Материал: Проектирование вторичных отстойников

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

«Биологические фильтры следует проектировать в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном: нижним - сплошным, а верхним - решётчатым (колосниковая решётка) для поддержания нагрузки» [1, п. 6.119]. Нижнее днище имеет уклон 0,01 к сборным лоткам, продольный уклон которых должен быть не менее 0,005.

Предусматривается устройство для промывки лотков и для опорожнения биофильтров.

Загружаются биофильтры щебнем или галькой прочных горных пород или пластмассами. Требования к качеству загрузки см. в [1, п. 6.121].

Биофильтры, располагаемые в зданиях, имеют прямоугольную форму и блокируются по 2 или 4 шт. Размеры блоков в плане должны быть кратны 3 м и отвечать размерам пролётов зданий. При этом предусматриваются проходы вокруг блоков не менее 1 м и центральный проход между блоками шириной не менее 4,5-6 м. Полная высота биофильтров должна быть кратна 0,6 м.

Биофильтры, располагаемые вне зданий, могут быть прямоугольными или круглыми в плане. В последнем случае диаметр принимается кратным 3 м.

Распределение воды по поверхности биофильтров производится системой разбрызгивателей (спринклер) для прямоугольных или реактивными оросителями для круглых в плане фильтров.

При проектировании разбрызгивателей следует принимать:

начальный свободный напор около 1,5 м, конечный - не менее 0,5 м;

диаметр отверстий 13-40 мм;

высоту расположения головки спринклера над поверхностью загрузочного материала 0,15-0,2 м.

При проектировании реактивных оросителей следует принимать:

число и диаметр распределительных труб по расчёту при условии движения жидкости в начале труб со скоростью 0,5-1 м/с;

число и диаметр отверстий в распределительных трубах - по расчёту при условии истечения жидкости из отверстий со скоростью не менее 0,5 м/с;

диаметры отверстий не менее 10 мм;

напор у оросителя по расчёту, но не менее 0,5 м;

расположение распределительных труб выше поверхности загрузочного материала на 0,2 м [1, п. 6.123].

Количество биофильтров принимается от 2 до 8 шт.

Высоконагружаемые биофильтры с пластмассовой загрузкой имеют естественную аэрацию и загружаются блоками из поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиамида, гладких или перфорированных пластмассовых труб диаметром 50-100 мм или засыпными элементами в виде обрезков труб длиной 50-1500 мм, диаметром 30-75 мм с перфорированными, гофрированными и гладкими стенками [1 , п. 6.138].

При БПК5 исходной воды более 175 мг/л, т. е. при БПКполн более 250 мг/л, предусматривается рециркуляция части воды с отбором после вторичных отстойников и возвратом на биофильтры.

Для того чтобы исключить высыхание биоплёнки на поверхности загрузки при возможном прекращении притока воды на биофильтр, следует предусматривать и в других случаях рециркуляцию воды, но с небольшим расходом (рекомендуется коэффициент рециркуляции принимать в пределах 0,15-0,20).

При проектировании биофильтров должны быть известны: суточный расход сточных вод, БПК5 исходной воды, её средняя температура в холодный период года, среднегодовая температура воздуха.

Рекомендуется задать БПК5 очищенной воды, высоту слоя загрузки с учётом высотной схемы очистных сооружений, количество биофильтров и их форму в плане.

Таблица 3 Порядок расчёта высоконагружаемого биофильтра с пластмассовой загрузкой

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Расчётная производительность, м3/сут

Расчётный суточный расход, м3/сут

 - по исходным данным

Количество биофильтров, шт.

n ≥ 2 принимается

Коэффициент рециркуляции

БПК5 воды, поступающей на очистку, мг/л

БПКполн воды, поступающей на очистку, мг/л

Len - по исходным данным с учётом табл. 1.4

БПК5 воды после очистки, мг/л

Lex = 10 мг/л принимается

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

БПК5 воды, поступающей на очистку с учётом рециркуляции, мг/л

Lmix ≤ 175 принимается Примечание. Если  ≤ 175 мг/л, Krc = 0,15¸0,20 (принимается)

Суммарный объём загрузки биофильтров, м3

Гидравлическая нагрузка, м33

Рабочая высота, м

Hpf = 3¸4 принимается

Показатель качества загрузки - произведение удельной площади поверхности, м23, на пористость, %

А - по табл. 3.1. Таблица 3.1 Тип загрузки А  Плоскостная полиэтиленовая 21750  То же из асбестоцементных листов 4800  Блочная из пеностекла 4200  Мягкая плёночная 4000 

Температурная константа потребления кислорода

Среднезимняя температура сточных вод, °С

Tw ≥ 8 °С - по исходным данным. Если Tw > 14 °C, в расчёте принимается Tw = 14 °C

Коэффициент (критерий комплекса)

Суммарная площадь биофильтров, м2

Площадь одного биофильтра, м2

Количество биофильтров, шт.

 принимается

Размеры биофильтра в плане

Назначаются конструктивно по значению Fpf

Полная высота биофильтра, м

H = Hpf + Δ1 + Δ2 + Δ3 Значение Н должно быть кратно 0,6 м

Высота междонного пространства Δ1, м

Δ1 ≥ 0,6 принимается

Толщина колосниковой решетки Δ2, м

Δ2 = 0,25¸0,30 принимается

Высота от поверхности загрузки до борта Δ3, м

Δ3 = 0,5 принимается

Параметры насоса для рециркуляции:


Подача, м3

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Напор, м

Потери напора в трубопроводе от места забора воды до точки подачи в распределительную систему, м

Σhw - по гидравлическому расчёту

Геодезическая высота от уровня воды во вторичном отстойнике до точки подачи в рециркуляционную систему, м

Δz - по высотной схеме


3. Вторичные отстойники после биофильтров

фильтр очистка радиальный отстойник

Вторичные отстойники после биофильтров применяются горизонтальные, радиальные и вертикальные отстойники таких же конструкций, что и первичные. Горизонтальные отстойники рекомендуются при производительности не более 100-120 тыс. м3/сут, радиальные - не менее 20-25 тыс. м3/сут, вертикальные - не более 15 тыс. м3/сут.

Как известно, горизонтальные отстойники блокируются и наиболее компактны, а вертикальные имеют большую глубину и могут применяться при размещении в пределах высоких насыпей или при благоприятных грунтовых условиях. Количество вторичных отстойников должно быть кратно количеству биофильтров, но не более 8-12 шт.

Горизонтальные отстойники оборудуются механизмами.

Выпуск ила производится под гидростатическим давлением не менее 1,2 м водяного столба, а для радиальных и горизонтальных отстойников ил может откачиваться центробежными насосами или гидроэлеваторами.

При механической откачке ил удаляется через 8 ч, при выпуске под гидростатическим давлением допускается выпуск через 2 сут.

При проектировании известны: суточный расход сточных вод, очищенных на биофильтрах (с учётом рециркуляционного расхода), и приведённое количество жителей по показателю БПКполн.

Рекомендуется задать количество отстойников, их диаметр или ширину и длину (для горизонтальных отстойников).

Схемы вертикальных и горизонтальных отстойников аналогичны первичным отстойникам. Дополнительно во вторичных отстойниках предусматривается возможность накопления слоя ила перед очередной чисткой. Порядок расчётов горизонтального вторичного отстойника после биофильтров приведен в табл. 4, радиального - в табл.5 , вертикального - в табл. 6.

Таблица 4 Порядок расчёта горизонтального вторичного отстойника после биофильтров

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Производительность одного отстойника, м3

Расчётный суточный расход воды, поступающей на биофильтры, с учётом рециркуляции, м3/сут

Q - по расчётам биофильтров с учётом Krc

Количество отстойников, шт.

n ≥ 3 принимается кратным количеству биофильтров. Примечание. при n = 3 расход увеличивается на 20-30 %

Площадь отстойника, м2

Гидравлическая крупность, мм/с

 = 1,4 принимается

Ширина отстойника, м

В принимается. Рекомендуется В = 3; 4,5; 6; 9 м

Длина отстойника, м    .

Значение В должно быть кратно 3,0 м и В ≤ (3¸4) l

 

Рабочая глубина, м

. Значение  должно удовлетворять условиям:  = 1,5¸4,0 м;  = (0,2¸0,5) В

Скорость в отстойнике, мм/с     . 5¸10 мм/с подбирается, если  > 5 мм/с,

при = 5 мм/с  = 0;

при  = 10 мм/с  = 0,05

 

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Глубина слоя ила, м

 м

Объём ила в отстойнике перед чисткой, м3

Суточный объём осадка, м3/сут

 - приложение

Продолжительность накопления осадка, сут

t = 2¸0,5 принимается

Объём илового приямка              .

Габариты приямка определяются по его объёму

Полная глубина отстойника, м .

Значение Н должно быть кратно 0,6 м

 

Высота от уровня воды до борта, м

Δ ≥ 0,3

i = 0,05¸0,005 принимается

Длина водослива водосборного лотка, м

;


Таблица 5 Порядок расчёта радиального вторичного отстойника после биофильтров

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Производительность одного отстойника, м3

Расчётный суточный расход воды, поступающей на биофильтры, с учётом рециркуляции, м3/сут

Q - по расчётам биофильтров с учётом Krc

Количество отстойников, шт.

n ≥ 3 принимается кратным или равным количеству биофильтров. Если n < 3, расход увеличивается на 20-30 %

Площадь отстойников, м3

Гидравлическая крупность, мм/с

U0 = 1,4 мм/с принимается

Диаметр отстойника, м               .

Округляется до значений  = 18, 24, 30

 

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Диаметр направляющей кольцевой перегородки

dln = 3,0 м принимается

Рабочая глубина, м

Скорость потока в отстойнике, мм/с      

определяется подбором с учётом требований к значению. Если  > 5 мм/с, в формулы площади отстойников и рабочей глубины (см. выше) вместо U0 подставляется U0-Vtв

При  = 5 мм/с Utв = 0;

 = 10 мм/с Utв = 0,05

 

Глубина слоя ила, м

Объём ила, накапливающегося в отстойнике, м3

Суточный объём осадка из вторичных отстойников после высоконагруженных фильтров, м3

 см. приложение

Продолжительность накопления ила, сут

T = 0,5¸2,0 принимается

Объём илового приямка, м3

Wи.п. ≥ Wmud. Габариты приямка определяются по его объёму

Полная глубина отстойника, м

Высота от уровня воды до борта отстойника, м

Δ ≥ 0,3 принимается

Уклон днища отстойника к приямку

i = 0,05¸0,005 принимается

Длина водослива водосборного лотка, м

;

Ширина водосборного лотка, м

b = 0,7 принимается

Подбор скребковых механизмов

см. табл. 6.2.2


Таблица 6 Порядок расчёта вертикального вторичного отстойника после биофильтров

Расчётная величина или размерность

Формула или значение

Производительность одного отстойника, м3

Расчётный суточный расход воды, поступающей на биофильтры, с учётом рециркуляции, м3/сут

Q - по расчёту биофильтров с учётом Krc

Количество отстойников, шт.

n ≥ 3 принимается кратным или равным количеству биофильтров. Если n = 3, расход увеличивается на 20-30 %

Площадь отстойников, м3

,  = 1,4 мм/с