 |
|
Расчёт необходимой степени очистки
Содержание
1. Введение……………………………………………………………………...2
2. Расчет необходимой степени очистки……………………………………3
3. Расчет решетки……………………………………………………………...7
4. Расчет песколовок…………………………………………………………..9
5. Расчет песковых площадок………………………………………………11
6. Отстойники…………………………………………………………………12
7. Биофильтры………………………………………………………………...14
8. Вторичные отстойники……………………………………………………15
9. Контактные резервуары…………………………………………………..16
10. Иловые площадки………………………………………………………...17
11. Обеззараживание………………………………………………………….18
12. Литература…………………………………………………………………19
Введение
Механическая очистка производится для выделения из сточных вод находящихся в них нерастворенных грубодисперсных примесей путем процеживания, отстаивания и фильтрования.
Для задержания крупных загрязнений и частично взвешенных веществ применяют процеживание через различного рода решетки и сита. Для выделения из сточной воды взвешенных веществ, частицы которой имеют большую или меньшую плотность, чем плотность воды применяют отстаивание. При этом тяжелые частицы осаждаются на дно под действием силы тяжести, а легкие всплывают на поверхность.
Взвешенные частицы минерального происхождения, главным образом песка, выделяют из сточной воды путем осаждения в сооружениях, называемых песколовками.
Основную массу более мелкой взвеси, преимущественно органического характера, выделяют из сточных вод в отстойниках.
При механической очистке в осадок выпадает не более 80 % осаждающихся взвешенных веществ, т. е. не более 60 % общей массы взвешенных веществ, находящихся в сточных водах. Более высокий эффект может быть получен путем применения интенсификации процесса осветления. К их числу относятся: биокоагуляция, осветление со взвешенным фильтром и переаэрация с избыточным илом или без него.
Механическую очистку как самостоятельный метод применяют в тех случаях, когда освобожденную от загрязнений воду используют повторно в производстве или по местным и санитарным условиям ее можно сбросить в водоем. В других случаях механическая очистка служит предварительной стадией перед биохимической.
Механический способ позволяет снизить общее количество загрязнений от первоначального на 40 – 50 %.
Расчёт необходимой степени очистки
Расчётные расходы сточных вод
При проектировании системы водоотведения необходимо знать расчётные расходы бытовых сточных вод, которые диктуются заданным числом жителей в канализуемом населенном пункте. Расход бытовых сточных вод зависит от нормы водоотведения и от числа жителей, пользующихся канализацией: 
Нормой водоотведения (q) называется расход сточных вод на одного жителя, пользующегося канализацией. Норма водоотведения равна норме водопотребления и для населённых пунктов может приниматься 
, табл. 31 [1]:
- здания с водопроводом и канализацией без ванн 
: 
, 
- здания с водопроводом и канализацией с ванными и местными водонагревателями 
: 
, 
- здания с водопроводом и канализацией с ЦГВ 
: 
, 
- здания без канализации 
: 
, 
Сточные воды поступают в канализационную сеть неравномерно в течение суток. По табл. 2 [1] с помощью интерполирования находим общий коэффициент неравномерности притока сточных вод: 
, 
Разбавление сточных вод
Расчет кратности разбавления по методу Лапшева:
, где
, где V0 принимаем 1,0 м/с
- параметр, определяющий изменение разбавления, для озера равен 1;
- расстояние от выпуска до расчетного створа, 500 м;
- диаметр выпуска, рассчитан 0,9 м;
- параметр, зависящий от степени проточности водоема и нагрузки сточных вод на него:
, где
- скорость течения в озере, 2,5 м/с;
- скорость истечения из выпуска, рассчитана 0,91 м/с;
;
, где
- средняя глубина водоема в месте выпуске, 9,56 м;
;
Тогда
Найдем коэффициент смешения по формуле:
, где
- максимальный расход сточных вод 
;
- расход воды в озере, ;
Расчет необходимой степени очистки сточных вод
- Определение концентрации по взвешенным веществам
, где
а – количество загрязняющих веществ на одного жителя. По взвешенным веществам 
, принято по табл. 25 [1].
- норма водоотведения в районах, зависящая от благоустройства 
.
;
;
.
Согласно примечанию 1 таблицы 25 [1], количество загрязняющих веществ от населения, проживающего в неканализованных районах, надлежит учитывать в размере 33% от указанных в табл. 25:
.
Концентрация смеси сточных вод:
Продолжительность перемешивания:
где
-длина от выпуска до расчетного створа, равное 500 м;
- скорость воды в озере, 
Предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде после очистки:
где
p - допустимое нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после выпуска сточных вод,
p=0,25 мг/л – для водоема I категории;
-содержание в воде взвешенных веществ, 
(по заданию);
Требуется степень очистки по взвешенным веществам:
;
, (93%).
- Определение концентрации по БПКполн неосветленной жидкости
, где
а - количество загрязняющих веществ, по БПКполн неосветлённой жидкости, принимаем по табл. 25 [1] равным 
.
;
;
;
.
Концентрацию смеси сточных вод находим по формуле:
Требуется степень очистки по БПКнеосветл:
Где: 
- предельно допустимое содержание БПК в сточной воде спускаемой в
водоем =3мг/л;
- расход воды в водоеме 5,0 м3/с;
Lp - содержание БПК в воде водоема 2,7 мг/л;
-потребление кислорода с/в 
-потребление кислорода водой водоёма 
Тогда:
(62%)
- Определение концентрации по растворенному в воде водоема кислороду
, где
- концентрация растворенного кислорода в водоеме, 4,5 мг/л;
- содержание БПК в воде водоема, 2,7 мг/л;
.
Так как эффект очистки отрицателен, нужно очищать сточную воду до максимальной степени очистки.
Расчёт решётки
Определение числа прозоров в решетке:
, где
- ширина прозоров между стержнями в решетке, определяем по п. 6.16 [1], 
.
- высота воды в лотке, равная 
;
- скорость воды в решётке - 
;
- коэффициент, учитывающий стеснение потока в решётке, равный 
Принимаем количество прозоров в решетке 
Общая ширина решетки:
, где
- толщина стержней решетки, равная 
.
Принимаем механизированную решётку МГ7Т, размерами 
, с количеством прозоров 31
Тогда:
Пересчитаем 
- скорость в решетке, она должна быть в пределах 
;
;
Потери напора в решётке:
, где
- скорость движения воды в канале перед решёткой
, где
- число решёток - 
(1 рабочая, 1 резервная) ,
- ширина канала перед решёткой, равная 
.
.
- коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решётки, равный 
;
- коэффициент местного сопротивления, зависит от формы стержней, определяем по формуле:
, где
- коэффициент, равный 
для прямоугольных стержней;
- угол наклона решетки, 
;
- толщина стержня - ;
- ширина прозоров между стержнями решеток - 
;
;
Объём улавливаемых загрязнений:
, где
- количество отбросов, снимаемых с решётки на 1 чел., принимаем по табл. 23 [1] равным 
- число жителей - 
;
.
Масса загрязнений:
, где
- плотность загрязнений - 
;
.
Осадок дробим и измельченный выпускаем перед решетками. Не дробимую часть вывозим в отвал.
Расчёт песколовок
Песколовки предназначены для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (главным образом песка) и устанавливаются перед отстойниками.
Применение песколовок обусловлено тем, что при совместном выделении в отстойниках минеральных и органических примесей возникают значительные затруднения при удалении осадка из отстойников и дальнейшем его сбраживании в метантенках.
Работа песколовок основана на действии гравитационных сил.
Рассчитывают песколовки таким образом, чтобы в них выпадали в осадок песок и другие тяжелые минеральные частицы, но не выпадал осадок органического происхождения.
Расчет горизонтальной песколовки с прямолинейным движением воды.
Живое сечение песколовки:
, где
- максимальный секундный расход, равный 
- число секций песколовки - 
;
- средняя скорость движения воды, принимаем по таблице 28 [1] равной 
.
Ширина отделений песколовки:
, где
- глубина проточной части, принимаем равной 
,
.
Принимаем 
, при этом наполнение в песколовке будет равно:
Длина песколовки:
, где
- скорость движения сточных вод при максимальном притоке, принимаем по таблице 28 [1] равной .
- коэффициент, принимаем по таблице 27 [1] равным 
;
- гидравлическая крупность песка - 
;
.
Восходящая скорость потока воды:
Время нахождения с/в в песколовке:
Общий объем песка равен:
- количество песка, задерживаемого песколовками на человека в сутки, принимаем по табл. 28 [1] 
Расчет бункера:
Бункер представляет собой усеченную пирамиду, поэтому его объем можно рассчитать по формуле:
где 
- площади оснований бункера, 
- длина бункера
- высота пирамиды, находим ее по формуле:
Предусматриваем выгрузку осадка раз в одни сутки, 30% осадка поступает в бункер, а остальной осадок располагается на днище песколовки.