Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области (стр. 10 из 20)
гдеNiэкв– 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:
g= | 1 – е-a------------------------------------------------------------------------- |
| 1 + * |
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= =
=1,35x–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 БПКполнсмеси 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.
7. Выбор метода очистки сточных вод.
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. Расчет очистных сооружений.
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,