Очисна станція стічних вод (стр. 3 из 5)
де К3 – коефіцієнт, який враховує стиснення потоку граблями та затриманими забрудненнями, який дорівнює 0,5;
.Приймаємо товщину стержнів грат S = 0,008 м. Загальну ширину грат визначаємо за формулою:
(4.2) 
м.Відповідно розрахунку приймаємо грати типу МГ9Т з наступними параметрами:
- розміри каналу перед решіткою 1000*1200 мм;
- товщина стержнів S = 0,008 м;
- маса 1320 кг;
- пропускна здібність 33 тис.м3/доб.
Перевіряємо швидкість води у прозорах грат. Для прийнятих розмірів вона складає:
(4.3) 
м/с.Визначаємо довжину камери грат (конструктивно):
м.Визначаємо кількість забруднень, утримуваних гратами. Ця кількість, яка утримується на гратах, які мають ширину прозорів b = 0,016 м, дорівнює 8 л/рік на 1 людину.
Прийнявши норму водовідведення n = 240 л/доб на 1 людину, визначаємо приведену кількість населення:
, (4.7) 
люд.Об’єм утримуваних забруднень складає:
(4.8) 
При щільності осаду r = 750 кг/м3, маса забруднень складає М = 2,25*0,75 = 1,69 т або за час
т = 188 кг.Очистка грат від затриманих ними відбросів проводиться механізовано, тому що об’єм відбросів складає більше 0,1 м3/доб. Зняті відброси з грат подаються в дробарки.
Запропоновані дві дробарки, з яких одна робоча і одна резервна, молоткового типу продуктивністю 0,3-1 т/год.
До складу установки входить дробарка типу Д-3 з електродвигуном потужністю 22 кВт; частотою обертання 1450 об/хв.
Витрата води, що подається на дробарку прийнята з розрахунку 40 м3 на 1 м забруднення.
4.3 Розрахунок пісколовок
Пісколовки влаштовуються для видалення піску та інших мінеральних нерозчинних забруднень.
Рис.2 – Схема горизонтальної пісколовки.
Приймаємо два відділення пісколовки.
Площа живого перетину одного відділення визначається за формулою:
, (4.9)де qmax – максимальна витрата стічних вод, м3/с (приймаємо по табл.1);
v – швидкість руху води, м/с (приймаємо 0,3 м/с);
n – кількість відділень (прийняли 2);
м2.Глибину проточної частини приймаємо h1 = 0,7 м. Ширина відділення буде дорівнювати:
(4.10) 
м.При розрахунковому діаметрі частинок піску d = 0,2 мм - u0 =18,7 мм/с і К=1,7.
Довжину пісколовки розраховуємо за формулою:
(4.11)де К – емпіричний коефіцієнт, який враховує вплив турбулентності та інших факторів на роботу пісколовки;
м.Мінімальна витрата на пісколовку буде дорівнювати:
м3/с. (4.12)Мінімальне наповнення при швидкості v = 0,3 м/с:
м. (4.13)Відношення максимальної витрати до мінімальної:
(4.14)Щоб підтримувати постійну швидкість, встановлюють у вихідному каналі непідтоплюваний водозлив з широким порогом без донного випуску. Перепад між дном пісколовки і порогом водозливу:
(4.15)де hmax, hmin – відповідно глибина води при максимальній і мінімальній витратах і швидкості руху води 0,3 м/с;
м.Ширину водозливу визначаємо за формулою:
(4.16)де m – коефіцієнт витрати водозлива, який залежить від умов бокового стиснення, m = 0,35…0,38;
м.По визначеним параметрам приймаємо горизонтальну пісколовку із наступними характеристиками: продуктивність Q – 29 м3/доб, довжина L – 29 м, кількість відділень n – 2, ширина відділення B – 1,25 м, висота робочої частини Hs– 0,55 м.
При нормі водовідведення n = 240 л/доб. на 1 людину приведена кількість населення складає:
, (4.7) 
чол.Тоді об’єм осаду за добу складе:
м3/доб, (4.8)де 0,02 – кількість зловленого осаду за добу на одну людину, л/(доб*люд).
Вигрузку осаду передбачено 1 раз на добу.
4.4 Попередня преаерація
В звичайних первинних відстійниках затримується 30 – 50 % нерозчинених домішок, які містяться в стічній воді.
Для більш повного освітлення стічних вод приймається ряд спонукальних дій. Однією з таких дій є попередня коротчасова аерація стічної води. Вона проводиться в спеціально побудованих для цього спорудах – преаераторах.
Преаератор запроектовано перед первинними відстійниками у вигляді окремої споруди.
При використанні процесу попередньої аерації ефективність затримання забруднюючих речовин в первинних відстійниках збільшується на 20 – 25 %.
Преаератори розраховують виходячи з тривалості аерації стічних вод впродовж 20 хв., та витрати повітря 5 м3 на 1 м3 стічних вод [1].
Об’єм преаератора:
(4.9) 
м3.Площа преаератора:
(4.10)де H – глибина преаератора, яка дорівнює глибині проточної частини відстійника, тобто Н = 2,5 м;
м2.Довжина преаератора:
(4.11)де В – ширина преаератора (приймаємо в залежності від глибини 1,5Н = 3,75 м);
м.В якості аератора запропоновано мілко пузирчастий аератор з трьома відділеннями у вигляді фільтроносних пластин. Найбільш повне описання аератора приведено в п. 5.1 "Розрахунок аеротенків".
4.5 Розрахунок відстійників
В залежності від продуктивності очисних споруд приймаємо горизонтальні відстійники.
Необхідний ефект освітлення (п. 3.2) Э = 97,74 %. Для отримання такого ефекту умовна гідравлічна різниця завислих речовин повинна бути uo
0,33 мм/c. Приймаємо глибину проточної частини Н = 2,5 м, а середню швидкість протоку vсер. = 5 мм/с. При розподіленні води на початку споруди и збиранні її в кінці споруди за допомогою водозливу h0 = 0.25 м, а α = 450.Визначаємо довжину ділянки l1, на якій висота активного шару у відстійнику сягає розрахункової глибини Н = 2,5 м.
Середня глибина потоку на цій ділянці:
м (4.12)Середню швидкість потоку на ділянці l1 розраховуємо:
мм/с (4.13)При цьому к = 0,16, w = 0,04, а
м. (4.14)Тривалість протікання води на ділянці l1 розраховуємо за формулою:
с = 0,28 год. (4.15)За цей час мінімальна часточка, що осідає, пройде відстань:
мм = 0,3 м (4.16)При vсер. = 5 мм/с w2 = 0.01 [1].
Залишкову частину глибини відстійника часточка пройде за час:
с = 1,63 год. (4.17)За цей час часточка переміститься по горизонталі на відстань:
м (4.18)Довжина ділянки стиснення потоку:
м. (4.19)Загальна довжина відстійника дорівнюватиме:
м (4.20)Ширина відстійника:
(4.21)Приймаємо ширину відділення відстійника 9 м, тоді кількість відділень складе: 32,96 / 9 = 3,66 ≈ 4 шт.