Материал: Канализационные очистные сооружения

Канализационные очистные сооружения

Содержание

Аннотация.

Введение.

Исходные данные.

. Определение расчетных расходов

.1 Определение расчетных расходов бытовых СВ

.2 Определение расчетных расходов производственных СВ

.3 Определение суммарных расходов СВ

. Расчет концентрации смеси СВ, поступающих на ОС

.1 Определение концентраций бытовых СВ

.2 Концентрация производственных СВ (по заданию)

.3 Концентрация загрязнений в смеси СВ

. Расчет необходимой степени очистки

.1 Расчет коэффициента смешения

.2 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам.

.3 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по допустимой величине БПК.

.4 Определение необходимой степени очистки по O2

. Выбор технологической схемы очистки

.1. Сооружения механической очистки

.1.1 Приемные камеры.

.1.2 Решетки.

.1.3 Песколовки

.1.4. Определение количества песка, задерживаемого в песколовке.

.1.5 Песковые площадки

.1.6 Гидроэлеватор

.1.7.Расчет радиальных отстойников

.2. Сооружения биологической очистки

.2.1. Расчет аэротенков

.2.2. Расчет системы аэрации

.2.Расчет вторичного вертикального отстойника

.3 Расчет скорого фильтра

. Сооружения по обработке осадка

.1. Расчет радиального илоуплотнителя.

.2. Расчет метантенков

.3. Расчет газгольдера.

.4.Сооружения для механического обезвоживания осадка

.5 Расчет центрифуги.

. Обеззараживание сточных вод

Список используемой литературы

Аннотация

В данном курсовом проекте были запроектированы очистные сооружения для населенного пункта с числом жителей 250 000 человек. Найден расчетный расход сточной воды и произведено распределение поступлений стоков по часам суток. Произведен расчет концентраций загрязнений бытовых сточных вод и концентрации смеси стоков, расчет необходимой степени очистки городских сточных вод для сброса их в водоем, имеющий хозяйственно - питьевое предназначение.

В технологическую схему очистки сточных вод вошли:

Ø  3 решетки-дробилки РД-600;

Ø  2 песколовки горизонтальные аэрируемые;

Ø  2 первичных радиальных отстойника;

Ø  2 аэротенка с регенератором;

Ø  4 вторичных вертикальных отстойника.

Ø  Скорый фильтр доочистки

Ø  Ультрафиолетовые лампы

Введение

Водные ресурсы рек широко используются для коммунально-бытового и промышленного водоснабжения, теплоэнергетики, орошения, водного хозяйства, водного транспорта и ряда других отраслей народного хозяйства. В последние 10 лет меньше воды стало использоваться в промышленном и сельскохозяйственном производствах. Суммарные изъятия вод на хозяйственные нужды, а также на безвозвратные потери стока уменьшились. Огромное значение приобрели вопросы по охране водных ресурсов от загрязнения отходами промышленности.

В течение многих лет у нас не было достаточно объективной информации об экологических бедах нашей страны, о реальном состоянии природы, массовых заболеваниях людей в результате загрязнения среды обитания, об ущербе, наносимом окружающей природе, биосфере нашей планеты. А поводов для тревоги было более чем достаточно, так как предпосылки нынешнего кризисного состояния природы закладывались десятилетиями. Говоря об экологическом состоянии, следует помнить, что список ошибок не менее важен, чем летопись достижений. Учитывая данном курсовом проекте

Исходные данные

. Количество населения, проживающего на канализуемой территории города - 80 000чел.

. Норма водоотведения на одного жителя - 210л/сут.

. Количество производственных стоков - 4500м3 /сут.

. Промпредприятие работает в 3 смены.

. Концентрация загрязнений в промстоках

-       взвешенных веществ 200 мг/л;

-       БПКполн 420мгО2/л;

. Температура смеси сточных вод:

-        среднезимняя - 16°С;

-       среднелетняя - 21°С;

-       среднегодовая - 19°С.

. Коэффициент неравномерности поступления промстоков - 1,6.

. Тип водоема: водоемы для хозяйственно-питьевого водоснабжения.

. Расход воды в водоеме в гидрологический год 95%

обеспеченности- 3,2м3 /с.

. Средняя глубина водоема - 2,65м.

. Коэффициент извилистости - 1,1.

. Средняя скорость течения воды в водоеме - 0,45м/с.

. Концентрация взвешенных частиц в водоеме до спуска в него сточных вод -12мг/л.

. Концентрация органических загрязнений по БПК в воде водоема до спуска сточных вод - 4,6мгО2/л;

. Концентрация растворенного кислорода в водоеме в летний

период - 7,45мг/л.

. Среднемесячная температура воды водоема самого жаркого

месяца - 25°С.

. Расстояние от места выпуска сточных вод до пункта

водопользования - 4,0км.

1. Определение расчетных расходов

.1 Определение расчетных расходов бытовых СВ

Расчетный расход бытовых сточных вод Qбыт полученный от данного населенного пункта:

быт=N∙n/1000,м3/сут (1.1)

где n - количество жителей, 80 000чел.;

N - норма водопотребления от одного жителя, 210 л/(сут·чел).

Qбыт=210∙80 000/1000=16800м3/сут

ср.сек= Qбыт∙1000/86400, л/с                                               (1.2)

ср.сек =16800∙1000/86400=194,4л/с

Из таблицы СНиПа определяем коэффициент часовой неравномерности при данном расходе Qср.сек = 194,4 л/с.

Кmax=1,57 Кmin=0,61

Максимальный часовой расход сточных вод Qmax.ч :

.ч = ( Qбыт · Кmax.) / 24, м3/ч (1.3)

где Qбыт - расчетный расход бытовых сточных вод, 16800м3/сут.

Qmax.ч = (16800 · 1,57 ) / 24 = 1099м3/ч

Минимальный часовой расход сточных вод Qmin.ч :

Qmin.ч = ( Qбыт · Кmin) / 24, м3/ч (1.4)

min.ч = ( 16800 · 0,61 ) / 24 = 427м3/ч

Максимальный часовой расход сточных вод в процентном соотношении Пmax.ч,% :

Пср=100% /24=4,17%

Пmax.ч = Кmax ·Пср, % (1.5)

Пmax.ч = 1,57 · 4,17 = 6,54%

1.2 Определение расчетных расходов производственных СВ

Определяем расход производственных сточных вод в одну рабочую смену:

см = Qпр /n, м3/смену. (1.6)

где Qпр - расчетный расход производственных сточных вод, 4500м3/сут.

n - количество смен на предприятии, 3 смены.см = 4500 / 3=1500 м3/смену

Максимальный сменный расход производственных сточных вод:

.см = Qпр · К / t, м3/ч (1.7)

где К - коэффициент неравномерности поступления стоков.

где t - количество рабочих часов в одну смену, 8 часов.см = 1500 · 1,6 / 8 = 300м3/ч

Средний часовой расход в смену при равномерной подачи:ср. см= ( Qпр - Qmax.см ) / ( t - 1 ), м3/ч (1.8)

смен ср.ч = 4500- 300 / 7 = 600м3/ч.

1.3 Определение суммарных расходов СВ

При определении суммарных расходов СВ складываем бытовые и производственные СВ. Все расчеты сводим в таблицу 1.

сут= Qбыт + Qпр , м3/сут                                                 (1.9)

сут=16800 + 4500 = 12300м3/сут

Максимальный часовой расход Qмакс.ч=1099+294=1393м3/ч.

Максимальный секундный расход:

макс.сек= Qмакс.ч /3600, м3/с                         (1.10)

макс.сек= 1393 /3600 = 0,38м3/с

Средне секундный расход:

ср.сек= Qсут /86400, м3/с                                              (1.11)

ср.сек= 21300/86400=0,26 м3/с

Полученные данные занесем в таблицу 1 и произведем распределение расходов сточных вод по часам суток.

Таблица1 - Распределение суточных расходов сточных вод по часам суток.

Суточный расход: 21300

Максимально часовой 1393

Максимально секундный 0,38

Среднесекундный 0,26

2. Расчет концентрации смеси СВ, поступающих на ОС

.1 Определение концентраций бытовых СВ

Количество загрязняющих воду веществ на одного жителя для определения их концентрации в бытовых сточных водах необходимо принимать по табл.2. Концентрацию загрязняющих веществ определяют исходя из удельного водоотведения на одного жителя. ( СНиП 2.04.03-85 п. 6.4.)

Таблица2 - Количество загрязняющих воду веществ на одного жителя.

Концентрации загрязнений бытовых сточных вод :

Сбыт = а·n / Qсут, мг/л (2.1)

очистка сточный вода кислород

где а - количество загрязняющих веществ на одного жителя, г/ч·сут;- норма водоотведения на одного жителя, 130 л/ч·сут.

n - количество жителей, 80 000чел.

Свзв.в = ( 65 · 1 ) / 210 = 309мг/л

СБПКполн = ( 40 · 1 ) / 210 = 190 мг/л

2.2 Концентрация производственных СВ (по заданию)

Свзв.в = 200мг/л

СБПКполн = 420мг/л

2.3 Концентрация загрязнений в смеси СВ

Так как на очистные сооружения сточная вода поступает как смесь бытовых и промышленных стоков необходимо рассчитать концентрацию смеси сточных вод :

С смеси = (Сбсв · Qбсв + Спсв · Qпсв) / Q смеси сут.., мг/л (2.2)

где Сбсв, Спсв - концентрации веществ, мг/л;бсв, Qпсв - расходы сточных вод, м3/сут;смеси сут. - суточный расход бытовых и производственных сточных вод, 21300м3/сут.

Концентрация взвешенных веществ смеси сточных вод:

С смеси взв.в = (Свзв.в · Qбсв + Свзв.в.псв · Qпсв) / Q смеси сут., мг/л (2.3)

С смеси взв.в = (309 · 16800 + 200 · 4500) / 21300 = 285,9мг/л

БПК н.о. смеси сточных вод:

С смеси БПК = (С БПК бсв · Qбсв + С БПК псв · Qпсв) / Q смеси сут., мг/л (2.4)

С смеси БПК = (190 · 16800 + 420 · 4500) / 80500 = 238мг/л

3. Расчет необходимой степени очистки

Городские сточные воды, сбрасываемые в водоем предназначенный для питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, не должны после сброса изменять концентрацию веществ больше чем на:

Таблица 3

3.1 Расчет коэффициента смешения

Для проведения расчетов необходимой степени очистки прежде всего определяют степень смешения сточной воды с водой водоёма к расчетному створу. Степень смешения характеризуется коэффициентом смешения:

γ = (1 - е-αL⅓) / (1 - (QP/qст) е-αL⅓), (3.1)

где L - расстояние от места выпуска сточных вод до контрольного створа, 4000м;- расход воды в водоеме в гидрологический год 95% обеспеченности, 3,2м3/сек;ст - среднесекундный расход сточных вод 0,26 м3/сек, рассчитано по формуле (1.10);

α - коэффициент, учитывающий гидравлическое условие смешения;

е - основание натурального логарифма, 2,72;

Коэффициент, учитывающий гидравлическое условие смешения α находим по формуле:

α = ξ · φ · (Е / qст)⅓ , (3.2)

где φ - коэффициент извилистости реки, 1,1 (дано по заданию);

ξ - коэффициент, зависящий от типа выпуска;

Е - коэффициент турбулентной диффузии.

ξ = 1,5 - русловой тип выпуска.

Коэффициент турбулентной диффузии Е:

Е = (Vср · Нср) / 200, (3.3)

где Vср - средняя скорость течения воды в водоеме, 0,45 м/с (дано по заданию);

Нср - средняя глубина водоема, 2,65м (дано по заданию).

Е = (0,45 · 2,62) / 200 = 0,0058.

α1 = 1,5 · 1,1 · (0,0058 / 0,26)⅓ = 0,464.

Коэффициент смешения.

γ1 = (1 - 2,72-0,464· 4000⅓) / (1 + (3,2 / 0,26) ·2,72-0,464· 4000⅓)≈0,999.

Величина разбавления n:

=( γ QP + qст )/qст, (3.4)

=( 0,999 ·3,2 + 0,26 )/0,26=13,2

Зная γ и n, мы можем определить какие концентрации загрязнений сточной воды мы можем сбросить, т.е. до какой степени должны быть очищены сточные воды, какую технологическую схему очистки целесообразно принять.

3.2 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам

Расчет необходимой степени очистки базируется на материальном балансе загрязняющих веществ к расчетному створу:

мг/л (3.5)

где р - ПДК, 0,25 мг/дм3, из таблицы №3;

Ср - концентрация взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод, 12мг/л;- расход воды в водоеме в гидрологический год 95% обеспеченности, 3,2м3/сек;ст - среднесекундный расход сточных вод 0,26м3/сек;

γ - коэффициент смешения.

Сст ≤ ((0,999 · 3,2 + 0,26) · 0,25 - 0,999 · 3,2·12)/0,26

Сст ≤ 54,12 мг/л.

Требуемый эффект очистки сточных вод по взвешенным веществам рассчитываем по формуле:

Э = ((С смеси взв.в - Сст) / С смеси взв.в ) · 100% , % (3.6)

где С смеси взв.в - концентрация взвешенных веществ смеси сточных вод, 285,9 мг/л.

Э = ((285,9 - 54,12) / 285,9) · 100% = 81,07 %.

Т.к. концентрация взвешенных веществ в сточную воду допустимая к сбросу в водоём, то достаточно использовать полную биологическую очистку, которая позволяет получить концентрацию взвешенных веществ 12,5 - 15 мг/л.

3.3 Расчет необходимой степени очистки сточных вод по допустимой величине БПК

Расчет производим на основании составления материального баланса с учетом разложения органических веществ в водоёме:

ст ≤ ((γ·Qр) / (qст10-кt))· (Lnд - Lр ·10-кt) + Lnд/10-кt, мгО2/л (3.7)