секции контактного резервуара: F = ==106.9 м2, где h - глубина пропускной части h= 3м n – число секций, n = 2 Принимаем размеры секции BxL = 10:10 м 9. Локальные очистные сооружения. Больницы. Станция нейтрализации. Станция очистки стоков состоит из трех узлов: . узел приготовления реагентов; . узел очистки хромосодержащих стоков; . узел очистки цианосодержащих стоков. Работа станции очистки спецстоков осуществляется следующим образом: хромосодержащие стоки забираются из резервуара усредителя насосом и подаются в реакторы обезвреживания (2 шт.) Обезвреживание стоков в рабочем реакторе производится так: при постоянной подаче сжатого воздуха подается в случае необходимости раствор серной кислоты; при pH=3 прекращается подача серной кислоты и подается раствор бисульфата натрия, когда концентрация Cr6+ снизится до нуля, прекращается подача бисульфата натрия и начинается подача (натра) раствора едкого натрия для доведения pH до 8-9; в щелочной среде трехвалентный хлор переходит в нерастворимую гидроокись; прекращается подача воздуха и обезвреженные стоки сбрасываются в отстойник. Цианосодержащие стоки забираются из резервуара-усреднителя насосами и подаются в реакторы обезвреживания (2шт.). Обезвреживание стоков в рабочем реакторе производится так: при постоянной подаче сжатого воздуха, в случае необходимости дозируется раствор едкого натрия и начинается хлорирование раствора; когда концентрация цианов снизится до нуля, прекращается подача хлора; в щелочной среде ионы меди переходят в нерастворимую гидроокись меди; прекращается подача воздуха и обезвреженные стоки сбрасываются в отстойник. 9.1. Расход и состав сточных вод. Сточные воды гальванического отделения поступают от промывки изделий в проточной воде после обезжиривания, травления. нанесения защитных покрытий, а также от периодически сливаемых отработанных растворов рабочих ванн. В состав загрязнений входят кислота совместно с хроматами и щелочи совместно с цианидами. Количество промывок цианосодержащих стоков составляет 0,4 м3 / час, 3 м3 / сут. Количество промывок хромосодержащих стоков составляет 0,4 м3 / час, 3 м3 / сут. Расход цианосодержащих отработанных растворов за расчетный период (1 раз в 0,5 года ) составляет 0,08 м3; расход хромосодержащих отработанных растворов за расчетный период ( 1 раз в 7 дней ) составляет 0,08 м3. Количество загрязнений в промывных цианосодержащих стоках составляет: Cu (CN) -90 г/час, 06 кг/сут; KCN -110 г/час, 0,7 кг/сут; CN -70 г/час, 0,45 кг/сут; Na2CO3 -100 г/час, 0,7 кг/сут. Количество загрязнений в промывных хромосодержащих стоках составляет: CrO3 -460 г/час, 3,3 кг/сут. H2SO4 -20 г/час, 0,14 кг/сут. Количество загрязнений в отработанных цианосодержащих растворах составляет: Cu (CN) – 1,8 кг/сут; KCN – 2,2 кг/сут; CN - 0,4 кг/сут; Na2CO3 2 кг/сут. Количество загрязнений в отработанных хромосодержащих растворах составляет: CrO3 -10 кг/сут. H2SO4 - 0,1 кг/сут. Na2 SO4 –7,2 кг/сут. 9.2. Схема очистки сточных вод. 9.2.1. Хромосодержащие стоки. Обезвреживание сточных вод запроектировано реагентным способом. Обеззараживание происходит в металлических емкостях контактным способом. Реагентная очистка сводится к восстановлению бисульфатов натрия (NaHSO3) в кислой среде (при pH= 2-4) шестивалентного хрома до трехвалентного, который затем едким натром, добавленным в количестве, необходимом для получения pH= 8-9 , переводится в нерастворимую гидроокись хрома, удаляемую путем отстаивания воды. Реакция восстановления шестивалентного хрома идет по уравнению: 4CrO3+6NaHSO3+3H2SO4 ( 2Cr2 (SO4)3+3Na2SO4+6H2O Образование нерастворимой гидроокиси хрома идет по уравнению: Cr (SO4)3+6NaOH ( 2Cr (OH)3 ( 3Na2SO4 Хромосодержащие стоки забираются из резервуара-усреднителя насосом и подаются в реакторы. Насос запускается вручную. Останавливается автоматически от датчика верхнего уровня реактора. По проекту установлен 1 насос и 2 реактора. В качестве резервного может быть использован периодически работающий насос перекачки цианосодержащих стоков. Стоки в реакторах перемешиваются сжатым воздухом. В реакторах установлены датчики pH и Cr6+. Обезвреживание стоков в рабочем реакторе производится так: при постоянной подаче сжатого воздуха подается в случае необходимости раствор серной кислоты. При pH=3 прекращается подача серной кислоты и подается раствор бисульфата натрия. 9.2.2.Цианосодержащие стоки. Обезвреживание запроектировано реагентным способом и происходит в металлических емкостях контактным способом. Для обезвреживания цианидов характерно применение хлора в щелочной среде (pH=9-10). CN+2NaOH+Cl2 KCNO+2NaCl+H2O 2KCNO+2H2O K2CO3+CO(NH2)2 Цианосодержащие стоки забираются из резервуара-усреднителя. В реакторах установлены датчики pH и CN- 9.3. Расходы товарных реагентов. В станции нейтрализации установлено три растворно-расходных бака: для серной кислоты, для едкого натра, для бисульфата натрия. Полезная емкость каждого бака 0,6 м3 . Для подачи хлора установлены хлораторы ЛОНИИ-100, производительностью от 0,3 до 2 кг / час. 9.3.1. Расход реагентов на обработку промывных стоков. Расчет расхода серной кислоты: a) на доведение pH хромосодержащих стоков до 3 0,4 м3 / ч *49 г/ м3 = 19,6 г / час 3 м3 /сут * 49 г / м3 = 0,15 кг / сут или 1,5 л / сут 10% раствора кислоты Расчет расхода едкого натра: a) на повышение pH хромосодержащих стоков от 3 до 8; 0,4 м3 / ч *40 г/ м3 = 0,016 кг / час Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 |
ИНТЕРЕСНОЕ | |||
|