Qводы = Qs · 20, м3/сут (4.12)

где 20 - отношение частей воды к частям песка;

Qs - количество песка задерживаемого в песколовке, 2,81м3/сут,

рассчитано по формуле (4.9).

Qводы = 2,81 · 20= 56,2м3/сут

Количество пескопульпы, которое должен забрать гидроэлеватор равно:

Qп п = Qs + Qводы, м3/сут (4.13)

Qп п = 2,81 + 56,2 = 60м3/сут;

Определение производительности гидроэлеваторов:

Qq = Qп п/ t·60·n, л/с (4.14)

где n - количество откачек в течение суток, 3 раза (раз в смену),

t - время качки песка, 5 - 15 мин.

Qq = 60 · 1000 / 10·60·3 = 33,3 л/с Т.к. типовой гидроэлеватор пропускает расход 40 л/с, время качки песка составит 10 мин. Принимаем гидроэлеватор: Типоразмер ЙЙ, диаметр сопла 40 мм, диаметр горловины 80мм, расход 40 л/с.

При диаметре 40 мм, примем время откачки 8,3 мин.

4.1.7 Расчет первичных отстойников

Расчет отстойников надлежит производить по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления.

Первичные отстойники рассчитывают на пропуск максимального расхода. Максимальный часовой расход Qmax.ч =1393,02 м3/ч; концентрация взвешенных веществ смеси сточных вод Ссмеси взв= 285,9мг/л; среднезимняя температура 160С.

Принимаем горизонтальный отстойник.

Эффект осветления находим по формуле:

Э = ((Сen - Сех) / Сen) · 100% , % (4.15)

Сen - концентрация взвешенных веществ исходная, мг/л;

Сех - концентрация взвешенных веществ по истечению времени, мг/л.

Э = ((285,9 - 150) / 285,9) · 100% = 47,58%.

Расчетное значение гидравлической крупности u0, рассчитывается по формуле:

U0 = мм/с, (4.16)

где Hset - глубина проточной части в отстойнике, м, принимаем равной:

Hset =2,8м;

Kset - коэффициент использования объема проточной части отстойника, 0,5.

tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1, 593с;

h1 - глубина воды в цилиндре, 0,5м;

n - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод, равный 0,21;

б- коэффициент, учитывающий вязкость сточных вод при температуре 16оС равна 1,103

u0 = (1000·2,8·0,5) / (593·1,103· (2,8·0,5/0,5)0,21 = 1,72 мм/с.

Производительность одного отстойника qset, м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле: для радиальных отстойников

qset=3,6 · Kset · Lset ·Bset· (U0 - Vтруб) ;м3/ч (4.17)

qset=3,6 · 0,5 ·30 ·9 · (1,72 - 1,1) =301,3м3/ч

где Кset - коэффициент использования объема, 0,5, принимаемый по [1] табл.31;

Vтруб - скорость прохождения воды в трубопроводе, 1,1м/с;

Lset - длина горизонтального отстойника, 30м;

Bset- ширина горизонтального отстойника, 9м;

U0 - гидравлическая крупность задерживаемых частиц, 1,72мм/с, определяемая по формуле (4.16);

Количество отстойников рассчитываем по формуле:

N = Qмакс.ч / qset , шт (4.18)

N = 1393 / 301,3 = 5шт

Использование такого количества отстойников не рационально.

Принимаем радиальный отстойник:

Рис. 4 - первичный радиальный отстойник.

Эффект осветления находим по формуле:

Э = ((285,9 - 150) / 285,9) · 100% = 47,58%.

Расчетное значение гидравлической крупности u0, рассчитывается по формуле:

U0 = мм/с, (4.16)

где Hset - глубина проточной части в отстойнике, м, принимаем равной:

Hset =3м;

Kset - коэффициент использования объема проточной части отстойника, 0,45.

tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1, 593с;

h1 - глубина воды в цилиндре, 0,5м;

n - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения; для городских сточных вод, равный 0,21;

б- коэффициент, учитывающий вязкость сточных вод при температуре 16оС равна 1,103

u0 = (1000·3·0,45) / (593·1,103· (3·0,5/0,5)0,21 = 1,66 мм/с.

Производительность одного отстойника qset, м3/ч, следует определять исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод по формуле: для радиальных отстойников

qset=2,8 · Kset· (D2 - d2) · U0 ;м3/ч (4.17)

qset=2,8 · 0,45 · (242 - 12) · 1,72=1202м3/ч

где Кset - коэффициент использования объема, 0,5, принимаемый по [1] табл.31;

D - диаметр радиального отстойника, 24м;

d- диаметр трубопровода, 1м;

U0 - гидравлическая крупность задерживаемых частиц, 1,72мм/с, определяемая по формуле (4.16);

Количество отстойников рассчитываем по формуле:

N = Qмакс.ч / qset , шт (4.18)

N = 1393 / 1202 = 1,2 ?2шт

Принимаем 2 отстойника D=24м.

Объем осадка образовавшегося в первичном отстойнике:

Vmud = qmud ·100/(100 - Вmud), м3/сут (4.19)

где Вmud - влажность осадка, 95% при использовании центробежных насосов.

Количество осадка по сухому веществу оприделяется по формуле:

qmud = (Сеn·Э·К·qсут)/106, т/сут (4.20)

где Сеn - концентрация взвеси смеси СВ, 285,9мг/л;

Э - эффективность работы отстойника, 47,58%;

К - коэффициент неравномерности, 1,6;

qсут - среднесуточный расход сточных вод 21300м3/сут;

qmud =(285,9 · 0,47 · 1,6 · 21300)/106 =4,57т/сут;

Vmud = 4,57·100/(100- 95) = 91,58м3/сут.

4.2 Сооружения биологической очистки

4.2.1 Расчет аэротенков

Рис. 5 - Аэротенк - смеситель.

Согласно, СНиП 2.04.03-85, п. 6.140.141, аэротенки различных типов следует применять для биологической очистки городских и производственных сточных вод. Регенерацию активного ила необходимо предусматривать при БПКполн поступающей в аэротенки воды свыше 150 мг/л, а также при наличии в воде вредных производственных примесей.

Так как С см БПК ос - концентрация БПК смеси сточных вод, 203мг/л, предусматриваем регенерацию ила.

Период аэрации tat, ч, в аэротенках, определим по формуле

(4.21)

где Len - БПК ос смеси сточных вод, поступающей в аэротенк, 238мгО2/л;

Lex - БПКполн очищенной воды, 15мгО2/л;

ai - доза ила, принимаем 2,3г/л;

tat = (2,5 / 2,30,5) · lg(238 / 15) = 1,98?2 ч.

Концентрация активного ила в регенераторе:

г/л (4.22)

где Ri - коэффициент рециркуляции, зависит от типа вторичных отстойников, для отстойника радиального Ri не менее 0,3.

ar = 2,3(1 / (2·0,3) + 1) = 6,13г/л.

При проектировании аэротенков с регенераторами продолжительность окисления органических загрязняющих веществ tO, рассчитываем по формуле:

ч (4.23)

где S - зольность, при очистке городских сточных вод равна 0,3

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

мг·БПК/(гч), (4.24)

где max - максимальная скорость окисления, 85 мгБПК/(гч);

CO - концентрация растворенного кислорода, 2 мг/л;

Kl - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, 33 мг БПКполн/л;

КО - константа, характеризующая влияние кислорода, 0,625 мг О2/л;

- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила,0,07 л/г.

с = ((85·15·2)/(15·2+33·2·0,625·15))·(1/(1+0,07·6,13)) =16,9мгБПК/(гч).

Скорость окисления определяется при температуре сточной воды 150С, т.к среднегодовая температура равна 19°С скорость окисления будет выше.

С(19)= с·t / 15=16,9·19 / 15 = 21,4 мгБПК/(гч).

to = (238- 15) / (0,3·6,13·(1- 0,3) ·21,4) = 8,1ч.

Продолжительность регенерации tr, определяем по формуле:

ч (4.25)

tr = 8,1- 2 = 6,1ч.

Время прибывания ила в системе ts, определяем по формуле:

tas = tr · Ri + tat (1+Ri), ч (4.26)

tas = 6,1 · 0,3 + 2 (1+0,3) =4,43ч ? 4,5ч.

Вместимость аэротенка Wat, м3, определяем по формуле:

м3 (4.27)

где qw - расчетный расход сточных вод, так как время прибытия в системе 4 ч из таблицы №1 выбираем 4 максимальных значения и считаем среднее,

qw = 1372,25м3/ч.

Wat = 2 (1+0,3) 1372,25 = 3567,85м3

Вместимость регенераторов Wr, определяем по формуле:

 м3 (4.28)

Wr = 6,1 · 0,3 · 1372,25 = 1276,19м3

Общий объем аэротенка Wo, м3, определяем по формуле:

Wo = Wat + Wr, м3

Wo = 3567,85 + 1276,19 = 4844м3

Средняя концентрация ила в системе равна:

aas =( aat + ar )/nk, г/л (4.29)

aas =( 2,5 + 6,13)/2=4,3 г/л

Нагрузку на ил qi, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, надлежит рассчитывать по формуле

qi = 24 · (Lеn - Lех) / (аs · ts ·(1- s)), мгБПК/(г сут) (4.30)

qi = 24 · (238 - 15) / (4,3 · 4,5 ·(1- 0,3)) = 396,44 мгБПК/(г сут)

Процент Wr от общего объема:

Размеры аэротенка.

Длина аэротенка:

Lat = Wо / (nк · nс · b · Н), м (4.31)

где Н - глубина коридора, равная 4,4м.

b - ширина коридора, равная 4,5 м.

nк - число коридоров, равное 2.

nс- число секций, равное 2.

Lat = 4844 / ( 2 · 2 · 4,5 · 4,4 ) =60м

Ширина аэротенка:

Вat = nк · nс · b, м (4.32)

Вat = 2 · 2 · 4,5 = 18м

Находим иловый индекс при нагрузке 396,44 мгБПК/(г сут), J=79,6см3/г.

Пересчитываем Ri:

(4.33)

где ai - доза ила в аэротенке, 1,8 г/л;

Ji - иловый индекс, см3/г.

Ri = 2,3 / (1000/79,6 - 2,3) = 0,22, полученное число меньше 0,3, значит аэротенк пересчитывать не надо.

4.2.2 Расчет системы аэрации

Согласно, СНиП 2.04.03-85, п. 6.157. Удельный расход воздуха qair, м3/м3 очищаемой воды, при пневматической системе аэрации надлежит определять по формуле

, (4.34)

где qO - удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке до БПКполн 15-20 мг/л - 1,1;

K1 - коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка faz /fat,принимаем две нитки

K2 - коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов

KT - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод. который определяем по формуле

(4.35)

KT = 1+ 0,002 (21-20) = 1,002

где Tw - среднемесячная температура воды за летний период, 21С;

K3 - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85;

Ca - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяем по формуле

Ca = (1+4,4/20,6)·8,8=11,2 мг/л

где CT - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, равная 8,8 при температуре 210С;

ha - глубина погружения аэратора, 4,4м;

CO - средняя концентрация кислорода в аэротенке, 2 мг/л.

Таблица 4

Таблица 5

qair = (1,1(238-15)) / (1,68·2,7·1,002·0,85(11,2 - 2) =6,9м3/м3

Интенсивность аэрации Ja, м3/(м2ч), надлежит определять по формуле

Ja=qair*Hat/tas (4.36)

где Hat - рабочая глубина аэротенка, 4 м;

tas - период аэрации, 4,5 ч.

Jа = 6,9 · 4 / 4,5 = 6,1м3/м2 ·ч

Jmin >Ja >Jmax,так как условие выполняется, то расчет окончен.

Подбираем воздуходувки. Для этого по формуле находим общий расход воздуха:

Qпесквозд=J ·Sпеск=6 · 3,8=23,18м3/ ч

J - интенсивность аэрации в песколовке;

Sпеск - площадь песколовки.

Qаэрвозд=Jat · Qмакс.ч=6,1 · 1393,02=8497,4м3/ ч

Jat- интенсивность аэрации аэротенка.

Qпр.камвозд= Jпр.кам · V=0,5 · 91,58/24=75,53м3/ ч

Jпр.кам- интенсивность аэрации промывной камеры;

V- объем воды и осадка.

Qо=(23,8+8497,4+75,53) · 0,1+ 23,18+8497,4+75,53=9455,783м3/ ч

4.3 Расчет вторичного отстойника

Рис. 6 - Вторичный радиальный отстойник.

Согласно, СНиП 2.04.03-85, п. 6.161. Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по гидравлической нагрузке qssa, м3/(м2ч), с учетом концентрации активного ила в аэротенке ai, г/л, его индекса Ji, см3/г, и концентрации ила в осветленной воде at, мг/л. Нагрузка на зеркало отстойника:

м3/(м2ч) (4.37)

где Kss - коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников - 0,4;

at - следует принимать не менее 10 мг/л,; ai - не более 15 г/л.

qssa = (4,5·0,4·3,650,8) / (0,1·79,6·2,3)0,5-0,0015 = 1,78 м3/(м2ч).

Площадь секций:

F = qmax/ qss · n, м2

F = 1393,02/3 · 1,78 = 260,86м2.

где n - количество отстойников, шт.

Диаметр одной секции:

D = (4·F/3,14) 1/2, м

D = (4·260,86·1,2/3·3,14)1/2 =11,5 м.

Так как радиальный отстойник имеет минимальный диаметр 18 м, к установке примем вертикальные отстойники.

Площадь секций:

F = 1393,02/4 · 1,78 = 261м2.

где n - количество отстойников, шт.

Диаметр одной секции:

D = (4·F/3,14·4) 1/2, м

D = (4·261·1,2/3·3,14)1/2 =9,11 м

Принимаем 4 вертикальных отстойника диаметром 9 м.

4.3 Расчет скорого фильтра

Фильтр представляет собой резервуар, в нижней части расположено дренажное устройство для отвода профильтрованной воды. На дренаж укладывается слой фильтрующего материала. В обычных фильтрах вода подается сверху и отводится снизу - через дренажное устройство.(рис 7)

Рис. 7. Скорый фильтр с боковым карманом и трубчатым дренажом: 1 - подача воды на очистку; 2 - отвод фильтрованной воды; 3 - подача воды на промывку; 4 - сброс промывной воды; 5 - корпус фильтра; 6 - боковой карман; 7 - желоба; 8 - коллектор дренажа; 9 - трубы дренажа (ответвления); 10 - фильтрующая загрузка; 11 - поддерживающие слои.

Устанавливаем скорые фильтры с двухслойной загрузкой, имеющие следующие параметры:

1 слой: кварцевый песок. Диаметр зерен dmin= 0,5 мм, dmax=1,2 мм, dэкв= 0,7-0,8 мм, коэффициент неоднородности загрузки: К=1,8-2; высота слоя hсл= 0,75 м.

2 слой: дробленные керамзиты. Диаметры равны: dmin= 0,8 мм, dmax=1,8 мм, dэкв= 0,9-1,1 мм, коэффициент неоднородности загрузки: К=1,6-1,3; высота слоя hсл= 0,45м.

Общая площадь скорых фильтров определяется по формуле:

Fф= Qп/(Tст•Vн-nпр•qпр-nпр?фпр•Vн), (4.38)

где Qп - полезная производительность станции, м3/сут;

Tст - продолжительность работы станции в течении суток, ч;

Vн - расчетная скорость фильтрования при нормальном режиме эксплуатации, Vн= 9 м/ч;

nпр - число промывок одного фильтра в сутки при нормальном режиме эксплуатации, nпр=2-3;

qпр- удельный расход воды на одну промывку одного фильтра,

qпр= 0,06•щ?tn, (4.39)

где щ и tn - соответственно интенсивность и время промывки;

фпр - время простоя фильтров, в связи с промывкой, равно 0,33ч.

qпр= 0,06•15•6,5= 5,85 м3/м2,

Fф= 21300/(24•9-2•5,85-2•0,33•9)= 107,3 м2,

Количество фильтров на станции определяем по формуле:

Nф= v Fф/2, шт. (4.40)

Nф= v 107,3/2= 5,1.

Принимаю 5 фильтров.

Площадь одного фильтра:

F1ф= Fф/ Nф (4.41)

F1ф=107,3/5= 21,46 м2.

Находим длину и ширину:

Fф= x•1,5x; 21,46=х•1,5х;

14,3=х2; х=3,8; l= 3,8 м; в=5,64 м;

Дренаж принимаем без поддерживающих гравийных слоев, так называемый щелевой дренаж.

Расчет дрен

Расстояние между дренами Ш= 250-300мм.

Число дренажных труб: nдр= в/0,3=5,64/0,3=19 шт.

Расход воды на одно ответвление:

q1д= Qпр/nдр= 472,7/13= 36,3 л/с, (4.42)

где Qпр=м3/с > 472,7 л/с; (4.43)

При q1др= 36,3 л/с, V= 2,63 м/с. По таблицам Шевелева подбираем диаметр: dотв= 150 мм.

Принимаем расстояния между осями желобов для сбора и отвода промывной воды равным 2,2м. Количество желобов при этом:

nж= в/2,2= 5,6/2,2= 2,54 - принимаем конструктивно 3 желоба, по обеим сторонам фильтра и в центре.

Расход воды через 1 желоб при промывке:

qжел=щ?fф/1000•nж (4.44)

qжел=15•31,51/1000•3= 0,16 м/с.

Ширина желоба определяется по формуле:

Вжел= Кжел•5vq2жел/(1,57+ажел)3, (4.45)

где Кжел - коэффициент для желобов с полукруглым лотком, равный 2;

ажел - отношение высоты прямоугольной части желоба к половине его ширины, принимаемое от 1 до 1,5.

Вжел= 2•5v0,0256/(1,57+1,3)3 = 0,255 м.

Расстояние от поверхности фильтрующей загрузки до кромки желобов определяем по формуле:

Нж= Нз•аз/100+0,3, (4.46)

где Нз- высота фильтрующего слоя, м;

Нз=0,75+0,45=1,2 м;

аз - относительное расширение фильтрующей загрузки, принимаемая 50%.

Нж = (1,2•50)/100+0,3=0,9 м.

Нф= Нз+ Нв+ Нстр+ Ндоп =1,2+2+0,5+0,39 =4,09 м - высота фильтра

Ндоп- дополнительная высота, определяется по формуле, с учетом требований:

Ндоп= W0 / =36,6/107,3=0,34 м, (4.47)

W0 - оббьем воды накопивщийся за время простоя одновременно промываемых фильтров , м3

- суммарная площадь фильтров, м2

W0=(21300·0,33)/(24·8)=36,6 м3

=5·21,46=220,57 м2

Промывной расход равен:

qн=щ·fф=15·31,51=472,65 л/с (4.48)

Необходимый напор равен:

Н= 19-22 м.

Для промывки принимаем насосы типа Д 3200-33 (1 рабочий и 1 резервный).

5. Сооружения по обработке осадка

Радиальный илоуплотнитель. Полезная площадь поперечного сечения радиального илоуплотнителя, м2

(5.1.1)

F=1393/0,4=3482,5 м2

Где расчетная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя м3 /(м2 -ч), принимаемая в зависимости от концентрации поступающего на уплотнение активного ила:

Высота рабочей части илоуплотнителя

(5.1.2)

Н=0,4·8=3,2 м.

где - продолжительность уплотнения, принимаемая равной: 5-8 ч при С = 2-3 г/л и 10 ч при С = 5-7 г/л.

Общая высота илоуплотнителя

(5.1.3)

Нобщ = 3,2+0,3+0,3=3,8 м.

где - высота рабочей зоны, - высота зоны залегания ила, равная 0,3 м при илоскребе и 0,7 м при илососе; - высота бортов над уровнем воды, м.

5.2 Расчет метантенков

Рис. Метантенк с плавающим перекрытием

1 -- железобетонный резервуар; 2 -- ограничитель; 3 - металлическая решетчатая ферма; 4 -- теплоизоляция перекрытия; 11-- газовый колпак; 12 -- «фартук» перекрытия; 13 -- газосборная труба; 14 -- газопровод; 15 -- трубопровод сброженного осадка; 16 -- трубопровод для подачи свежего осадка; 17 -- трубопровод для отвода иловой воды; 18 -- паропровод; 19 -- трубопровод для термометра сопротивления; 20 -- трубопровод для перемешивания осадка.

Метантенки следует применять для анаэробного сбраживания осадков городских сточных вод с целью стабилизации и получения метансодержащего газа брожения, при этом необходимо учитывать состав осадка, наличие веществ, тормозящих процесс сбраживания и влияющих на выход газа. Для сбраживания осадков в метантенках допускается принимать мезофильный (Т = 33 С) либо термофильный (Т = 55 С) режим.

Количество осадка по беззольному веществу:

Где: S=30% - зольность осадка; Вг=5%гигроскоическая влажность осадка

Влажность смеси:

При термофильном режиме и влажности загружаемого осадка 96,84% Д=18,6%.

Объем метантенка определяем по формуле:

Количество метантенков:

Проверяем полученную дозу загрузки с учетом наличия поверхностно активных веществ в сточной воде.

где Сdt - содержание поверхностно-активных веществ (ПАВ) в осадке, мг/г, принимаемое по экспериментальным данным или по табл. 60 (1);

Всм - влажность загружаемого осадка, %;

Дlim - предельно допустимая загрузка рабочего объема метантенка в сутки, 65г/м3

Для дальнейших расчетов выбираем наименьшую из 2 расчетных доз.

Распад беззольного вещества загружаемого осадка R, %, в зависимости от дозы загрузки определяют по формуле:

Rlim=(Qmudwa · Rmud+ Qiwa · Ri)/ Qmixwa=(2,3 · 0,53 + 0,44 · 2,06)/4,36=0,48

Rr= Rlim -Kr · Dmt=0,486-0,21 ·0,181=0,44=44%

где - Rlim максимально возможное сбраживание беззольного вещества загружаемого осадка, %,

Rr - реальный распад беззольного вещества

Kr - коэффициент, зависящий от влажности осадка.

Dmt - доза загружаемого осадка, %.

В метантенк подается 6,6т/сут осадка.

Содержание беззольного вещества 4,36 т.

В поцессе сбродилось 2,24т.

Qmixwan=4,36-2,24=2,12т/сут

Qmixос=(6,6-4,36)+2,12=4,36т/сут - сухого вещества осталось

Вmix1=100-(4,36/906,28)·100=97,57%

Кроме влажности в процессе сбраживания увеличивается зольность:

Зmix=100-2,12 ·100 /4,36 ·(100-5)=23,6%

5.3 Расчет газгольдера

Предлагаемый способ не требует введения в воду химических реагентов, не влияет на вкус и запах воды и действует не только на бактериальную флору, но и бактериальные споры. Бактерицидное облучение действует почти мгновенно и, следовательно, вода; прошедшая через установку, может сразу же поступать непосредственно в водоем. Из числа возможных альтернатив хлорирования в технологической схеме очистки сточных вод предпочтение можно отдать применению ультрафиолетовых лучей, так как дезинфекция с их помощью не оказывает токсического влияния на водные организмы и не приводит к образованию вредных для здоровья химических соединений.

Эффект обеззараживания основан на воздействии ультрафиолетовых лучей с длиной волны 200-300 нм на белковые коллоиды и ферменты протоплазмы микробных клеток. Бактерицидный эффект зависит от прямого воздействия ультрафиолетовых лучей на каждую бактерию. Обработанная ультрафиолетовым излучением вода должна иметь достаточную прозрачность, поскольку в загрязненных водах интенсивность проникновения УФ-лучей быстро затухает, что ограничивает использование УФ установок для обеззараживания сточных вод. Обеззараживание воды происходит вследствие фотохимического воздействия на бактерии ультрафиолетовой бактерицидной энергией, излучаемой специальными лампами.

Установки УФ-обеззараживания комплектуются ртутными лампами двух типов: высокого и низкого давления. Достоинство аргон-ртутных ламп низкого давления состоит в том, что основное излучение их совпадает с энергией максимального бактерицидного действия. В ртутном разряде низкого давления (3-4мм рт ст.) около 70% всей излучаемой мощности приходится на область ультрафиолетовых лучей.

Однако относительно небольшая потребляемая электрическая мощность (15-60 Вт) ограничивает их применение в установках небольшой производительности для обеззараживания воды (до 20-30м /ч).

Лампы высокого давления (по сравнению с лампами низкого давления) обладают более высокой мощностью УФ-излучения, но и более низким энергетическим коэффициентом полезного использования излучения. Негативным последствием "размытого" спектра является процесс интенсивного потемнения кварцевых чехлов под действием излучения, что снижает КПД и срок использования ламп.

Ртутно-кварцевые лампы высокого давления (400-800 мм рт. ст.) имеют потребляемую мощность 1000-2500 Вт и излучают большое количество концентрированной бактерицидной энергии, поэтому они вполне применимы для обезвреживания больших масс воды, имеющей небольшое бактериальное загрязнением и хорошие санитарно-химические показатели. Максимально допустимый срок службы ламп установлен 4500-5000 часов фактической продолжительности горения.

Номенклатура оборудования для обеззараживания

где q - расчетный расход обеззараживаемой воды м3/ч; а - коэффициент поглощения облучаемой воды; к - коэффициент сопротивляемости облучению, принимается равным 2500 мквт-с/м2; Р° - коли-индекс воды до облучения, максимальное расчетное бактериальное загрязнение неочищенной сточной воды принимается равным коли-индексу Р° = 1000 (то есть коли-титр равен 1); Р - коли-индекс воды после облучения; принимается не более 3 (т. е. коли-титр не менее 330). Таким образом, Р°/Р - степень обеззараживания должна быть в пределах 1/1000-3/1000; зn- коэффициент использования бактерицидного потока, для установки с погруженным источником излучения принимается равным 0,9; для установки с непогруженным источником излучения - 0,75; зо - коэффициент использования бактерцидного излучения, зависящий от толщины слоя воды, ее санитарно-химических показателей и конструктивного типа установки, зо следует принимать 0,9.

Т.к нам не известны бактериологические показатели воды, то подбираем ультрафиолетовые установки по производительности.

Принимаем 6 рабочих установок УДВ - 1000/432 и 2 резервные.

Список используемой литературы