Материал: Реконструкция существующих канализационных сооружений

Рисунок 1.1 - Расчетная схема

.2.4 Определение эквивалентного количества жителей

Эквивалентное число жителей - это величина, учитывающая влияние производственных сточных вод на состав общего стока, то есть это такое число жителей, которые вносят такую же массу загрязнений, как и данный расход производственных сточных вод, чел.

В соответствии с п. 5.5 [2] эквивалентное количество жителей , чел, определяется по формуле

где  - количество загрязняющих веществ, оцениваемых по БПК5, вносимых одним человеком в сточные воды, г/(чел^.сут), определяемое по таблице 4.1 [2];  =65 г/(чел^.сут);

 - концентрация БПК₅ в сточных водах, поступающих на очистку, =307,51мг/л.

. Определение требуемой степени очистки сточных вод и выбор схемы реконструкции сооружений

В соответствии с п. 4.1 [2] степень очистки сточных вод должна отвечать требованиям [3] в зависимости от эквивалентного числа жителей по таблице 5.1.

, соответствует требуемой степени очистки:

Взвешенные вещества =20 мг/л;

БПК₍₅₎ =15 мг/л;

Азот общий =15 мг/л;

Фосфор общий =2мг/л.

В связи с этим в курсовом проекте принимаются сооружения полной биологической очистки сточных вод с технологическими емкостными сооружениями для удаления азота и фосфора.

Выбор оптимальных решений по составу очистных сооружений должен производиться на основе технико-экономического сравнения и обоснования.

В комплекс новой очистной станции входят следующие сооружения:

Ι Сооружения механической очистки:

-       приёмная камера;

-       решётки;

-       аэрируемые песколовки;

-       песковые площадки;

-       первичные радиальные отстойники;

ΙΙ Сооружения биологической очистки:

-       аэротенк;

-       вторичные радиальные отстойники;

ΙΙΙ Установки по обеззараживанию сточных вод:

−       хлораторная;

−       смеситель ;

−       контактный резервуар

ΙV Сооружения по обработке осадка:

−       иловые площадки;

−       илоуплотнители;

−       цех механического обезвоживания осадка;

V Насосно-воздуходувная станция;

VΙ Вспомогательные здания и сооружения;

VΙΙ Выпуск в водоём (русловой).

. Выбор и реконструкция сооружений механической очистки

3.1 Приемная камера

На очистных сооружениях сточная вода приходит самотёкам по открытым каналам. Приемная камера предназначена для приема сточных вод, поступающих на очистные сооружения, сопряжение напорных водоводов с открытыми каналами и гашения скорости.

Камеры могут предусматриваться на поступление сточных вод по одному или двум трубопроводам и располагаются в насыпи высотой до 5м.

На очистной станции ранее была запроектирована приемная камера марки ПК-2-50, размерами А×В×Н=1500×2000×1600, мм.

- приёмная камера; 2 - напорные водоводы от ГКНС; 3 - открытый лоток в здании решёток; 4 - насыпь.

Риcунок 1- Приемная камера канализационных очистных сооружений при напорном поступлении сточных вод.

Подбор напорных водоводов производился по таблице 44 [4], для одного трубопровода d_н=500 мм скорость течения воды составляет V=1,40 м/с, гидравлический уклон i=0,005.

Проверяем напорные водоводы на пропуск нового максимального секундного расхода.

Определим расход на одну нитку

Учитывая, что диаметр трубопровода, запроектированного на станции, d=500мм определим скорость движения сточной воды  , м/с, с учётом увеличения расхода.

Проверим расчётное наполнение камеры  по формуле

Так как скорость в напорном водоводе находится в допустимых пределах (, то увеличивать количество ниток или диаметр водовода не требуется, а следовательно приемная камера остается прежней.

Определяем расход канала:

По данному расходу производится проверка канала на пропускную способность при уклоне i=0,0004, ширине b=1250мм и минимально допустимых скоростей V=0,7-1,0м/с по таблице 28 [4].

Определяем минимальное наполнение со скоростью движения воды V=0,77м/с по формуле

Поскольку до реконструкции высота воды в канале равнялась 0,875м, то высота необходимой достройки  составит:

3.2 Расчет решеток

На данной очистной станции установлены решетки марки МГ 9Т с B=1000мм, H=1000мм, f=0,38м², B_р=1425 мм. При реконструкции станции было принято решение оборудовать станцию новыми ступенчатыми решётками тонкой очистки фирмы Rotoscreen.

Высота решётки должна быть на 1м больше высоты воды в канале.

Так как высота воды в канале составляет 1,063м, то  равна

К установке принимаем 2 рабочие решётки и 1 резервную марки RS21(рисунок 2), со следующими основными размерами:

−       AH = 2100мм;

−       H = 2580мм;

−       AL = 1975мм;

−       L = 2060мм;

−       SR = 2950мм;

−       G = 400-800мм.

Рисунок 2 - Схема решетки

Данный тип решёток характеризуется:

−       тонкой очисткой с прозором 1-6мм;

−       прочной конструкцией с пластинами 3мм;

−       высокой производительностью по удалению твёрдых частиц из жидкостей;

−       самоочисткой, поворотностью;

−       установкой без уступов в основании и ниш в стенках канала;

−       антиблокировочным устройством.

После установки новых решёток при реконструкции станции происходит снижение взвешенных веществ на 10% и на 5% снижение БПК.

3.3 Расчет песколовок

Ранее были запроектированы аэрируемые песколовки со следующими параметрами:

1.      число отделений - 2;

2.      размеры отделений B_s=1,5 м;

.        ширина В=3м; глубина Н=1,536м;

.        длина L=18м;

.        площадь живого сечения 2,304м² .

Количество необходимых песколовок  такого же размера с учётом увеличения расхода воды определяется по формуле

Т.е. принимаем ещё одну, третью, песколовку с шириной отделения B_s=1,5м (рисунок 3.3).

- отвод песковой пульпы; 2 - подвод воды к гидроэлеватору;

- смывной трубопровод со спрысками; 4 - щитовые затворы;

- гидроэлеваторы; 6 - песковой лоток; 7 - трубопровод для гидросмыва;

- воздуховод; 9 - аэраторы.

Рисунок 3 - Аэрируемая песколовка

Согласно п.6.3.5 [2] аэраторы выполняются из перфорированных труб с отверстиями диаметром 3-5 мм, расположенных на глубине 0,7Н вдоль одной из продольных стен над лотком для сбора песка.

Интенсивность аэрации принимается j = 3 - 5 м³/(м²×час).

Определяем количество воздуха ,, подаваемого в песколовки:

где  - интенсивность аэрации, принимаем  = 4 м³/(м² ∙ ч);

 - количество отделений песколовки, n = 2;

 - ширина песколовки, = 1,5 м;

- длина песколовки,  = 17,3м.

/ч.

Песколовка имеет гидродинамическую систему удаления песка, состоящую из пескового лотка и смывного трубопровода со спрысками.

Расход промывных вод , подаваемых в гидромеханическую систему песколовки, остаётся прежним

где  - восходящая скорость смывной воды в лотке. Принимается в соответствии с п.6.3.7 [2] 0,0065 м/с;

 - длина пескового лотка, м, равная разности длины песколовки и диаметра пескового бункера, который равен 2 м определяется по формуле

- ширина пескового лотка, равная 0,5 м.

Объём осадочной части песколовки , определяется поформуле

где  - количество песка, задерживаемого в песколовках. В соответствие с таблицей 3 [2] ;

 - период между чистками песколовки во избежание загнивания осадка, ;

_. - приведенное количество населения по взвешенным веществам, =194414 чел.

Песчаная пульпа из песколовок обезвоживается на песковых площадках.

Проверим скорость воды в песколовках , по формуле

Т.к. , то песколовки подобраны правильно.

3.4 Расчет песковых площадок

Площадь площадок , определяется по формуле

где - норма песка;

 - нагрузка на площадку, принимаемая в соответствии с п. 6.3.9 [2] должно быть не более 3 м³/(м²∙год).

Количество песковых площадок должно быть не менее двух. Принимаем две площадки. Площадь одной , составляет

Соотношение ширины к длине песковых площадок составляет 1:2, т.е. размеры площадок 2×(13×27) м.

Принимаем высоту ограждающего валика равную 2м.

.5 Расчет первичных отстойников

На станции были запроектированы четыре первичных радиальных отстойника диаметром 18 м ( рисунок 3.4).

Исходные данные для перерасчёта количества отстойников с учётом увеличения расхода сточных вод:

−       максимальный часовой приток сточных вод Q_max.h=2644,1м³/час;

−       решетки эскалаторного типа задерживают 10% взвешенных веществ, приходящих на очистную станцию, следовательно концентрация взвешенных веществ ,мг/л, приходящихся на отстойники будет равна

Расчёт отстойников производится по кинетике выпадения взвешенных веществ с учётом необходимого эффекта осветления.

В соответствии с п.6.5.3 [2] концентрация взвешенных веществ b_cdp в осветленной воде, подаваемой на биологическую очистку, не должно превышать 150 мг/л.

Первичные отстойники могут обеспечивать эффект осветления от 50-60%.

Так как , то принимаем эффект очистки Э=50%.

- устройство для сгребания с поверхности воды плавающих веществ;

- жиросборник; 3 - трубопровод для отвода плавающих веществ;

4 - трубопровод для подвода сточных вод на осветление;

5 - иловый приямок; 6 - ферма со скребками; 7 - трубопровод для отвода сырого осадка; 8 - канал отвода осветлённой воды.