Очистка сточных вод

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Определение расчетных расходов сточных вод

На станцию очистки сточных вод поступают сточные воды от населения жилой застройки, промышленного предприятия и железнодорожной станции.

1.1 Суточный расход сточных вод от населения

где N_ж - количество жителей в канализуемом районе, чел.; по заданию N_ж = 72 000 чел.;

n_ж - норма водоотведения на одного жителя, л/сут • чел.; по заданию n_ж = 255 л/сут • чел.

1.2 Суточный расход сточных вод от промышленного предприятия

1.2.1 Суточный расход сточных вод на технические нужды промышленного предприятия

Поскольку по заданию промышленное предприятие работает в две смены, то расход

производственных сточных вод по сменам соответственно (принято по заданию):

Тогда

1.2.2 Суточный расход сточных вод на бытовые нужды промышленного предприятия

n_хол, n_гор - норма водоотведения для холодных и горячих цехов промышленного предприятия соответственно;

n_хол = 25 л/см на 1 рабочего, n_гор = 45 л/см на 1 рабочего согласно СНиП 2.04.03-85;

, - число рабочих в каждую из смен для холодных и горячих цехов соответственно, чел.;

По заданию принято: , .

1.2.3 Суточный расход сточных вод на душевые нужды промышленного предприятия

,

где - норма водоотведения на 1 душевую сетку в групповых душах промышленного предприятия, согласно СНиП 2.04.03-85 = 500 л/с;

t - продолжительность работы душа; t = 45 мин в конце каждой смены (0,75 ч);

- число душевых сеток в групповых душах, по заданию = 25 сеток;

- количество смен ПП, по заданию = 3 смены.

1.3 Суточный расход бытовых сточных вод от объектов железнодорожной станции

1.3.1. Суточный расход бытовых сточных вод от объектов ж/д станции

По заданию рабочие на железнодорожной станции работают в две смены, тогда:

,

где , - число рабочих в каждую из смен, чел.;

- норма водоотведения для холодных цехов, по СНиП 2.04.03-85 = 25 л/с.

1.3.2 Суточный расход душевых сточных вод от объектов ж/д станции

,

где - норма водоотведения на 1 душевую сетку в групповых душах объектов ж/д станции, согласно СНиП 2.04.03-85 = 500 л/с;

t - продолжительность работы душа; t = 45 мин в конце каждой смены (0,75 ч);

- число душевых сеток в групповых душах, по заданию = 15 сеток;

- количество смен на ж/д объектах, по заданию = 2 смены.

1.3.3 Суточный расход сточных вод от пассажирского здания

1.3.4 Суточный расход сточных вод от дома локомотивных бригад

,

где - количество коек, по заданию = 25 коек;

- норма водоотведения на 1 койку ДЛБ, согласно СНиП 2.04.03-85 = 100 л/сут.

1.3.5 Суточный расход сточных вод от локомотивного депо

,

где - количество стойл на ж/д станции, по заданию = 9 стойл;

- норма водоотведения на 1 стойло, согласно СНиП 2.04.03-85 = 9 м³/сут на 1 стойло.

1.3.6 Суточный расход сточных вод на наружную обмывку тепловозов

,

где - количество тепловозов на ж/д станции, по заданию = 7 тепловозов;

- норма водоотведения на 1 стойло, согласно СНиП 2.04.03-85 = 5 м³/сут на 1 тепловоз.

1.3.7 Суточный расход сточных вод на реостатные испытания тепловозов

,

где - количество тепловозов на ж/д станции, по заданию = 2 тепловоза;

- норма водоотведения на 1 тепловоз, согласно СНиП 2.04.03-85 = 16,4 м³/сут на 1 тепловоз.

1.3.8 Суточный расход сточных вод на моечные машины ж/д станции

где - количество моечных машин для обмывки колесных пар и тележек, по заданию = 1 машина;

- норма водоотведения на 1 ММ, согласно СНиП 2.04.03-85 = 0,4 м³/ч на 1 ММ.

- время работы смены, по заданию = 16 часов;

- количество смен, поз = 2.

1.4 Суточный расход сточных вод от гостиницы и гаража

n - норма водоотведения согласно СНИП 2.04.01.85*

1.5 Общий расход сточных вод, поступающий на станцию очистки сточных вод

2. Показатели загрязненности сточных вод

Основными показателями загрязненности городских сточных вод являются:

- содержание взвешенных веществ (ВВ) в смеси сточных вод (данный показатель характеризует наличие нерастворенных веществ в смеси сточных вод);

- концентрация по БПК₂₀ (характеризует наличие органических загрязнений в смеси сточных вод).

Концентрация загрязнений смеси сточных вод определяется по каждому из этих показателей.

2.1 Показатели загрязнений смеси сточных вод, поступающих на очистные сооружения

Определение концентрации загрязнений смеси сточных вод по взвешенным веществам.

Определение концентрации загрязнений смеси сточных вод по БПК (биологическая потребность в кислороде).

2.1.1 Определение концентрации загрязнений смеси сточных вод по содержанию ВВ

,

где - норма загрязнений, приходящаяся на 1 человека, г/сут; согласно СНиП

= 65 г./сут на 1 человека;

- норма водоотведения на 1 жителя, по заданию = 255 л/сут.

,

где - норма загрязнений, приходящаяся на 1 человека, г/сут; согласно СНиП = 65 г./сут на 1 человека;

- норма водоотведения на 1 жителя, по заданию = 200 л/сут.

принято по заданию.

- принято по заданию;

- принято по заданию;

2.1.2 Определение концентрации загрязнений смеси сточных вод по БПК₂₀

,

где - норма загрязнений, приходящаяся на 1 человека, г/сут; согласно СНиП

= 75 г./сут на 1 человека;

- норма водоотведения на 1 жителя, по заданию = 255 л/сут.

,

- принято по заданию;

- принято по заданию;

- принято по заданию;

1.4 Определение приведенного числа жителей

,

где - показатель, который характеризует наличие загрязнений от бытовых и производственных объектов, чел.;

- число жителей населенного пункта, чел.; по заданию = 72000 чел.;

- фиктивное число жителей населенного пункта, от которых в сеть водоотведения такое количество загрязнений как от промышленных объектов, чел.



3. Определение необходимой степени очистки сточных вод

Согласно СНиП 2.04.03-85 необходимая степень очистки сточных вод определяют с учетом разбавления сточных вод водой водоема. Это разбавление учитывает коэффициент смешения (а).

3.1 Коэффициент смешения

Коэффициент смешения показывает какая часть воды водоема смешивается со сточными водами в расчетном створе.

,

сточный вода загрязненность тепловоз

где - расход воды в водоеме, который смешался со сточными водами;

- общий расход воды в водоеме, по заданию = 2,4 м³/сут.

Коэффициент смешения определяют по формуле Караушева-Родзиллера:

q - среднесекундный расход от населенного пункта, м³/с

,

,

где - коэффициент извилистости русла реки;

б - коэффициент, который учитывает гидравлические характеристики в процессе смешения

- коэффициент, учитывающий тип выпуска сточных вод (береговой или русловой); для руслового выпуска;

E - коэффициент турбулентной диффузии;

,

где L_ф - расстояние от места выпуска сточных вод до ближайшего пункта водопользование по фарватеру, км; по заданию L_ф = 2,2 км;

L_п - расстояние от места выпуска сточных вод до ближайшего пункта водопользование по прямой, км; по заданию L_п = 2,05 км;

,

где - средняя скорость течения воды в реке, м/с; по заданию = 0,84 м/с;

- средняя глубина реки, м; по заданию = 3,2 м.

Для первого вида водных объектов расчетный створ находится на 1000 м выше по течению от населенного пункта, расположенного ниже по течению от места выпуска сточных вод.



3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод по содержание взвешенных веществ

Для определения этой величины составляется уравнение материального баланса по содержанию взвешенных веществ в воде водоема.

,

где - содержание взвешенных веществ в воде водоема до сброса в него сточных вод, мг/л;

- допустимое содержание взвешенных веществ в сбрасываемых сточных водах, мг/л;

- предельно допустимое увеличение содержание взвешенных веществ в воде водоема; определяется по «Правилам охраны», зависит от вида и категории водного объекта, в данном проекте водоем для сброса сточных вод - река хозяйственно-питьевого значения (2 категория), .

Необходимый эффект очистки по взвешенным веществам составит:



3.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод по допустимой БПК_полн

Уравнение баланса по БПК_полн в месте выпуска имеет вид:

,

где - концентрация загрязнений по БПК_полн в воде водоема до сброса в него сточных вод, мг/л;

- допустимая концентрация загрязнений по БПК_полн, мг/л;

- предельно допустимая концентрация загрязнений по БПК_полн в воде водоема; определяется по «Правилам охраны» в месте выпуска сточных вод;

Согласно закону изменения БПК во времени будем иметь:

- предельно допустимая концентрация по БПК_полн в расчетном створе; согласно «Правилам охраны» для водных объектов 2 категории .

K₁ - константа потребления кислорода; при температуре воды в летний период Т_р = 20 °С K₁ = 0,1;

t - время движения в водоеме от места выпуска сточных вод до расчетного створа;

Необходимый эффект очистки по взвешенным веществам составит:

3.4 Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПК_полн исходя из допустимой концентрации растворенного кислорода

Согласно «Правилам охраны» при сбросе сточных вод в водные объекты допускается снижение концентрации растворенного кислорода в воде водоема в течение двух суток. В этом случае уравнение баланса по растворенному кислороду имеет вид:

,

где - концентрация растворенного кислорода в воде водоема до да выпуска в него сточных вод, мг/л, по заданию ;

- коэффициент перевода БПК_полн в БПК₂, R = 0,4;

- допустимая концентрация БПК_полн сточных вод исходя из концентрации растворенного кислорода в воде водоема;

- предельно допустимая концентрация растворенного кислорода; определяется по «Правилам охраны», .

Необходимый эффект очистки по БПК_полн исходя из допустимой концентрации растворенного кислорода составит:

4. Выбор метода очистки сточных вод и технологической схемы

Согласно приведенным расчетам имеем:

,

,

,

5. Расчет сооружений очистки

Размеры приемных камер канализационных очистных сооружений из сборного железобетона (при напорном поступлении сточных вод).

А=2000 мм, В=2300 мм, Н=2000 мм, Н1=1600 мм, h=750 мм, h1=900 мм, b=800 мм, l=1000 мм, 1₁=1200 мм.

Диаметр напорного трубопровода мм, при подаче стоков: по одной нитке = 700 мм, по двум ниткам = 400 мм.

В курсовом проекте приняты ступенчатые решетки эскалаторного типа. По максимальному часовому расходу выбрано 2 рабочие и 1 резервная решетки РС-1000.

Определение габаритных размеров зданий с решетками

Длина здания с решетками:

,

где - ширина решетки, для РС-1000 ;

- количество решеток.

Ширина здания с решетками:

,

где - длина решетки, для РС-1000 .

Песколовки

По табл. 5 методических указаний подбираем основные размеры песколовок с круговым движением воды. Т.к. суточный расход сточных вод Q = 22027 м³/сут, D_н = 6000 мм, Б = 11000 мм, b = 1400 мм.

Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки:

,

где максимальный часовой расход, м³/с

количество песколовок;

скорость движения воды в песколковке при максимальном притоке сточных вод, .

Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки:

.

Площадь треугольной части кольцевого желоба:

.

Площадь прямоугольной части кольцевого желоба:

, тогда:

и

Высота жидкости в прямоугольной части желоба:

.

Суммарная полезная высота кольцевого желоба песколовки:

.

Высота бункера песколовки:

,

где диаметр нижнего основания бункера для песка; .

Строительная высота песколовки:

Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки при максимальном притоке сточных вод:

.

Суточный объем песка:

,

где количество песка, задерживаемого в песколовках, в пересчете на 1 чел.; .

Песковые бункеры

Полезный объем одного бункера:

,

где время хранения осадка в бункерах, ;

число бункеров, .

Примем диаметр бункера D = 1 м, d₀ = 0,5 м, тогда высота усеченного конуса бункера:

.

Высота цилиндрической части бункера:

Строительная высота бункера:

.

Продолжительность пребывания сточных вод в аэротенке:

Предварительный подсчет дозы ила в регенераторе:

Удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч:



максимальная скорость окисления, принимается по [1, табл. 40], для городских сточных вод ;

коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, принимается по [1, табл. 40] в зависимости от вида сточных вод, для городских сточных вод ;

средняя концентрация растворенного кислорода в аэротенке, обычно в первом приближении согласно [1] принимают и уточняют на основе технико-экономических расчетов;

константа, характеризующая влияние кислорода, принимается по [1, табл. 40], для городских сточных вод ;

константа, характеризующая свойства органических загрязнений, принимается по [1, табл. 40], для городских сточных вод .

Продолжительность окисления органических загрязнений:

зольность ила, принимается по [1, табл. 40], для городских сточных вод . Продолжительность регенерации:

.

Расчетная продолжительность обработки воды в системе аэротенк-регенератор:



Для уточнения величины илового индекса определим среднюю дозу ила в системе аэротенк-регенератор:

и нагрузку:

, это значение не отличается от первоначального больше чем на 5%(),

Объем аэротенка:

Объем регенератора: с регенератором

.

Общий объем аэротенка:

.

, следовательно в каждой секции аэротенка будет по 4 коридора (m = 4). Примем количество секций аэротенка n = 2.

Производим перерасчет объема аэротенка, для уточнения значений.

Объем секции:

.

Объем коридора:

.

Примем ширину коридора B = 6 м, высоту аэротенка H = 3 м, тогда ширина аэротенка.

Общая длина секций аэротенка:

Длина коридора:



Прирост активного ила:

концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк. ;

коэффициент прироста активного ила, принимается по [1], для городских сточных вод .

Список литературы

1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. - М.: ЦИТП, 1986. -72 с.

2. Лукиных А.А., Лукиных Н.А. Таблицы для расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле Н.Н. Павловского./ Справочное пособие. - М.: Стройиздат 1987. -152 с

3. Павлова Н.Н., Иванов В.Г., Капинос О.Г. Расчет сооружений для очистки сточных вод: методические указания. Ч1 и Ч2. - СПб.: ПГУПС, 2008

Размещено на Allbest.ru