3.1. Определение концентраций загрязнений.
Концентрация загрязнений бытовых сточных вод от населенного пункта:
- по взвешенным веществам:
aвв * 1000
Kбытвв = ¾¾¾¾¾, мг/л, (3.1)
n
где n - норма водоотведения на одного человека, л/сут;
aвв - количество взвешенных веществ, приходящихся на одного человека.
65 * 1000
Kбытвв = ¾¾¾¾ = 260 мг/л.
250
- по БПК20:
aбпк * 1000
Kбытбпк = ¾¾¾¾¾, мг/л, (3.2)
n
где aбпк - количество загрязнений по БПК20;
75 * 1000
Kбытбпк = ¾¾¾¾ = 300 мг/л.
250
Концентрация загрязнений стоков от завода музыкальных инструментов:
- по взвешенным веществам Kвв = 5 мг/л;
- по БПК20Kбпк =5 мг/л.
Концентрация загрязнений сточных вод от пункта промывки вагонов, вагонного депо после местных очистных сооружений составляет:
- по взвешенным веществам Kвв = 11 мг/л;
- по БПК20Kбпк = 20 мг/л.
Концентрация загрязнений смеси сточных вод определяется по формуле:
Kбыт * Qбыт + Kпр * Qпр + Kжд * Qжд
Kсм = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾, мг/л, (3.3)
Qбыт +Qпр + Qжд
где Qбыт, Qпр, Qжд - расходы стоков от населенного пункта, предприятия и железнодорожной станции, м3/сут.
- по взвешенным веществам:
260 * (13500+26.5) + 5 * 187.5 + 11 * (32.96+18.76+10)
Kсмвв = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 255.4 мг/л;
13526.5 + 187.5 + 61.72
- по БПК20:
300 * (13500 + 26.5) + 5 * 187.5 + 20 * 61.72
Kсмбпк20 = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 294.7 мг/л.
13526.5 + 187.5 + 61.72
3.2 Определение необходимой степени очистки сточных вод по взвешенным веществам.
По согласованию с органами Санэпиднадзора предельно допустимое содержание взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в водоем принято m = 5 мг/л.
Необходимая степень очистки по взвешенным веществам определена по формуле:
Kсмвв - m
Эвв = ¾¾¾¾¾ * 100 % (3.4)
Kсмвв
255.4 - 5
Эвв = ¾¾¾¾ * 100 % = 98 %.
255.4
3.3 Определение необходимой степени очистки по БПК20.
По согласованию с органами Санэпиднадзора предельно допустимая концентрация загрязнений по БПК20 в сточных водах, поступающих в водоем принято m = 5 мг/л.
Предельно допустимая концентрация загрязнений по БПК20 принята Kдопбпк = 5 мг/л.
Необходимая степень очистки по БПК20:
Kсмбпк - Kдопбпк
Эбпк = ¾¾¾¾¾¾ * 100 %. (3.5)
Kсмбпк
294.7 - 5
Эбпк = ¾¾¾¾ * 100% = 98.3 %.
294.7
3.4. Выбор метода очистки сточных вод и технологической схемы очистной станции
На основании приведенных выше расчетов установлено:
Qсут = 13775.72 м3/сут,
Qmax.ч = 918.87 м3/ч,Kсмвв = 255.4 мг/л,
qmax.с = 255 л/с,Kсмбпк = 294.7 мг/л.
Требуемый эффект очистки составляет:
Эвв = 98%; Эбпк = 98.3%.
После реконструкции во время дождя расходы сточных вод составят:
Qсутд = 38083.6 м3/сут;
Qmax.чд = 1803.2 м3/ч, Kсмвв = 156.2 мг/л,
Qmax.cд = 500.88 л/с,Kсм.дбпк = 140.5 мг/л.
Состав сооружений для очистки сточных вод выбран исходя из следующих показателей: производительности ОС (Qсут), концентрации загрязнений (Kсм), потребной степени очистки сточных вод (Lex = 5 мг/л). Итак, принята технологическая схема ОС с аэротенками-смесителями с рециркуляцией активного ила.
3.5. Расчет сооружений очистной станции.
3.5.1. Расчет приемной камеры.
Для приема сточных вод из напорных водоводов перед очистными сооружениями устраивается приемная камера из сборного железобетона, схема которой приведена на рис.3.2. Размеры приняты в соответствии с пропускной способностью по [3]:
| А = 2000 мм; | h1= 750 мм; |
| В = 2300 мм; | b = 600 мм; |
| H = 2000 мм; | l = 1000 мм; |
| H1= 1600 мм; | l1= 1200 мм; |
| h = 750 мм; |
Диаметр напорного трубопровода при подаче стоков по двум ниткам: 250 мм.
3.5.2. Расчет горизонтальных песколовок с круговым движением воды.
Песколовки предусмотрены для удаления из сточных вод тяжелых минеральных загрязнений, главным образом - песка. Песколовки рассчитываются на максимальный расход сточных вод qmax = 0.255 м3/с, по которому назначены:
наружный диаметр песколовки Dн = 6000 мм;
Число песколовок в соответствии с требованиями СНиП принято n=2, обе рабочие.
Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки:
qmax
w = ¾¾¾, м2, (3.6)
n * V
где V - скорость движения воды в песколовке при максимальном притоке сточных вод, согласно [1]V = 0.3 м/с.
0.255
w = ¾¾¾ = 0.43 м2.
2 * 0.3
Высота треугольной части кольцевого желоба песколовки:
b
hтр = ¾ *tg a, м, (3.7)
2
где a - угол наклона стенок желоба к горизонту, согласно [1] a = 60°.
0.8
hтр = ¾ * tg 60° = 0.69 м.
2
Площадь треугольной части желоба:
b * hтрb
wтр = ¾¾¾ = ¾ * tg a, м2, (3.8)
2 4
0.8 * 0.69
wтр = ¾¾¾¾ = 0.28 м2.
2
Площадь прямоугольной части кольцевого желоба:
wпр = w - wтр, м2, (3.9)
wпр = 0.43 - 0.28 = 0.15 м2.
Высота жидкости в прямоугольной части желоба:
wпр
hпр = ¾¾, м, (3.10)
b
0.15
hпр = ¾¾ = 0.19 м.
0.8
Суммарная полезная высота кольцевого желоба:
hж = hпр + hтр, м, (3.11)
hж = 0.19 + 0.69 = 0.88 м.
Высота бункера песколовки:
(Dн - b) - d0
hбунк = ¾¾¾¾¾ *tg a, м, (3.12)
2
где d - диаметр нижнего основания бункера для песка,d0 = 0.4...0.5 м
(6 - 0.8) - 0.4
hбунк = ¾¾¾¾¾ * tg 60° = 4.16 м.
2
Высота борта песколовки принимается hб = 0.3 м.
Строительная высота песколовки:
Hстр = hб + hж +hбунк, м, (3.13)
Hстр = 0.3 + 0.88 + 4.16 = 5.34 м.
Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу песколовки определяется по формуле:
L p * (Dн - b)
t = ¾ = ¾¾¾¾¾, с, (3.14)
V V
Согласно [1] продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу должна быть не менее 30 с.
3.14 * (6 - 0.8)
t = ¾¾¾¾¾¾ = 54.43> 30 с.
0.3
Суточный объем песка, задерживаемого в песколовках:
A * Nпрвв
Wос = ¾¾¾¾, м3/сут, (3.15)
1000
где A - количество песка, задерживаемого в песколовках на 1 человека; согласно [1], A = 0.02 л/сут;