Очистка сточных вод поселка городского типа производительностью 6000 м3 сутки
Анализ полной биологической очистки хозяйственно–бытовых сточных вод поселка городского типа. Технологическая схема биологической очистки стоков и ее описание. Расчет аэротенка-вытеснителя с регенератором, технологической схемы очистки сточных вод.
Рубрика | Экология и охрана природы |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.12.2010 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Установлено, что седиментационные свойства активного ила улучшаются по мере приближения гидродинамического режима работы аэротенка к идеальному вытеснению, увеличения коэффициента рециркуляции активного ила (до 1,5--2), увеличения объема отдельных регенераторов. Для борьбы с вспуханием ила рекомендуется перед аэротенками смешивать возвратный активный ил с очищаемой водой и выдерживать смесь в специальном резервуаре в течение 30--40 мин при перемешивании без аэрирования. Осаждаемость ила во вторичных отстойниках можно улучшить введением в иловую смесь солей железа и алюминия с дозами соответственно 7--8 и 7--10 г/м3 по иону металла, а также извести с дозами 30--50 г/м3 по окиси кальция и полиэлектролитов. Разрушение нитчатых бактерий и улучшение седиментационных свойств активного ила достигаются при обработке его сильными окислителями: хлором или перекисью водорода с дозами соответственно 10--20 и 200--500 г/м3 [5].
Возможным способом увеличения массы активного ила в аэротенках является заполнение всего или части их объема инертными материалами с развитой поверхностью, обрастаемой биологической пленкой (биотенки) - использование закрепленной (иммобилизованной) микрофлоры. Закрепление клеток микроорганизмов позволяет осуществлять сложные многостадийные процессы, обуславливает лучшую защищенность клеток от воздействия отрицательных факторов, создает высокую концентрацию клеток в реакторе. Кроме того, закрепление не только позволяет постоянно фиксировать клеточную массу микроорганизмов-деструкторов, но и осуществлять их пространственную последовательную смену одних организмов другими.
Важным преимуществом использования системы закрепленных клеток является их устойчивость к перепадам гидравлической нагрузки и залповым поступлениям загрязнений. Кроме того, иммобилизация позволяет существенно повысить окислительную мощность сооружений и глубину очистки, сократить время обработки сточных вод.
Разработка способов очистки сточных вод требует решения двух задач: первая - освобождение воды от веществ загрязнителей; вторая - освобождение воды от суспендированных микроорганизмов. И обе данные задачи эффективно решаются при использовании закрепленной микрофлоры и фауны. Закрепление на носителе различных водных организмов - совершенно необходимое условие надежной, глубокой и эффективной биологической очистки сточных вод. Иммобилизация повышает скорость окисления в 2-3 раза и особенно эффективна при очистке высококонцентрированных вод с большими значениями БПК. Увеличение удельной скорости окисления позволяет сократить время аэрации и, соответственно, уменьшить полезную вместимость аэротенка.
Реакторы оборудуются системой аэрации. По мере насыщения биологическими обрастаниями загрузка регенерируется путем интенсивной продувки воздухом.
Процесс биологической очистки в реакторах проходит настолько энергично, что на очистку может подаваться не отстоянная сточная вода. В реакторах происходит процесс нитрификации, а БПКполн снижается до 3-5 мг/л [11].
Применение систем аэрации с повышенной окислительной способностью. Одним из основных факторов определяющих интенсивность биохимического окисления органических веществ является непрерывное и полное обеспечение микроорганизмов активного ила кислородом. Недостаток кислорода приводит к нарушению обмена веществ в бактериальных клетках и снижению скорости окисления загрязнений. Считается, что для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов активного ила достаточна минимальная концентрация растворенного кислорода 1--2 г/м3. Одновременно система аэрации должна обеспечивать достаточную интенсивность перемешивания иловой смеси для создания необходимой частоты обновления поверхности хлопьев, что увеличивает скорость диффузии субстрата и кислорода к бактериальным клеткам. Последнее обстоятельство нужно считать важнейшим условием для повышения окислительной мощности аэротенков, особенно при повышенных концентрациях активного ила.
Именно система аэрации в конечном итоге определяет максимальную концентрацию активного ила в аэротенке и тем самым его максимальную окислительную мощность, если считать, что эта максимальная концентрация не лимитируется работой илоотделителей (вторичных отстойников, флотаторов и др.). Применение кислорода для очистки сточных вод в аэротенках позволяет снизить расход электроэнергии в 1,3--1,7 раза. Наибольшая экономия электроэнергии наблюдается при растворении кислорода в иловой смеси, при этом с избытком компенсируются энергозатраты на производство кислорода.
Совершенствование гидродинамического режима аэротенков. Совершенствование гидродинамического режима аэротенков также позволяет интенсифицировать их работу. Существуют два основных типа аэротенков: смесители и вытеснители. Аэротенки-вытеснители обеспечивают высокое качество и стабильность очистки, однако доза, ила в них невелика и нагрузка на него распределяется неравномерно. Аэротенки-смесители отличаются равномерностью нагрузки на активный ил по органическим загрязнениям, что обеспечивает высокую скорость изъятия загрязнений. Однако в них возможен проскок неочищенной сточной жидкости. Эффективность работы действующих коридорных аэротенков можно повысить путем разделения объема коридора на секции (камеры, ячейки). В аэротенке такой конструкции происходит полное перемешивание, жидкости в каждой камере, однако отсутствует ее перемешивание между камерами. При последовательном движении жидкости от камеры к камере через отверстия в придонной части перегородок создается гидравлический режим, аналогичный гидравлическому режиму в идеальном вытеснителе. Размер камер, общее число которых колеблется от четырех до 10, может быть одинаковым. Наиболее предпочтителен объем камеры, пропорциональный остаточному содержанию загрязнений, определяемых БПК, по мере очистки сточной жидкости [22].
Комбинированные аэротенки. Комбинированные аэротенки, совмещающие в одном объеме зоны аэрации и отстаивания, для очистных сооружений пропускной способностью до 50 тыс. м3/сутки разрабатываются в нашей стране и за рубежом. В этих сооружениях в различных вариантах сочетаются процессы биокоагуляции, аэробного окисления и отстаивания или осветления во взвешенном слое. В зависимости от сочетания этих процессов аэротенки носят различные названия: аэротенк-отстойник, аэроакселератор, оксидатор, циклейтор, реактиватор, оксиконтакт, рапид-блок, оксирапид и т. д. (рисунок 8) [12].
Рисунок 8 - Оксиконтакт-2.
1--трубопровод для подачи сточных вод; 2 -- зона аэрации; 3--аэраторы типа «Вибрэйр»; 4-- зона отстаивания; 5 и 6 -- трубопровод для отвода очищенной сточной жидкости и избыточного активного ила; 7--труба для подачи воздуха.
Комбинированные аэрационные сооружения отличаются высокой окислительной мощностью и компактностью. Они могут быть с механической, пневматической и пневмомеханической аэрацией. Конструктивно они выполняются с центральной зоной аэрации и периферийным отстаиванием, или наоборот.
Циркуляция возвратного активного ила из зоны выделения в зону аэрации осуществляется либо специально направленными потоками, либо перекачкой эрлифтами. В сооружениях с механическими аэраторами движение ила происходит под воздействием статического напора развиваемого таким аэратором.
В аэротенках-отстойниках, разработанных в нашей стране, предусматривается принудительная циркуляция активного ила. Такой технологический прием обеспечивает стабильный и регулируемый по объему возврат активного ила в зону аэрации (независимо от притока сточных вод) и поддержание его во взвешенном состоянии. В отстойной зоне аэротенка такой конструкции не образуются мертвые зоны, где возможно скопление и загнивание активного ила. Аэротенки-отстойники могут использоваться для очистки городских и производственных сточных вод, обеспечивая их полную или неполную биологическую очистку.
Применение комбинированных сооружений типа аэротенк-отстойник позволяет экономить земельные площади, сокращать протяженность технологических коммуникаций и значительно уменьшать потребление электроэнергии.
Применение реагентов. Применение различных реагентов также позволяет интенсифицировать процесс биологической очистки. Было изучено действие природных сорбентов на жизнедеятельность микроорганизмов. Установлено, что такие глинистые материалы, как монтмориллонит и палыгорскит, при добавке их в сточные воды в количестве 1 % способны увеличить окислительную активность культуры микроорганизмов почти в 2 раза.
Применение химического мутагенеза. Метод химического мутагенеза также получил широкое распространение для интенсификации очистки сточных вод от химических загрязнителей. Сущность этого метода заключается в воздействии химическими мутагенами на сложный биоценоз активного ила, содержащий различные популяции бактерий, актиномицитов, различных грибов, зеленых водорослей и т. д. [22]
Использование ультразвука. Использование ультразвука для интенсификации очистки сточных вод за счет повышения ферментативной активности микроорганизмов было изучено в Харьковском НИИ по охране вод. Объектом исследований была многокомпонентная, содержащая более 700 органических и минеральных загрязнителей, высококонцентрированная (ХПК до 10000 мг/л) и токсичная сточная жидкость завода химических реактивов. Эксперименты проводились в лабораторном аэротенке с использованием ультразвука. Диапазон электрической мощности составлял 3--400 Вт, время воздействия ультразвука на биоценоз 1--60 мин при частоте ультразвука 22±1 кГц [11]. Ультразвуковая обработка активного ила осуществлялась при постоянном аэрировании. Установлено, что для сточных вод данного производства оптимальной является выходная мощность 10 Вт при 10-ти минутной обработке активного ила ультразвуком. При воздействии ультразвука концентрация дегидрогеназ в активном иле повышается в 1,4--1,8 раз, в результате чего увеличивается окислительная мощность сооружения.
Электрообработка сточных вод. Электрообработка сточных вод с целью интенсификации процессов биологической очистки также проводилась в Харьковском НИИ по охране вод. Определялось влияние силы тока в 25--50 мкА на биохимическую активность ила при постоянных напряжении и времени воздействия. При очистке сточной жидкости с БПК 5400 мг/л эффект изъятия загрязнений в контрольном опыте составил 19%, а при раздражении бактериальных клеток электрическим током 84--87%. Установлено, что этот метод ускоряет внутриклеточные процессы, в частности повышается концентрация дегидрогеназ. Электрический ток целесообразно использовать для интенсификации биологической очистки высококонцентрированных сточных вод. Однако и при очистке городских сточных вод электростимуляция активного ила на Бортнической станции аэрации в Киеве позволила добиться значительного эффекта. При обработке активного ила очистных сооружений в течение 3 мин электрическим током мощностью 2,5 мВт эффект очистки по БПК5 возрос в 2,9--3,2 раза [12].
Совершенствование систем аэрации. Совершенствование систем аэрации сточных вод позволяет в значительной мере интенсифицировать процессы биологической очистки, снизить эксплуатационные расходы и затраты электроэнергии.
Большинство станций аэрации оснащено пневматическими аэраторами, из которых наиболее эффективны мелкопузырчатые. Мелкопузырчатая аэрация обеспечивает эффективность насыщения жидкости кислородом в пределах 2--3,3 кг/кВт*ч электроэнергии, средне- и крупнопузырчатая -- 1,4--1,8 кг/кВт*ч [7]. Совершенствование мелкопузырчатой аэрации идет по пути создания устойчивых к засорению, а также легко извлекаемых и заменяемых или регенерируемых фильтросов. Таким образом, из изложенного выше видно, что работу аэротенков можно интенсифицировать в результате повышения концентрации активной биомассы в зоне аэрации, а также совершенствования конструкции всего сооружения в целом и отдельных его элементов. Повысить окислительную мощность аэротенков можно, применяя различные реагенты или управляя качественным составом биоценоза активного ила. На основании литературных данных выбрана технологическая схема, позволяющая проводить полную биологическую очистку сточных вод до уровня предельно-допустимых концентраций.
Технологическая схема очистки сточных вод поселка городского типа
На рисунке 9 и 10 приведены: традиционная схема очистки сточных вод и выбранная технологическая схема очистки сточных вод поселка городского типа. Отличительной особенностью выбранной схемы от традиционной является наличие в ней блока доочистки на механических фильтрах, используемых для того, чтобы перед сбросом в водоем снизить концентрацию взвешенных веществ и величину показателей БПК. Также блок обеззараживания ультрафиолетовым облучением, необходимого для уничтожения патогенных микроорганизмов содержащихся в сточной воде.
Рисунок 9. Традиционная технологическая схема очистки сточных вод
1- решетки; 2 - горизонтальные песколовки с круговым движением воды; 3 - первичный радиальный отстойник; 4 - аэротенк-вытеснитель с регенератором; 5 - вторичный радиальный отстойник; 6 - биопруды с естественной аэрацией; 7 - аэробный стабилизатор; 8 - песковые площадки; 9 - иловые площадки.
Рисунок 10. Технологическая схема очистки сточных вод поселка городского типа
1- решетки с механизированной очисткой; 2 - горизонтальные песколовки с круговым движением воды; 3 - первичный радиальный отстойник; 4 - аэротенк-вытеснитель с регенератором; 5 - вторичный радиальный отстойник; 6 - блок доочистки; 7 - блок обеззараживания; 8 - аэробный стабилизатор; 9 - песковые площадки; 10 - иловые площадки.
Описание технологической схемы поселка городского типа
Сточные воды, поступающие на очистные сооружения, подвергаются полной биологической очистке, включающей несколько последовательных ступеней:
- Задержание и удаление из сточных вод разного рода механических примесей, отбросов (бытовой мусор, тряпки, бумага) происходит на решетках.
- Выделение из сточной воды минеральных примесей (песок, шлам и т.д.) осуществляется на песколовках.
- Выделение из сточной воды грубодисперсных примесей, оседающих в виде сырого осадка и плавающих жироподобных веществ - на первичных отстойниках.
- Биохимическое окисление растворенных, коллоидных и взвешенных органических веществ и неорганических загрязнений с помощью бактерий, простейших и других микроорганизмов активного ила - в аэротенке-вытеснителе с регенератором.
- Отделение сточной воды и активного ила происходит во вторичном отстойнике. Осуществляется разделение активного ила на две части. Циркуляционный активный ил под действием насоса поступает в аэротенк-вытеснитель, а избыточный активный ил подается в аэробный стабилизатор.
- Доочистка сточных вод происходит на механических фильтрах.
- Обеззараживание сточных вод протекает в бактерицидных установках.
- Обработка трех видов осадков: измельченные отбросы, взвешенные частицы и избыточный активный ил, осуществляется в аэробном стабилизаторе. После чего обезвоженный и минерализованный осадок подается на иловые площадки.
3. Материальный баланс процесса биологической очистки
Материальный баланс биологической очистки сточной воды поселка городского типа составлен по результатам расчетов. Все показатели не превышают предельно-допустимых сбросов (ПДС).
Наименование стадии процесса |
Приход |
Расход |
Единицы измерения |
|
1. Решетки |
||||
Поступающая сточная вода: |
6000 |
5999,46 |
т/сут |
|
- содержание взвешенных веществ |
1,86 |
1,32 |
т/сут |
|
- БПКполн |
1,296 |
1,296 |
т/сут |
|
- количество задерживаемых отбросов |
0,54 |
т/сут |
||
Итого: |
6000 |
6000 |
т/сут |
|
2. Песколовки |
||||
Поступающая сточная вода: |
5999,46 |
5998,63 |
т/сут |
|
- количество взвешенных веществ |
1,32 |
0,49 |
т/сут |
|
- БПКполн |
1,296 |
1,296 |
т/сут |
|
- количество задерживаемых отбросов |
0,83 |
т/сут |
||
Итого: |
5999,46 |
5998,46 |
т/сут |
|
3. Первичные отстойники |
||||
Поступающая сточная вода: |
5998,63 |
5998,46 |
т/сут |
|
- количество взвешенных веществ |
0,49 |
0,31 |
т/сут |
|
- БПКполн |
1,296 |
1,296 |
т/сут |
|
- количество уловленных взвешенных веществ |
0,17 |
т/сут |
||
Итого: |
5998,63 |
5998,63 |
т/сут |
|
4. Аэротенк - вытеснитель с регенератором |
||||
Поступающая сточная вода: |
5998,46 |
6029,99 |
т/сут |
|
- количество взвешенных веществ |
0,31 |
0,22 |
т/сут |
|
- БПКполн |
1,296 |
0,089 |
т/сут |
|
- количество уловленных взвешенных веществ |
0,089 |
т/сут |
||
- окислено БПКполн |
1,207 |
т/сут |
||
- объем поступающего в аэротенк активного ила |
32,3 |
т/сут |
||
- количество образованного избыточного активного ила |
0,673 |
т/сут |
||
Итого: |
6030,76 |
6030,76 |
т/сут |
|
5. Вторичные отстойники |
||||
Поступающая сточная вода: |
6029,99 |
1721,97 |
т/сут |
|
- количество взвешенных веществ |
0,22 |
0,20 |
т/сут |
|
- БПКполн |
0,089 |
т/сут |
||
- количество уловленных взвешенных частиц |
0,018 |
т/сут |
||
- объем высвободившегося активного ила |
4308 |
т/сут |
||
Итого: |
6029,99 |
6029,99 |
т/сут |
|
6. Доочистка на механических фильтрах |
||||
Поступающая сточная вода: |
1721,97 |
1721,96 |
т/сут |
|
- количество взвешенных веществ |
0,20 |
0,192 |
т/сут |
|
- БПКполн |
0,089 |
0,005 |
т/сут |
|
- количество задерживаемых отбросов |
0,008 |
т/сут |
||
- окислено БПКполн |
0,084 |
т/сут |
||
Итог: |
1721,97 |
1721,97 |
т/сут |
|
Общий итог: |
6032,3 |
6032,3 |
т/сут |
4. Технологический расчет сооружений
4.1 Расчет решеток с механизированной очисткой
Исходные данные:
Суточный расход сточных вод Q = 6000 м3/сут
Норма водоотведения а = 180 л/(сут*чел)
Концентрация взвешенных веществ на входе Сen = 310 м/л
Максимальный секундный расход сточных вод qmax = 0,1 м3/с
Скорость течения воды нк = 0,6 м/с
Размеры подводящего канала перед решетками: ширина Вк = 0,4 м, уклон iк= 0,0001 и наполнение hк = 0,41 м [16].
1) Определяем необходимое количество прозоров в решетках:
, шт
где Кст - коэффициент, учитывающий стеснение потока механическими граблями, равный 1;
в - ширина прозоров решетки, м, принимаемая по табл.1 Приложений;
нр - скорость движения воды в прозорах решетки, равная 0,8 м/с
2) Рассчитываем общую ширину решеток:
, м
где s - толщина стержней решетки, м, которая принимается по табл. 1 Приложений
3) В соответствии с найденной шириной по табл. 1 Приложений [9] принимается 1 решетка марки РМУ - 1 с шириной 0,4 м и количеством прозоров 21 шт., и одна резервная решетка.
4) Проверяем скорость воды в прозорах решетки:
,м/с
где n1 - количество прозоров в одной решетке, шт, принимаемое по табл. 1 Приложений [9]; N - количество решеток
5) Рассчитывается величина уступа в месте установки решетки:
, м
где р - коэффициент увеличения потерь напора вследствие засорения решетки, равный 3;
- коэффициент местного сопротивления решетки, равный:
Где в - коэффициент, зависящий от формы стержней и принимаемый, равным 2,42 (прямоугольная форма);
б- угол наклона решетки к горизонту, равный 60?С
6) Рассчитывается количество Wотб, масса снимаемых отбросов за сутки Ротб и в час Р'отб:
Где qотб - удельное количество отбросов, зависящее от ширины прозоров решетка, л/(год*чел), равное 8 л/(год*чел),
Nпр - приведенное население, чел:
К - коэффициент неравномерности поступления отбросов, равный 2.
7) Исходя из расчетной массы отбросов по табл.3 Приложений [8] подбираем марку и количество дробилок: Д - 3б
8) Определяем количество технической воды, подводимой к дробилкам:
Вывод:
Для задержания крупных загрязнений, поступающих со сточными водами, на лотках 600 800 мм установлены механические решетки РМУ - 1. Задержанные на решетках отбросы периодически удаляются граблями и сбрасываются в контейнеры с герметически закрывающимися крышками. Отбросы вывозят мусоровозами в специально отведенные места обработки твердых отходов. В здании решеток установлены насосы-повысители напора, подающие техническую воду к гидроэлеваторам песколовок. Принимаем здание решеток по типовому проекту 902-2-449.88 с двумя решетками РМУ - 1 с размером 600 800 мм (1 рабочая, 1 резервная). Для дробления отбросов, извлеченных из сточных вод, применяем 1 молотковую дробилку марки Д - 3б.
4.2 Расчет горизонтальной песколовки с круговым движением воды
Песколовки применяются в комплексе сооружений механической очистки сточных вод и предназначены для задержания песка из бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод, а также нефтесодержащих сточных вод. Песколовки представляют собой круглый резервуар с коническим днищем. Внутри песколовки находится кольцевой лоток, заканчивающийся внизу щелевым отверстием.
Удаление песка из песколовки осуществляется при помощи гидроэлеватора. На основании типовых проектных решений для станций производительностью до 7000 м3/сутки принимаем горизонтальные песколовки с круговым движением воды.
Исходные данные:
Суточный расход сточных вод Q = 6000м3/сут
Норма водоотведение а = 180 л/(сут*чел)
Максимальный секундный расход сточных вод qmax = 0,1 м3/сут
1) Назначаем количество отделений песколовок, n = 2, исходя из расхода на одно отделение 15 - 20 тыс. м3/сут
2) Определяем необходимую площадь живого сечения одного отделения песколовки:
Где qmax - максимальный секундный расход сточных вод, м3/с;
нs - скорость течения воды, равная 0,3.
3) рассчитывается длина окружности песколовки по средней линии [8,20]:
Где Ks - коэффициент, принимаемый по табл.3.2, равный 1,7;
Hs - расчетная глубина песколовки, м, (табл. 3.1), равная 0,8 м;
u0 - гидравлическая крупность песка, мм/с (табл. 3.2), равная 18,7 мм/с
4) Определяется средний диаметр песколовки:
5) Рассчитывается продолжительность протекания сточных вод в песколовке Т при максимальном притоке:
Продолжительность притока соответствует, т.к. Т?30с.
6) По табл. 5 Приложений [8] в зависимости от пропускной способности принимается ширина кольцевого желоба песколовки: Вж = 500мм = 0,5м
7) Определяется наружный диаметр песколовки:
8) По расчетному диаметру принимается типовая песколовка: №902-2-27
9) Рассчитывается объем бункера одного отделения песколовки:
Где qос - удельное количество песка, л/(сут*чел), принимаемое по табл.3.1, равное 0,02 л/(сут*чел);
Nпр - приведенное население, чел
Где Тос - интервал времени между выгрузками осадка из песколовки, сут (не более 2х суток)
10) Определяется высота бункера (конической части) песколовки:
Где d - диаметр нижнего основания бункера, равный 0,4м
11) Рассчитывается полная строительная высота песколовки:
Песковые площадки:
1) Определяется годовой объем песка, задерживаемого в песколовках:
Где qос - удельное количество песка, принимаемое по табл.3.1. [8] в зависимости от типа песколовок, равный 0,02;
Nпр - приведенное население, равное 33000 человек.
2) Рассчитывается рабочая площадь песковых площадок:
Где hгод - годовая нагрузка на площадки, равная не более 3 м3/(м2*год).
3) Находится общая площадь песковых площадок:
Вывод: Для предварительного выделения из сточных вод нерастворимых примесей применяем 1 горизонтальную песколовку с круговым движением воды, имеющую следующие параметры: 22Ч7,4Ч1,35
4.3 Расчет первичного радиального отстойника
Первичные отстойники служат для предварительной обработки сточных вод перед направлением их далее по сооружениям очистки. В первичных отстойниках происходит выделение из сточных вод нерастворимых веществ, находящихся во взвешенном и плавающем состоянии.
Исходные данные:
Расход стоков qw = 250м3/ч
Суточный расход сточных вод Q = 6000 м3/сут
Концентрация взвешенных веществ в поступающей на очистку сточной воде Сen = 250мг/л
Концентрация взвешенных веществ в очищенной сточной воде на выходе из первичного отстойника Сex = 58 мг/л
Глубина проточной части в отстойнике Hset = 3 м
Коэффициент использования объема проточной части отстойника Kset = 0,45
Продолжительность отстаивания tset = 1980с
Показатель степени, для городских сточных вод n2 = 0,25
1) Определяется значение гидравлической крупности:
2) Принимаем количество отделений отстойника n = 6, определяем диаметр отстойника:
Где нtb - скорость турбулентной составляющей, мм/с, принимается по табл.4.4, равна 0 мм/с
Принимаем стандартный диаметр отделений, равный Dset = 9 м.
3) Рассчитывается скорость на середине радиуса отстойника:
4) Определяется общая высота отстойника:
Где Н1 - высота борта над слоем воды, равная 0,5м;
Н2 - высота нейтрального слоя, равная 0,3м.
5) Определяем количество осадков:
Где pmud - влажность осадка, равная 96%;
гmud - плотность осадка, равная 1 г/см3.
Вывод: Для удаления взвешенных частиц принимаем 2 первичных радиальных отстойника размерами: диаметр = 9м, высота = 3,8м, количество секций = 6.
4.4 Расчет аэротенка-вытеснителя с регенератором
Технологический расчет аэротенка-вытеснителя с регенератором производится по известной методике (СНиП 2.04.03?85) на основе исходных данных по качественному и количественному составу сточных вод. Определяются время пребывания сточной воды в аэротенке (период аэрации) для заданной степени очистки, доза активного ила в регенераторе, продолжительность регенерации, объем аэротенка, площадь и объем вторичного отстойника. Далее рассчитывается количество загрузки (например, по массе), которое необходимо поместить в аэротенки, чтобы закрепить на ней расчетное количество активного ила. Установлено, что оптимальное удельное количество активного ила на загрузке, при котором сохраняются удовлетворительные массообменные условия, составляет 0,3?0,4 кг/кг загрузки. Затем требуемая масса загрузки пересчитывается на ее объем, который сопоставляется с расчетным объемом аэротенка.
Исходные данные:
Суточный расход сточных вод Q = 6000м3/сут;
Расход стоков qmax = 250 м3/ч;
БПКполн поступающей сточной воды Len = 216мг/л;
БПК полн очищенной сточной воды Lex = 15 мг/л;
Концентрация взвешенных веществ Ccdp = 58 мг/л.
Для городских сточных вод по табл. 1 Приложений [7,20] назначаем константы:
· максимальную скорость окисления с max = 85 мг БПКполн/(г*ч);
· константу, характеризующую свойства загрязнений Kl = 33 мг БПКполн/л;
· константу, характеризующую влияние кислорода K0 = 0,625 мгО2/л;
· коэффициент ингибирования ц = 0,07л/г;
· зольность активного ила s = 0,3.
Дозу активного ила в аэротенке принимаем равной первоначально ai = 3,6г/л, значение илового индекса Ji = 80см3/г, концентрацию растворенного кислорода C0 = 2 мг/л.
1) Рассчитывается степень рециркуляции активного ила:
2) Определяется БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом разбавления:
3) Рассчитывается продолжительность обработки воды в аэротенке:
4) рассчитывается доза активного ила в регенераторе:
5) рассчитывается удельная скорость окисления при дозе активного ила ar:
6) Определяется общая продолжительность окисления органических загрязнений:
7) Определяется продолжительность регенерации:
8) Определяется продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор:
9) Рассчитывается средняя доза активного ила в системе аэротенк-регенератор:
10) Рассчитывается нагрузка на активный ил:
По табл. 3.1. [7] находим иловый индекс при новом значении нагрузки qi:
Проверяем погрешность заданного значения и табличного илового индекса:
, что является вполне допустимым.
11) Определяется объем аэротенка и регенератора:
По табл.14 Приложений [7] в соответствии с общим объемом аэротенка и регенератора подбираем типовой проект аэротенка-вытеснителя № 902-2-195 со следующими характеристиками:
· число секций nat = 1;
· число коридоров ncor = 2;
· рабочая глубина Hat = 3,2м;
· ширина коридора bcor = 4,5м;
· пределы длины секции - 36 - 42 м;
· пределы объема одной секции 1040 - 1213.
12) Определяется длина секции аэротенка:
Ширина аэротенка:
Отношение длины коридора к ширине:
м
Общую площадь отверстий в каждой перегородке принимаем, исходя из скорости движения в них иловой смеси не менее 0,2 м/с.
13) Рассчитывается прирост активного ила:
Где Сcdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л;
Кg - коэффициент прироста, принимаемый для городских сточных вод 0,3.
.
Вывод: Для проведения биологической очистки сточных вод применяем аэротенк-вытеснитель с регенератором размер, которого составляет 9Ч30м. Так как отношение длины коридора к ширине 30*2/4,5 = 13,3<30, предусматриваем секционирование коридоров легкими перегородками с отверстиями.
4.4.1 Расчет системы аэрации коридорных аэротенков
Исходные данные:
Расчетный расход сточных вод qw = 250 м3/ч;
БПК полн поступающей сточной воды Len = 216 мг/л;
БПК полн очищенной сточной воды Lex = 15 мг/л;
Среднемесячная температура сточной воды за летний период Tw = 20?С;
На очистной станции запроектирован аэротенк-вытеснитель с регенератором рабочей глубины Hat = 3,2м и шириной коридора bcor = 4,5м;
Продолжительность пребывания сточной воды в системе аэротенк-регенератор t a-r = 3,68 ч.
Принимаем глубину погружения аэраторов . По табл. 3.2 находим растворимость кислорода при температуре воды 20?С: .
1) Рассчитываем растворимость кислорода в воде:
Для аэрации принимаем мелкопузырчатый аэратор из перфорированных труб, соотношение площадей аэрируемой зоны и аэротенка принимаем: . По табл. 3.3 находим значение коэффициента, учитывающего тип аэратора: К1 = 1,47; коэффициент качества воды для городских сточных вод: К3= 0,85. По табл.3.4 находим коэффициент, зависящий от глубин погружения аэратора: К2 = 2,03 [7].
2) Рассчитывается коэффициент, учитывающий температуру сточных вод:
3) Рассчитывается удельный расход воздуха:
Где q0 - удельный расход кислорода воздуха, мг/мг снятой БПК полн, принимаемой по очистке до БПК полн до 15 - 20 мг/л - 1,1.
4) Определяется средняя интенсивность аэрации, при этом в формулу поставляется продолжительность пребывания сточных вод в системе аэротенк-регенератор:
5) Рассчитывается интенсивность аэрации на первой половине аэротенка и регенератора: и на второй: .
По табл. 4 Приложений [7] подбираем дырчатые трубы диаметром 88 мм с отверстием 3 мм, число отверстий на 1 м - 120, находим удельный расход воздуха на единицу рабочей поверхности аэраторов Iad = 110 м3/(м2*ч)
6) Определяется количество рядов аэраторов в первой половине аэротенка: и на второй половине:.
и
Принимаем на первой половине аэротенка и регенератора 4 ряда дырчатых труб, на второй - 2 ряда труб.
7) Определяется общий расход воздуха:
.
4.4.2 Расчет воздуходувного хозяйства коридорных аэротенков
Исходные данные: На очистной станции 1 секция двухкоридорного аэротенка длиной lat = 30 м, шириной коридора bcor = 4,5м, и рабочей глубиной Hat = 3,2м. Коридор аэротенка разделен на 6 ячеек, при длине коридора 30м. Для расчетов ориентировочно принимаем давление воздуха 0,14МПа.
Выбираем наиболее удаленный от воздуходувной станции стояк, составляем монтажную схему до этого стояка и определяем потери напора по длине hтр, мм и местных сопротивлениях hМ, мм на всех расчетных участках воздуховодов по формулам:
;
где
i - потери напора на единицу длины воздуховода, мм/м;
lтр - длина участка воздуховода, м;
ж - коэффициент, зависящий от вида местного сопротивления;
н - скорость движения воздуха на участке, м/с;
с - плотность воздуха, при расчетной температуре, кг/м3;
бp - поправочный коэффициент на изменение температуры;
бt - поправочный коэффициент на изменение давления.
где
p = 0,14 МПа - давление воздуха.
Расчет потерь напора ведется в табличной форме.
Расчет потерь напора в воздуховодах аэротенка.
Номера участк-ов и точек |
Длина учас-тка lтр, м |
Расход возду-ха Q, м3/с |
Диа-метр труб d, мм |
Ско-рость н, м/с |
i, мм/м |
i·lтр, мм |
hтр, мм |
Вид местного сопротив-ления |
ж |
hм, мм |
|
1-2 |
70 |
0,954 |
300 |
11,50 |
0,51 |
35,7 |
56,05 |
Три колена, задвижка, тройник на проход |
1,1 |
14,26 |
|
2-3 |
10 |
0,621 |
300 |
8,20 |
0,28 |
2,80 |
4,39 |
переход, тройник на проход |
0,18 |
1,98 |
|
3-4 |
10 |
0,415 |
200 |
8,90 |
0,52 |
5,20 |
8,16 |
Тройник в ответвле-ние |
1,5 |
3,19 |
|
4-5 |
0,95 |
0,126 |
150 |
5,90 |
0,32 |
0,30 |
0,47 |
переход, тройник на проход |
0,18 |
0,16 |
|
5-6 |
4 |
0,054 |
100 |
5,60 |
0,48 |
1,92 |
3,01 |
Колено, задвижка, колено, выход из трубы |
0,8 |
1,46 |
hтр = 72,08 мм;
hм = 21,05 мм.
Требуемый общий напор воздуходувок:
Полное давление воздуха:
Вывод: Для обеспечения аэрации необходима одна рабочая и одна резервная воздуходувки марки ТВ - 42 - 1,4 производительностью 2,5 тыс. м3/час, мощностью 46 кВт.
4.5 Расчет вторичного радиального отстойника
Исходные данные:
Суточный расход сточных вод Q = 6000м3/сут;
Максимальный секундный расход сточных вод qmax = 250м3/ч;
Максимальный часовой расход сточных вод qw = 360м3/ч;
БПК в поступающей на очистку сточной воде Len = 216 мгО2/л;
Количество БПК полн в сточной воде на одного жителя в сутки составляет а = 15 г/(чел*сут).
1) Рассчитывается нагрузка воды на поверхность:
,
Где Hset - рабочая глубина отстойника, м;
аi - доза активного ила в аэротенка, равная 3,6г/л;
at - требуемая концентрация в осветленной воде, не менее 10 мг/л;
Kss - коэффициент использования объема зоны отстаивания, равный 0,4;
Ii - иловый индекс, равный 80 см3/г [7].
2) Принимаем 4 отстойника, n = 4.
3) Определяется площадь одного отделения отстойника:
4) Определяется диаметр отстойника:
, принимаем 9 м.
5) Определяется общая высота отстойника:
Где Н1 - высота борта над слоем воды, равная 0,4м;
Н2 - высота нейтрального слоя, равная 0,3 м;
Н3 - высота слоя ила, равная 0,3 м.
6) Находится количество осадка, выделяемого при отстаивании:
Где рmud - влажность активного ила, равная 99,5%;
гmud - плотность активного ила, равная 1 г/см3.
.
Вывод: Для отделения сточной воды и активного ила принимаем 4 вторичных радиальных отстойника с диаметром отстойника = 9м, высотой = 4 м и количеством секций = 3.
4.6 Доочистка на механических фильтрах
Доочистку очищенных стоков проводим на фильтрах с плавающей загрузкой. Эффект очистки взвешенных веществ 50%, по БПК - 70%.
Исходные данные:
Суточный расход стоков Q = 6000м3/сут;
Максимальный часовой приток qw = 360м3/ч;
БПКполн в поступающей сточной воде Len = 15 мг/л;
БПКполн в очищенной сточной воде Lex = 3 мг/л;
Концентрация взвешенных веществ в поступающей воде Cen = 10 мг/л;
Концентрация взвешенных веществ в очищенной воде Cex = 5 мг/л.
1) Определяется расчетный расход сточных вод, подаваемой на фильтры [7]:
2) Принимается продолжительность фильтро - цикла Тф равная 12 ч. Определяется количество промывок каждого фильтра за сутки:
3) Рассчитывается общая площадь фильтров:
Где н ф - скорость фильтрования при нормальном режиме, равная 8 м/ч.
4) Определяется число секций фильтров N и площадь одной секции фильтра F1:
5) Принимается количество секций фильтров, находящихся в ремонте
Np = 2. Рассчитывается скорость фильтрования воды при форсированном режиме работы:
Скорость фильтрования не должна отличаться от табличного значения более чем на 15 %.
Д = 100(9,2 - 8)/8 = 15% - вполне допустимо.
Вывод: Для очистки стоков используем фильтр с плавающей загрузкой, что позволяет повысить скорость фильтрования, уменьшить продолжительность фильтрования и сократить затраты на очистку. Количество секций фильтров = 15 и площадь всех секций = 918 м2.
Для обеззараживания сточных вод используем бактерицидную установку УДВ - 6/6 с длиной лучей 220 - 260 нм, что губительно влияет на бактерии.
4.7 Расчет аэробного стабилизатора
Три вида отбросов: измельченные отходы, взвешенные частицы и избыточный активный ил поступают на аэробный стабилизатор, где происходит минерализация и обезвоживание осадков. После чего отходы поступают на иловые площадки для хранения.
1) Определяется количество сырого осадка:
Количество осадка с первичных отстойников:
Определяем среднесуточное количество сырого осадка по сухому веществу:
2) Определяем количество избыточного активного ила:
Прирост ила определяется по формуле:
3) Определяем количество ила по сухому веществу:
4) Определяем количество ила влажностью 99,6%:
5) Общее количество сырого осадка и избыточного активного ила, поступающего в аэробный стабилизатор, составляет:
6) Объем аэробного стабилизатора составляет:
Аэробный стабилизатор, имеющий длину 6 м при производительности 6 тыс. м3/сутки должен быть увеличен по емкости путем включения вставки 3 м. Таким образом, общая длина аэробного стабилизатора составят: 6+3=9м.
7) Определяем количество смеси сырого осадка и избыточного активного ила, уплотненного в аэробном стабилизаторе до влажности 98%, исходя из общего количества смеси по сухому веществу:
4.8 Расчет и подбор вспомогательного оборудования
Расчет насоса
Подбираем насос для перекачивания жидкости при 20 градусах из открытой емкости в аппарат, работающий под атмосферным давлением. Расход воды 0,1 м3/с. Геометрическая высота подъема воды 12,5 м. Длина трубопровода по линии всасывания 10 м на линии нагнетании 15 м. На линии нагнетания имеется 4 отвода по углом 90 градусов с радиусом поворота равным 6 диаметрам трубы и 2 нормальных вентиля. На всасывающем участке трубопровода установлено 2 прямоточных вентиля. Имеется 4 отвода под углом 90 градусов с радиусом поворота равным 6 диаметрам трубы.
1. Выбор трубопровода
Для всасывающего и нагнетательного трубопровода примем одинаковую скорость течения воды, равную 2 м/с: .
Тогда диаметр входного трубопровода (условный проход фланцев) в аэратор для воды равен:
;
Принимаем .
Трубопровод стальной, коррозия незначительна.
2. Определение потерь на трение и местные сопротивления
Находим критерий Рейнольдса:
; .
Критерий Рейнольдса:
;
.
Т.е. режим турбулентный. Абсолютную шероховатость трубопровода принимаем: .
Относительная шероховатость труб:
;
Далее получим:
; ;
Таким образом, в трубопроводе имеет место смешанное трение, и расчет коэффициента трения л следует проводить по формуле:
;
.
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений отдельно для всасывающей и нагнетательной линий.
Для всасывающей линии:
- вход в трубу (принимаем с острыми краями): ;
- прямоточные вентили: для d = 250 м, ;
- отводы: .
Сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии:
.
Потерянный напор во всасывающей линии находим по формуле:
;
.
Для нагнетательной линии:
- отводы под углом 90о: ;
- нормальные вентили: для d = 0,25 м, ;
- выход из трубы: .
Сумма коэффициентов местных сопротивлений в нагнетательной линии:
.
Потерянный напор в нагнетательной линии находим по формуле:
;
.
Общие потери напора:
;
.
3. Выбор насоса.
Находим напор насоса:
,
Где - давление в аппарате из которого перекачивается вода, ;
- давление в аппарате, в который перекачивается вода,
Выбираем центробежный насос марки Х500/25 со следующими техническими характеристиками: высота столба жидкости Н = 19м; оптимальная нагрузка Q = 0,15 м3/с; скорость вращения n = 960 об/мин; КПДном = 0,8; электродвигатель: АО 2-91-6, номинальной мощностью 55кВт, КПДдв = 0,92.
Расчет допустимой длины пролета трубопровода
1. Расчетная толщина стенки:
,
где Р - внутреннее давление, МПа;
D - наружный диаметр трубы, мм;
Sоп - толщина стенки, мм;
ц - коэффициент прочности элемента, ц = 1 ;
At - температурный коэффициент прочности материала, At = 1;
уод - допускаемое напряжение при расчетной температуре, уод = 147 МПа.
.
2. Расчет длины пролета трубопровода:
где q - значение нагрузки для рабочих условий, q = 1,1.
Таким образом, допустимая длина пролета одного из трубопроводов для подачи воздуха составляет 5,96 м.
В результате проведения расчетов технологических сооружений разработан основной аппарат биологической очистки сточных вод поселка городского типа аэротенк-вытеснитель с регенератором, чертеж которого представлен в Приложении.
5. Технико-экономическая часть
В данной работе, разрабатывается проект биологических очистных сооружений для поселков городского типа производительностью 6000 м3/сут.
В ходе проектирования выполнен расчет основных технологических параметров процесса очистки. На основании технологического расчета определены размеры и конструкция аппаратов, подобрано аэрационное и насосное оборудование. В данном разделе дипломного проекта выполнен расчет производственной мощности очистных сооружений, инвестиционных затрат на их строительство и годовых эксплуатационных затрат, а также дана оценка экономической и экологической целесообразности.
5.1 Расчет производственной мощности
Производственная мощность очистных сооружений (М) определяется по основному технологическому оборудованию (аэротенку) и рассчитывается по формуле:
,
Где Q - производительность аэротенка по поступающей сточной воде (Q = 6000 м3/сут);
Тэф - эффективное время работы оборудования, дни.
Очистные сооружения работают непрерывно в течение календарного года, поэтому Тэф = 365 дней.
М = 6000*365 = 2190000 м3 в год.
В процессе очистки сточной воды образуются:
- твердые бытовые отходы, задержанные решетками блока механической очистки (отходы 4 класса опасности);
- песок и минеральные частицы, крупностью до 2 мм, уловленные песколовкой (отходы 4 класса опасности);
- избыточный активный ил (отходы 4 класса опасности).
Количество ежегодно образующихся отходов (m) определяем по формуле:
где с - плотность отходов, г/см3;
V - суточный объем образующихся отходов, л/сут (расчет выполнен в разделе «Материальный баланс»).
Твердые бытовые отходы от решеток образуются в количестве 720 л/сутки. Плотность отходов составляет 0,75 г/см3, влажность W = 60%.
Песок на песколовках улавливается в количестве 660 л/сутки. Плотность песка составляет 1,8 г/см3, влажность W = 60%.
Периодически твердые отходы и песок из песколовок вывозятся на полигон твердых бытовых отходов.
Избыточный активный ил улавливается в количестве 4308 л/сутки. Плотность ила 1 г/см3.
Минерализованный и обезвоженный ил вывозится в мешках на специально отведенные площадки.
Таблица 5.1. Количество образующихся отходов
Отходы |
Суточное количество, л/сут |
Годовое количество отходов |
||
м3/год |
т/год |
|||
Твердые бытовые отходы, снимаемые с решеток W = 60%, с = 0,75г/см3 |
720,00 |
262,8 |
197,00 |
|
Песок, улавливаемый песколовками W = 60%, с = 1,8 г/см3 |
660,00 |
240,9 |
433,62 |
|
Избыточный ил с = 1 г/см3 |
4308,00 |
1572,42 |
1572,42 |
5.2 Расчет инвестиционных затрат
Инвестиционные издержки будут включать затраты на строительство зданий, а также приобретение, доставку и монтаж оборудования.
Капитальные вложения на здания определяются их объемом и нормативом затрат на строительство 1 м3 и рассчитываются по формуле:
Кзд = Vзд*С,
Где С - норматив затрат на строительство 1 м3, принимаем С = 2500 руб/м3.
V - объем зданий, м3.
Здания, в которых будет размещаться оборудование, включают два блока: блок механической и биологической очистки. Объем каждого блока:
Vзд = L*S*H,
Где L - длина здания;
S - ширина здания;
H - высота здания.
Для блока биологической очистки L = 45м; S = 12м; H = 7м
VББО = 45*12*7 = 3780м3
Кзд.ББО = 3780*2500 = 9450000руб.
Для блока механической очистки L = 22м; S = 12м; H = 5м.
VБМО = 22*12*5 = 1320м3
Кзд.БМО = 1320*2500 = 3300000руб.
Общая сумма капитальных вложений на здания составит:
9450000+3300000=12750000руб.
Расчет капитальных вложений в строительство зданий представлен в таблице 5.2.
Таблица 5.2. Расчет капитальных вложений в строительство зданий
Наименование строительного объекта |
Объем, м3 |
Стоимость 1 м3 |
Сметная стоимость, тыс. руб |
Амортизационные отчисления |
||
Норма, % |
Сумма, руб |
|||||
Блок биологической очистки Блок механической очистки |
3780 1320 |
2500 2500 |
9450,0 3300,0 |
1,7 1,7 |
160650,0 56100,0 |
|
Итого зданий |
5100 |
- |
12750,0 |
- |
216750,0 |
|
Сооружения - КНС, 200% от стоимости зданий |
- |
- |
25500,0 |
5,2 |
1326000,0 |
|
Внутриплощадочные сети, 20% от стоимости зданий |
- |
- |
2550,0 |
4,2 |
107100,0 |
|
Наружные сети канализации, 1,5% от стоимости зданий |
- |
- |
191,25 |
4,2 |
8032,5 |
|
Итого сооружений |
- |
- |
28241,25 |
- |
1441132,5 |
|
Итого стоимость зданий и сооружений |
- |
- |
40991,25 |
- |
1657882,5 |
Инвестиционные затраты на оборудование определяются, исходя из его количества и цены за единицу. Перечень и количество аппаратов определены в соответствии с технологической схемой. Цены взяты по состоянию на 2005 год и проиндексированы на 2009г. Стоимость установленного оборудования приведена в таблице 5.3.
Таблица 5.3. Расчет капитальных затрат и амортизационных отчислений на оборудование
Наименование оборудование |
К- во |
Стоимость, тыс. руб. |
Амортизационные отчисления |
|||
ед. |
общая |
норма, % |
стоимость, тыс.руб. |
|||
Станция механической очистки |
||||||
Решетка РМУ - 1 |
1 |
700,17 |
700,17 |
|||
Песколовки горизонтальные |
2 |
24,750 |
49,500 |
|||
Первичный отстойник |
2 |
1145,43 |
2290,86 |
|||
Дробилка Д - 3б |
1 |
161,6 |
161,6 |
|||
ИТОГО по БМО: |
3202,13 |
12,6 |
403,47 |
|||
Станция биологической очистки |
||||||
Аэротенк-вытеснитель |
1 |
1311,75 |
1311,75 |
|||
Вторичный отстойник |
4 |
1145,43 |
4581,72 |
|||
Фильтр доочистки |
1 |
214,47 |
214,47 |
|||
Установка обеззараживания |
1 |
2189,74 |
2189,74 |
|||
Аэратор |
6 |
1,434 |
8,604 |
|||
Минерализатор |
6 |
24,75 |
148,5 |
|||
ИТОГО по ББО: |
8454,78 |
12,6 |
1065,3 |
|||
ИТОГО: |
11656,91 |
12,6 |
1468,7 |
|||
Неучтенное оборудование, строительство, монтаж (28,5% от общей стоимости) |
3322,22 |
12,6 |
418,5 |
|||
Итого по очистным сооружениям |
14888,13 |
12,6 |
1875,9 |
Сводная смета по капитальным вложениям представлена в таблице 5.4.
Таблица 5.4. Расчет стоимости основных фондов
Наименование затрат |
Сумма, тыс. руб. |
Амортизация |
||
Норма, % |
Сумма, тыс. руб. |
|||
Здания и сооружения Оборудование |
40991,25 14888,13 |
4,04 12,6 |
1657,88 1875,9 |
|
Итого стоимость основных фондов (ОФ): |
55879,38 |
9,42 |
3533,78 |
|
Расходы по проектированию (2% от стоимости ОФ) Пуско - наладочные работы (4 % от стоимости ОФ) Неучтенные затраты (2% от стоимости ОФ) |
1117,58 2235,17 1117,58 |
|||
Всего капитальные вложения: |
60349,71 |
5.3 Расчет годовых эксплуатационных затрат
Годовые эксплуатационные затраты по очистным сооружениям будут включать энергозатраты, расходы на оплату труда обслуживающего персонала, затраты на содержание и ремонт основных средств и накладные расходы.
5.3.1 Расчет энергозатрат
Расход электроэнергии на технологические цели определим по формуле:
Рэ = N*Траб/здв* зсети,
Где Рэ - годовой расход электроэнергии, кВт*ч/год;
N - установленная мощность энергопотребителя, кВт;
здв - КПД двигателя, принимаем 0,9;
зсети - КПД сети, принимаем 0,98;
Траб - время работы станции биологической очистки, час.
Расчет годового расхода электроэнергии выполнен в табличной форме.
Таблица 5.5. Расчет годового расхода электроэнергии
Наименование энергопотребителя |
Кол-во |
Установленная мощность энергопотребления, кВт |
Кол - во часов работы в год, час |
Годовой расход электроэнергии, кВт * час |
||
одного |
всех |
|||||
Решетка РМУ - 1 |
1 |
0,75 |
0,75 |
8760 |
7448,98 |
|
Песколовки горизонтальные |
2 |
2,25 |
4,5 |
8760 |
44693,87 |
|
Установка обеззараживания |
1 |
3,0 |
3,0 |
8760 |
29795,9 |
|
Дробилка Д - 3б |
1 |
22,0 |
22,0 |
8760 |
218503,4 |
|
Компрессор |
1 |
200 |
200 |
8760 |
1986394,5 |
|
Итого учтенного оборудования: |
2286836,7 |
|||||
Неучтенное оборудование (15% от учтенного оборудования) |
343025,5 |
|||||
Всего |
2629862,2 |
Затраты на электроэнергию находятся по формуле:
Где Ц - стоимость 1 кВт * часа, руб
Зэ = 2629862,2*2,05=5391217,5 руб.
5.3.2 Расчет трудозатрат
Расчет трудозатрат включает расчет численности всех категорий работающих и годового фонда заработной платы.
Расчет начинается с разработки баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего.
Режим работы основного производства - непрерывный, в 3 смены по 8 часов по типовому 4 - х бригадному графику.
Режим работы вспомогательного производства - периодический, 5 дней в неделю по 8 часов с остановками на выходные и праздничные дни.
Таблица 5.6. Баланс рабочего времени одного рабочего
Показатели |
Непрерывное производство |
Периодическое производство |
|
1.Календарный фонд времени (Ткал.) Выходные дни Праздничные дни |
365 91 - |
365 104 12 |
|
2.Номинальный фонд времени (Тном.) Целодневные невыходы: - отпуск - невыходы по болезни - государственные и общественные обязанности - ученический отпуск |
274 32 24 5 1 2 |
249 29 24 4 - 1 |
|
3.Эффективный фонд времени (Тэф), дни часы |
242 1936 |
220 1760 |
Численность рабочих определяется их явочным, штатным и списочным составом.
Явочная численность показывает, какое число рабочих должно выходить ежесменно и ежесуточно для обеспечения нормальной работы очистной установки. Численность явочная сменная определяется на основании сменных штатных нормативов.
При 3-х сменном режиме работы численность явочная суточная будет равна:
Чяв/сут = Чяв/смен * n,
Где n - число смен в сутки (n = 3).
Численность штатная дополнительно учитывает подмену на выходные дни.
Для сменного персонала:
Чштат = Чяв/сут * Ткал./Тном.
Для дневного персонала:
Чштат = Чяв/сут
Численность списочная, дополнительно к штатной численности, учитывает подмену на другие целодневные невыходы.
Для сменного персонала:
Чспис = Чяв/сут * Ткал./Тэф.
Для дневного персонала:
Чспис = Чяв/сут * Тном./Тэф
Расчет численности представлен в таблице 5.7.
Таблица 5.7. Расчет численности производственных рабочих
Профессия |
разряд |
Численность явочная |
Численность штатная |
Численность списочная |
|||
В смену |
В сутки |
расчетная |
принятая |
||||
Основные рабочие: |
|||||||
Оператор механической очистки |
4 |
1 |
3 |
4 |
4,5 |
4 |
|
Оператор биологической очистки |
4 |
1 |
3 |
4 |
4,5 |
5 |
|
Оператор блока обработки осадка |
4 |
- |
1 |
1 |
1,1 |
1 |
|
Оператор блока обеззараживания |
4 |
- |
1 |
1 |
1,1 |
1 |
|
Оператор компрессорного оборудования |
4 |
1 |
3 |
4 |
4,5 |
5 |
|
Машинист котельной |
4 |
1 |
3 |
4 |
4,5 |
5 |
|
Итого основные рабочие |
- |
- |
14 |
18 |
20,2 |
21 |
|
Вспомогательные рабочие: |
|||||||
Электромонтер |
3 |
- |
1 |
1 |
1,1 |
1 |
|
Слесарь по оборудованию и КИП |
4 |
- |
1 |
1 |
1,1 |
1 |
|
Электрогазосварщик |
3 |
- |
1 |
1 |
1,1 |
1 |
|
Лаборант |
Подобные документы
Описание и принцип действия песколовок. Расчет первичных отстойников, предназначенных для предварительного осветления сточных вод. Азротенки-вытеснители для очистки сточных вод. Выбор типа вторичных отстойников, схема расчета глубины и диаметра.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 04.12.2011Состав и загрязненность сточных вод. Способы и сооружения механической очистки. Подбор и расчет оборудования. Параметры городских стоков, расчет решеток, песколовки. Особенности хлорирования бытовых стоков. Принципиальная схема очистки бытовых стоков.
курсовая работа [870,5 K], добавлен 06.10.2013Особенности забора воды и выбор технологической схемы водозаборных сооружений г. Мирного. Анализ совместной работы насосов и трубопроводов насосной станции первого подъёма. Анализ и оценка затрат на внедрение проекта биологической очистки сточных вод.
дипломная работа [286,0 K], добавлен 01.09.2010Состав сточных вод. Характеристика сточных вод различного происхождения. Основные методы очистки сточных вод. Технологическая схема и компоновка оборудования. Механический расчет первичного и вторичного отстойников. Техническая характеристика фильтра.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 16.09.2015Определение концентрации загрязнений сточных вод. Оценка степени загрязнения сточных вод, поступающих от населенного пункта. Разработка схемы очистки сточных вод с последующим их сбросом в водоем. Расчет необходимых сооружений для очистки сточных вод.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 09.01.2012Применение механической очистки бытовых и производственных сточных вод для удаления взвешенных веществ: решеток, песколовок и отстойников. Сооружения биологической очистки и расчет аэротенков, биофильтров, полей фильтрации и вторичных отстойников.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.04.2012Теоретические основы и методы очистки сточных вод. Виды и устройство отстойников. Описание технологической схемы узла механической очистки сточных вод. Материальный баланс, оценка эффективности и контроль решетки, песколовки, отстойника и осветлителя.
курсовая работа [409,0 K], добавлен 29.06.2010История введения в эксплуатацию, описание технологического процесса и технологический схемы биохимической (биологической) очистки сточных вод от загрязняющих веществ. Характеристика смесителей и аэротенков, их значение в биохимической очистке стоков.
реферат [29,1 K], добавлен 29.06.2010Характеристика сточной воды предприятия и условия сброса очищенной воды. Предельно допустимые концентрации веществ, входящих в состав сточных вод. Выбор технологической схемы очистки. Анализ эффективности очистки сточных вод по технологической схеме.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 12.11.2011Биологические методы очистки и обеззараживания сточных вод. Очистные установки биологической очистки, их эффективность и концентрация очищенных вод по основным показателям. Международная стандартизация в области экологического менеджмента. Экоаудит.
контрольная работа [1,9 M], добавлен 18.09.2008