Реферат: Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области

           где   a – количество загрязнений бытовых сточных вод на одного

                  жителя (табл. 25, /1/ )

                   q – норма водоотведения на одного человека, л/сут.

Концентрации загрязнений бытовых  и производственных сточных сточных вод приведены в таблицах 13 и 14.

Таблица 13. Концентрация загрязнения бытовых сточных вод.

Таблица 14. Концентрация  загрязнения  производственных сточных вод.

На очистные сооружения вода поступает в виде смеси бытовых и производственных сточных вод. Значения концентрации загрязнения смеси сточных вод по БПК и взвешенным веществам представлены в таблице 11.

Концентрация смеси определяется по формуле: 

Таблица 15. Концентрация загрязнения смеси сточных вод по БПК и взвешенным веществам.

6.1. Определение эквивалентного и приведенного числа жителей.

Niэкв  = ,

где  Niэкв – эквивалентное число жителей,

         Qi – расход сточных вод от предприятий, м3/сут,

      Сi – концентрация загрязнений по взвешенным веществам и БПК, мг/л,

       ai – норма загрязнений по данному показателю,мг/л.

Эквивалентное число жителей по взвешенным веществам:

Nввэкв =  = 26562 чел,

NБПКэкв= = 16783 чел.

Приведенное число жителей определяется как:

Niприв = Niэкв + Nж,

           где Nж – число жителей в населенном пункте, Nж = 44585чел.

Nввприв = 26562 + 44585 = 71147чел;

NБПКприв = 16783 + 44585 = 61368чел.

6.2. Разбавление сточных вод.

Коэффициент смешения сточных вод с рекой находят по формуле:

где e – основание натурального логарифма;

      lф –  длина реки по форватеру от места сброса сточных вод

             до водозабора, lф = 8,1км;

       Qр – расход реки, Qр = 1 м3/с;

       qс.в – расход сточных вод, q св= ,

       qсв = = 0,35м3/с;

       a –коэффициент, учитывающий гидравлический фактор смешения, который определяется по формуле:

a = jx

где   j – коэффициент извилистости реки, j =  =  =1,35

      x–коэффициент сопротивления, учитывающий тип водовыпуска

             сточных вод, x= 1,5 для берегового выпуска;

        Е – коэффициент турбулентности,

Е = ,

где Vср – средняя скорость воды в реке, Vср = 0,2м/с;

      Hср – средняя глубина реки,

Нср = ,

где В – ширина реки в створе очистных сооружений при минимальном

           горизонте, В=15м;

Нср = = 0,5м;

Е =  = 0,0005;

 a=  = 0,22

  g =  = 0,954.

6.3. Необходимая степень очистки сточных вод по взвешенным веществам.

Содержание взвешенных веществ в реке после спуска сточных вод не должно увеличиваться более, чем на 0,25мг/л.

Предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде после   очистки определяется по формуле:

m = p    + В,

где р – допустимое увеличение взвешенных веществ, р=0,25мг/л;

      В – содержание в воде водоема взвешенных веществ, В = 5,8мг/л;

m = 0,25   + 5,8 = 6,72мг/л.

Требуется степень очистки по взвешенным веществам:

Э =  = 100  = 97,1%

6.4. Необходимая степень очистки по БПКполн.

Биохимическая потребность в кислороде после спуска сточных вод в водоем не должна превышать 3мг/л.

БПКполн сточной жидкости, которая должна быть достигнута в процессе очистки:

LстБПК  =     Lпр.д- Lp 10-K t + ,

где Кст, Кр – константы скорости потребления кислорода сточной и                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            речной водой, Кст = 0,1, Кр = 0,2;  

          Lпр.д – предельно допустимая БПКполн   смеси речной и сточной                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  воды в расчетном створе, Lпр.д = 3мг/л;            

      Lр       – БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод, Lр = 1,3мг/л

      t       – продолжительностьпробега воды от места выпуска сточных

                вод до расчетного пункта, t=  ==40500с=0,47сут;

      LстБПК =  *3-1,3 10-0,2 0,47+ =9,27мг/л;

  Необходимый эффект очистки по БПКполн:

  Э =   =  = 96%.

6.5. Необходимая степень очистки по кислороду, растворенному в воде.

Процесс самоочищения в водоеме от неконсервативных веществ сопровождается потреблением кислорода на минерализацию органических веществ и растворением кислорода, поступающего с поверхности водного зеркала. Исходя из требований санитарных правил минимальное содержание растворенного кислорода в воде водоема после спуска сточных вод равно 4мг/л.

Допустимая максимальная величина:

LО2полн = O2p – 0,4Lp – 4 – ,

где О2р – содержание растворенного кислорода в речной воде,

               О2р = 6мг/л;   

LО2полн  =   6-0,4 1,3- 4 –  = - 0,6 мг/л.  

Так как LО2полн меньше нуля, то кислород в реке после сброса сточных вод находится в достаточном количестве, следовательно, не требуются дополнительные мероприятия по насыщению воды кислородом.

Расчетный суточный расход сточных вод Qсут = 20528,6м3/сут.

Концентрация взвешенных веществ при водоотведении от населенного пункта составляет  230мг/л, БПКполн составляет 229,7мг/л.

Необходимая степень очистки сточных вод составляет:

·     по взвешенным веществам – 97,1%;

·     по БПКполн  - 96%.

Режим поступления сточных вод неравномерный.

Канализационная очистная станция располагается с подветренной стороны населенного пункта на расстоянии 675 м.

Площадь для очистных сооружений и место выпуска сточных вод согласовывается с органами госнадзора.

На основании этих данных необходимо произвести механическую, биологическую очистку, а также доочистку и дезинфекцию сточных вод.

Сооружения механической очистки сточных вод предназначены для задержания нерастворенных примесей. К ним относятся решетки, песколовки, отстойники.

Решетки предназначены для задержания крупных загрязнений, преимущественно органического происхождения.

Песколовки служат для улавливания примесей минерального происхождения, главным образом песка.

Отстойники предназначены для задержания оседающих и плавающих примесей.

Биологическая очистка сточных вод основана на жизнедеятельности  микроорганизмов, которые окисляют растворенные и нерастворенные органические соединения, являющиеся для микроорганизмов источником питания. Биологическая очистка может протекать в естественных условиях (при Qсут<5000м3/сут) на полях фильтрации и биологических прудах, а также в искусственных условиях (при Qсут>5000м3/сут) в биофильтрах и аэротенках. При суточном расходе 20528,6м3/сут биологическую очистку производим в аэротенке с регенерацией активного ила. Регенерация предусматривается при БПКполн>150мг/л.

Аэротенк представляет собой резервуар, в котором находится смесь активного ила и очищаемой сточной воды. Активный ил представляет собой биоценоз микроорганизмов- минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические вещества сточной воды. Из аэротенка иловая смесь ( сточная вода и активный ил) поступает во вторичный отстойник, где активный ил осаждается, и основная его масса возвращается в аэротенк.

Доочистка сточных вод требуется, если в сточной воде после полной биологической очистки и перед сбросом в водоем необходимо снизить концентрацию загрязнений по взвешенным веществам, БПК, ХПК и др. Для доочистки используем барабанные сетки и песчаные фильтры.

Дезинфекция сточных вод является заключительным этапом их обработки перед сбросом в водоем. Задача дезинфекции - уничтожение патогенных микроорганизмов и вирусов, содержащихся в сточной воде.

Обработка осадков сточных вод, образующихся в процессе их очистки, заключается в уменьшении их влажности и объема, стабилизации, обеззараживании и подготовке к утилизации. Для обработки осадка применяем аэробный стабилизатор, в котором органическая часть осадка и ила длительное время минерализуется аэробными микроорганизмами при постоянной продувке воздухом. Аэробный стабилизатор по сравнению с метантенком проще по устройству, безопаснее в эксплуатации. Аэробные стабилизаторы размещают рядом с аэротенками, что сокращает протяженность коммуникаций.

Из аэробных стабилизаторов ил направляется для обезвоживания на вакуум-фильтрах. Фугат направляется в первичные отстойники. 

 8.1. Сооружения для механической очистки сточных вод.

8.1.1. Решетки

Содержащиеся в сточных водах бумага, тряпье, мочала и другие крупные и  волокнистые материалы осложняют работу очистных сооружений. Поэтому важной и обязательной мерой очистки и подготовки воды для последующей очистки является удаление из сточных вод крупных загрязнений.  Для этого в составе очистных сооружений предусматривают решетки. Они выполняются из ряда металлических стержней, расположенных параллельно друг другу и создающих плоскость с прозорами, через которую процеживается вода. Стержни решетки закрепляются в специальной раме,

обеспечивающей жесткость всей решетки и фиксацию расстояния между стержнями.

Решетки устанавливаются в уширенных каналах, называемых камерами. Движение воды через решетки происходит самотеком.

Если на решетке задерживается загрязнений более 0,1м3/сут, то удаление их с решетки и подъем из воды механизируются. Уловленные загрязнения подвергаются дроблению на специальных дробилках.

На производительность станции Qсут = 20528,6м3/сут принимаем решетки марки РМВ 600/800 с размерами камеры 600х800мм в количестве одной рабочей и одной резервной.

Техническая характеристика решетки марки РМВ 600/800

Производительность:

·     по воде в тыс. м3/сут                                                             17 - 23               

·     по отбросам в т/сут                                                                     1,3

Ширина прозоров  в мм                                                             16

Площадь прохода в м2  -  0,2

Потери напора в решетке определяются по формуле:

h =  j ,

где   j  – коэффициент местного сопротивления решетки; 

        Р   – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора

               вследствие засорения решетки и равный 3;

        v – скорость в прозорах решетки, v  = 1 м/с;

        g – ускорение свободного падения, g = 9,81м/с2;

Коэффициент местного сопротивления решетки определяется по формуле:

j =  b  a ,

где    a - угол наклона решетки к горизонту,   a = 90, sin a  = 1;

         b  - коэффициент, зависящий от формы стержней,    b = 1,83 для 

               прямоугольных стержней с закругленной лобовой частью;

         s  – толщина стержней, s = 8мм;

j=   = 0,726;

h = 0,726 * 3   = 0,07м.

Объем улавливаемых загрязнений

Vсут = ,

где  Nж – число жителей, Nж = 44585чел;

       Nуд – удельное количество отбросов, снимаемых с решеток,

               имеющих  

               ширину прозоров b = 16мм, Nуд = 8л/год на человека;

Vсут =  = 0,98м3/сут.

Так как количество отбросов, задерживаемых на решетке, более 0,1м3/сут, то предусматриваем механизированную очистку решеток.

При плотности загрязнений р = 750кг/м3 масса загрязнений составляет:

М = 0,98  750 = 735кг/сут = 30,6кг/ч.

Для измельчения отбросов решетка оборудуется молотковой дробилкой марки Д3 производительностью 300-600кг/ч.

8.1.2. Песколовки.

В сточных водах содержится значительное количество нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.). При совместном выделении минеральных и органических примесей в отстойниках затрудняется удаление осадка и уменьшается его текучесть. При этом могут происходить разделение осадка на тяжелую (песок с большим удельным весом) и легкую (органическую с небольшим удельным весом) части и накопление песка в отстойниках. Для удаления такого осадка требуются усиленные скребки. Осадок, содержащий песок, плохо транспортируется по трубопроводам, особенно самотечным. Песок накапливается в метантенках, выводя из работы полезные объемы. предназначенные для сбраживания органических осадков. Поэтому в составе очистных сооружений за решетками проектируются специальные сооружения, называемые песколовками. Они предназначены для выделения из сточных вод нерастворенных минеральных примесей (песка, шлака, боя стекла и др.) Выделение песка в них происходит под действием силы тяжести.

Число песколовок или отделений должно быть не менее двух. все они должны быть рабочими. Если для удаления осадка применяются скребковые механизмы, то желательно предусматривать резервную песколовку или отделение.

При объеме улавливаемого осадка до 0,1 м3 / сут допускается удалять осадок вручную. При большом объеме осадка выгрузка его должна механизироваться. В целях исключения загнивания осадка выгрузку его следует производить не реже 1 раза в 2 суток. Обычно выгрузку осадка производят 1 раз в смену.

Горизонтальные песколовки представляют собой удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением. Другими важнейшими элементами песколовок являются: входная часть песколовки, представляющая собой канал, ширина которого равна ширине самой песколовки; выходная часть представляющая собой канал, ширина которого сужена от ширины песколовки до ширины отводящего канала; букер для сбора осадка, обычно располагаемый в начале песколовки под днищем. Возможно устройство бункера и над песколовкой.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13