Очистные сооружения канализации

Очистные сооружения канализации

Пояснительная записка

 к курсовому проекту

по дисциплине «Водоотведение и очистка сточных вод»

 

 

  Студент гр. ВВ-08-02                                                         Ю.Ю. Лаптева

 

 Руководитель д-р техн. наук, проф.                                     В. Н. Зенцов

 

Уфа 2012

Содержание                   

                                                                                                                                                 

Введение……………………………………………………………………………...4

1. Расчет состава и свойств сточных вод …………………………………............5

2. Определение необходимой степени очистки сточных вод……………………6

     2.1Определение коэффициента смешения……………………………….....6

    2.2 Определение необходимой степени очистки по взвешенным        

            веществам................................................................................................... 8

     2.3 Определение необходимой степени очистки по БПК_полн………….…...9

    2.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по   

           растворенному кислороду………………………………………………10

     2.5Определение необходимой степени очистки сточных вод по                      

 температуре ……………………………………………………………………….………. 11

3. Расчет технологической схемы ступени механической очистки сточных вод ……………………………………………………………………...………...…..11

3.1 Выбор приемной камеры……………...………………………………...11      

3.2 Подбор решеток……………………………………….......……….........11

3.3 Расчет и подбор песколовок ………………..…………………………12

3.4 Расчет о подбор первичных отстойников…………..……….……........13

      3.5 Расчет распределительной чаши……………..………….……………..15

4.  Расчет сооружений биологической очистки…………….……….……...…....15

4.1 Аэротенк…..……………………………………………………………..15

 4.2 Расчет и выбор вторичных отстойников………………………….......18

5 Обеззараживание сточных вод.……………………………….…………...........19

6 Насыщение сточных вод кислородом ……………....………...………….…….20

7 Выпуск сточных вод…………………………………………….……….………20

8. Расчёт технологической схемы обработки осадков сточных вод……..……. 22

      8.1 Определение расчетного количества осадков сточных вод……...…22

   8.2 Илоуплотнители………...……………………………………………..23

8.3 Иловые площадки……………………………………………………..25

Список использованных источников………………………………...………….27

Введение

Очистные сооружения канализации представляют собой ряд инженерным сооружений, предназначенных для последовательной очистки, обеззаражива-ния и выпуска сточной воды в водоём, а также для обработки и утилизации осадка.

Сточные воды, поступающие в канализацию, содержат большое количество различных загрязнений, которые по происхождению делятся на минеральные, органические и бактериальные. Сооружения для очистки сточных вод располагают таким образом, что вода проходит их последовательно, одно за другим.

 Очистка сточных вод производится методами:

1) механическими;

2) физико–химическими;

3) биологическими.

  Сооружения для очистки сточных вод располагают таким образом, что вода проходит их последовательно, одно за другим.

В сооружения для механической очистки сначала удаляются наиболее тяжёлые и крупные взвеси. Далее по технологической схеме следуют сооруже-ния для биологической очистки. Они удаляют коллоидно-растворенные органические вещества. Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод применяют их обеззараживание (дезинфекцию). После биологической очистки сточная вода поступает во вторичный отстойник, где происходит окончательное осветление. Сооружения для обработки осадка располагаются также в определённой последовательности.

Определение необходимой степени очистки.

Определение необходимой степени очистки по растворенному в воде кислороду.

 

Расчёт ведем по формуле:

        a∙Q_p∙O₂=(a∙L_p∙Q_p∙+ q_ст∙ L_ст)∙K_пдк=(a∙Q_p+q_ст) ∙O₂^пдк

где:

L_р - БПК_пол речной воды;

L_св - БПК_пол сточных вод;

О₂ - концентрация кислорода в речной воде;

О_пдк - предельно допустимая концентрация кислорода, равная 4 мг/л;

 

Перед выпуском сточных вод в водоем необходимо предусмотреть насыщение воды кислородом в барботажных устройствах.

 

Решётки

Решётки применяют для улавливания из поступающих сточных вод крупноразмерных отбросов, являющихся отходами хозяйственно-бытовой и производственной деятельности.

Исходя из пропускной способности очистных сооружений, выбираем типовую решетку с механическими граблями.

 

Таблица 4- Механизированная решетка

Пропускная способность, м3∕сут.	Марка	Размеры, мм	Число решеток рабочих(резервных)
25000-35000	МГ-11Т	1000×1600	2 (1)

 

 

Песколовки

 

Для улавливания из сточных вод песка и других минеральных нерастворённых загрязнений крупностью более 0,2-0,25 мм применяют песколовки, подразделяемые на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости (тангенциальные и аэрируемые).

Исходя из производительности по таблице [3] принимаем горизонтальную  песколовку с прямолинейным движением воды.

Расчет горизонтальных песколовок заключается в определении размеров их поперечного сечения и длины.

Длина песколовки определяется по формуле:

где K_s — коэффициент, принимаемый по табл. 27 [1];

H_s — расчетная глубина песколовки, м, прини­маемая для аэрируемых песколовок равной половине общей глубины;

v_s — скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28 [2];

u ₀ — гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуе­мого диаметра задерживаемых частиц песка.

 

Необходимую площадь поверхности песколовки находят по формуле:

где q_max - максимальный секундный расход сточной воды, м³/с;

Общая ширина песколовки опредяется:

Типовой проект горизонтальных песколовок принимаем по табл.11.3 [2].

 

Таблица 5 - Горизонтальная песколовка с плоским днищем и прямолинейным движением воды

Пропускная способность м3/ч	Число отделений	Размеры, м
		Длина	Ширина отделения	Наполнение (глубина проточной части)
50000	2	15	2,8	0,55

 

 

Первичные отстойники

 

Для улавливания из сточных вод взвешенных веществ, предварительного их осветления перед поступлением на биологическую очистку применяют первичные отстойники.

Для удаления взвешенных веществ применяется первичный радиальный отстойник.

Необходимый эффект осветления воды по взвешенным веществам

,

 

где - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в первичный отстойник, мг/л;

- концентрация взвешенных веществ на выходе из первичного отстойника.

Принимаем горизонтальные отстойники, так как производительность очистных сооружений 30450 м³/сут.

Расчетное значение гидравлической крупности, мм/с, определяется по формуле:

,

 

где  - глубина проточной части в отстойнике, принимаемая согласно [1] равной 3,5 м;

 - коэффициент использования объема проточной части отстойника, равный 0,5;

- продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h₁=500мм, равная 1800с;

 - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, равный 0,2.

.

 

Производительность одного отстойника q_set, м³/ч, следует определять исходя из заданных гео­метрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод. Для горизонтальных отстойников:

 

где К _set — коэффициент использования объема, при­нимаемый по табл. 31;

 L_set — длина секции, отделения, м;

 B_set — ширина секции, отделения, м;

 v_tb — турбулентная составляющая, мм/с, при­нимаемая по табл. 32 в зависимости от скорости потока в отстойнике v_w, мм/с;

 

где V_set - скорость движение жидкости в отстойнике, м/с;

Ширина секции находится по формуле:

Общее количество отстойников:

Таблица 6 - Основные характеристики горизонтальных отстойников

 

Номер типового проекта	Размеры отделения, м			Расчетная пропускная способность при Т=1,5ч, м3/ч
	ширина	длина	глубина зоны отстаивания
902-2-241	9	30	3,1	3200

 

 

Распределительная чаша.

В данном курсовом проекте принимаем распределительную чашу диаметром 2м.

 

Вторичные отстойники

 

Гидравлическая нагрузка на поверхность вторичных отстойников 

,

 

где H_set=3,5 м – глубина проточной части в отстойнике, м;

К_set– коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для горизонтальных отстойников – 0,4 м;

 

Общая площадь всех вторичных отстойников

,

Количество отстойников

 

Принимаем число отделений равное 6 и по таблице 12.5[2] подбираем типовой радиальный отстойник.

Таблица 8- Основные параметры типового радиального отстойника

 

Номер типового проекта	Диаметр, м	Глубина	Объем зоны, м3		Пропускная способность, м3/ч., при времени отс. 1,5 ч.
			отстойника	осадка
902-2-89/75	30	3,7	2190	440	1460

 

 

Обеззараживание сточных вод

 

Принимаем дозу хлора равной Д=3 г/м.Найдём расход хлора за 1 ч при максимальном расходе по формуле:

;

где К - коэффициент запаса, равный 1,5.

кг/ч;

Принимаем из таблицы 14.2[3] одну хлораторную с пропускной способностью 10 кг хлора/час.

 

Таблица 9 - Основные характеристики хлораторной

Пропускная способность, кг хлора в 1ч.	Вместимость склада хлораторной, т	Тара для доставки жид. хлор
10	8	Контейнеры

 

Для смешения хлора со сточной водой применяем смеситель типа лоток Паршаля из таблицы 16.2[2].

 

Таблица 10 - Основные размеры смесителя типа лоток Паршаля и потери напора в нем.

Пропускная способность смесителя, м3/сут	Ширина горловины, мм	Ширина подводящего лотка, В, м	Длина лотка, м	Общая длина смесителя L, м	Потери напора, Δh, м
7000-32000	500	600	6,1	13,63	0,2

 

В качестве контактных резервуаров применим резервуар из таблицы 4.63[3].

   

Таблица 11 - Контактный резервуар

Пропускная способность, тыс. м3/сутки	Число отделений	Размеры, м
		ширина	длина	глубина
35	3	6	18	2,8

 

Продолжительность пребывания воды в контактном резервуаре:

 

  6 Сооружения по насыщению очищенных сточных вод кислородом

 

Перед спуском очищенных сточных вод в водный объект производят насыщение их кислородом. В данном курсовом проекте аэрация производится естественная, с помощью открытых лотков, устанавливаемых в конце сооружений по каскадной схеме.

Выпуск сточных вод

Для выпуска очищенных сточных вод в водоём применяют два типа выпусков: береговой и русловый.

В зависимости от глубины принимаем русловый выпуск. Контрольный (последний) колодец должен находиться за пределами прибрежной защитной полосы, ширина которой устанавливается в соответствии с «Водным Кодексом Российской Федерации» (от 3 июня 2006 г. № 74-ФЗ) в зависимости от уклона: 30 м для плоского рельефа или отрицательного уклона, 40 м – при уклоне до mmax градусов, 50 м – для больших уклонов. В соответствии с этим же кодексом ширина водоохраной зоны для крупных рек длиной более 50 км – 200 м. В этой зоне разрешено строительство ОСК при обеспечении полной герметичности сооружений и трубопроводов. Русловые выпуски подразделяются на сосредоточенные, рассеивающие и эжекторные. Для сброса сточных вод в реки всегда целесообразно применять рассеивающие выпуски. Открытый рассеивающий выпускной оголовок представляет собой горизонтально расположенную конусную трубу, в которой сделан вырез на боковой поверхности (1/3 по длине окружности), снабжённый поперечными направляющими. Сточная струя, попадая в камеру оголовка, рассекается направляющими, в результате чего осуществляется равномерный сброс стоков по фронту сооружения. Наиболее благоприятные условия наблюдаются при скорости течения речного потока большей, чем скорость истечения сточной жидкости из оголовка. Обтекающий речной поток в зоне истечения будет создавать область пониженного давления, при этом возникает эффект эжекции, способствующий интенсификации разбавления сточных вод.

 

Илоуплотнители

Масса сырого осадка по сухому веществу выпавшего в первичных отстойниках и удаляемого на дальнейшую переработку Q_mud, т/сут., определяем по формуле

 м³/ч,

 

где - концентрация взвешенных веществ перед первичными отстойниками, мг/л.;

  - концентрация взвешенных веществ на выходе из первичного отстойника, принимаемая равной 150 мг/л;

  - суточный расход сточных вод, м³/сут.

  - плотность осадка;

  P_mud – влажность осадка;

 м³/ч.

 

Сырой осадок отводится один раз в сутки под гидростатическим напором по трубопроводу диаметром не менее 200 мм.

Масса избыточного активного ила по сухому веществу Q_сух, т/сут., составит

,

 

 

где - прирост активного ила, мг/л.

,

 

 

Максимальный приток избыточного активного ила, м³/сут

,

 

где =4 -концентрация уплотнённого избыточного активного ила, г/м³.

 

Объем избыточного активного ила

W=Q_иаи/27=121,7/27=4,5 м³/сут

 

Общий расход сырого осадка и избыточного активного ила

=4,5 +6,27*24=154,98 м³/cут.

 

Годовой объём осадка, м³/год.

,

 

 

По сухому веществу, т/сут.

,

 

- зольность активного ила, % (в среднем 30%).

 

Годовая масса сухого осадка, т/год.

,

 

 

В качестве илоуплотнителей принимаем 1 вертикальных отстойника диаметром 9 м.

 

Иловые площадки.

Площадь иловых площадок определяется следующим образом.

,

 

где - количество осадка, м³, подаваемое на иловые площадки в год;

-климатический коэффициент, принимаемый по черт. 3 [1]; 

-нагрузка на иловую площадку, м³/м² год, принимаемый по табл. 64 [1].

 

.

 

Принимаем иловую площадку на естественном основании площадью 2,2 га.

 

Компостирование осадков согласно п. 6.403 [1] следует осуществлять в смеси с наполнителями (твердыми бытовыми отходами, торфом, опилками, листвой, соломой, молотой корой) или готовым компостом. Соотношение компонентов смеси обезвоженных осадков сточных вод и твердых бытовых отходов составляет 1:2 по массе, а с другими указанными наполнителями – 1:1 по объему с получением смеси влажностью не более 60 %.

 

 

Очистные сооружения канализации

Пояснительная записка

 к курсовому проекту

по дисциплине «Водоотведение и очистка сточных вод»

 

 

  Студент гр. ВВ-08-02                                                         Ю.Ю. Лаптева

 

 Руководитель д-р техн. наук, проф.                                     В. Н. Зенцов

 

Уфа 2012

Содержание                   

                                                                                                                                                 

Введение……………………………………………………………………………...4

1. Расчет состава и свойств сточных вод …………………………………............5

2. Определение необходимой степени очистки сточных вод……………………6

     2.1Определение коэффициента смешения……………………………….....6

    2.2 Определение необходимой степени очистки по взвешенным        

            веществам................................................................................................... 8

     2.3 Определение необходимой степени очистки по БПК_полн………….…...9

    2.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по   

           растворенному кислороду………………………………………………10

     2.5Определение необходимой степени очистки сточных вод по                      

 температуре ……………………………………………………………………….………. 11

3. Расчет технологической схемы ступени механической очистки сточных вод ……………………………………………………………………...………...…..11

3.1 Выбор приемной камеры……………...………………………………...11      

3.2 Подбор решеток……………………………………….......……….........11

3.3 Расчет и подбор песколовок ………………..…………………………12

3.4 Расчет о подбор первичных отстойников…………..……….……........13

      3.5 Расчет распределительной чаши……………..………….……………..15

4.  Расчет сооружений биологической очистки…………….……….……...…....15

4.1 Аэротенк…..……………………………………………………………..15

 4.2 Расчет и выбор вторичных отстойников………………………….......18

5 Обеззараживание сточных вод.……………………………….…………...........19

6 Насыщение сточных вод кислородом ……………....………...………….…….20

7 Выпуск сточных вод…………………………………………….……….………20

8. Расчёт технологической схемы обработки осадков сточных вод……..……. 22

      8.1 Определение расчетного количества осадков сточных вод……...…22

   8.2 Илоуплотнители………...……………………………………………..23

8.3 Иловые площадки……………………………………………………..25

Список использованных источников………………………………...………….27

Введение

Очистные сооружения канализации представляют собой ряд инженерным сооружений, предназначенных для последовательной очистки, обеззаражива-ния и выпуска сточной воды в водоём, а также для обработки и утилизации осадка.

Сточные воды, поступающие в канализацию, содержат большое количество различных загрязнений, которые по происхождению делятся на минеральные, органические и бактериальные. Сооружения для очистки сточных вод располагают таким образом, что вода проходит их последовательно, одно за другим.

 Очистка сточных вод производится методами:

1) механическими;

2) физико–химическими;

3) биологическими.

  Сооружения для очистки сточных вод располагают таким образом, что вода проходит их последовательно, одно за другим.

В сооружения для механической очистки сначала удаляются наиболее тяжёлые и крупные взвеси. Далее по технологической схеме следуют сооруже-ния для биологической очистки. Они удаляют коллоидно-растворенные органические вещества. Для ликвидации бактериального загрязнения сточных вод применяют их обеззараживание (дезинфекцию). После биологической очистки сточная вода поступает во вторичный отстойник, где происходит окончательное осветление. Сооружения для обработки осадка располагаются также в определённой последовательности.