–PAGE_BREAK–Для забезпечення необхідної рівномірності розподілу води по довжині змивного трубопровода вода в змивний трубопровід має подаватись під напором:
де: hо — висота шару піску в лотку до подачі промивної води, згідно [8], ст. 56 hо = 0,2 м.
Діаметр отворів збризкувачів знайдемо за формулою:
(або 12 мм)
де: — коефіцієнт витрати збрискувачів, який орієнтовно приймається рівним 0,82.
Витрати повітря для аерованих пісковловлювачів:
де: = 3м3/(м2/год) — питомі витрати повітря на аерацію (приймали згідно [3], табл. 1 1.4)
Кількість піску, який затримується в пісковловлювачі, визначимо за формулою:
, м3/добу
де: 0,03 — норма затримання піску, який видаляється з аерованого пісковловлювача, л/(чол-добу) згідно [1], п. 6.31;
– приведена кількість жителів по завислим речовинам.
Вологість піску — 60 %, об’ ємна вага — = 1 ,5 т/м3.
Для підсушування піску, який виділяється з пісковловлювача за допомогою гідроелеваторів, влаштовуються піскові майданчики, необхідна площа яких визначається за формулою:
, м2
де: – навантаження на піскові майданчики, згідно [1], п. 6.33 .
Приймаємо 4 карти піскових майданчиків з розмірами в плані: 23 х 11 м.
5.3. Первинні відстійники
Для видалення із стічних вод основної частини грубодисперсних домішок приймаємо первинні відстійники радіального типу, розрахунок яких здійснюємо по кінетиці осадження зважених речовин з врахуванням необхідного ефекту освітлення стічних вод, який дорівнює:
де: 150 — нормативна концентрація завислих речовин на виході з первинного відстійника, мг/л
Розрахункове значення гідравлічної крупності зважених речовин, що затримуються в первинних відстійниках, визначається за формулою:
, мм/с
де: Нset — глибина проточної частини відстійника, згідно [3], табл. 12.6 Нset = 3,4м (попередньо приймаємо діаметр відстійника 24 м);
Kset — коефіцієнт використання об’єму проточної частини відстійника, який згідно [1], табл. 31 дорівнює Kset = 0,45 (для радіальних відстійників);
tset — тривалість відстоювання в секундах, яка для ефекту очистки
Е = 45 % згідно [3], табл. 12.1 дорівнює tset = 609 с ();
– коефіцієнт, який враховує вплив температури води на її в’язкість, згідно [3], ст. 103 за мінімальною температурою стічної води взимку t = 9°С (згідно з завданням) =4,34 ;
h — глибина шару мулу, h = 0,5 м;
n2 — показник степеня, який залежить від агломерації завислих речовин в процесі відстоювання і згідно [3], ст. 102 п2 = 0,25 (для коагулюючих завислих речовин).
Приймаємо типові радіальні відстійники діаметром м.
Пропускна здатність одного відстійника буде рівна:
де: den — діаметр впускного пристрою, згідно [8], табл. 23 den = м;
Vtb— 0 — турбулентна складова.
Необхідна кількість первинних відстійників становитиме:
(шт.)
Кзап — коефіцієнт запаса, рівний 1,2 ( при = 2 шт.) Кзап = 1,0 при .
Остаточно приймаємо а первинних відстійника радіального типу
діаметром %Ц м. ,
Об’єм осаду, що затримується в первинному відстійнику, знаходимо за формулою:
м3/добу
де: – густина осаду,
де: Рос — вологість осаду, Рос — 95 %;
— нормативна концентрація завислих речовин на виході з первинного відстійника, =150мг/л
5. 4. Аеротенки
Для біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень приймаємо аеротенки з регенератором активного мулу згідно [1], п. 6.141. Необхідний мінімальний ступінь рециркуляції активного мулу:
= 80…100 — муловий індекс; — доза активного мулу в зоні аерації.
Приймаємо Rі=0,3 — згідно [1], п. 6.145 (при видаленні мулу з вторинних відстійників мулососами).
Розрахункова тривалість окислення органічних забруднень в аеротенках визначається за формулою:
, год
де: Len — БПКпов. суміші стічних вод на вході в аеротенк, Len = 177,2 мг/л;
Lex – БПКпов. стічних вод на виході з аеротенка, Lex = 15 мг/л;
– доза активного мулу в регенераторі, яка визначається за формулою:
;
S — зольність активного мулу, S = 0,3 — згідно [1], табл. 40;
Tw – середньорічна температура стічних вод, Tw = 150C — згідно з завданням;
– питома швидкість окислення, яка визначається за формулою:
, мг/()
де: – максимальна швидкість окислення, згідно [1], табл. 40
Со — концентрація розчиненого кисню в аеротенку, згідно [1], п. 6.157 Со=2мг/л;
Ко — константа, що характеризує вплив кисню, згідно [1], табл. 40 К0= 0,625 мгО2/л;
Ке — константа, що характеризує властивості органічних забруднень, згідно [1], табл. 40 Ке = 33 мг БПКпов/л;
– коефіцієнт інгібірування продуктами розпаду активного мулу, згідно [1], табл. 40 = 0,07 л/гр.
Розрахункова тривалість окислення органічних забруднень:
Тривалість обробки води в аеротенку визначимо за формулою:
, год
год
Тривалість регенерації активного мулу буде дорівнювати:
Трег = Т0-Таер= 8,28 — 1,9 = 6,38 год.
Середня тривалість перебування стічних вод в системі аеротенк-регенератор буде рівна:
Приймаємо Тсер = 5 год
Згідно [1], п. 6.142 об’єм аеротенку визначається по середньогодинній витраті стічної води за період аерації в години максимального притоку, яка дорівнює:
Об’єм аеротенку буде рівний:
Об’єм регенератора:
Сумарний об’єм аеротенка:
Частка регенератора в загальному об’ємі аеротенка становитиме:
В залежності від цього згідно [3], табл. 27.7 приймаємо аеротенк-витискувач з характеристиками (Nт.п. 902-2-195):
ширина коридора – 4,5 м;
робоча глибина – 4,4 м;
число коридорів — довжина секцій – 54 м;
робочий об’єм секції – 2134 м3;
кількість секцій — 8.
Фактичний сумарний об’єм:
Під аеротенк відводимо 1 коридор, під регенератор – 1 кор. (в кожній секції).
Об’єм аеротенка: ;
об’єм регенератора:
Фактична тривалість обробки стічних вод в аеротенку становитиме:
Фактична тривалість регенерації активного мулу:
Фактична тривалість окислення органічних забруднень буде рівна:
Середню дозу активного мулу в системі аеротенк-регенератор визначимо за формулою:
Навантаження на активний мул буде рівне:
де: S = 30% або 0,3 — зольність активного мулу.
За величиною q1, згідно [1], табл. 41 знаходимо муловий індекс: . Уточнимо необхідний мінімальний ступінь рециркуляції активного мулу:
Оскільки прийнята величина ступеню рециркуляції активного мулу R = 0,3 не менша від мінімальної необхідної RІ = 0,18 то розрахунок виконано вірно.
Система аерації Приймаємо пневматичну бульбашкову систему аерації
Питомі витрати повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку визначимо за формулою:
де: q0 — питомі витрати кисню повітря, які при повній біологічній очистці згідно [1], п. 6.157 рівні 1,1 мг/мгБПКпов. (при очищенні стічної води до БПКпов= 15-20мг/л);
k1 — коефіцієнт, який враховує тип аератора; для дрібйопузирчатої системи аерації при співвідношенні площин зони, що аерується, та аеротенку = 0,1 таким, що дорівнює: k1 =1,47 (згідно [1], табл. 42);
k2 — коефіцієнт, який залежить від глибини аеротенку; при На = 4,4 м згідно [1], табл. 43 k2 =2,68 (інтервали для глибини занурення аератора ()
k3 — коефіцієнт, який залежить від якості води, який згідно [1], п. 6.157 для господарсько-побутових стічних вод рівний: k3 = 0,85;
k — коефіцієнт, що враховує температуру стічних вод і визначається за формулою:
;
(де: Tw — середньомісячна температура стічної води за літній період, яка згідно з завданням: Tw = 19°С;
СA — розчинність кисню повітря у воді в аеротенка:
де: СT — розчинність кисню повітря у воді при атмосферному тиску і середній температурі за літній період Tw = 19°С, згідно [7], табл. 3.5 рівна СT = 9,21 мг/л,
С0 – концентрація кисню в муловій суміші, С0= 2 мг.
Отже, питомі витрати повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку:
Середня розрахункова інтенсивність аерації мулової суміші буде рівна:
Необхідно, щоб виконувалась умова:
де: -мінімальнодопустимаінтенсивність аерації, згідно [1], табл. 43 рівна (інтерполювання)
– максимальнодопустима інтенсивність аерації, згідно [1], табл. 42 рівна
В регенераторах рекомендується приймати кількість аераторів в 2 рази більшу, ніж в аеротенках. Тоді інтенсивність аерації буде складати:
— в регенераторі:
— в аеротенку:
Оскільки виконується умова:
то розрахунок виконано вірно.
Необхідні виграти повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку становитимуть:
5.5. Вторинні відстійники
Для виділення активного мулу з мулової суміші після аеротенків проектуємо вторинні рдіальні відстійники, які розраховуємо по гідравлічному навантаженню за формулою:
де: KSS — коефіцієнт використання об’єму зони відстоювання, який визначається згідно [1], п. 6.161, KSS = 0,4;
Нset — глибина проточної частини відстійників, згідно [3], табл. 12.6 Нset = 3,7 м;
аt — залишкова концентрація мулу в очищеній стічній воді, аt = 15 мг/л; аа — доза активного мулу, аа =2,0 г/л (в аеротенку);
j – муловий індекс, (визначили при розрахунку аеротенків – п. 5.4. пояснювальна записка).
Необхідну площу поверхні вторинних відстійників визначимо за формулою:
Площа поверхні одного радіального відстійника при його діаметрі D = 30 рівна:
Кількість відстійників буде складати:
Остаточно приймаємо 3 вторинних відстійника радіального типу діаметром кожного D = 30 м і робочою глибиною Нset = 3,7м.
5.6.Споруди для знезараження стічних вод
Очищені стічні води перед випуском їх у водойму знезаражуються рідким хлором. Для знезараження використовується хлоратори ЛОНЦИ.
При розрахунковій дозі активного хлору після біологічної очистки необхідна продуктивність хлораторної згідно [1], п. 6.223 буде рівна:
, кг/год
де: 1,5 — коефіцієнт запасу.
, кг/год
Добові витрати хлору дорівнюють:
кг/добу
Річні витрати хлору будуть складати:
т/рік
Витрата питної води для приготування хлорної води:
де: – питома витрата питної води
Згідно [3], табл. 66.38 приймаємо типову хлораторну максимальною продуктивністю кг/год з розмірами в плані 27х12 м. В приміщенні хлораторної встановлено 3 вакуумних хлоратора марки ЛОНИИ — 100 ( 2 роб. і 1 рез.) продуктивністю 2-12 кг/год кожний.
Кількість балонів-випаровувачів, які необхідно встановити в хлораторній, розрахуємо за формулою:
де: Sбал — вихід хлора з одного балона,
Sбал = 0,7 кг/год — згідно [7], табл. 5.1;
– площа поверхні тари.
Приймаємо балони з рідким хлором ємністю 40 л і вагою 50 кг кожний. Кількість балонів, необхідних на добу, розрахуємо за формулою:
Для змішування хлорної води з стічною водою приймаємо згідно [3], табл. 16.2 (за добовою продуктивністю м3/добу) змішувачі типу лоток Параля з розмірми:
— довжина: = 13,97 м;
— найбільша ширина: D = 1,68;
— ширина горловини: в = 100 м.
Для контакту стічної води з хлором на протязі 30 хв згідно [1], п. 6.228 приймаємо контактні резервуари, об’єм яких визначимо за формулою:
Кількість осаду вологістю 98% в контактних резервуарах становитиме:
де: 0,5 — питома кількість осаду (згідно [1], п. 6.231), л/м3.
Згідно [3], табл. 12.5 приймаємо 3 відділення контактних резервуарів по типу горизонтальних відстійників з розмірами: L = 30 м, В = 9 м, Н = 3,1 м і загальним об’ємом .
5.7. Мулоущільнювачі
На каналізаційних очисних станціях з аеротенками для згущування надлишкового активного мулу використовують мулоущільнювачі, в ролі яких можуть бути спеціальні споруди типу вертикальних чи радіальних відстійників.
Будемо проектувати вертикальні мулоущільнювачі.
Визначення витрати надлишкового активного мулу виконуємо за формулою:
, м3/год
де: – добова витрата стічних вод, = 66500 м3/добу
1,3 — коефіцієнт сезонної нерівномірності приросту мулу;
Сн.а.м = Ср — концентрація активного мулу в регенераторі, Ср = 53г/л,
Р — приріст активного мулу:
,
де: С = 150 мг/л – допустима концентрація завислих речовин на вході в аеротенк;
— БПК стічної води на вході в аеротенк)
Робочу висоту вертикальних мулоущільнювачів визначимо за формулою:
де: V — висхідна швидкість мулу в мулоущільнювачі, мм/с;
Т — час ущільнення надлишкового активного мудду, Т = 10-12 год (згідно [6] дод. 35)
Робочу витрату мулової суміші знайдемо з формули:
, м3/год
де: W1 — вологість неущільненого НАМ (надлишкового активного мулу), яка згідно [8], ст. 150 приймається в межах: W1 = 99,2-99,7%;
W2 — вологість ущільненого НАМ, W2 = 98 %
м3/год
Площа поперечного перерізу зони відстоювання рівна:
де: Vц.т. — швидкість руху рідини в центральній трубі, Vц.т. =0,1 м/с.
Діаметр центральної труби:
()
Діаметр розтруба:
Загальна площа поперечного перерізу мулоущільнювачів:
а його діаметр:
Згідно [3], табл. 12.4 приймаємо 4 мулоущільнювача по типу вертикального відстійника (№ т. п. 902-2-166) діаметром 9м з параметрами:
— висота циліндричної частини h = 4,2 м;
— висота конічної частини пкон = hкон. =5,1;
Робочий об’єм мулоущільнювачів буде рівний:
де: n — кількість мулоущільнювачів, n = 4.
Фактична тривалість перебування мулової суміші в мулоущільнювачі:
Величина Тф відповідає вимогам [1], табл. 58.
Об’єм мулової частини одного мулоущільнювача:
де: t — час перебування мулу в муловій частині при трьохразовому випуску на добу, t = 8 год.
5.8. Метантенки
Для зброжування осаду первинних відстійників та надлишкового активного мулу будемо проектувати метантенки з термофільним режимом зброжування.
Витрату сирого осаду по сухій речовині визначаємо за формулою:
, т/добу
де: – концентрація завислих речовин в суміші стічних вод;
Е — ефективність очистки в первинних відмінниках, Е = 45%, або 0,45
К — коефіцієнт, який враховує крупні частини, що не вловлюються при відборі проб, К = 1,1…1,2.
, т/добу
Витрата активного мулу по сухій речовині розраховуємо за формулою:
, т. до буде: в — винос активного мулу, мг/л, в = аt= 15 мг/л;
Р — приріст активного мулу, Р = 173.16 мг/л
, т/добу
Витрата осаду і мулу по беззольній речовині:
, т/добу
де: – гігроскопічна вологість осаду, для осаду побутових стічних вод рівна 5…6%;
З — зольність осаду, рівна 30 %.
Витрата активного мулу по беззольній речовині:
Витрата сирого осаду первинних відстійників:
де: Вос — вологість осаду, Вос = 95%
— густина осаду, = 1 г/м3.
Витрати мулу:
де: Вм — вологість мулу, Вм = 98% — при ущільненні мулу в вертикальних мулоущільнювачах.
Маса осаду за добу:
Маса мулу по беззольній речовині за добу:
Об’єм осаду та мулу за добу:
Середня вологість суміші:
Зольність суміші визначимо за формулою:
При термофільному режимі зброджування добова доза осаду, що завантажується в метантенк, визначається згідно [1], табл. 59 і при середній вологості суміші 97,2 % буде складати: Д = 19%
Об’єм метантенків визначаємо за формулою:
де: Д — добова доза завантаження осаду в метантенк, Д = 19 %.
Згідно [3], табл. 36.5 приймаємо 4 типових метантенка діаметром і корисним об’ємом одного резервуара 1000 м3 (№ тип, пр. 900-2-227).
Розміри:
— висота верхнього конуса – 1,9 м;
— висота нижнього конуса – 2,15 м;
— висота циліндричної частини – 6,5%
Максимально-можливий розклад осаду:
де: Rо, Rмул — відповідно максимальний розклад осаду і мулу, згідно [1], п. 6.353 R0 = 53%, Rмул = 44%.
продолжение
–PAGE_BREAK–