Технологічна схема і склад очисних споруд призначається в залежності від необхідного ступеню очистки, витрат стічних вод та місцевих умов (характер грунтів, рельєф майданчика і т. ін.).
Проектом передбачена повна біологічна очистка стічних вод з доведенням концентрації забруднень в очисних стоках по БПКпов. та завислим речовинам до 15 мг/л.
До складу споруд для очистки стічних вод приймаємо (згідно з завданням):
- решітки (дробарки);
- пісковдавлювачі;
- первинні відстійники;
- аеротенки;
- вторинні відстійники;
- контактні резервуари.
До обробки осаду стічних вод проектуємо:
- мулоущільнювачі;
- метантенки;
- мулові та піскові майданчики.
5. Розрахунок основних споруд
5.1. Решітки-дробарки
Для затримання і подрібнення крупних плаваючих забруднень, що містяться в стічних водах, приймаємо решітки-дробарки.
При максимальній годинній витраті стічних вод
м3/год необхідна площа прорізів решіток дорівнюватиме: ,де Vp – рекомендована швидкість руху стічних вод в прозорах решіток-дробарок при максимальних витратах; згідно [1], п. 5.14
/Необхідна кількість решіток-дробарок марки РД-600 буде рівна:
(шт.)де
- площа однієї решітки (приймаємо згідно [3], табл. 11.2.)Остаточно приймаємо 2 робочих і 1 резервну решітку-дробарку марки РД-600 з характеристиками:
- максимальна пропускна здатність – 2000 м3/год;
- ширина отворів – 10 мм;
- сумарна площа щілинних отворів 4550 м2;
- діаметр барабана – 635 мм.
5.2. Пісковловлювачі та піскові майданчики
Для видалення із стічних вод піску та інших мінеральних домішків проектуємо аеровані піскоуловлювачі.
Площу поперечного перерізу аерованіх пісковловлювачів визначаємо за формулою:
, м2де: Vр — швидкість руху стічних вод в пісковловлювачі, яка приймається в межах 0,08...0,12м/с - згідно [1], табл. 28.
Nс - мінімальна кількість секцій пісковловювачів (не менше двох)
м2Робочу глибину пісковловлювача визначимо за формулою:
мШирину пісковловлювача визначимо із співвідношення:
Довжину пісковловлювача визначимо за формулою:
, мде: Ks - коефіцієнт, який згідно [1], табл. 21 приймається рівним 2,39;
Hs - розрахункова глибина пісковловлювача, рівна: Нs = Н/2 = 0,82м
Uo - гідравлічна крупність піску, згідно [1], табл.28 приймається рівною: Uo = 13,2 мм/с.
мЗгідно [3], табл. 11. 4 приймаємо аеровані пісковловлювачі (Т.П. №902-2-2) з характеристиками:
- кількість секцій (відділень) – 3;
- пропускна здатність (максимальна) — 100.000 м3/добу;
- ширина секції В = 3м;
- глибина Н= 2,1 м;
- довжина L = 12 м;
- витрати повітря на аерацію – 300 м3/год.
Витрати води для гідрозмиву знайдемо за формулою:
, м/сде: в - ширина піскового лотка, в = 0,5 м;
Lл - довжина лотка, рівна довжині пісковловлювача за виключенням довжини піскового приямку: Lл = 12 - 3 = 9м;
Vл - висхідна швидкість промивної води, згідно [8], ст. 93 Vл = 0,0065 м/с.
Діаметр змивного трубопроводу буде рівний:
де: VТР. - швидкість руху змивної води в трубопроводі; приймається VТР. = 2,0…3,0м/с.
Приймаємо змивний трубопровід діаметром
( мм).Фактична пшидкість руху води на початку змивного трубопровода:
При відстані між збризкувачами z = 0,4 м число їх на змивному трубопроводі буде рівне:
Для забезпечення необхідної рівномірності розподілу води по довжині змивного трубопровода вода в змивний трубопровід має подаватись під напором:
де: hо - висота шару піску в лотку до подачі промивної води, згідно [8], ст. 56 hо = 0,2 м.
Діаметр отворів збризкувачів знайдемо за формулою:
(або 12 мм)де:
- коефіцієнт витрати збрискувачів, який орієнтовно приймається рівним 0,82.Витрати повітря для аерованих пісковловлювачів:
де:
= 3м3/(м2/год) - питомі витрати повітря на аерацію (приймали згідно [3], табл. 1 1.4)Кількість піску, який затримується в пісковловлювачі, визначимо за формулою:
, м3/добуде: 0,03 - норма затримання піску, який видаляється з аерованого пісковловлювача, л/(чол-добу) згідно [1], п. 6.31;
- приведена кількість жителів по завислим речовинам.Вологість піску - 60 %, об' ємна вага -
= 1 ,5 т/м3.Для підсушування піску, який виділяється з пісковловлювача за допомогою гідроелеваторів, влаштовуються піскові майданчики, необхідна площа яких визначається за формулою:
, м2де:
- навантаження на піскові майданчики, згідно [1], п. 6.33 .Приймаємо 4 карти піскових майданчиків з розмірами в плані: 23 х 11 м.
5.3. Первинні відстійники
Для видалення із стічних вод основної частини грубодисперсних домішок приймаємо первинні відстійники радіального типу, розрахунок яких здійснюємо по кінетиці осадження зважених речовин з врахуванням необхідного ефекту освітлення стічних вод, який дорівнює:
де: 150 - нормативна концентрація завислих речовин на виході з первинного відстійника, мг/л
Розрахункове значення гідравлічної крупності зважених речовин, що затримуються в первинних відстійниках, визначається за формулою:
, мм/сде: Нset - глибина проточної частини відстійника, згідно [3], табл. 12.6 Нset = 3,4м (попередньо приймаємо діаметр відстійника 24 м);
Kset - коефіцієнт використання об'єму проточної частини відстійника, який згідно [1], табл. 31 дорівнює Kset = 0,45 (для радіальних відстійників);
tset - тривалість відстоювання в секундах, яка для ефекту очистки
Е = 45 % згідно [3], табл. 12.1 дорівнює tset = 609 с (
); - коефіцієнт, який враховує вплив температури води на її в'язкість, згідно [3], ст. 103 за мінімальною температурою стічної води взимку t = 9°С (згідно з завданням) =4,34 ;h - глибина шару мулу, h = 0,5 м ;
n2 - показник степеня, який залежить від агломерації завислих речовин в процесі відстоювання і згідно [3], ст. 102 п2 = 0,25 (для коагулюючих завислих речовин).
Приймаємо типові радіальні відстійники діаметром м.
Пропускна здатність одного відстійника буде рівна:
де: den - діаметр впускного пристрою, згідно [8], табл. 23 den = м;
Vtb — 0 - турбулентна складова.
Необхідна кількість первинних відстійників становитиме:
(шт.)Кзап - коефіцієнт запаса, рівний 1,2 ( при
= 2 шт.) Кзап = 1,0 при .