Водоотведение и очистка сточных вод города Московской области (стр. 13 из 20)
коэффициент, m = 0,003
W1 - интенсивность первоначального взрыхления верхнего слоя
загрузки продолжительностью t1= 2 мин = 0,033ч,
W1= 18 л/(см2),
W2 - интенсивность подачи воды с продолжительностью водо-воздушной
промывки t2 = 8 мин = 0,13 ч; W2= 3л/м3с
W3- интенсивность промывки продолжительностью t3 = 6 мин = 0,1
часа,W2 = 6 л/см2
tu- продолжительность простоя фильтра из-за промывки, tu = 0,33 ч.
n– количество промывок, n=1.
Fср = =193 м2
Число фильтров определяем по эмпирической формуле Д.М. Минца.
Nф = 0,5 = 0,5 = 6,9 шт.
Принимаем Nф= 7 шт.
Площадь одного фильтра
F = = = 27,5 м2
Размеры фильтра в плане 5,5*5 м
Принимаем число фильтров, находящихся на ремонте Np = 1. Тогда скорость фильтрования воды при форсированном режиме:
V = = = 8,2 м/с
Рассчитываем распределительную систему фильтров:
Количество промывной воды, необходимой для одного фильтра:
qпр = F * W3 =27.5*6 =165 л/с
Диаметр коллектора распределительной системы находим по скорости входа промывной воды (рекомендуется Vкол= 1…1,2 м/с)Д = 400 мм,V = 1,13 м/с.
Принимаем расстояние между ответвлениями распределительной системы m= 0,3 м.
Площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое ответвление, будет равна (при наружном диаметре коллектора d = 450 мм)
fотв= ( 5-0,45 ) * 0,3 = 1,4 м2
Расход промывной воды, поступающей через одно ответвление:
qотв= fотв * W3 =1,4 * 6 = 8,2 л/сек
Диаметр труб ответвлений принимаем 65 мм, vотв= 1,66 м/с (скорость входа воды в ответвление ).
Для обеспечения 95% (обеспеченности) равномерности промывки фильтра промывная вода должна подаваться под напором в начало распределительной системы.
Напор определяем по формуле:
Ho = 2,91*ho + 13,5 = 
=6,7 м,
где ho– высота загрузки фильтра песком,ho= 1,3 м.
Расход промывной воды, вытекающей через отверстие в распределительной системе:
qпр = mS¦о,
гдеm – коэффициент расхода (для отверстий)m= 062;
S¦о- общая площадь отверстий
S¦о= qпр/m= 0,165 /0,62 * = 0,02 м2
При dотв= 10 мм площадь одного отверстия ¦о= 0,78 см2
Общее количество отверстий.
n =S¦о/¦о = 200/ 0,78 =256 шт.
Общее число ответвлений на каждом фильтре:
5,5 / 0,3= 18 штук
Число отверстий, приходящееся на каждое ответвление:
256/18= 14 шт.
При длине каждого ответвления Lотв= 5 – 0,45 = 4,55 м расстояние между отверстиями равно:
Lотв= = = 0,325 м
Произведем расчет сборных отводных желобов фильтра. Принимаем два желоба с треугольным основанием.
Расстояние между желобами – не более 2,2 м.
Расход промывной воды, приходящейся на один желоб:
qж = = =82,5 л /с= 0,082 м/с
Ширина желоба
B =K ,
где К – коэффициент для желоба с треугольным основанием, К = 2,1
а- отношение высоты треугольной части желоба к половине его
ширины, а= 1,0
B = 2,1 = 0,44 м
Высота треугольной части желобаравна:
X= 0,5 B=0,5 * 0,44 = 0,22 м;
Высота прямоугольной части желоба будет следующей:
h1=1,5X= 1,5 * 0,22 = 0,33 м.
С учетом толщины стенок б= 0,8 см, строительные размеры желоба будут:
В = 44 + 1,6 = 45,6 см
H = 33 + 22 + 0,8 = 55,8 см.
Площадь поперечного сечения желоба в месте его примыкания к сборному каналу определяем по формуле Д.М. Минца:
¦ = 1,73 = 1,73 = 0,12 м2
Наименьшее превышение кромки желоба над уровнем воды в нем составит 8 см.
Высота кромки над уровнем загрузки равна:
Dhж= + 0,3 = + 0,3 =0,625м,
где l- относительное расширение фильтрующей загрузки, l= 25%.
Расстояние от низа желоба до верха загрузки фильтра будетравно:
0,625 – 0,558 = 0,067м
8.4.Сооружения для обработки осадка сточных вод
8.4.1.Песковые площадки
Песковые площадки предназначены для просушки осадка, идущего с песколовок. Количество песка, задерживаемого в песколовке за сутки, равно Woc= 1,42 м3/ сут. Соответственно, количество песка за годсоставит:
Wгод= 365 * 1,42 = 518,3 м3/год
Рассчитаем общую площадь песковых площадок по формуле:
F= = = 173 м2
где Азагр - годовая загрузка песка на площадке, Азагр.= 3 м3/м 2.
Определим площадь карты, если количество карт n= 4
Fk = = = 43,25 м2
Принимаем размер карты 6х7м
8.4.2.Аэробный стабилизатор
Метод аэробной стабилизации заключается в длительном аэрировании осадка в сооружениях типа аэротенках (стабилизаторах).
Этот метод наиболее применим к случаю с избыточным илом.
Аэробная стабилизация – это сложный биохимический процесс, в результате которого происходит распад (окисление) основной части органических беззольных веществ осадка. Оставшееся органическое вещество осадка является стабильным -–неспособным к последующему разложению (загниванию).
Эффективность процесса аэробной стабилизации зависит от продолжительности процесса, температуры, интенсивности аэрации, от состава и свойств окислительного осадка.
Расчет аэробного стабилизатора.
Определяем количество активного ила, поступающего в аэробный стабилизатор:
Исух = Q,
гдеB – вынос активного ила из вторичных отстойников, B = 15 мг/л
C- концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на
первичные отстойники, С = 230 мг/л
Э - эффективность задержания взвешенных веществ в первичных
отстойниках, Э = 35%
а- коэффициент прироста активного ила, а = 0,3 : 0,5.
Принимаем а = 0,4
La - БПКполи поступающих стоков в аэротенк, La = 229,7 мг/л
Q- средний расход сточных вод,Q = 20528,6 м3/сут
Исух = 20528,6 = 4,03 т/сут
Объем ила, поступающего из аэробного стабилизатора:
Wил= = = 1007,5 м3 / сут,
где Рил – влажность уплотненного активного ила, Рил = 99,6%
Рил - плотность активного ила, Рил = 1 т /м3
Возраст ила:
i = = = 3,9 сут,
где ta– продолжительность обработки воды в аэротенке, ta = 4,7 ч
aa- доза ила в аэротенке, aa = 3 г/л
Cввсм- содержание взвешенных веществ, поступающих в аэротенк,
Cввсм = 150 мг/л
Время стабилизации неуплотненного активного ила в стабилизаторе:
tил= ==6,1 сут,
где Та, Тс – температура сточной воды, соответственно, в аэротенке и в
стабилизаторе, Та = Тс = 15°С
Требуемый объем аэробного стабилизатора:
Woc = Wил tил = 1007,5*6,1 = 6145,8 м3
Длина аэробного стабилизатора
L = = =76 м,
где n- количество секций, n= 2 шт
В – ширина секции, В = 9м
Н - Глубина стабилизатора, Н = 4,5 м
Удельный расход воздуха принимаем 2 м3 на 1 м3 емкости стабилизатора, отсюда его расход:
D =2 Woc = 2*6145,98 = 12291,6 м3/час
8.4.3. Сооружения по обезвоживанию осадка
После аэробного стабилизатора осадок поступает в здание, по обезвоживанию осадка, в котором установлены вакуум – фильтры.
Количество сухого вещества обезвоженного осадка в сутки определяется по зависимости:
W1=== 15,4 т/сут,
где Wил– количество осадка, поступающего из аэробного стабилизатора,
Wил = 1007,5 м3/сут,
Рил – влажность осадка, Рил = 98,5%
Принимаем производительность вакуум-фильтров по СНиПу 2.04.03-85 П = 25 кг/час. При работе вакуум-фильтров 24 часа в сутки необходимая площадь поверхности фильтров составит:
Fф = 
= 26 м2
Принимаем 6 рабочих и два резервных вакуум-фильтра типа БОУ-5-1,75 с площадью поверхности фильтрования 5 м2 каждый.
8.4.4. Иловые площадки
Для аварийных выпусков осадка или при ремонте вакуум-фильтров предусматриваем использование иловых площадок.
Иловые площадки выполняем на естественном основании, так как грунт-супесь и уровень грунтовых вод ниже 7,2 м.
Суточное количество осадка составляет:
Wocсут =1007,5 м3/сут
Годовое количество осадка составляет:
Wocгод= Wocсут *365=1075 * 365 = 367737,5 м3/год
Количество осадка за пол года составляет:
Wocгод /2= 183868,8 м3/год
Полезная площадь иловых площадок
Fпол= ==170248,8м2,
где- h1 -годовая иловая нагрузка на иловые площадки, - h1= 1,2 м3/м2
(/1/ табл. 64)
K– климатический коэффициент, K = 0,9
Так как иловые площадки планируется использовать только в аварийных случаях, то срок их работы ограничиваем 1 месяцем.
Требуемая полезная площадь составит: