|
|
|
|
Диплом: Водоотведение поселка Песочное с доочисткой сточных вод
ГЛАВНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
ПРИТОК СТОЧНЫХ ВОД НА ГЛАВНЫЕ ОЧИСТНЫЕ СООРУЖЕНИЯ
ТАБЛИЦА 3.1
| ЧАСЫ | РАСХОД СТОЧНЫХ | ЗАВОД МУЗЫКАЛЬНЫХ ИНСТРУМЕНТОВ | СТОЧНЫЕ ВОДЫ ОТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ СТАНЦИИ | | | СУ- | ВОД ОТ | ПРОИЗВОД- | БЫТОВЫЕ | ДУШ | ЛОКОМОТИВНОЕ ДЕПО | ПАССАЖИР- | ИТОГО | | ТОК | ЖИЛОЙ ЗАСТРОЙКИ | СТВЕННЫЕ | | | ПР. | БЫТОВЫЕ | КОМН БРИГ. | ДУШ | СКОЕ ЗДАНИЕ | | | | | % | М3/Ч | % | М3/Ч | % | М3/Ч | М3/Ч | М3/Ч | % | М3/Ч | М3/Ч | М3/Ч | % | М3/Ч | % | М3/Ч | | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | | | 0 - 1 | 1.55 | 209.25 | 12.0 | 4.8 | 12.5 | 0.39 | 5.6 | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | 9.38 | 3.75 | 0.99 | 1.67 | 230.51 | | | 1 - 2 | 1.55 | 209.25 | 12.0 | 4.8 | 6.25 | 0.20 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 1.56 | 215.34 | | | 2 - 3 | 1.55 | 209.25 | 12.5 | 5 | 6.25 | 0.19 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 1.57 | 215.53 | | | 3 - 4 | 1.55 | 209.25 | 13.0 | 5.2 | 18.75 | 0.58 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 1.57 | 216.12 | | | 4 - 5 | 1.55 | 209.25 | 13.0 | 5.2 | 6.25 | 0.19 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 1.57 | 215.73 | | | 5 - 6 | 4.35 | 587.25 | 12.5 | 5 | 6.25 | 0.19 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 4.31 | 593.53 | | | 6 - 7 | 5.95 | 803.25 | 12.5 | 5 | 6.25 | 0.20 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 6.25 | 1.68 | 5.88 | 810.23 | | | 7 - 8 | 5.80 | 783 | 12.5 | 5 | 37.5 | 1.16 | ¾ | ¾ | ¾ | ¾ | 0.1 | ¾ | 6.25 | 1.68 | 5.74 | 790.94 | | | 8 - 9 | 6.70 | 904.5 | 12.5 | 7.5 | 12.5 | 0.59 | 3.7 | 1.01 | 12.5 | 0.47 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 6.67 | 918.87 | | | 9 - 10 | 6.70 | 904.5 | 15.0 | 9 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 1.35 | 6.25 | 0.23 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 6.65 | 916.48 | | | 10 - 11 | 6.70 | 904.5 | 15.0 | 9 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 2.65 | 6.25 | 0.23 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 6.66 | 917.78 | | | 11 - 12 | 4.80 | 648 | 10.0 | 6 | 18.75 | 0.89 | ¾ | 2.96 | 18.75 | 0.7 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 4.79 | 659.65 | | | 12 - 13 | 3.95 | 533.25 | 11.0 | 6.6 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 2.65 | 6.25 | 0.24 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 3.95 | 544.14 | | | 13 - 14 | 5.55 | 749.25 | 12.0 | 7.2 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 2.61 | 6.25 | 0.24 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 5.52 | 760.7 | | | 14 - 15 | 6.05 | 816.75 | 12.0 | 7.2 | 6.25 | 0.29 | ¾ | 2.61 | 6.25 | 0.23 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 6.01 | 828.18 | | | 15 - 16 | 6.05 | 816.75 | 12.5 | 7.5 | 37.5 | 1.78 | ¾ | 2.62 | 37.5 | 1.41 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 6.03 | 831.16 | | | 16 - 17 | 5.60 | 756 | 12.5 | 7.5 | 12.5 | 0.59 | 5.6 | 2.61 | 12.5 | 0.47 | 0.11 | 9.38 | 3.75 | 0.99 | 5.69 | 783.25 | | | 17 - 18 | 5.60 | 756 | 15.0 | 9 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 2.61 | 6.25 | 0.23 | 0.11 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 5.59 | 769.24 | | | 18 - 19 | 4.30 | 580.5 | 15.0 | 9 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 2.61 | 6.25 | 0.23 | 0.1 | ¾ | 6.25 | 1.67 | 4.32 | 594.41 | | | 19 - 20 | 4.35 | 587.25 | 10.0 | 6 | 18.75 | 0.89 | ¾ | 2.62 | 18.75 | 0.7 | 0.1 | ¾ | 6.25 | 1.67 | 4.35 | 599.23 | | | 20 - 21 | 4.35 | 587.25 | 11.0 | 6.6 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 1.01 | 6.25 | 0.24 | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 4.33 | 596.49 | | | 21 - 22 | 2.35 | 317.25 | 12.0 | 7.2 | 6.25 | 0.3 | ¾ | 1.01 | 6.25 | 0.24 | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 2.37 | 327.09 | | | 22 - 23 | 1.55 | 209.25 | 12.0 | 7.2 | 6.25 | 0.29 | ¾ | 1.01 | 6.25 | 0.23 | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 1.59 | 219.07 | | | 23 - 24 | 1.55 | 209.25 | 12.5 | 7.5 | 37.5 | 1.78 | ¾ | 1.02 | 37.5 | 1.41 | 0.1 | ¾ | 3.75 | 0.99 | 1.61 | 222.05 | | | å | 100 | 13500 | 300 | 160 | 300 | 12.6 | 14.9 | 32.96 | 200 | 7.5 | 2.5 | 18.76 | 100 | 26.5 | 100 | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | | |
S13775.72
3.1. Определение концентраций загрязнений.
Концентрация загрязнений бытовых сточных вод от населенного пункта:
- по взвешенным веществам:
aвв * 1000
Kбытвв = ¾¾¾¾¾, мг/л,
(3.1)
n
где n - норма водоотведения на одного человека, л/сут;
aвв - количество взвешенных веществ, приходящихся на одного человека.
65 * 1000
Kбытвв = ¾¾¾¾ = 260 мг/л.
250
- по БПК20:
aбпк * 1000
Kбытбпк = ¾¾¾¾¾, мг/л,
(3.2)
n
где aбпк - количество загрязнений по БПК20;
75 * 1000
Kбытбпк = ¾¾¾¾ = 300 мг/л.
250
Концентрация загрязнений стоков от завода музыкальных инструментов:
- по взвешенным веществам Kвв = 5 мг/л;
- по БПК20 Kбпк =5 мг/л.
Концентрация загрязнений сточных вод от пункта промывки вагонов, вагонного
депо после местных очистных сооружений составляет:
- по взвешенным веществам Kвв = 11 мг/л;
- по БПК20 Kбпк = 20 мг/л.
Концентрация загрязнений смеси сточных вод определяется по формуле:
Kбыт * Qбыт + Kпр * Qпр + Kжд * Qжд
Kсм =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾,
мг/л, (3.3)
Qбыт + Qпр + Qжд
где Qбыт, Qпр, Qжд - расходы стоков от
населенного пункта, предприятия и железнодорожной станции, м3/сут.
- по взвешенным веществам:
260 * (13500+26.5) + 5 * 187.5 + 11 * (32.96+18.76+10)
Kсмвв =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 255.4 мг/л;
13526.5 + 187.5 + 61.72
- по БПК20:
300 * (13500 + 26.5) + 5 * 187.5 + 20 * 61.72
Kсмбпк20 =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 294.7 мг/л.
13526.5 + 187.5 + 61.72
3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам.
По согласованию с органами Санэпиднадзора предельно допустимое содержание
взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в водоем принято m = 5 мг/л.
Необходимая степень очистки по взвешенным веществам определена по формуле:
Kсмвв - m
Эвв = ¾¾¾¾¾ * 100 %
(3.4)
Kсмвв
255.4 - 5
Эвв = ¾¾¾¾ * 100 % = 98 %.
255.4
3.3 Определение необходимой степени очистки по БПК20.
По согласованию с органами Санэпиднадзора предельно допустимая концентрация
загрязнений по БПК20 в сточных водах, поступающих в водоем принято m
= 5 мг/л.
Предельно допустимая концентрация загрязнений по БПК20 принята Kдопбпк = 5 мг/л.
Необходимая степень очистки по БПК20:
Kсмбпк - Kдопбпк
Эбпк = ¾¾¾¾¾¾ * 100 %.
(3.5)
Kсмбпк
294.7 - 5
Эбпк = ¾¾¾¾ * 100% = 98.3 %.
294.7
3.4. Выбор метода очистки сточных вод и технологической схемы очистной станции
На основании приведенных выше расчетов установлено:
Qсут = 13775.72 м3/сут,
Qmax.ч = 918.87 м3/ч, Kсмвв = 255.4 мг/л,
qmax.с = 255 л/с, Kсмбпк = 294.7 мг/л.
Требуемый эффект очистки составляет:
Эвв = 98%; Эбпк = 98.3%.
После реконструкции во время дождя расходы сточных вод составят:
Qсутд = 38083.6 м3/сут;
Qmax.чд = 1803.2 м3/ч, Kсмвв = 156.2 мг/л,
Qmax.cд = 500.88 л/с, Kсм.дбпк = 140.5 мг/л.
Состав сооружений для очистки сточных вод выбран исходя из следующих
показателей: производительности ОС (Qсут), концентрации загрязнений
(Kсм), потребной степени очистки сточных вод (Lex = 5
мг/л). Итак, принята технологическая схема ОС с аэротенками-смесителями с
рециркуляцией активного ила.
3.5. Расчет сооружений очистной станции.
3.5.1. Расчет приемной камеры.
Для приема сточных вод из напорных водоводов перед очистными сооружениями
устраивается приемная камера из сборного железобетона, схема которой
приведена на рис.3.2. Размеры приняты в соответствии с пропускной
способностью по [3]:
| А = 2000 мм; | h1= 750 мм; | | | В = 2300 мм; | b = 600 мм; | | | H = 2000 мм; | l = 1000 мм; | | H1= 1600 мм; | l1= 1200 мм; | | | h = 750 мм; | | |
Диаметр напорного трубопровода при подаче стоков по двум ниткам: 250 мм.
3.5.2. Расчет горизонтальных песколовок с круговым движением воды.
Песколовки предусмотрены для удаления из сточных вод тяжелых минеральных
загрязнений, главным образом - песка. Песколовки рассчитываются на максимальный
расход сточных вод qmax = 0.255 м3/с, по которому
назначены:
наружный диаметр песколовки Dн = 6000 мм;
расстояние между песколовками B =10000 мм;
ширина кольцевого желоба b = 800 мм;
Число песколовок в соответствии с требованиями СНиП принято n=2, обе рабочие.
Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки:
qmax
w = ¾¾¾, м2,
(3.6)
n * V
где V - скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке сточных
вод, согласно [1] V = 0.3 м/с.
0.255
w = ¾¾¾ = 0.43 м2.
2 * 0.3
Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки:
b
hтр = ¾ *tg a, м, (3.7)
2
где a - угол наклона стенок желоба к горизонту, согласно [1] a = 60°.
0.8
hтр = ¾ * tg 60° = 0.69 м.
2
Площадь треугольной части желоба:
b * hтр b
wтр = ¾¾¾ = ¾ * tg a, м2,
(3.8)
2 4
0.8 * 0.69
wтр = ¾¾¾¾ = 0.28 м2.
2
Площадь прямоугольной части кольцевого желоба:
wпр = w - wтр, м2, (3.9)
wпр = 0.43 - 0.28 = 0.15 м2.
Высота жидкости в прямоугольной части желоба:
wпр
hпр = ¾¾, м, (3.10)
b
0.15
hпр = ¾¾ = 0.19 м.
0.8
Суммарная полезная высота кольцевого желоба:
hж = hпр + hтр, м, (3.11)
hж = 0.19 + 0.69 = 0.88 м.
Высота бункера песколовки:
(Dн - b) - d0
hбунк = ¾¾¾¾¾ *tg a, м,
(3.12)
2
где d - диаметр нижнего основания бункера для песка, d0 = 0.4...0.5 м
(6 - 0.8) - 0.4
hбунк = ¾¾¾¾¾ * tg 60° = 4.16 м.
2
Высота борта песколовки принимается hб = 0.3 м.
Строительная высота песколовки:
Hстр = hб + hж +hбунк, м, (3.13)
Hстр = 0.3 + 0.88 + 4.16 = 5.34 м.
Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки
определяется по формуле:
L p * (Dн - b)
t = ¾ = ¾¾¾¾¾, с,
(3.14)
V V
Согласно [1] продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу
должна быть не менее 30 с.
3.14 * (6 - 0.8)
t = ¾¾¾¾¾¾ = 54.43 > 30 с.
0.3
Суточный объем песка, задерживаемого в песколовках:
A * Nпрвв
Wос = ¾¾¾¾, м3/сут,
(3.15)
1000
где A - количество песка, задерживаемого в песколовках на 1 человека;
согласно [1], A = 0.02 л/сут;
Nпрвв - приведенное число жителей в населенном пункте по взвешенным веществам;
Nпрвв = N + Nэкввв, (3.16)
где N - число жителей в населенном пункте;
Nэкввв - эквивалентное число жителей в населенном пункте
по взвешенным веществам;
Kпр * Qпр + Kжд * Qжд
Nэкв =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾,
(3.17)
Aвв
5 * 187.5 + 11 * 61.72
Nэкввв =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 25
чел.
65
Nпрвв = 54000 + 25 = 54025 чел.
0.02 * 54025
Wос = ¾¾¾¾¾¾ = 1.08 м3/сут.
1000
Выпавший песок удаляется гидроэлеватором в песковые бункеры, где обезвоживается.
После реконструкции сети в полураздельную, во время дождя расход сильно
возрастает, а, следовательно, увеличиваются скорости движения воды в
песколовке. Расход сточных вод, подаваемых на очистку во время расчетного дождя
составляет qmax.c = 500.88 л/с. В связи с этим приняты к установке
еще две песколовки вышеуказанных размеров. При этом скорость протекания воды в
четырех песколовках после расчетного дождя составит:
q 0.501
V = ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 0.29 м/с.
n * w 4 * 0.43
При сухой погоде работают две секции песколовок.
3.5.3 Расчет песковых бункеров.
Песковые бункеры предусмотрены для подсушивания песка, удаляемого из
песколовок. Они расположены в здании, на эстакаде, приспособленной для
погрузки песка в автотранспорт.
Конструктивно бункеры представляют собой цилиндрические железобетонные
резервуары с коническим днищем.
Полезный объем одного бункера определен по формуле:
Wос * T
Wбунк = ¾¾¾¾, м3,
(3.18)
n
где Wос - суточный объем осадка, задерживаемого в песколовках, м3/сут;
T - время хранения осадка в бункерах, согласно [1], принимаем T = 5сут;
n - число бункеров, принимаем n = 2.
1.08 * 5
Wбунк = ¾¾¾ = 2.7 м3.
2
Принимаем диаметр бункера D = 1.6 м и определяем высоту усеченного конуса:
D - d0
hус = ¾¾¾ * tg a, м,
(3.19)
2
где d0 = 0.5 м, а a ³ 60°.
1.4 - 0.5
hус = ¾¾¾¾ * tg 60° = 0.78 м.
2
Высота цилиндрической части бункера, м, определена по формуле:
4 * [Wбунк - 1/12 * p * hус * (D2 + D * d0 + d02)]
hцил =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾.
(3.20)
p * D2
4 * [2.7 - 1/12 * 3.14 * 0.78 * (1.42 + 1.4 * 0.5 + 0.52)]
hцил =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 1.37 м.
3.14 * 1.42
Строительная высота бункера составит:
Hстр = hб + hцил + hус = 0.3 + 1.37 + 0.45 = 2.12 м. (3.21)
где hб - высота борта бункера, принимаем hб = 0.3 м.
3.5.4. Расчет первичных отстойников.
В качестве первичных отстойников в проекте предусмотрены отстойники с
вращающимися сборно-распределительным устройством конструкции Скирдова. Их
применяют для очистки бытовых и производственных сточных вод, содержащих до
500 мг/л взвешенных веществ. Отстойники данного типа приняты с учетом
дальнейшего развития поселка. Конструкция отстойников обеспечивает условия
отстаивания сточных вод близкие к статическим, в связи с чем пропускная
способность этих отстойников выше пропускной способности обычных в среднем на
40%.
Расчетное значение гидравлической крупности определено по формуле:
1000 * Hset * Kset
U0 =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾, мм/с
(3.22)
Hset * Kset n2
tset * (¾¾¾¾)
h1
где Hset - глубина проточной части в отстойнике, м; согласно табл.31
[1] Hset = 0.8 - 1.2;
Kset - коэффициент использования объема проточной части отстойника;
согласно табл.31 [1] Kset = 0.85;
tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному
эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое h1;
принимается по табл. 2.2 [12]; при Э = 70%, = 3600 с;
n2 - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе
охлаждения; принят по черт. 2. [1] n2 = 0.31.
1000 * 1 * 0.85
U0 = ¾¾¾¾¾¾¾¾
= 0.2 мм/с.
0.85 * 1 0.31
3600 * (¾¾¾)
0.5
Диаметр отстойника с вращающимися сборно-распределительным устройством
определен по формуле:
_________________
/ 4 * qmax
D = /
¾¾¾¾¾¾¾¾¾, м,
(3.23)
Ö n * p * K * (U0 - Vtb)
где Vtb - турбулентная составляющая, мм/с, принимаемая по табл.32 [1]
в зависимости от скорости потока в отстойнике Vw, мм/с; для
отстойника с вращающимся сборно-распределительным устройством Vtb =
0.
________________
/ 4 * 255
D = /
¾¾¾¾¾¾¾¾¾ =
29.8 м.
Ö 2 * 3.14 * 0.85 * 0.2
Принимаем типовой отстойник D = 30 м.
Производительность одного отстойника, м3/ч, определена по формуле (33) [1]:
qset = 2.8 * Kset * (Dset2 - den2) * (U0 - Vtb), (3.24)
где den - диаметр впускного устройства, м.
qset = 2.8 * 0.85 * (302 - 12) * 0.31 = 424.2 м3/ч.
Период вращения распределительного устройства составит:
1000 * Hset * Kset
T = ¾¾¾¾¾¾¾, с.
(3.25)
U0
1000 * 1 * 0.85
T = ¾¾¾¾¾¾¾ = 4250 с = 1ч.
11мин.
0.2
Количество осадка, выделяемого при отстаивании определено по формуле:
Qсутвв * Kсм * Эвв
Wос =
¾¾¾¾¾¾¾¾, м3
/сут, (3.26)
(100 - pm) * r * 106
где Qсут - суточный расход сточных вод, поступающих на сооружения, м3/сут;
pmвв - влажность осадка, pm = 95%;
r - плотность осадка, r = 1 т/м3.
13775.7 * 255.4 * 70
Wос =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 49.3
м3/сут.
(100 - 95) * 1 * 106
Высота слоя осадка принята 0.3 м.
Высота нейтрального слоя воды - 0.7 м.
Высота отстойника составит:
Hстр = 0.3 + 1 + 0.7 = 2 м.
Объем приямка определен по формуле:
Wпр = Wос *Т = 49.3 * 2 = 98.5 м2, (3.27)
где T - время пребывания осадка в приямке, сут; согласно п.6.66. [1] T = 2 сут.
Выгрузку осадка рекомендуется производить один раз в сутки, но не реже одного
раза в 2 суток под гидростатическим давлением.
После реконструкции, в период дождя производительность одного отстойника
составит:
Qmax.чд 1803.2
qset = ¾¾¾ = ¾¾¾ = 901.6 м3/ч.
n 2
Выразим из формулы (4.24) гидравлическую крупность частиц осаждающихся в
отстойнике во время дождя:
901.6
U0 =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0.42
мм/с.
2.8 * 0.85 * (302 - 12)
Из формулы (4.22) находим продолжительность отстаивания в данных условиях:
1000 * 1 * 0.85
tset =
¾¾¾¾¾¾¾¾ = 1717 c.
0.85 * 1 0.31
0.42 * (¾¾¾)
0.5
При такой продолжительности отстаивания эффект осветления составляет Э = 63%.
Поэтому первичные отстойники не подвергаются реконструкции.
3.5.5. Расчет аэротенков.
К проектированию приняты аэротенки-смесители с рециркуляцией активного ила.
Аэротенки-смесители согласно [11] применяют при БПКполн < 1000 мг/л при
значительных колебаниях расхода и состава стока. Так как БПКполн поступающей в
аэротенки воды больше 150 мг/л, предусматривается регенерация активного ила.
Первоначально определяем степень рециркуляции активного ила, ориентировочно
приняв дозу ила в аэротенке ai = 3.5 г/л и иловый индекс Ii
= 90 см3/г:
ai 3.5
Ri = ¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾ = 0.46.
(3.28)
1000/Ii - ai 1000/90 - 3.5
Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ определена по
формуле (54) [1]:
Len - Lex
t0 =
¾¾¾¾¾¾¾¾, ч,
(4.29)
Ri * ar * (1 - s) * r
где Len - БПКполн. поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
Lex - БПКполн. очищенной воды, мг/л;
s - зольность ила, принимаемая по табл. 40 [1]; для городских сточных вод s =
0.3;
r - удельная скорость окисления, мг БПКполн. на 1 г беззольного вещества ила
в 1 ч, определяемая по формуле:
Lex * C0 1
r = rmax *
¾¾¾¾¾¾¾¾ *
¾¾¾¾, (3.30)
Lex * C0 + K0 * Lex 1 + j * ar
здесь rmax - максимальная скорость окисления, мг/(г*ч), принимаемая
по табл. 40 [1]; для городских сточных вод rmax = 85;
C0 - концентрация растворенного кислорода, мг/л; по опыту
эксплуатации принимаем С0 = 2 мг/л;
K1 - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих
веществ, мг БПКполн./л, и принимаемая по табл. 40 [1]; для городских сточных
вод K1 = 33 мг БПКполн./л;
K0 - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2
/л, и принимаемая по табл. 40 [1]; для городских сточных вод K0 =
0.625 мг О2/л;
j - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г,
принимаемый по табл. 40 [1]; для городских сточных вод j = 0.07 л/г.
ar - доза ила в регенераторе, г/л, предварительный подсчет дозы ила
произведен по формуле:
ar = ai * (1/2 * Ri + 1) = 3.5 * (1/2 * 0.46 + 1) = 4.31 г/л. (3.31)
15 * 2 1
r = 85 *
¾¾¾¾¾¾¾¾¾&frac
34;¾ * ¾¾¾¾¾¾ = 18.6 мг.
15 * 2 + 33 * 2 + 0.625 * 15 1 + 0.07 * 4.31
294.7 - 15
t0 =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 10.84 ч.
0.46 * 4.31 * (1 - 0.3) 18.6
Продолжительность обработки воды в аэротенке определена по формуле:
2.5 Len’ 2.5 206.58
tat = ¾¾ lg ¾¾ = ¾¾ lg
¾¾¾ = 1.52 ч, (3.32)
__ Lex ___ 15
Ö ai Ö 3.5
где Len’ - БПКполн. поступающих в аэротенк сточных вод с учетом
рециркуляционного ила, определенное по формуле:
Len + Lt * R 294.7 + 15 * 0.46
Len’ = ¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾¾ = 206.58 мг/л
1 + R 1 + 0.46
Продолжительность регенерации ила определена по формуле:
tr = t0 - tat = 10.84 - 1.52 = 9.32 ч. (3.33)
Расчетная продолжительность пребывания в системе ‘’аэротенк-регенератор’’
составляет:
tat-r = (1 + Ri) * tat + Ri * tr, ч (3.34)
tat-r = (1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 = 6.51 ч.
Объем аэротенка определен по формуле (58) [1] и составляет:
Wat = tat * (1 + Ri) * qw, м3, (3.35)
Wat = 1.52 * (1 + 0.46) * 918.87 = 2039 м3.
Вместимость регенераторов определена по формуле (58) [1] и составляет:
Wr = tr * Ri * qw (3.36)
Wr = 9.32 * 0.46 * 918.87 = 3940 м3.
Общий объем аэротенка с регенератором определю по формуле:
W = Wat + Wr = 2039 + 3940 = 5979 м3. (3.37)
Для уточнения величины принятого ранее илового индекса Ii, определена
средняя доза ила в системе ‘’аэротенк-регенератор’’:
(1 + Ri) * tat + Ri * tr * ar
aср =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾,
г/л. (3.38)
tat-r
(1 + 0.46) * 1.52 + 0.46 * 9.32 * 4.31
aср =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 3.18 г/л,
6.51
и нагрузку на ил, мг БПКполн. на 1 г беззольного вещества ила в сутки, по
формуле (53) [1]:
24 * (Len - Lex) 24 * (294.7 - 15)
qi = ¾¾¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾¾¾ = 463.23 мг/г.
(3.39)
aср * (1 - s) * t at-r 3.18 * (1 - 0.3) * 6.51
По табл. 41 [1] при этом значении qi для городских сточных вод I
i = 89.5 см3/г, что отличается от ранее принятого Ii
= 90 см3/г.
С учетом скорректированного значения Ii по формуле (52) [1]
уточняется величина коэффициента рециркуляции:
3.5
Ri = ¾¾¾¾¾¾ = 0.46.
1000/89.5 - 3.5
Поскольку полученное значение степени рециркуляции не отличается от предыдущего,
то принимаем Ri = 0.46 для отстойников с илососами и дальнейшее
уточнение расчетных параметров не производим.
Так как в данном случае для регенерации ила требуется 66% объема всего
аэротенка:
(Wr/W) 100% = (3940/5979) = 66%,
то по табл. 3.6 [12] подбираем две секции трехкоридорных аэротенков-смесителей
(типовой проект 902-2-268) с шириной каждого коридора 6 м, длиной 42 м, рабочей
глубиной 5 м и объемом каждой секции - 3780 м3. Общий объем
аэротенков - 7560 м3. Из общего объема каждой секции один коридор
выделяется под аэротенк и два под регенератор. Фактическое время пребывания
обрабатываемой воды в системе ‘’аэротенк-регенератор’’ составляет:
tф = Wобщ/qw = 7560/918.87 = 8.23 ч. (3.40)
Для расчета вторичных отстойников уточняется доза ила в аэротенке:
Wобщ * ai.mix
ai =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾,
г/л, (3.41)
Watm + (1.2 * Ri + 1) * Wr
7560 * 3.5
ai =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 6.07 г/л.
1259 + (1.2 * 0.46 + 1) * 2521
Гидравлическая нагрузка на вторичные отстойники определена по формуле (67)
[1] и составляет:
4.5 * Kss * Hset0.8
qssa =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾,
м3/(м2 * ч), (3.42)
(0.1 * Ii * ai)0.5 - 0.01 * At
где At - концентрация ила в осветленной воде, следует принимать A
t ³ 10 мг/л по [1]; принимаем At = 15 мг/л.
4.5 * 0.85 * 10.8
qssa =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 0.94 м3/(м2 * ч).
(0.1 * 90 * 6.07)0.5 - 0.01 * 15
Расчет системы аэрации.
Принята мелкопузырчатая пневматическая система аэрации с применением
керамических фильтросных пластин размером 300 ´ 300 ´ 35 мм, с
удельным расходом воздуха qпл = 80 - 120 л/мин.
Удельный расход воздуха qair, м3/м3, очищаемой
воды при пневматической системе аэрации определен по формуле:
q0 * (Len - Lex)
qair =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾.
(3.43)
K1 * K2 * Kт * K3 * (Ca - C0)
где q0 - удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг 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 по табл. 42 [1]; принимаем в первом
приближении faz/fat = 0.1 K1 = 1.47;
K2 - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha
и принимаемый по табл. 43 [1];
K2 = 2.8 при ha = H - 0/3 = 5 - 0.3 = 4.7 м;
Kт - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который
определен по формуле (62) [1]:
Kт = 1 + 0.02 * (Tw - 20) = 1 + 0.02 * (12 - 20) = 0.84 (3.44)
здесь Tw - среднемесячная температура воды за летний период, °С;
K3 - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0.85;
Ca - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по
формуле (63) [1]:
Ca = (1 + ha/20.6) * Cт, (3.45)
здесь Ст - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от
температуры и атмосферного давления, определяемая по формуле:
475 - 26.5 * Сs 475 - 26.5 * 3
Ст = ¾¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾ = 8.7,
(3.46)
33.5 + Tw 33.5 + 12
где Cs - солесодержание воды, г/л; Сs = 3 г/л.
Сa = (1 + 4.7/20.6) * 8.7 = 10.68 мг/л.
1.1 * (294.7 - 15)
qair =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 12.06 м3/м3.
1.47 * 2.8 * 0.84 * 0.85 * (10.68 - 2)
Интенсивность аэрации определена по формуле:
qair * Hat 12.06 * 5
Ia = ¾¾¾¾ =
¾¾¾¾ = 39.67 м3/(м2 * ч),
(3.47)
tat 1.52
где Hat - рабочая глубина аэротенка, м.
Проверка:
Ia.min < Ia > Ia.max
При этом Ia.max принимается по табл. 42 [1], в зависимости от
соотношения faz/fat, а Ia.min - по табл.43
[1], в зависимости от глубины погружения аэратора ha. Поскольку
полученная интенсивность аэрации Ia > Ia.max,
необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны. Принимаем faz/fat
= 0.35, тогда K1 = 1.92.
1.1 * (294.7 - 15)
qair =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 9.23 м3/м3.
1.92 * 2.8 * 0.84 * 0.85 * (10.68 - 2)
9.23 * 5
Ia = ¾¾¾¾ = 30.37 м3/(м2 * ч).
1.52
Проверка:
Ia.min < Ia < Ia.max.
где Ia.min = 3.15 м3/(м2 * ч),
Ia.max = 35 м3/(м2 * ч).
Общее количество воздуха Wв, м3/ч, подаваемое в аэротенки,
определено по формуле:
Wв = qair * qw = 9.23 * 918.87 = 8564 м3/ч.
Прирост активного ила определен по формуле:
Pi = 0.8 * Ccdp + Kg * Len, мг/л, (3.48)
где Ccdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде,
поступающей в аэротенк, мг/л;
С * (100 - Э) 255.4 * (100 - 70)
Ccdp = ¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾¾ = 76.62 мг/л;
100 100
Kg - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу
производственных сточных вод Kg = 0.3.
Pi = 0.8 * 76.62 + 0.3 * 294.7 = 149.7 мг/л.
В аэротенках-смесителях пневматические аэраторы размещаются вдоль одной стены
коридора, равномерно по всей длине. В регенераторах аэраторы размещаются
неравномерно по длине: в первой половине - в два раза больше, чем во второй.
3.5.6. Расчет вторичных отстойников после аэротенков.
В качестве вторичных отстойников в проекте предусмотрены отстойники с
вращающимся сборно-распределительным устройством конструкции Скирдова.
Вторичные отстойники всех типов после аэротенков надлежит рассчитывать по
гидравлической нагрузке qssa, м3/(м2 * ч),
определенной в п.2.5.6.
Согласно [1], при минимальном числе отстойников их расчетный объем необходимо
увеличивать в 1.2 - 1.3 раза.
Суммарная площадь отстойной части всех отстойников:
1.3 * Qmax.ч
F0 = ¾¾¾¾¾, м2,
(3.49)
qssa
1.3 * 918.87
F0 = ¾¾¾¾¾¾ = 1271 м2.
0.94
Диаметр одного отстойника определен по формуле:
_____ ________
/ 4 * F0 / 4 * 1271
D = / ¾¾¾ = / ¾¾¾¾ = 28.5 м.
(3.50)
Ö n * p Ö 2 * 3.14
Приняты к установке два типовых отстойника с вращающимся сборно-
распределительным устройством. Третий отстойник предусмотрен для второй
очереди строительства.
После реконструкции, при трех отстойниках D = 30 м, гидравлическая нагрузка
во время дождя равна:
Qmax.чд 1803.2
qssa = ¾¾¾ = ¾¾¾ = 0.85 м3/(м2 * ч)
F0’ 2119.5
где F0’ - площадь трех отстойников, м2;
p * D2 3.14 * 302
F0’ = n * ¾¾¾ = 3 *
¾¾¾¾ = 2119.5 м2.
4 4
3.5.7. Расчет хлораторной и смесителя.
Дезинфекция сточных вод предусмотрена жидким хлором. Доза хлора согласно [1]
принята a = 0.003 кг/м3.
Потребный максимальный расход хлора:
Wmax = a * Qmax.ч = 0.003 * 918.87 = 2.76 кг/ч, (3.51)
где Qmax.ч - часовой расход сточных вод в час максимального водоотведения, м3/ч.
Среднечасовой расход хлора:
Qсут 13775.7
Wср = a * ¾¾ = 0.003 * ¾¾¾ = 1.72
кг/ч, (3.52)
24 24
Суточный расход хлора:
Wсут = Wср * 24 = 1.72 * 24 = 41.28 кг/сут. (3.53)
Месячный расход хлора:
Wмес = Wсут * 30 = 41.28 * 30 = 1238 кг/мес. (3.54)
После реконструкции, при увеличении расхода стоков во время дождя расход
хлора составит:
Потребный максимальный расход хлора определен по формуле (3.51):
Wmax = 0.003 * 1803.2 = 5.41 кг/ч,
Среднечасовой расход хлора определен по формуле (3.52):
38083.6
Wср = 0.003 * ¾¾¾ = 4.76 кг/ч,
24
Суточный расход хлора определен по формуле (3.53):
Wсут = 4.76 * 24 = 114.24 кг/сут.
Для приготовления и дозирования раствора хлора в хлораторной предусмотрена
установка двух вакуумных хлораторов ЛОНИИ-100 производительностью каждый 3
кг/ч. Один хлоратор рабочий, второй - резервный. Для смешения воды с хлором
предусмотрено устройство смесителя типа ‘’лоток Паршаля’’, общая длина
которого 13.63 м, ширина горловины и = 500 мм, ширина подводящего лотка B =
600 мм, длина лотка смесителя L = 6.1 м, потери напора в смесителе Dh
составляют 0.20 м.
3.5.8. Расчет контактных резервуаров.
Контактные резервуары предназначаются для обеспечения контакта сточных вод с
хлором. В качестве контактных резервуаров предусмотрены горизонтальные
отстойники без скребков. Продолжительность контакта сточных вод с хлором,
согласно [1], принимается ³ 30 мин. Схема горизонтального контактного
резервуара приведена на рис.
Рабочий объем контактных резервуаров определен по формуле:
W = Q max.ч * t, м3. (3.55)
где t - продолжительность контакта сточных вод с хлором, ч.
W = 918.87 * 1.0 = 918.9 м3.
Глубина проточной части отстойников H = 2.5 м, их ширина B = 5 м (согласно
[1] B = (2 - 5) * H), принимаем n = 2 отстойника.
Длина отстойника определена по формуле:
W 918.9
L = ¾¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 31
м. (3.56)
n * B * H 2 * 6 * 2.5
Соотношение L : H, согласно [1], должно находиться в пределах от 8 до 20,
поэтому принимаем L = 31 м.
Объем осадка Wос, выпадающего в контактных резервуарах, определено по формуле:
Qсут 13775.72
Wос = Q0 * ¾¾ = 0.5 *
¾¾¾ = 6.9 м3, (3.57)
1000 1000
где Q0 - количество осадка, приходящегося на 1 м3 сточной
воды в сутки; согласно [1] Q0 = 0.5 л/м3.
Высота слоя осадка в контактном резервуаре составляет:
Wос 6.9
hос = ¾¾¾¾ =
¾¾¾¾ = 0.02 м. (3.58)
n * B * L 2 * 6 * 31
Принимаем hос = 0.1 м.
Строительная высота контактного резервуара определена по формуле:
Hстр = hб + H + hн + hос = 0.3 + 2.5 + 0.3 + 0.1 = 3.2 м,
где hб - высота борта, м; hб = 0.3 м;
hн - высота нейтрального слоя осадка, м; hн = 0.3 м.
После реконструкции сети в полураздельную, во время расчетного дождя расход
сточных вод резко возрастает и составляет:
Qmax.чд = 1803.2 м3/ч,
соответственно уменьшится время пребывания сточных вод в контактных
резервуарах. Из формулы (3.55) выразим t:
t = W/Qmax.ч = 918.9/1803.2 = 0.51 ч.
3.5.9. Расчет илоуплотнителей.
Илоуплотнители предназначаются для предварительного уплотнения избыточного
ила перед подачей его из вторичных отстойников в метантенки. В качестве
илоуплотнителей используются вертикальные отстойники.
Расчет илоуплотнителей ведется на максимальный часовой приток избыточного
активного ила, м3/ч,
Pmax * Qсут 179.6 * 13775.72
qmax = ¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾¾ = 25.8 м3
/ч, (3.59)
24 * C 24 * 4000
где C - концентрация уплотняемого избыточного активного ила, г/м3;
Pmax - содержание избыточного активного ила, г/м3;
Pmax = Kм * P = 1.2 * 149.7 = 179.6 мг/л, (3.60)
здесь Kм - коэффициент месячной неравномерности прироста ила, равный 1.2.
Суммарная площадь живого сечения труб илоуплотнителей F0, м2:
qmax 25.8
Fт = ¾¾¾¾ =
¾¾¾¾ = 0.24 м2,
(3.61)
3600 * Vтр 3.6 * 30
где Vтр - скорость в центральной трубе илоуплотнителя, согласно [1],
Vтр <= 30 мм/с;
Суммарная площадь отстойной части илоуплотнителей F0, м2:
qж 15.5
F0 = ¾¾¾¾ =
¾¾¾¾ = 43 м2,
(3.62)
3.6 * V0 3.6 * 0.1
где V0 - скорость движения жидкости в отстойной зоне вертикального
илоуплотнителя, принимается по [1] V0<=0.1 мм/с;
qж - максимальный расход жидкости, м3/ч, отделяемой в процессе уплотнения;
qж = qmax * (W1 - W2)/(100 - W2) = (3.63)
99.2 - 98
= 25.8 * ¾¾¾¾ = 15.5 м3/ч,
100 - 98
где W1 и W2 - влажность поступающего и уплотненного ила, %.
Число илоуплотнителей принимается равным n = 2.
Диаметр илоуплотнителя, м:
___________ ____________
/ 4 * (Fт + F0) / 4 * (0.24 + 43)
Dг = / ¾¾¾¾¾ = /
¾¾¾¾¾¾ = 5.3 м. (3.64)
Ö n * p Ö 2 * 3.14
Диаметр центральной трубы илоуплотнителя:
______ _______
/ 4 * Fт / 4 * 0.24
dт = / ¾¾¾ = / ¾¾¾ =
0.39 м. (3.65)
Ö n * p Ö 2 * 3.14
Диаметр и высота раструба центральной трубы Dp и hp:
Dp = hp = 1.35 * dт = 1.35 * 0.39 = 0.53 м. (3.66)
Диаметр отражательного щита Dщ:
Dщ = 1.3 * Dp = 1.3 * 0.53 = 0.69 м. (3.67)
Высота отстойной части илоуплотнителя:
h0 = 3.6 * V0 * t = 3.6 * 0.07 * 12 = 3 м, (3.68)
где t - продолжительность уплотнения ила в илоуплотнителе, принимается по
СНИП, t = 12 ч.
Высота щели между низом центральной трубы и отражательным щитом:
qmax 25.8
hщ = ¾¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 0.14 м; (3.69)
n * p * Dp * Vщ 2 * 3.14 * 0.53 * 15 * 3.6
где Vщ - скорость выхода ила из щели согласно [1] Vщ<=15 мм/с.
Высота усеченного конуса hус илоуплотнителя:
D - d0 5.3 - 0.5
hус = ¾¾¾ * tg a = ¾¾¾ * tg
60 = 4.16 м. (3.70)
2 2
Объем усеченного конуса отстойника Wус в м3:
Wус = (1/12) * p * hус * (D + D * d0 + d0), (3.71)
= (1/12) * 3.14 * 4.16 * (5.32 + 5.3 * 0.5 + 0.52) = 33.7 м3.
Потребный объем иловой части илоуплотнителя:
100 - p1 tил
Wил = qmax * ¾¾¾ * ¾¾ =
(3.72)
100 - p2 n
100 - 99.2 8
= 25.8 * ¾¾¾¾ * ¾¾ = 20.64 м3,
100 - 98 4
где p2 - влажность уплотненного активного ила; согласно [1], p2 = 98%;
tил - продолжительность пребывания ила в иловой части илоуплотнителя; tил = 8 ч.
Так как Wил < Wус, то иловая часть илоуплотнителя
располагается в усеченном конусе его.
Строительная высота илоуплотнителя Hстр:
Hстр = hб + hщ + hн + h0 + hус, (3.73)
Hстр = 0.3 + 0.14 + 0.3 + 3 + 4.16 = 7.9 м,
где hн - высота нейтрального слоя, располагаемого в цилиндрической
части сооружения, принимается 0.3 м.
3.5.10. Расчет метантенков.
Метантенки применяются для сбраживания осадков бытовых и производственных
сточных вод. В метантенки поступает уплотненный избыточный ил из
уплотнителей, а также осадок из первичных отстойников и контактных
резервуаров.
Расчет метантенков производится в следующем порядке:
Суточное количество сухого вещества в осадке и активного ила, образующихся на
станции, т, определены по следующим формулам:
Kсмвв * Э * k 255.4 * 0.7 * 1.2
Qсух = ¾¾¾¾¾¾ * Qсут
= ¾¾¾¾¾¾¾ * 13775.72 = 3 т/сут,
(3.74)
1000 * 1000 1000 * 1000
Pi - b 149.7 - 12
Исух = ¾¾¾¾¾ * Qсут =
¾¾¾¾¾ * 13775.72 = 1.9 т/сут, (3.75)
1000 * 1000 1000 * 1000
где Э - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках;
Э = 70%;
k - коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций
взвешенных веществ, не улавливаемых при отборе проб для анализа; согласно
[12] k = 1.2;
Pi - прирост активного ила, мг/л; см. п. 3.5.5;
b - вынос активного ила из вторичных отстойников, мг/л.
Количество беззольного вещества осадка и активного ила:
Qсух * (100 - Bг) * (100 - Зос) 3 * (100 - 5) * (100 - 30)
Qбез =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
=
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 2 т/сут, (3.76)
100 * 100 100 * 100
Исух * (100 - Bг) * (100 - Зил) 1.9 * (100 - 5) * (100 - 25)
Ибез =
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
=
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾
= 1.4 т/сут, (3.77)
100 * 100 100 * 100
где Bг и Bг’ - гигроскопическая влажность осадка и
уплотненного избыточного ила; Bг = Bг’ = 5 %;
Зил и Зос - зольность сухого вещества осадка и избыточного
активного ила; Зил = 25 %, Зос = 30 %.
Расход сырого осадка и избыточного активного ила, м3/сут:
100 * Qсух 100 * 3
Vос = ¾¾¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾ = 50 м3/сут;
(3.78)
(100 - Wос) * rос (100 - 94) * 1
где Wос - влажность сырого осадка из первичных отстойников, %;
rос - плотность осадка.
100 * Исух 100 * 1.9
Vил = ¾¾¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾ = 63 м3/сут;
(3.79)
(100 - Wил) * rил (100 - 97) * 1
где Wил - влажность уплотненного в илоуплотнителях избыточного активного ила, %;
rил - плотность уплотненного избыточного ила.
Общий расход осадков на станции:
- по сухому веществу
Mсух = Qсух + Исух = 3 + 1.9 = 4.9 т/сут;
(3.80)
- по беззольному веществу
Мбез = Qбез + Ибез = 2 + 1.4 = 3.4 т/сут;
(3.81)
- по объему смеси фактической влажности
Мобщ = Vос + Vил = 50 + 63 = 113 м3
/сут. (3.82)
Средние значения влажности смеси и зольности, %:
Bсм = 100 * (1 - Мсух/Мобщ) = 100 * (1 -
4.9/113) = 95.7 %. (3.83)
é Мбез ù
Зсм = 100 * ½1 -
¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾½
=
ë Qсух * (100 - Bг)/100 + Исух * (100 - B’)/100û
é 3.4 ù
= 100 * ½1 -
¾¾¾¾¾¾¾¾¾&frac
34;¾¾¾¾¾ ½ = 27 %. (3.84)
ë 3 * (100 - 5)/100 + 1.9 * (100 - 5)/100û
Суточная доза загрузки осадка в метантенк, согласно [1] d = 19 % (так как
принят термофильный режим сбраживания осадка с T = 53°С).
Требуемый объем метантенков:
Mобщ * 100 113 * 100
Wмет = ¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾ = 595 м3.
(3.85)
d 19
Принимаем к проектированию m = 2 метантенка.
Объем одного метантенка:
Wмет 595
Wмет’ = ¾¾ = ¾¾ = 297.5 м3.
(3.86)
m 2
Принят типовой метантенк:
- полезный объем одного резервуара 500 м3,
- диаметр D = 10 м,
- высота верхнего конуса hв.к = 1.45 м,
- высота нижнего конуса hн.к = 1.7 м,
- высота цилиндрической части hц = 5 м,
- строительная высота метантенка Hстр = 8.15 м.
Распад беззольного вещества осадка, загруженного в метантенк:
Y = a - n * D = 49.3 - 0.17 * 10 = 47.6 %, (3.87)
где a - предел сбраживания осадка, %:
44 * Ибез + 53 * Qбез 44 * 1.4 + 53 * 2
a = ¾¾¾¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾¾¾ = 49.3 %;
(3.88)
Mбез 3.4
n - экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и
температурного режима сбраживания, принимаемый по табл. 61 [1].
Объем метана, образующегося в метантенке при сбраживании осадка:
Y * Mбезз 47.6 * 3400
Wг = ¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾ = 1618 м3,
(3.89)
100 * г 100 * 1
где г - плотность газа г = 1 кг/м3,
Потребная площадь газосборной горловины:
Wг 1618
Fг = ¾¾¾ = ¾¾¾ = 1.16 м
2, (3.90)
m * 700 2 * 700
где 700 м3/м2 в сутки - допустимый выход газа в метрах
кубических на 1 м2 площади газосборной горловины в сутки.
Диаметр газосборной горловины:
_______ ________
/ 4 * Fг. / 4 * 1.16
Dг = / ¾¾¾ = /
¾¾¾¾ = 1.22 м. (3.91)
Ö p Ö 3.14
Потребный объем мокрых газгольдеров, предусмотренных для сбора и хранения
газа, а также для выравнивания давления в газовой сети.
t * Wг 2 * 1618
Wгг = ¾¾¾ = ¾¾¾¾ =
67.4 м3, (3.92)
mг * 24 2 * 24
где t - время хранения газа в мокрых газгольдерах, ч;
mг - число принятых газгольдеров.
По найденному объему одного газгольдера Wгг подобран типовой
газгольдер 7-07-01/66 объемом 100 м3 с размерами: внутренний диаметр
резервуара Dр = 7400 мм; внутренний диаметр колокола Dк =
6600 мм; высота газгольдера H = 7450 мм; высота резервуара Hр = 3450
мм; высота колокола Hк = 3400 мм.
3.5.11. Расчет центрифуги.
Центрифуги предназначены для обезвоживания осадка после осветлителей-
перегнивателей и метантенка. Количество осадка, поступающего в центрифуги:
Mсух * 1000 4.9 * 1000
Wц = ¾¾¾¾¾ =
¾¾¾¾¾ = 8.5 м3/ч,
(3.93)
24 * r * T 24 * 1.5 * 16
Согласно [1] принимаем 1 рабочую и 1 резервную центрифуги после метантенка
(количество осадка = 8.5 м3/ч).
Принимаем к установке центрифуги типа ОГШ - 50К - 4 с основными расчетными
параметрами:
| - расчетная производительность по осадку | - 9 м3/ч, | | - диаметр ротора | - 50 см, | | - длина ротора | - 900 мм, | | - частота вращения ротора | - 2000...2650 об/мин, | | - габариты с электродвигателем, L´B´H | - 2710´1990´1526 мм, | | - масса | - 1.8 т, | | - мощность электродвигателя | - 28 кВт. |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7
|
|
|
|
|
