Однако относительно небольшая потребляемая электрическая мощность (15-60 Вт) ограничивает их применение в установках небольшой Производительности для обеззараживания воды.

Исследования показали, что для обеззараживания воды могут быть использованы аргон-ртутные лампы низкого давления (так называемые "бактерицидные") и ртутно-кварцевые лампы высокого давления.

Лампы высокого давления (по сравнению с лампами низкого давления) обладают более высокой мощностью УФ-излучения, но и более низким энергетическим коэффициентом полезного использования излучения. Влияние УФ-установок на сточные воды зависит от типа ламп. Лампы с высокой энергией излучения и "размытым" спектром излучаемых волн наряду с бактерицидным эффектом обладают эффектом окислительного воздействия. Механизм такого воздействия заключается в образовании свободных радикалов и пероксида водорода при фотолизе. Распад пероксида водорода в сточной воде сопровождается образованием вторичных свободных радикалов, вовлечением кислорода и растворенных в воде ионов металлов в процессы окисления загрязняющих веществ. Негативным последствием "размытого" спектра является процесс интенсивного потемнения кварцевых чехлов под действием излучения, что снижает КПД и срок использования ламп. [1]

Обеззараживание воды ультразвуком приводит к возникновению в жидкости специфических физических, химических и биологических эффектов - кавитация, капиллярный эффект, диспергирование, эмульгирование, дегазация, локальный нагрев. Бактерицидное действие ультразвука связанно в основном с кавитацией. Лопающийся кавитационный пузырек создает ударную волну с импульсным давлением до нескольких тысяч атмосфер и температурой до 5000К. Если ударная волна встречает на своем пути препятствие, то она разрушает его поверхность. Однако затраты энергии при обеззараживании сточных вод ультразвуком в несколько тысяч раз выше чем при УФ облучении.[13] Поэтому применение ультразвука в практике очистки сточных вод пока не может быть обоснованно.

3. Методы механического обезвоживания осадков сточных вод

Обезвоживание осадков на иловых площадках для очистных станций средней и большой пропускной способности часто оказывается невозможным из-за отсутствия свободных земельных площадей для устройства иловых площадок. Для больших городов с развитой инфраструктурой использование процессов естественной сушки осадков нерационально, как с экономической, так и экологической точек зрения. На сегодняшний момент Механическое обезвоживание осадков на вакуум-фильтрах, фильтр-прессах и центрифугах является оптимальным методом их переработки.

На сегодняшний день осадки обезвоживают механическим путем, Используя для этой цели вакуум-фильтры, фильтр-прессы и центрифуги.

Методы и аппараты, применяемые для обезвоживания осадков Сточных вод, можно классифицировать по виду механического воздействия на их структуру:

обезвоживание осадков под разряжением;

обезвоживание осадков под давлением;

* обезвоживание осадков в центробежном поле.

3.1 Обезвоживание осадков на вакуум-фильтрах

До недавнего времени основными аппаратами для механического обезвоживания, производящимися в России, являлись барабанные вакуум-фильтры. На них обрабатывались практически любые виды осадков. Различают обычные барабанные, барабанные со сходящим полотном, дисковые и ленточные вакуум-фильтры.

Барабанный вакуум-фильтр - вращающийся горизонтально расположенный барабан, частично погруженный в корыто с осадком (Рисунок 3.1.1).

Барабан имеет две боковые стенки: внутреннюю сплошную и наружную перфорированную, обтянутую фильтровальной тканью. Пространство между стенками разделено на 16-32 секции, не сообщающиеся между собой. Каждая секция имеет отводящий коллектор, входящий в торце в цапфу, к которой прижата неподвижная распределительная головка. В зоне фильтрования осадок фильтруется под действием вакуума. Затем осадок просушивается атмосферным воздухом. Фильтрат и воздух отводятся в общую вакуумную линию. В зоне съема осадка в секции подается сжатый воздух, способствующий отделению обезвоженного осадка от фильтровальной ткани. Осадок снимается с барабана ножом. В зоне регенерации ткань продувается сжатым воздухом или паром. Для улучшения фильтрующей способности ткани через 8-24 ч работы фильтр регенерируют - промывают ингибированной кислотой или растворами ПАВ.

Рисунок 3.1.1 - Барабанный вакуум-фильтр

1 - перфорированный барабан; 2 - латунная сетка; 3 - фильтровальная ткань; 4 - слой осадка; 5 - нож для съема кека; 6 - резервуар для осадка; 7 - качающаяся мешалка; 8 - камеры барабана; 9 - соединительные трубки; 10 - вращающаяся часть распределительной головки; 11 - неподвижная часть распределительной головки; 12 - подача осадка на обезвоживание; 13 - отведение кека; I - зона фильтрования и отсоса фильтрата; II - зона съема кека; III-зона регенерации фильтровальной ткани

Для обезвоживания осадков используют также барабанные фильтры со слоем вспомогательного вещества с площадью фильтрования соответственно 5, 10, 30, 40 м². Слой (0,2-1,0 мм) вспомогательного вещества Обычно намывают на фильтровальную ткань. Тонкий слой вспомогательного вещества предотвращает кальматацию фильтровальной ткани осадком и обеспечивает условия полного удаления обезвоженного осадка и вспомогательного вещества с фильтровальной ткани, а также высокое качество фильтрата. При этом повышается производительность вакуум-фильтра за счет сокращения длительности фильтрования, снижаются затраты на фильтровальную ткань.

В качестве вспомогательного вещества рекомендуется облученная Каменноугольная зола с размером фракций 0,05-0,45 мм, перлит, диатомит и др. Такие фильтры значительно улучшают процесс фильтрования осадков сточных вод.

Следует отметить, что способ фильтрования труднофильтруемых суспензий через слой вспомогательного вещества весьма эффективен. Производительность такого вакуум-фильтра в 3-4 раза больше, чем при фильтровании через ткань. Продолжительность вспомогательных операций составляет 10% от продолжительности фильтрования. Этот метод довольно широко используется для фильтрования осадков промышленных предприятий.

Для нормальной работы вакуум-фильтров необходимо вспомогательное оборудование: вакуум-насосы, воздуходувки, ресиверы, центробежные насосы и устройства, обеспечивающие постоянное питание вакуум-фильтра.

Схема установки барабанного вакуум-фильтра и вспомогательного оборудования показана на Рисунок 3.1.2. Осадок на вакуум-фильтр подается насосом через дозатор. Фильтрат вместе с воздухом из вакуум-фильтра отродится к ресиверу. В ресивере разделяются фильтрат и воздух. Для создания вакуума применяют мокровоздушные вакуум-насосы.



Рисунок 3.1.2 - Схема установки барабанного вакуум-фильтра

1 - резервуар для осадка; 2 - насос для подачи осадка; 3 - дозатор; 4 - вакуум-фильтр; 5 - ресивер; 6 - воздуходувка; 7 - вакуум-насос; 8 - насос для откачки фильтрата; 9 - резервуар фильтрата; 10 - переливные трубопроводы; 11 трубопровод опорожнения; 12 - подача реагентов

Кроме широко применяемых барабанных вакуум-фильтров, используются (в основном для обезвоживания осадков производственных сточных вод) ленточные вакуум-фильтры и листовые фильтры. Ленточные вакуум-фильтры применяют для обезвоживания быстро расслаивающихся осадков, преимущественно минерального происхождения, таких как окалинa, осадки газоочисток доменного и конвертерного цехов. Фильтр (Рисунок 3.1.3) имеет бесконечную резиново-тканевую ленту, натянутую на двух барабанах, и фильтровальный стол. Щелевое отверстие, расположенное посередине стола, сообщается с вакуум-камерой. Лента имеет поперечные рифления и продольные сквозные прорези. Фильтровальная ткань укладывается на ленту и закрепляется в пазах резиновым шнуром. Верхняя рабочая ветвь ленты протягивается по столу так, что ее продольные прорези совпадают со щелевым отверстием стола. Фильтрат отводится с внутренней стороны ткани по поперечным пазам и через продольные отверстия поступает в вакуум-камеру и сборный коллектор. При фильтровании быстросаждающиеся крупные частицы образуют подслой, который улучшает условия фильтрования и повышает пропускную способность фильтра.



Рисунок 3.2.1 - Ленточный вакуум-фильтр

1 - фильтровальная ткань; 2 - направляющие для фильтровальной ткани; 3 - барабан; 4 - лоток для подачи осадка; 5 - фильтровальный стол;6 - прорезиненная лента; 7 - сборный коллектор фильтрата; 8 - поперечный желоб для отвода фильтрата; 9 - продольная прорезь; 10 - направляющие для ленты; 11 - резиновый шнур

3.2 Обезвоживание осадков сточных вод на фильтр-прессах

В последнее время фильтр-прессы находят довольно широкое распространение для обезвоживания осадков сточных вод. Их применяют для обработки сжимаемых аморфных осадков. По сравнению с вакуум-фильтрами, при прочих равных условиях после обработки на фильтр-прессах получаются осадки с меньшей влажностью. Фильтр-прессы применяют в тех случаях, когда осадок направляют после обезвоживания на сушку или сжигание или когда необходимо получить осадки для дальнейшей утилизации с минимальной влажностью.

Различают рамные, камерные, мембранно-камерные, ленточные, барабанные и винтовые (шнековые) фильтр-прессы.

Рамный фильтр-пресс имеет набор вертикально расположенных чередующихся плит и рам. Между поверхностями плит и рам проложена фильтровальная ткань. Сначала собирают комплект рам и плит, загружают камеры осадком и отжимают его. Затем рамы и плиты поочередно отодвигают, и обезвоженный осадок сбрасывают в бункер. Рамные фильтр-прессы имеют низкую пропускную способность. Кроме того, выгрузка осадка из фильтра обычно производится вручную. В настоящее время эти фильтры практически не применяются.

Фильтр-прессы ФПАКМ (фильтр-пресс, автоматизированный камерный модернизированный) находят довольно широкое распространение. Они выпускаются промышленностью серийно и имеют площадь поверхности фильтрования 2,5-50 м. Фильтр состоит из нескольких фильтровальных плит и фильтрующей ткани, протянутой между ними с помощью направляющих роликов. Поддерживающие плиты связаны между собой вертикальными опорами, воспринимающими нагрузку от давления внутри фильтровальных плит. В натянутом состоянии ткань поддерживается с помощью гидравлических устройств. Каждая фильтровальная плита (Рисунок 3.2.1) состоит из верхней и нижней частей. Нижняя часть перекрыта перфорированным листом, под которым находится камера приема фильтрата: На перфорированном листе находится фильтровальная ткань. Верхняя часть представляет собой раму, которая при сжатии плит образует камеру, куда подается осадок. В верхней части расположена эластичная водонепроницаемая диафрагма.

В камеру по коллектору подаются осадок и воздух (положение А). По каналам фильтрат и воздух отводятся в коллектор. Затем осадок отжимается диафрагмой, для чего в полость нагнетается вода под давлением (положение Б). После этого раздвигаются плиты (положение В), передвигается фильтровальная ткань и кек снимается с нее ножами, ткань промывается и очищается в камере регенерации ткани.



Рисунок 3.2.1 - Схема фильтр-пресса ФПАКМ:

1 - верхняя часть плиты; 2 - перфорированный лист; 3 - камера для приема фильтрата; 4 - нижняя часть плиты в виде рамы; 5 - камера для осадка; 6 - эластичная водонепроницаемая диафрагма; 7 - фильтровальная ткань; 8 и 10 - каналы; 9 - коллектор для подачи осадка; 11 - коллектор для отвода фильтрата и воздуха; 12 - полость для воды

При необходимости перед подачей на фильтр-пресс в осадок вводятся химические реагенты - хлорное железо, известь, полиакриламид и др.

Наиболее эффективно обезвоживаются на камерных фильтр-прессах осадки производственных сточных вод минерального происхождения. Осадки городских сточных вод обезвоживаются хуже.

Пропускная способность фильтр-прессов и влажность кека при Обезвоживании осадков городских сточных вод зависят от вида обрабатываемого осадка

При фильтр-прессовании подачу осадка производят под давлением не менее 0,6 МПа; расход сжатого воздуха на просушку осадка - 0,2 м³ /мин на 1 м² фильтровальной поверхности; давление сжатого воздуха - 0,6 МПа; расход промывной воды - 4 л/мин на 1м² поверхности; давление промывной воды - 0,3 МПа.

Применяются также ленточные фильтр-прессы. Они относительно просты и по конструкции, и в эксплуатации. Принципиальная схема горизонтального пресса показана на Рисунок 3.2.2. Пресс имеет нижнюю горизонтальную фильтрующую ленту и верхнюю прижимную ленту. Фильтрование и отжим осуществляются в пространстве между этими лентами. Обезвоженный осадок срезается ножом и сбрасывается в конвейер. Фильтрующая лента промывается водой, подаваемой по трубопроводу 8. Фильтрат и промывная вода отводятся по трубопроводу 6. Имеются также конструкции вертикальных ленточных фильтр-прессов.

Рисунок 3.2.2 - Схема горизонтального ленточного фильтр-пресса

1- подача осадка; 2 - камера смешения; 3 - прижимная лента; 4 - емкость для обезвоженного осадка; 5 - фильтрующая лента; 6 - труба для отвода фильтрата и промывной воды; 7 - сборник фильтрата; 8 - трубопровод для подачи промывной воды

3.3 Центрифугирование осадков

Находит все большее распространение. Достоинствами этого метода являются простота, экономичность и управляемость процессом. После обработки на центрифугах получают осадки низкой влажности.

Более концентрированный осадок первичных отстойников разделяется в центробежном поле лучше, чем сброженная смесь осадка и ила, и значительно лучше, чем активный ил.

Центрифугирование - разделение фаз в поле центробежных сил. Критерием влагоотдачи при центрифугировании является индекс центрифугирования. При значениях индекса центрифугирования больше 7 перед центрифугированием требуется кондиционирование осадка. Самым рациональным способом является кондиционирование катионными полиэлектролитами.

Центрифугирование осадков производится с применением минеральных коагулянтов и флокулянтов или без них. При использовании флокулянтов осадок после обезвоживания имеет меньшую влажность, а центрифуга - большую пропускную способность; фугат, образующийся при центрифугировании, имеет меньшую загрязненность. Но поскольку промышленностью выпускается ограниченное число флокулянтов, для обработки осадков сточных вод они применяются редко. При центрифугировании осадков без применения флокулянтов образующийся фугат имеет высокие значения БПК, ХПК и содержание взвешенных веществ. Для дальнейшей обработки фугат обычно направляется на сооружения биологической очистки, увеличивая тем самым нагрузку на них.

Работа центрифуг характеризуется такими показателями, как производительность, эффективность задержания сухого вещества и влажность обезвоженного осадка (кека). Показатели работы центрифуги зависят от геометрических размеров ротора, скорости его вращения, диаметра сливного цилиндра, влажности осадка, плотности и дисперсионного состава его твердой фазы и других факторов.

Центрифуги по методу центрифугирования принято разделять на фильтрующие и осадительные.

В отечественной практике для обработки осадков сточных вод применяют серийные, непрерывно действующие осадительные горизонтальные центрифуги типа ОГШ (Рисунок 3.3.1). Основными элементами центрифуги являются конический ротор со сплошными стенками и полый шнек. Ротор и шнек вращаются в одну сторону, но с разными скоростями. Под действием центробежной силы нерастворенные частицы осадка отбрасываются к стенкам ротора и вследствие разности частоты вращения ротора и шнека перемещаются к отверстию в роторе, через которое обезвоженный осадок попадает в бункер кека. Образовавшаяся в результате осаждения нерастворенных частиц исходная фаза (фугат) отводится через отверстия, расположенные с противоположной стороны ротора. В настоящее время налажен выпуск центрифуг этого типа с расчетной производительностью по суспензии до 30 м³/ч.

Рисунок 3.2.1 - Осадительная центрифуга

1 - трубопровод для подачи осадка; 2 - отверстия для выгрузки фугата; 3 - выпуск фугата; 4 - отверстие для поступления осадка в ротор; 5 - выгрузка кека; 6 - ротор; 7 - полый шнек; 8 - отверстия для выгрузки кека

Эффективность задержания твердой фазы осадков и влажность кека зависят от характера обезвоживаемого осадка. Наибольшее количество взвешенных веществ содержится в фугате при центрифугировании активного ила. При обезвоживании осадков на центрифугах возникают проблемы дальнейшей обработки образующегося фугата

В НИИ КВОВ разработан ряд технологических процессов обезвоживания осадков на центрифугах.

Разработана схема раздельного центрифугирования сырого осадка первичных отстойников и активного ила. По этой схеме фугат сырого осадка сбрасывается в первичные отстойники, а фугат активного ила используется в качестве возвратного ила в аэротенках. При подаче фугата сырого осадка в первичные отстойники необходимо увеличивать продолжительность отстаивания сточной жидкости до 4,5 ч. По этой схеме из состава очистных сооружений исключаются илоуплотнители. На центрифугу подается весь активный ил или часть его.

Разработана также схема центрифугирования сырого осадка из первичных отстойников с последующей аэробной стабилизацией фугата в смеси с неуплотненным избыточным активным илом и центрифугированием уплотненной сброженной смеси. По этой схеме период аэробной стабилизации в минерализаторе составляет 6-8 сут, продолжительность уплотнения сброженной смеси - 6-8 ч, а влажность уплотненного осадка - 97,5%. Сопоставление методов и аппаратов для механического обезвоживания осадков показывает, что каждый из них имеет определенные преимущества и недостатки. При выборе аппаратов для обезвоживания осадков сточных вод большое значение имеет увязка их параметров и режима работы со всей технологической схемой обработки и утилизации осадков, а также с работой сооружений по очистке сточных вод.

Если обезвоживанию подвергается сброженный в термофильных условиях осадок с последующей утилизацией в качестве удобрения, то целесообразно применять центрифуги или ленточные фильтр-прессы с флокулянтами. Центрифуги и ленточные фильтр-прессы эффективно применять также на очистных сооружениях пропускной способностью до 100 тыс. м³/сут с последующим компостированием или химическим обеззараживанием обезвоженного осадка. Если применяется тепловая обработка осадка перед его обезвоживанием или сжигание обезвоженного осадка, то для обезвоживания осадков целесообразно применять камерные или рамные фильтр-прессы.

Выбор технологической схемы обработки осадков должен производиться на основании технико-экономических обоснований с учетом конкретных местных условий, свойств осадков, обеспеченности реагентами, топливом и технологическим транспортом, возможности и эффективности утилизации переработанного осадка и т.п.

4. Экономическое сравнение вариантов

В дипломном проекте рассматривается 2 технологических схемы доочистки сточных вод. В первой схеме используется строительство двухслойных фильтров на базе существующих КЗФ. Во второй схеме, реконструкция существующих каркасно-засыпных фильтров. Для сравнения вариантов с экономической точки зрения необходимо определить годовые эксплуатационные затраты. Характеристики фильтров приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Технические параметры фильтров доочистки сточных вод

Параметр	Ед. измерения	КЗФ	ДСФ
Производительность	м3/сут	69000	69000
Площадь фильтрации	м2	309,6	440
количество фильтров	шт.	8	10
площадь одного фильтра	м2	50,3	50,3
количество промывной воды общее	м3	1616	4530
количество промывной воды на один фильтр	м3	202	453
скорость фильтрации при нормальном режиме	м/ч	10	8
скорость фильтрации при форсированном режиме	м/ч	15	10
время фильтроцикла	ч	20	24
кол-во промывок	шт.	1,2	1
Расход промывочной воды	м3/сут	1939,2	4530
высота загрузки	м	3,2	1,2
эффект очистки по БПК	%	70	70
по взвешенным веществам	%	80	80

4.1 Определение капитальных затрат

Под капитальными затратами понимается вложение денежных средств в новое строительство и приобретение, реконструкцию, расширение и техническое перевооружение мощностей уже действующих объектов основных средств.

Капитальные затраты на реконструкцию очистных сооружений канализации определяем на основе локальных смет для каждого варианта (приложение А). В ценах 1-го квартала 2010г. стоимость капитальных вложений составит

1-й вариант 16402.011 тыс.руб

2-й вариант 8282.348 тыс.руб

4.2 Определение эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы складываются из следующих составляющих

- затраты на электроэнергию

- текущий ремонт

- заработная плата производственного персонала

- начисление на социальное страхование

- начисление в фонд медицинского страхования

- начисление в пенсионный фонд

- прочие непредвиденные расходы.

4.2.1 Определение годовых затрат на электроэнергию

Электроэнергия в обеих схемах расходуется для перекачки промывной воды и подачи воды на фильтрование. Оплата потребляемой энергии производится по одноставочному тарифу, если суммарная мощность не превышает 1500 кВт.

Для первой схемы одновременно могут работать 3 насоса подающих воду на фильтры (N=110 кВт каждый); насос промывной воды (N=75 кВт); насос грязной промывной воды (N=45 кВт); дренажный насос (N=1,1 кВт); Общая потребляемая мощность составляет 561,1 кВт.

Годовой расход электроэнергии составит

 (4.2.1.1)

где N - мощность энергопотребляющего аппарата

Т - число часов работы агрегата в год

з - КПД электродвигателя равное 0,7

k - количество агрегатов данного типа

Для второй схемы одновременно могут работать 3 насоса подающих воду на фильтры (N=110 кВт каждый); насос промывной воды (N=160 кВт); насос грязной промывной воды (N=45 кВт); дренажный насос (N=1,1 кВт); воздуходувка для промывки (N=90 кВт). Общая потребляемая мощность составляет 626,1 кВт. Годовой расход электроэнергии определяем по формуле 3.2.1.1

Стоимость электроэнергии определяется по формуле

(4.2.1.2)

где Ц_Э - тариф за 1 кВт•ч потребляемой энергии. 1,548

для 1-го варианта

р./год

для 1-го варианта

р./год

4.2.2 Определение затрат на текущий ремонт

Затраты на текущий ремонт составляют 1% от стоимости ОПФ.

Для первой схемы

16402,011=164020 р./год

Для второй схемы

8282,348=82823р./год

4.2.3 Определение фонда заработной платы

1 вариант

- старший мастер заработная плата 132000 руб/год

- мастер заработная плата 120000 руб/год

- оператор заработная плата 114000 руб/год

- техник-электрик КИП заработная плата 138000 руб/год

- слесарь-ремонтник заработная плата 100000 руб/год

- рабочий по чистке емкостей заработная плата 102000 руб/год

итого 706000 р./год

2 вариант аналогичен.

4.2.4 Социальные отчисления

Социальные отчисления определяются в зависимости от фондов оплаты труда, результаты сведены в таблицу

Таблица 4.2.4.1 - Социальные отчисления

Наименование	количество	стоимость тыс. руб.
		1 схема	2 схема
начисление на социальное страхование	2,9	20474	20474
начисление в фонд медицинского страхования	3,1	21886	21886
страхование от несчастных случаев	0,9	6354	6354
начисление в пенсионный фонд	20	141200	141200
итого		189914	189914

4.2.5 Амортизационные отчисления

Для определения амортизационных отчислений в зависимости от срока эксплуатации используемых основных производственных фондов, устанавливают норму срока амортизации, которая определяется по формуле

, (4.2.5.6.1)

где Т - амортизационный срок эксплуатации

для 1-го варианта Т=21 год, норма амортизации составит

амортизационные отчисления составят

16402011•0,048=787296

для 2-го варианта Т=21 лет, норма амортизации составит

амортизационные отчисления составят

8282348•0,059=488658

4.2.6 Прочие непредвиденные расходы

Непредвиденные расходы определяем по формуле



Для первой схемы

р./год

Для второй схемы

р./год

Таким образом, получаем эксплуатационные расходы для каждой технологической схемы, приведенные в таблице 3.2.5.1

Таблица 4.2.6.1 - Эксплуатационные расходы

Наименование затрат	Вариант 1	Вариант 2
	количество	Стоимость, руб.	количество	Стоимость, руб.
Электроэнергия	4749000	7473744	4828000	7351452
Заработная плата	6 чел.	2027000	6 чел.	2027000
Социальные отчисления	26,9%	189914	26,9%	189914
Текущий ремонт	1%	164020	1%	82823
Прочие расходы	10% от (А+ФОТ)	149329	10% от (А+ФОТ)	119645
итого		10004007		9770834

4.3 Определение дисконтированных затрат

Для выбора наиболее экономически эффективного варианта используем показатель чистых дисконтированных затрат, определяемый по формуле

(4.3.1)

где K_i - капитальные вложения (сметная стоимость строительства)

З_i - годовые эксплуатационные затраты

t - шаг дисконтирования, примем 1 год

r - норма дисконта

Т - нормативный срок службы системы

Таблица 4.3.1 - Расчет ЧДЗ для 1-го варианта

год	капитальные	эксплуатационные	ост. Стоимость	ден. Поток	(1+r)-t	ЧДЗ
0	16402011			16402011	1	16402011
1		10004007		10004007	0,892857	11204487,84
2		10004007		10004007	0,797194	12549026,38
3		10004007		10004007	0,71178	14054909,55
4		10004007		10004007	0,635518	15741498,69
5		10004007		10004007	0,567427	17630478,54
6		10004007		10004007	0,506631	19746135,96
7		10004007		10004007	0,452349	22115672,27
8		10004007		10004007	0,403883	24769552,95
9		10004007		10004007	0,36061	27741899,3
10		10004007		10004007	0,321973	31070927,22
11		10004007		10004007	0,287476	34799438,48
12		10004007		10004007	0,256675	38975371,1
13		10004007		10004007	0,229174	43652415,63
14		10004007		10004007	0,20462	48890705,51
15		10004007		10004007	0,182696	54757590,17
16		10004007		10004007	0,163122	61328500,99
17		10004007		10004007	0,145644	68687921,11
18		10004007		10004007	0,13004	76930471,64
19		10004007		10004007	0,116107	86162128,24
20		10004007		10004007	0,103667	96501583,63
21		10004007		10004007	0,09256	108081773,7
итого	931794499,9

Таблица 4.3.2 - Расчет ЧДЗ для 2-го варианта

год	капитальные	эксплуатационные	ост. Стоимость	ден. Поток	(1+r)-t	ЧДЗ
0	8282348			8282348	1	8282348
1		9770834		9770834	0,892857	10943334,08
2		9770834		9770834	0,797194	12256534,17
3		9770834		9770834	0,71178	13727318,27
4		9770834		9770834	0,635518	15374596,46
5		9770834		9770834	0,567427	17219548,04
6		9770834		9770834	0,506631	19285893,8
7		9770834		9770834	0,452349	21600201,06
8		9770834		9770834	0,403883	24192225,19
9		9770834		9770834	0,36061	27095292,21
10		9770834		9770834	0,321973	30346727,27
11		9770834		9770834	0,287476	33988334,55
12		9770834		9770834	0,256675	38066934,69
13		9770834		9770834	0,229174	42634966,85
14		9770834		9770834	0,20462	47751162,88
15		9770834		9770834	0,182696	53481302,42
16		9770834		9770834	0,163122	59899058,71
17		9770834		9770834	0,145644	67086945,76
18	8282348	9770834		18053182	0,13004	138828352,1
19		9770834		9770834	0,116107	84153864,76
20		9770834		9770834	0,103667	94252328,53
21		9770834	-6327716	3443118	0,09256	37198924,43
итого	897666194,2

Как видно из приведенных выше таблиц выгоден вариант 2 подразумевающий реконструкцию существующих каркасно-засыпных фильтров. Однако данная схема имеет менее выгодные технологические характеристики, и кроме того ее использование в течении последних лет не удовлетворяет заказчика. В учебных целях примем к проектированию 1-ю схему с двухслойными фильтрами.

5. Расчет сооружений по доочистке сточных вод

Рельефное расположение станции не позволяло создать условий самотечной подачи воды на фильтры доочистки, поэтому в первоначальном варианте была запроектирована станция подкачки с приемным резервуаром при станции доочистки.

5.1 Подбор барабанных сеток

При установке двухслойных фильтров, согласно [7] необходимо устройство барабанных сеток для защиты фильтров от крупных механических загрязнений. Для нашего среднесуточного расхода 2875м³/ч подбираем три барабанные сетки производства завода Водмашоборудование типа БСБЗх3Ц производительностью 1200м³/ч каждая. Размер ячеек 0,5х0,5мм. диаметр барабана 2,4000мм. габаритные размеры 3000х3000х3000. масса 4240. Электродвигатель АО-51-6 мощностью 2,8кВт Поверхность барабана у сеток БСБ облучается при помощи четырех бактерицидных ламп, что предотвращает биологическое обрастание сетки и улучшает санитарные условия проведения профилактических и ремонтных работ.

5.2 Расчет двухслойных фильтров

Основные характеристики принятых к расчету фильтров

Фильтрующая загрузка

керамзит:

крупность зерен 1,2-2 мм

высота слоя 0.5м

кварцевый песок:

крупность зерен 0.7-1,6 мм

высота слоя 0.7м

Поддерживающий слой (гравий):

крупность зерен 2-40 мм

высота слоя 0.6 м

Скорость фильтрования:

при нормальном режиме 7 м/ч

при форсированном режиме 9 м/ч

Подача промывной воды:

интенсивность 15 л/(с•мІ)

продолжительность промывки 10мин

5.2.1 Определение размеров фильтра

Общую площадь фильтров определим по формуле

F_ф = q/(Т_стv_н - n_прq_пр - n_прпрv_н) (5.2.1)

где q - расчетная производительность станции

Т_ст - продолжительность работы станции в течение суток

v_н - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме

n_пр -- число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации;

q_пр -- удельный расход воды на одну промывку одного фильтра,

_пр -- время простоя фильтра в связи с промывкой

F_ф = 74000/(24•7 - 1•9,18 - 1•0,33•7)=440м²

Общее число фильтров определим по формуле

Площадь одного фильтра составит

Примем размеры в плане равными размерам существующих фильтров КЗФ 5,72 Ч8,8 (F₁=50,3 м²) Согласно [21] примем количество фильтров находящихся в ремонте N_p=1, Тогда скорость при форсированном режиме составит

Данная скорость не превышает скорости работы фильтра при форсированном режиме равной 9-10 м/ч.

5.2.2 Расчет дренажно-распределительной системы

При принятой интенсивности промывки щ=15 л/с•м² расход промывной воды для одного фильтра составит

Исходя из рекомендуемой скорости движения воды в подводящем коллекторе равной 0,8-1,2 м/с, по справочнику [22] принимаем чугунный трубопровод d=900мм, v=1.19, 1000i = 1.70.

Определим площадь фильтра, приходящуюся на одно ответвление по формуле

, (5.2.2.1)

где L - длина фильтра, 7,6м;

-Внешний диаметр коллектора распределительной системы, =932мм;

- расстояние между осями ответвлений, =0.3 м.

= 1,18 мІ

Определим расход промывной воды, поступающий через 1 ответвление распределительной системы

(5.2.2.2.)

= 17,7 л/с

Диаметр распределительных труб определим по [22], учитывая, что скорость движения через отверстия находится в пределах 1.6…2 м/с. Подбираем чугунные трубы диаметром 125 мм (V=1,45 м/с).

Общую площадь отверстий на распределительных трубах примем равной 0.3% от рабочей площади фильтра, то есть 0,151 мІ.

Число ответвлений 18 штук, тогда площадь отверстий на каждом ответвлении равна 0.151: 18=0.00838 мІ.

Так как присутствуют поддерживающие слои, то на ответвлениях трубчатого дренажа предусматриваем отверстия диаметром 10мм. Тогда число отверстий на одном ответвлении найдем по формуле

, (5.2.2.3)

где - площадь отверстий на одном ответвлении, мІ;

- диаметр отверстия, м.

=106 шт.

Отверстия располагаются в два ряда в шахматном порядке под углом 45° к низу от вертикали. Расстояние между осями отверстий 150 мм.

5.2.3 Расчет устройства для сбора и отвода воды при промывке

Для сбора и отвода воды при промывке в конструкции скорых фильтров предусматриваются сборные желоба полукруглого сечения. Расстояние между осями соседних желобов должно быть не более 2.2 м. Примем его равным 1430 мм. Всего количество желобов составит 3 шт.

Ширину желоба найдем по формуле

_жел=_жел, (5.2.3.1)

где К_жел - коэффициент, принимаемый для желобов с полукруглым лотком равным 2 (п. 6.111 [1]);

- отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, равное 1.5;

- расход воды по желобу, мі/с

(5.2.3.2)

=0,252 мі/с

где n_жел - количество желобов,

_жел=2=0.6 м

Высота прямоугольной части желоба равна

h_пр = 0.75В _жел = 0.75·0.6 = 0,45 м (5.2.3.3)

Полная высота желоба

h_полн = 1.25В _жел = 1.25•0,6 = 0.735 м (5.2.3.4)

Конструктивная высота желоба

h_к = h _полн+0.08 = 0.735+0.08 = 0,815 м (5.2.3.5)

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до верхней кромки желоба определяется по формуле:

Н_ж = , (5.2.3.6)

где Н_з- высота фильтрующего слоя, м;

а - относительное расширение фильтрующей загрузки, принимаемое согласно [22] равным 50%

0.3 - конструктивная высота.

Н_ж = = 0.9 м

Полученное значение сравниваем с конструктивной высотой желоба, получаем, что h_к < Н_ж следовательно, Н_ж корректировать нет необходимости

Лотки желобов должны иметь уклон 0.01 к сборному каналу.

При отводе промывной воды сборный канал должен предотвращать создание подпора на выходе из желоба. Расстояние от дна желоба до дна канала Н_кан определяется по формуле

Н_кан =1.73, (5.2.3.7)

где - расход воды по каналу, мі/с;

В_кан - ширина канала, принимаемая 0,9 м.

Н_кан =1.73 = 0.92 м

Скорость движения воды в конце сборного канала при площади поперечного сечения

(5.2.3.8)

= 0,828м²

составит

 (5.2.3.9)

= 0,89 м/с,

5.2.4 Определение потерь напора при промывке фильтров

?h = h₁+h₂+h₃+h₄, (5.2.4.1)

где h₁ - потери напора в ответвлениях труб распределительной системы, которые следует определять по формуле

h₁ = , (5.2.4.2)

где ж- коэффициент гидравлического сопротивления примем равным 2

- скорость движения воды в коллекторе, = 1,19м/с;

- скорость движения воды в распределительных трубах; = 1.45м/с

h₁ = = 0,252 м

h₂ - потери напора в поддерживающем слое, определяемые по формуле

h₂ = 0.022•Н_п.с.?щ, (5.2.4.3)

где Н_п.с - высота поддерживающего слоя

h₂ = 0.022•0.6•15 = 0.198м.

h₃- потери напора в фильтрующей загрузке, определяемые по формуле

h₃ = ()Н_ф, (5.2.4.4)

где и - коэффициенты, принимаемые в зависимости от крупности зерен фильтрующей загрузки, для песчаной загрузки с крупностью зерен 1 - 2 мм =0.85, =0.004;

Н_ф - высота фильтрующего слоя, Н_ф = 1.2 м

h₃ = (0.85+0.004•15)•1.2 = 1.092 м

h₄ - потери напора в трубопроводе, подводящем промывную воду к общему коллектору d =900, V = 1,19, 1000i = 1,7 распределительной системы фильтра, при длине 80 м составят 1,7•0,001•80=0,136 м.

?h = 0,252+0.198+1.092+0,136 = 1,7 м

5.2.5 Подбор насосов для промывки фильтров

Насос для подачи промывной воды выбирается по расходу и требуемому напору.

Требуемый напор определяется по формуле

Н = h_г+?h+h_зап, (5.2.5.1)

где h_г - геометрическая высота подъема воды, равная 5 м;

h_зап - запас напора, равный 1.5 м.

Н = 5+1,7+1.5 = 8,178 м.

Расход составляет 755 л/с=2718м³/ч

Подбираем центробежный насос для подачи промывной воды к скорым фильтрам марки Wilo-VeroNorm-NPG 500/500, производительностью 2800 мі/ч, напором 10 м. •Мощностью 75 кВт с частотой 960 об/мин.

5.2.6 Расчет резервуара промывных вод

Необходимый объем резервуара определяется из условий хранения запаса воды на 2 промывки.

(5.2.6.1)

где щ - интенсивность промывки

ф_пром. - продолжительность промывки

F₁ - площадь одного фильтра

Существующих резервуаров промывной воды общим объемом 200 м³ недостаточно, необходимо их расширение.

Существующих резервуаров грязной воды общим объемом 900 м³ достаточно при установке насоса непрерывной перекачки грязных вод в голову сооружений.

Для отвода грязных промывных вод используется существующий насос СМ 150-125-400б/4, производительностью 200 м³/ч и напором 32м, мощностью 45кВт.

Подача воды на фильтры также осуществляется насосами из приемного резервуара. Используется три насоса марки 2Д2000-21 производительностью 1250 м³/ч напором 13м.

6. Поверочный расчет основных сооружений

6.1 Сооружения 1-й линии

Расход сточных вод, поступающий на сооружения первой линии, составляет Q_пост = 21000 м³/сут. Кроме того, в приемную камеру поступает вода от промывки фильтров расходом Q_филь = 4525 м³/сут, вода от обезвоживания осадка Q_осад = 312 м³/сут. Итого Q = 25837 м³/сут. составит Q_сек = 291+52,4+3,6=347л/с

Концентрация загрязнений поступающей сточной воды составляет:

С_взв = 110 мг/л

БПК_полн=120,8 мг/л

В промывной воде фильтров:

С_взв = 282мг/л

БПК_полн=295мг/л

В надосадочной жидкости

С_взв = 1000мг/л

БПК_полн=600мг/л

Концентрация загрязнений в приемной камере составит

(6.1.1)



(6.1.2)

6.1.1 Приемная камера

Приемная камера предназначается для приема сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации, гашения скорости потока жидкости и сопряжения трубопроводов с открытым лотком.

Сточные воды с расчетным расходом Q_{max общ}=347 л/с поступают на очистную станцию по двум ниткам напорного трубопровода. Принимаем камеру объемом 18 м³., т.к. существующая камера расположена в неудачном месте.

6.1.2 Решетки

Поскольку существующая решетка морально и физически устарела, запроектируем новые решетки.

В составе очистных сооружений предусмотрены решетки с прозорами 5,5 мм, Механизированная очистка решеток от отбросов и транспортирование их к контейнерам предусматривается при количестве отбросов 0.1 мі/сут. и более [1].

Расчет решеток начинается с подбора живого сечения подводящего канала перед камерой решетки [7]. Каналы и лотки сооружений рассчитываются на максимальный секундный расход с коэффициентом 1.4. Скорость движения сточной жидкости в канале должна быть 0.7 - 1.4 м/с, в прозорах механизированной решетки - 0.8 - 1 м/с [п.5.14, 2].

На данной очистной станции принимаем 1 рабочую решетку и 1 резервную [7]. К решеткам жидкость подается по лотку, максимальный расход в котором составит Q_max = 347 л/с. Подбираем лоток шириной 600 мм уклон в лотке равен 0.002, скорость движения жидкости V_max = 1.07 м/с отношение наполнения к ширине лотка равно 0,9 (Н_max =540 мм). Проверим лоток на пропуск повышенного расхода

Q_реш = Q_{max, общ}1,4 (6.1.2.1)

Q_реш =0,3471,4 = 0,386м³/с

тогда скорость V=1.1, наполнение 1

Число прозоров в решетке определим по формуле:

n= (Q_maxобщ·k₃)/(b·H_р·V_р), (6.1.2.2)

где k₃- коэффициент, учитывающий стеснение сечения потока граблями; при механической очистке равен 1.05;

b - ширина прозоров между стержнями, 0,055м;

H_р - глубина воды в канале перед решеткой, м;

V_р - скорость движения сточной воды в прозорах решетки, м/с.

n = (0,347·1.05)/(0.0055·0.54·1) = 128 шт.

Общую ширину решетки найдем по формуле:

B_р = S(n-1) + bn, (6.1.2.3)

где S - толщина стержней, м.

B_р = 0.003(128-1)+0.0055·128 = 1.085 м.

Общая строительная длина решетки:

L=l₁+l_р+l₂, (6.1.2.4)

где l₁ - длина уширения перед решеткой, м, принимается l₁=1.37(B_р-B_к), в которой B_к - ширина подводящего канала;

l_р - рабочая длина решетки, принимается конструктивно равная 1.5 м;

l₂ - длина сужения после решетки, м, l₂ = 0.5l₁

L = 1,37(1.085-0,6)+1,5+0,5·1.37(1.085-0,6) = 2.5м.

Принимаем 2 вертикальные решетки RS-16 производства фирмы MEVA имеющей размеры ВН = 12003300 мм

Общая строительная высота камеры решеток определяется по формуле:

H=h₁+h_р+h₂, (6.1.2.5)

где h₁- глубина воды у решетки, 0,54 м;

h₂ - превышение бортов камеры над уровнем воды, не менее 0.3 м [1];

h_р - потери напора в решетке, определяются по формуле:

h_р = о · VІ/2g ·К, (6.1.2.6)

где К - коэффициент увеличения потерь напора за счет засорения, равный 3.5;

о - коэффициент, зависящий от формы стержней

о = в (S/b)^4/3 Sin, (6.1.2.7)

где в - коэффициент, зависящий от формы стержней, равный для прямоугольных стержней 2.42.

о = 2.42 (0.003/0.0055) ^4/3 Sin 60= 0.93

h_р = 0.93·1І/(2·9.81)·3.5 = 0.166 м

H = 0.54+0.3+0.166 = 1 м

Количество отбросов, снимаемых с решетки, определим по формуле:

W=(a· N)/(365·1000), (6.1.2.8)

где a - количество отбросов, снимаемых с решеток, на 1 человека=30л/год согласно [7]

N -количество жителей.

W = (30·170000)/(365·1000) = 14 мі/сут.

Поскольку количество отбросов, снимаемых с решетки 4.69 мі/сут>0.1 мі/сут, следовательно, очистка решеток - механизированная [7].

Отбросы, снятые с решеток, закрытым шнековым транспортером WAM-15 [23] Перемещаются в бункер объемом 20 м³ откуда ежедневно вывозятся автосамосвалом.

6.1.3 Песколовки

Длину песколовки найдем по формуле:

L = (K h₁V_s)/u_о, (6.1.3.1)

где К - коэффициент, принимаемый по [7], К = 2,43;

h₁ - расчетная глубина песколовки, м,

V_s- скорость движения сточных вод, м/с,

u_о - гидравлическая крупность песка, мм/с,

L = (2,43•0,5•0.1)/0.0187 = 6,5м.

Длинна существующей песколовки 13 м. реконструкция не требуется.

6.1.4 Первичные отстойники

Расчетное значение гидравлической крупности u₀ определим по формуле

(6.1.4.1)

где n - параметр агломерации взвесей n=0.22

Н_set - Глубина проточной части

t_set - продолжительность отстаивания

h_set - глубина при отстаивании в покое

Производительность отстойника составит

(6.1.4.2)

где D_set - диаметр отстойника, м;

d_en - диаметр впускного устройства, м;

v_tb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаем 0

Общая производительность 8-ми отстойников составит 1098м³/час. требуемый расход 1076 м³/ч. реконструкция не требуется.

6.1.5 Аэротенки

Продолжительность аэрации составит

(6.1.5.1)

где L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

L_ex - БПК_полн очищенной воды, мг/л;

a_i - доза ила, г/л, определенная лабораторными исследованиями.

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40;

- удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле

Удельная скорость окисления с, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч рассчитывается по формуле:

(6.1.5.2)

где с_max - максимальная скорость окисления, мг/(г·ч), принимаемая по таблице 40 [7];

C_о - концентрация растворенного кислорода, мг/л;

К_l - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг БПК_полн /л, принимаемая по таблице 40 [7];

К_о - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О₂/л, принимаемая по таблице 40 [7];

ц - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г, принимаемая по таблице 40 [7].

Концентрацию кислорода для регенератора принимаем 2 мг/л.

 мг/(г·ч)

Расчетный объем аэротенка составит

2,93Ч1076=2884,9м³

Фактический объем аэротенков составляет 16333,92. Реконструкция не требуется

6.1.6 Вторичные отстойники

Вторичные отстойники рассчитываются по гидравлической нагрузке, которая определяется по формуле:

(6.1.6.1)

где - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для вертикальных отстойников - 0,35;

- концентрация ила в осветленной воде 10 мг/л;

J - иловый индекс J = 95 смі/г;

- рабочая глубина отстойника, равная 4,2 м

мі/(мІ·ч)

Требуемая площадь зеркала отстойника составит

 (6.1.6.2)

м²

Фактическая площадь отстойников составляет 1075,84 м²/ Реконструкция не требуется.

6.1.7 Обработка сырого осадка и избыточного активного ила в метантенках

Количество сухого вещества осадка, образующегося на станции за одни сутки, рассчитывается по формуле:

(6.1.7.1)

где С_взв - концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, мг/л;

Э - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, в долях;

- коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, равен 1,2.

т/сут.

Количество сухого вещества активного ила, образующегося за одни сутки, составит

, (6.1.7.2)

где a - коэффициент прироста активного ила

b - вынос активного ила из вторичных отстойников 15 мг/л

т/сут

Количество беззольного вещества осадка и активного ила в сутки вычисляют по формулам:

, (6.1.7.3)

где и - гигроскопическая влажность сырого осадка и активного ила, равная соответственно 5% и 5%;

и - зольность сухого вещества осадка и активного ила, равная соответственно 30% и 25 %.

При 5% количество беззольного вещества осадка составит:

т/сут.

Гигроскопическая влажность 5%

 т/сут

Расход сырого осадка и избыточного активного ила в сутки вычисляется по формуле:

, (6.1.7.4)

(6.1.7.5)

где и - влажность сырого осадка, 95% и влажность уплотненного избыточного ила, 98% согласно [7]

и - плотность осадка и избыточного активного ила, равна 1.

мі/сут.

мі/сут.

Также поступает ил со второй линии 157м³/сут.

Среднее значение зольности смеси равно:

(6.1.7.6)

%

Требуемый объем метантенка определяется по формуле:

, (6.1.7.7)

где - суточная доза загрузки осадка в метантенк, %, принимается по таблице 59 [7] с учетом влажности осадка, которую принимаем как среднее арифметическое между влажностью сырого осадка и влажностью избыточного активного ила, равная 18%

мі

Существующий объем метантенков составляет 3600м³

Выход газа на 1 кг загруженного беззольного вещества (при плотности газа равной 1) определим по формуле:

(6.1.7.8)

где а_см - предел сбраживания смеси осадка, рассчитываемый по формуле:

(6.1.7.9)

где а_о и а_и - пределы распада соответственно сырого осадка и избыточного активного ила, при отсутствии экспериментальных данных принимаем а_о = 53% и а_и = 44%;

- экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и температурного режима сбраживания, принимаемый согласно [7], равным 0,24.

%

мі/кг

Суммарный выход газа рассчитывается по формуле:

(6.1.7.10)

мі/сут

Для выравнивания давления газа в газовой сети предусматриваем мокрые газгольдеры, каждый из которых состоит из резервуара, заполненного водой и колокола, перемещающегося на роликах по направляющим. Вес колокола уравновешивается противодавлением газа, благодаря этому при изменении объема газа под колоколом, давление в газгольдере и газовой сети остается постоянным.

Вместимость газгольдеров рассчитывается на 2-х часовой выход газа:

мі

Примем два газгольдера объемом 100м³ каждый, диаметром 9,3 м.

Газ, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды канализационных станций в качестве горючего в котлах с газовыми горелками, для обогрева метантенков и отопления зданий очистной станции.

В процессе сбраживания происходит распад беззольных веществ, приводящий к уменьшению массы сухого вещества и увеличению влажности осадка. Суммарный объем смеси после сбраживания практически не изменяется. Величина , выраженная в процентах, представляет собой степень распада беззольного вещества, подсчитанную по выходу газа. В данном проекте 43,7%. Зная степень распада, подсчитаем массу беззольного вещества в сброженной смеси:

(6.1.7.11)

т/сут

Разность между массой сухого вещества и массой беззольного вещества в сброженной смеси представляет собой зольную часть, не поддающуюся изменениям в процессе сбраживания. Поэтому масса сухого вещества в сброженной смеси выразится суммой:

(6.1.7.12)

т/сут

Зная М_без и М_сух и принимая гигроскопическую влажность сброженной смеси 6%, можно определить ее зольность:

(6.1.7.13)

%

Определим влажность сброженной смеси:

%

Сброженный осадок после метантенков направляется в цех механического обезвоживания.

6.2 Сооружения 2-й линии

Расход сточных вод, поступающий на сооружения второй линии, составляет Q_пост = 48000 м³/сут максимальный секундный расход составляет 679л/с

Концентрация загрязнений поступающей сточной воды составляет:

С_взв = 95 мг/л

БПК_полн=100 мг/л

6.2.1 Приемная камера

Q_{max общ}=679 л/с Требуемый объем приемной камеры 204 м³, Существующая приемная камера имеет объем 9 м³, следовательно, необходимо ее увеличение.

6.2.2 Песколовки

Длину песколовки найдем по формуле:

L = (K h₁V_s)/u_о, (6.2.2.1)

где К - коэффициент, принимаемый по [7], К = 1,7;

h₁ - расчетная глубина песколовки, м,

V_s- скорость движения сточных вод, м/с,

u_о - гидравлическая крупность песка, мм/с,

L = (1,7•0,3•0,6)/0.0187 = 16,36м.

Длинна существующей песколовки 3,14Ч5,8=18,2м. реконструкция не требуется.

6.2.3 Первичные отстойники

Расчетное значение гидравлической крупности u₀ определим по формуле

(6.2.3.1)

где n - параметр агломерации взвесей n=0.22

Н_set - Глубина проточной части

t_set - продолжительность отстаивания

h_set - глубина при отстаивании в покое

Производительность отстойника составит

(6.2.3.2)

Где - D_set - диаметр отстойника, м;

d_en - диаметр впускного устройства, м;

v_tb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаем 0

Общая производительность 4-х отстойников составит 2360м³/час. требуемый расход 2297 м³/ч. реконструкция не требуется.

6.2.4 Аэротенки

Продолжительность аэрации составит

(6.2.4.1)

где L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

L_ex - БПК_полн очищенной воды, мг/л;

a_i - доза ила, г/л, определятся лабораторными методами;

s - зольность ила, принимаемая по табл. 40;

- удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле

Удельная скорость окисления с, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч рассчитывается по формуле:

(6.2.4.2)

где с_max - максимальная скорость окисления, мг/(г·ч), принимаемая по таблице 40 [7];

C_о - концентрация растворенного кислорода, мг/л;

К_l - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг БПК_полн /л, принимаемая по таблице 40 [7];