Очистка сточных вод промышленного предприятия

     Затем принимается число решеток N: 
 

    с числом прозоров в каждой  

    По  таблице принимаем число резервных  решеток n = 1.

    Рассчитывается  и проверяется действительная скорость воды в прозорах решетки по формуле: 
 

    Действительная  скорость входит в предел 0,8 – 1 м/с. Значит конечное число решеток – 3, марка решеток МГ 9Т (рис.2)

    

     Рисунок 2 Решетки типа МГ: 1 - привод (электродвигатель с редуктором; 2 - приводная цепь; 3 - звездочки; 4 - тяговые цепи (2 шт.); 5 - граблины.

    Потери  напора в решетках (величина уступа в месте установки решетки) определяются по формуле: 

где: ξ – коэффициент местного сопротивления, равный

  

    β – коэффициент, зависящий от формы  стержней (прямоугольная с закругленной лобовой частью);

υ – скорость движения воды в камере перед решеткой;

g – ускорение свободного падения;

р – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решетки; ориентировочно рекомендуется принимать р=3. 

    Высота  камеры решеток определяется по формуле: 
 

где: – глубина потока сточных вод в лотке, (находим из наполнения - отношение глубины потока к ширине сечения, ширина сечения лотка по приложению В=1м, наполнение а= 1,51м, , ;

  – высота бортов камеры, принимается 0,3 м;

    – суммарные сопротивления в  решетке, 0,12 м.

    Длина камеры решетки определяется по формуле: 

     где: – длина при входе лотка в камеру, определяется по формуле: 
 

Где , общая ширина решеток;

    b – ширина лотка, 1000 мм;

    j – угол расширения канала, равный 20⁰;

  – длина камеры  решетки в месте  сужения при переходе  ее в отводящий  канал, принимается равной 

     – длина расширенной части  канала (камеры) определяется по  формуле для вертикальных решеток: 
 

    Количество  уловленных загрязнений определяется по формуле: 
 

    где: – удельное количество отбросов, зависящее от ширины прозоров решетки, по приложению л/(год×чел);

 – приведенное количество жителей (360972 чел (по БПК), 360935 чел (по взв. вещ).

Масса снимаемых отбросов за сутки равна: 
 

где - 750 по СНиП 2.04.03-85.

Масса снимаемых отбросов в час равна: 
 

     где: К – коэффициент неравномерности поступления отбросов, принимаемый равным 2.

    Исходя  из рассчитанной массы отбросов по приложению подбираем марку решетки-дробилки Д -3б (частота вращения 1450 об/мин; масса 623 кг; мощность 22 кВт).Устанавливается 1 рабочая и 1 резервная молотковая решетка-дробилка марки Д-3б. 
 

    

Рисунок 3 Решетка-дробилка типа Д-3 

    Далее определяется количество технической  воды, подводимой к дробилкам: 

     где 40 м³/т – расход воды на тонну отбросов.

    В качестве технической воды для разбавления  задержанных на решетке отбросов может применяться очищенная  сточная вода. 
 
 
 

    7. РАСЧЕТ ПЕСКОЛОВОК 

     Для улавливания из сточных вод песка  и других минеральных нерастворенных загрязнений применяют песколовки. Выделение песка в них происходит под действием силы тяжести.

     По  направлению движения воды песколовки подразделяются на горизонтальные, вертикальные и с вращательным движением жидкости; последние на тангенциальные и аэрируемые. Тип песколовки определяется в зависимости  от расхода сточных вод. В данном проекте уместно применить как  горизонтальную, так и аэрируемую песколовку (расход 104848 м³/сут).

    Применим  горизонтальную песколовку.

    Горизонтальные  песколовки представляют собой удлиненные в плане сооружения с прямоугольным поперечным сечением (рис.4).Песколовка состоит из следующих элементов: входной части – канал, ширина которого равна ширине самой песколовки; выходной части – канал, ширина которого сужена от ширины песколовки до ширины отводящего канала; бункера для сбора осадка, обычно располагаемый в начале песколовки под днищем. Возможно устройство бункера и над песколовкой.

     Рисунок 4 Схема горизонтальной песколовки (продольный разрез):

     1 – цепной скребковый механизм; 2 – гидроэлеватор; 3 - бункер. 
 

     7.1 РАСЧЕТ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ ПЕСКОЛОВКИ С ПРЯМОЛИНЕЙНЫМ ДВИЖЕНИЕМ ВОДЫ 

    Исходя  из расхода на одно отделение песколовки не более 40–50 тыс. м³/сут, назначается количество отделений песколовок n (не менее двух). В данном случае применим 3 отделения песколовки.

    Необходимая площадь живого сечения одного отделения  песколовки определяется по формуле: 
 

где – максимальный секундный расход сточных вод, м³/с;

      – скорость течения  воды, м/с (прил.6 МУ) должна составлять  не более 0,3м/с при максимальном притоке

    .

  Длина горизонтальной песколовки определяется по формуле: 

где K_s – коэффициент, зависящий от типа песколовки (табл.27 СНиП 2.04.03-85),

      K_s=1,7 при диаметре частиц песка 0,2мм (u₀ = 18,7 мм/с),

      K_s=1,3 при диаметре частиц песка 0,25мм (u₀ =24,2мм/с);

H_s – расчетная глубина песколовки, м, варьируется в пределах 0,5÷2м, примем H_s = 0,67м;

u₀ – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка. 
 

    Ширина  одного отделения песколовки определяется по формуле: 

    где – необходимая площадь живого сечения одного отделения песколовки (вычислено по формуле 3.13) = 1,98м²; 

    Полученная  ширина одного отделения В округляется до ближайшего целого значения.

    По  рассчитанной длине и ширине принимается  типовая песколовка с размерами  отделения:

     

      

    Число отделений - 3.

    После подбора песколовки определяется скорость течения в ней при максимальном и минимальном притоке по формулам: 
 
 
 

    Для горизонтальных песколовок полученные скорости должны находиться в пределах 0,15–0,3 м/с. Данное условие выполняется только при максимальном расходе, скорость максимальная меньше 0,3 м/с, но минимальная скорость меньше 0,15 м/с,  изменяем число отделений песколовки и производим новый расчет при . 

    Последнее условие выполнимо при отключении одного отделения песколовки в случае минимального притока сточной жидкости.

    Продолжительность протекания сточных вод в песколовке при максимальном притоке определяется по формуле: 
 

    Продолжительность движения сточных вод в песколовке должна быть не менее 30с. Изменение расхода по суткам и часам суток вызывает изменение скорости движения воды в песколовках, поэтому возникает необходимость в дополнительных устройствах, обеспечивающих поддержание в песколовках постоянной скорости движения воды, равной оптимальной величине υ = 0,3 м/с.

    Суточный  объем осадка, накапливаемого в песколовках  равен: 
 

где: N_пр – приведенное население по взвешенным веществам, чел;

    q_п.уд – удельное количество песка, 0,02л/(сут×чел), принимаемое по прил.7.

    Объм бункера одного отделения песколовки определяется по формуле: 
 

где: – интервал времени между выгрузками осадка из песколовки, сут, (не более двух суток).

    Глубина бункера песколовки рассчитывается по формуле: 
 

    Высота  слоя осадка на дне песколовки определяется по формуле: 
 

где: К_н - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения осадка по площади, равный 3.

    Полная  строительная высота песколовки рассчитывается по формуле: 
 

     где: h_бор – высота бортов песколовки, принимаемая равной 0,5 м. 

     7.2 РАСЧЕТ ПЕСКОВЫХ ПЛОЩАДОК 

     Определяем  годовой объем песка, задерживаемого в песколовках: 
 

     Рассчитывается  рабочая площадь песковых площадок : 
 

      - годовая нагрузка  на площадки, равная  не более 3

     Находим общую площадь песковых площадок: 
 
 

    8. ПЕРВИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ 

    Первичные отстойники располагаются в технологической  схеме сразу после песколовок и предназначены для выделения  взвешенных веществ из сточной воды. Основной характеристикой работы первичных  отстойников является эффективность  осветления (отстаивания), которая определяется из выражения: 

     - начальная концентрация  взвешенных веществ  в воде (223,72мг/л);

     - допустимая конечная  концентрация взвешенных  веществ в осветленной  воде, должна быть  не более 150 мг/л.

    Проектируемый тип первичных отстойников –  радиальные. Эффективность осветления подобного типа отстойников – до 55%. Достоинством данного типа отстойников является простота эксплуатации и низкая удельная материалоемкость. К недостаткам можно отнести уменьшение коэффициента объемного использования из-за высоких градиентов скорости в центральной части.

    Устранение  этого недостатка возможно в отстойниках  с периферийным впуском сточной  воды. Сточная вода поступает в  водораспределительный желоб, расположенный  на периферии отстойника, затем направляется в центральную зону и далее  к водоотводящему кольцевому желобу. 
 
 

    Условие выполнено. Данный тип первичного отстойника можно применять в данных условиях.

    

    При эффекте осветления сточной воды на 40-60% достигается также снижение БПК в сточной воде на 20-40% соответственно. Следовательно при эффекте осветления 55% снижение БПК составит (интерполяция):