Проект на побудову каналізаційної насосної станції

ів = 0,0027; = 1,28 м/с.

Н = 1,1 1000 2,7 = 2,97 м.

м.

Приймаємо азбестоцементні напірні труби ГОСТ 539-88 діаметром 800 мм.

6.2.2 Підбір насосів

Напір, який повинна створювати насосна станція, визначається за формулою:

, м (6.2)

де Z - позначка подачі стічних вод, яка дорівнює позначці води у приймальній камері очисних споруд або в колодязі- гасії самопливної мережі, м;

ZHC - позначка відкачки стічних вод, яка дорівнює позначці середнього рівня води в приймальному резервуарі насосної станції (прибл. 4-5 м), м;

HHC – внутрішньостанційні витрати напору, приймаються 2,5 м;

Hвод - втрати напору в водогоні, м;

НЗАП – запас напору на вплив рідини з трубопроводу, приймається 1м.

По витрати стічних вод і напору підбираються насоси.

Q = 640 л/с = 2304 м3/год;

Н = 115,8 – 104,82 + 2,5 + 2,97 +1 = 17,45 м.

Підбираємо насоси марки СМ 250-200-400 я/4. Подача насоса 1350 м3/год, напір 16,0 м. Кількість насосів 2 робочих і 1 резервний. Потужність електродвигуна 55 кВт, к.к.д. насоса – 70%, ціна насоса – 8000 грн.

6.2.3 Приймальні резервуари

Ємність приймального резервуара насосної станції повинна бути не менша 5-ти хвилинної продуктивності одного насосу.

Потрібна ємність приймального резервуара за умови забезпечення 5-хвилинної подачі насоса буде:

м3

Приймальний резервуар, приміщення решіток, машинна зала, підсобно-промислові і побутові приміщення розміщуються в одній будівлі насосної станції. Приймальний резервуар і приміщення решіток повинні бути відділення від машинної зали водонепроникною перегородкою. В приймальних резервуарах встановлюється решітки з прозорами не менше 16 мм. Водопостачання насосних станцій передбачуємо від водопровідної мережі населеного пункту.

Насосні станції приймаються напівзаглибленого типу. На підведення до насосних станцій (у колодязях) з метою попередження затоплення приміщення решіток при аваріях установлюється затвір (засувку) з управлінням з поверхні земля приводом, що дозволяє у випадку аварії тимчасово підтоплювати колектор. Для скиду води у водойму влаштовують аварійний випуск із засувкою.

У машинній залі встановлюються насоси для перекачування стічних вод, насоси для видалення дренажної води, вантажно-підйомне обладнання та контрольно-вимірювальні прилади. Для забезпечення оптимального режиму роботи насосів у години мінімального і середнього надходження стічних вод необхідно встановити регулюючі ємності.

6.3 Розрахунок основних споруд очистки стічних вод

6.3.1 Технологічна схема очистки стічних вод

Проектом передбачається повна біологічна очистка стічних вод з доведенням концентрацій забруднень в очисних стоках по БПКП, та зв.рег., до 15 мг/л.

До складу очисних споруд для очистки стічних вод входять:

- решітки-дробарки;

- піскоуловлювачі;

- первинні відстійники;

- аеротенки;

- вторинні відстійники;

- контактні резервуари;

- допоміжні споруди та будівлі.

Для обробки осаду стічних вод передбачені мулозгущувачі, метантенки, мулові та піскові майданчики.

Для обеззараження очищеної води передбачено 30 хв., контакт її з хлором в контактних резервуарах. Див. малюнок 6.3.1.

6.3.2 Решітки дробарки

Для затримання та подрібнення великих забруднень, що містяться в стічних водах приміняють решітки – дробарки марки ГД.

Необхідна площа прозорів решітки [3. табл.11.2]

, м2   (6.3)

де Q max. год – максимальна годинна витрата стічних вод.

Vр – швидкість руху стічних вод в прозорих решітки-дробарки при максимальній витраті 1,2 м/с [3, табл.11,2 примітка]

м2.

Кількість решіток визначаємо за формулою:

 шт марки ГД – 600 3 роб 1 рез.. (6.4)

Фактична швидкість складатиме:

м/сек.

Технічна характеристика решітки марки ГД-600

- максимально пропускна здатність - 200 м2/год

- ширина прозорів                         - 10 мм

- діаметр барабану                         - 635 мм

- частота обертання барабану       - 31 хв-1

- потужність електродвигуна -

- маса – 1600 кг; 1,5 кВт

- сумарна площа щільових прозорів – 4550 см2

6.3.3 Аеровані піскоуловлювачі

До швидкості стічних вод в годину максимального притоку приймаємо аеровані піскоуловлювачі,

U = 0,08 – 0,12 м/сек. [2. Таб.28 стор.23]

Гідравлічна крупність піску, що затримується такими піскоуловлювачами Uо13,218,7 мм/сек. [2. табл.28].

Визначимо площу поперечного перерізу піскоуловлювача з кількістю затриманого піску 0,03 л (людина за добу);

, м2 (6.5)

де n – число відділень не менше 2х [3.табл.11, стор.95]

V - горизонтальна швидкість руху води в м/сек;

, м2.

Ширина до висоти має таке співвідношення В/Н = 1,5;

м;

м.

Фактична швидкість складатиме:

м/сек, що знаходиться в заданих межах.

Довжину знаходимо за формулою:

,м                                                   (6,6)

де Kр – коефіцієнт використання об’єму з [2, табл.27];

Нр – робоча глибина аерованого піскоуловлювача , м;

Vф – фактична швидкість руху, м/сек;

Uo – гідравлічна крупність частинок Uо = 13,2 мм/сек,

м.

Похил дна піскоуловлювача приймаємо 0,02-0,04 в бік піскового лотка.

Витрата повітря, яке подається в аеротенки піскоуловлювача.

м3/год [2. стор.24]

де - питома витрата повітря в піскоуловлювачах [2.п.6.28] – 3…5м3/м2год

м3/год.

Витрата води, яку подають технічні насоси для гідрозливу піску:

 л/сек [2.п.6.30] (6.7)

Vh – вихідна швидкість зливної води, 0,0065 м/сек;

Lss – довжина піскового лотку

Lss = 16,23 – 2,5 = 13,73 м;

2,5 - довжина піскового приямку;

вss – ширина піскового лотка, 0,5 м;

=л/сек.

Кількість піску, що затримується в піскоуловлювачах:

м3/добу (6.8)

де Nпр – приведена кількість жителів по зважаним речовинах, чол.;

0,02 – норма затримання піску в л (чол.добу);

вологість 60%; об’ємна вага – 1500 м/м3.

Для підсушування піску, який видаляється з піскоуловлювача за допомогою гідроелеваторів влаштовуються піскові майданчики, необхідна площа яких складатиме:

м2 (6.9)

де, gрік – навантаження на піскові майданчики [2.п.6.33] – 3 м3/м2рік)

Приймаємо 2 карти піскових майданчиків розміром 15 х 25 м.

Фактична площа піскових майданчиків складатиме 750 м2.

6.3.4 Первинні відстійники

Для видалення із стічних вод грубодисперсних домішок приймаємо первинні радіальні відстійники розрахунок яких здійснюємо по кінетиці випадання зважених речовин з врахуванням необхідного ефекту освітлення стічних вод

% (6.10)

де  - концентрація зважених речовин суміші, мг/л;

150 – концентрація зв.речовин в освітленних стічних водах, кі надходять в аеротенк на біологічну очистку, мг/л.

Розрахункове значення гідравлічної крупності речовин, що затримуються в первинних відстійниках

, мм/сек (6.11)

де Нset – глибина проточної частини відстійника Нset = 31 м [2.табл.31];

Кset – коефіцієнт використання об’єму проточної частини відстійника Кset = 0,45 [2,табл.31];

Tset – тривалість відстоювання в секундах, яка відповідає необхідному ефекту очистки і отримана в лабораторному ціліндрі висотою h1 = 0,5 м;

Tset = 540 сек; [3, стор.102, табл.12];

Кt – коефіцієнт, що враховує вплив температури води на її в’язкість при t min = 17ºС Кt = 1,084 [3, стор.103];

п2 – показник степеня, який залежить від агломерації зважених речовин в процесі відстоювання, n2 = 0,25 для коагулюючих зважених речовин [3, стор.102];

мм/с.

Пропускна здатність одного відстійника для радіальних:

,м3/год;

Dset– діаметр відстійника, м;

den – діаметр впускного пристрою, м;

Vtb – поправка на турбулентність потоку, приймаємо по [2.таб.3.2] в залежності потоку води у відстійнику, м/с.

Орієнтовно приймаємо Utb = 0 м/с.

Приймаємо відстійники d = 24,0 м

м3 /год.

Приймаємо шт,

п – коефіцієнт запасу, 1,2…1,3.

Середня швидкість руху води на середині радіуса відстійника буде:

м/сек.

При D = 30 м; R = 15 м,

nвід – кількість прийнятих відстійників так як 2,92 < 5,0 м/с тому Vtb= 0 прийнято вірно.

6.3.5 АЕРОТЕНКИ

Для біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень приймаємо аеротенки з регенерацією активного мулу згідно [2, п.п.6.14].

Розрахункова тривалість окислення органічних забруднень в аеротенках, год:

 (6.12)

де Len, Lex – БПК стічних вод на вході і на виході з аеротенку;

Rі – степінь рециркуляції активного мулу, Rі=0,6 [2, п.6.145];

ар – доза активного мулу в регенераторі г/л:

;

аі – доза активного мулу в аеротенку аі=1,5 г/л;

г/л;

s – зольність активного мулу приймаємо s=0,3 [2. табл.40];

Тw – середньорічна температура стічних вод (18º С);

Ρ – питома швидкість окислення забруднень, мг/год:

 (6.13)

- максимальна швидкість окислення в мг/год.;

С0 – концентрація розчиненого кисню в мг/л; С0=2,0 мг/л в аеротенку;

К0 – константа розчиненого кисню в мг/л; [2, табл.40], К0=0,625;

Кl – константа, що характеризує властивості органічних забруднень, [2, табл.40], Кl=3,3мг БСК/л;

- коефіцієнт інгібіювання продуктами розпаду активного мулу, 0,07 г/л, [2, табл.40];

мг/год;

тривалість обробки води в аеротенку,год:

 год.

Тривалість окислення складатиме:

год.

Тоді тривалість регенерації становить:

год.

Об’єм аеротенку визначаємо по середньогодинному надходженню води за період аерації в години максимального притоку [2, п.6.142] в м3/год:

м3/год.

Об’є аеротенку визначаємо за формулою:

м3.

Об’єм регенератора: м3.

Загальний об’єм: м3.

Частка регенератора в загальному об’ємі аеротенку:

.

Приймаємо 4-х коридорний аеротенк, трьох секційний, об’єм однієї секції:

м3;

ширина коридору – 6,0 м;

глибина коридору – 4,4 м;

довжина коридору м, приймаємо найближчу кратну 60,0 довжину, заокругливши до більшого, тобто 66 м.

Перерахуємо об’єми, фіктичні:

м3;

м3;

м3.

Фактична тривалість обробки води в аеротенку:

год;

при розрахунковій 2,12 год.

Фактична тривалість регенерації мулу:

год;

при розрахунковій 1,74 год.

Органічних забруднень в аеротенку складатиме:

год;

при розрахунковій 3,86 год.

Отже, розміри аеротенку і регенератора підібрані вірно.

Навантаження на активний мул:

, мг/год; (6.14)

мг/добу.

По [ 2, табл.41] знаходимо муловий індекс по вирахованому навантаженню на активний мул:

і=80,58 см3/г.

Перевіряємо мінімальний ступінь рецеркуляції:

,

прийнята величина Rі=0,6, що не менше розрахункового Rі=0,137 то перерахунок робити не потрібно.

Середні витрати повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку, м3/м3:

 (6.15)

де g0 – питома витрата кисню повітря на 1 мг БСК для повної біологічної очистки g0=1,1 мг/1мг [2, п.6.15];

К1 – коефіцієнт, що враховує тип аератора, приймається для мілкопузирчатої аерації в залежності від співвідношення площі зони, що аерується до площі аеротенку, К1=1,47 [2, табл.42] для мілкопузирчастої аерації;

К2 – коефіцієнт, який залежить від глибини занурення аератора при hа=4,4 м [2, табл.43] К2=2,71;

К3 – коефіцієнт, якості води, який застосовується для побутових стічних вод, К3=0,85 [2, п.6.157];

Кt – коефіцієнт, який враховує температуру стічних вод та визначається за формулою:

;

Tw – середньомісячна температура в літку (22º С – по завданню);

С0 – концентрація кисню повітря в аеротенку С0=2 мг/л;

Са – розчинність кисню повітря у воді аеротенку:

мг/л;

Сt – розчинність кисню повітря при атмосферному тиску tº С=22, середньомісячна в літку [5, табл.3.5.], Сt=8,67 мг/л.

м3/м2.год.

Розрахункова інтенсивність аерації становить:

 м3/м2.год.

Отримана інтенсивність аерації менша за максимально допустиму.

Іа.max=10 м3/м2.год [2, табл.42] перерахунок робити не потрібно.

Необхідна витрата повітря:

м3/год.

6.3.6 ВТОРИННІ ВІДСТІЙНИКИ

Для видалення активного мулу з мулової суміші після аеротенків приймаємо вторинні відстійники, які розраховуємо по гідравлічному навантаженню:

де Кss=0,4 для радіальних відстійників;

Нset – глибина проточної частини відстійника, приймаємо 3,1м;

Jі – муловий індекс 81,9 см3/г;

at – залишкова концентрація активного мулу в очищеній воді на виході, 15 мг/л;

аі – концентрація мулу в аеротенку 1,5 г/л;

.

Необхідна площа поверхні вторинних відстійників:

,

К3 – коефіцієнт запасу на випадок, мінімальна кількості відстійників 121,3 [2, п.6.58].

;

шт.

Приймаємо 4 шт., d=30,0 м.

6.3.7 СПОРУДИ ДЛЯ ЗНЕЗАРАЖЕННЯ СТІЧНИХ ВОД

Стічні води перед випуском їх у водойму знезаражуються рідким хлором.

При розрахунковій дозі активного хлору після повної біологічної очистки 3 г/м3 [2, п.6.223], необхідна продуктивність хлораторної складатиме, кг/год:

 , (6.16)

де 1,5 – коефіцієнт запасу;

кг/год.

Добові витрати хлору:

кг/добу.

Річні витрати хлору:

т/рік.

Підбираємо хлоратор марки ЛОНИИ-100 пропускною здатністю 30 кг в годину, [3, табл.66.38].

Хлораторна забезпечується підводом хлору питної якості, з тискои не менше 0,4 Мпа та витратою води, яку розраховуємо по формулі:

м3/год;

де gв – норма водоподачі в м3 на 1 кг хлору [2], gв=0,4 м3/год.

Хлорна вода подається у змішувач для змішування її з очищеною водою.

По [3. табл.16.2] підбираємо типовий лоток пропускною здатністю 32000-80000 м3/добу; l=13,97 м.

Для контакту стічних вод з хлором перед скидом на протязі 30 хв [2, п.6.228] приймаємо контактний резервуар, об’єм розраховуємо по формулі:

м3.

Приймаємо 6 шт.

При швидкості руху очищених стічних вод в контактних резервуарах V=10 мм/с, та терміну контакту хлору з стічною водою 30 хв.

Приймаємо ширину В=0,6 м, глибину визначаємо:

м,

N – кількість контактних резервуарів, шт.

Приймаємо Нр=2,7 м, тоді фактичний час перебування води в них:

год або 30,41 хв.

Кількість осаду, що затримується в приямках контактних резервуарах:

м3/добу;

при вологості осаду 98 %;

де 0,5 – питома кількість осаду в л/м3 [2, п.6.231].

6.3.8 МУЛОУЩІЛЬНЮВАЧІ

Визначимо приріст надлишкового активного мулу за формулою:

мг/л;

0,8 – коефіцієнт, який враховує частку завислих речовин на приріст активного мулу;

0,3 – коефіцієнт приросту в залежності від БСК стічних вод;

150 – концентрація зважених речовин в стічній воді, яка поступає на обробку в аеротенк.

Витрата надлишкового активного мулу:

м3/год;

г/л.

Витрата мулової рідини яка виділяється від мулу, складатиме, м3/год:

 (6.17)

W1 – вологість надлишкового активного мулу, при С=4 г/л;

W2 – вологість ущільненого мулу 98%. [2, табл.58];

м3/год.

Необхідна площа радіальних відстійників:

.

Площа одного відстійника, d=18,0 м, становить:

м2.

Тоді загальна кількість: .

Приймаємо 3 радіальних ущільнювачі d=18,0 м.

6.3.9 МЕТАНТЕНКИ

Приймаємо метантенки з термофільним режимом зброджування.

Кількість сухої речовини осаду Осух та активного мулу uсух, які утворюються на очисній станції в т/добу розраховуємо по формулі:

; т/добу (6.18)

К – коефіцієнт, який враховує крупні частинки, які не вловлюються при відборі проб для аналізу, К=1,1-1,2;

Е – ефективність затримання зважених речовин у первинних відстійниках, частки одиниці;

т/добу.

; т/добу;

Р – приріст активного мулу, мг/л;

В – винос активного мулу з вторинних відстійників, 15 мг/л для повної біологічної очистки;

т/добу.

Для розрахунку розпаду осаду та мулу по беззольній речовині при зольності осаду Зос=30%; зольності мулу Змул=30% та гідроскопічній вологості осаду та мулу Ві=5%; застосовуємо наступні формули:

; т/добу

т/добу;

; т/добу

т/добу.

Визначимо витрату сирого осаду та надлишкового активного мулу:

м3/добу;

м3/добу;

де ρос, ρм – густина осаду та активного мулу, приймається 1;

Wос – вологість осаду з первинних відстійників W=95 %;

Wмул – вологість активного мулу з радіальних ущільнювачів – 97,3% [2, табл.58].

Загальна витрата осаду по сухій речовині по станції:

 м3/добу;

т/добу.

По об’єму суміші фактичної вологості:

м3/добу.

Середнє значення вологості суміші та зольності:

; %

;

; %

.

При термофільному режимі бродіння tº С, бродіння 53º С при Всум=96,67%, доза завантаження 18,67% [2, табл.59], тоді потрібний об’єм метантенку становить:

м3.

Приймаємо три типових метантенки об’ємом 1000м3 кожний [3, стор.323] з такою технічною характеристикою:

діаметр – 12,5 м;

об’єм – 1000 м3;

висота частини – 6,5 м.

Так як, загальний об’єм метантенків більше потрібного – 3000 м3, тома фактична доза завантаження дещо понизиться:

.

Для суміші осаду і активного мулу максимально важливий розпад:

; %

аос, амул – максимально важливий розклад відповідно осаду 53%, та мулу 44%, [2,п.6.353];

.

Згідно [2, п.6.351] при наявності в стічних водах ПАР величину добової дози завантаження Дmt % належить перевірити по ф-лі:

; % (6.19)

де Cdt – наявність ПАР в осаді, мг/л, сухої речовини осаду, приймається по експериментальним даним або з [2, табл.60];

Рmud – вологість осаду, який завантажується; Всум = 96,67%;

Дlim – гранично допустиме завантаження робочого об’єму у метантенку за добу, 65 г/м3 для міських стічних вод;

; мг/л

мг/л,

згідно розрахунку ПАР = 8,8 мг/л.

мг/л;

мг/л [2, табл.60].

Тоді перерахуємо:

.

Фактичний розпад:

; %

Rlim – максимально можливе зброджування беззольної речовини осаду, який завантажується; %

Осум=47,68%;

Кr – коефіцієнт, який залежить від вологості осаду, який приймаємо згідно [2, п.6.351]; Кr=0,193;

.

Згідно [2, п.6.354] вагова кількість газу, який утворився при зброджування, належить приймати 1 г на 1г розщепленої беззольної речовини.

Вихід газу, при ρгазу=1 кг/м3, густина газу:

м3/добу.

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