Очистные сооружения канализации

     Во  вторичном отстойнике осадок не должен задерживаться более 1,5 – 2 часов, так как может произойти его загнивание, вследствие чего будут выделяться газы брожения, осадок будет всплывать и выноситься из отстойника вместе с осветленной водой.

     Осадок  из вторичного отстойника удаляется  под гидростатическим напором 0,9 по иловой трубе диаметром 200 мм.

     Вторичные отстойники рассчитываются по гидравлической нагрузке, которая определяется по формуле:

      ,                                                (54)

     где Kset – коэффициент использования объема;

u0 – гидравлическая крупность биопленки, при полной биологической очистке u0 = 1,4 мм/с.

     Число вторичных отстойников следует принимать не менее 3 [1].

     Длина отстойника определяется по формуле:

      ,                                                      (55)

где υw – средняя скорость в проточной части отстойника, принимаем равной 5 мм/с;

          Н – глубина проточной части, примем равной 2 м.

     Принимаем горизонтальные отстойники типовой  шириной 4 м, тогда число отстойников  определиться по формуле:

      ,                                 (56)

     Количество  избыточного активного ила в отстойниках:

      ,                                 (57)

     где Pi – прирост биопленки в биофильтрах, равное 160 г/м³ [3];

Ccdp – вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников, равное 25 мг/л [3];

          γ – плотность активного ила, равная 1,001 т/м³;

          pi – влажность активного ила, принимаемая равной 99,3 %.

 

     2.3 Расчет сооружений  для обработки  осадка

     2.3.1 Илоуплотнители

     Уплотнение – наиболее простой и распространенный способ уменьшения объема осадков, обеспечивающий повышение производительности последующих сооружений по обработке осадков. Влажность осадков после уплотнения должна обеспечивать их свободное транспортирование по трубам. На уплотнение поступают осадки из вторичных отстойников, избыточные активные илы, смесь осадка вторичных отстойников и избыточного активного ила. Применим в качестве илоуплотнителей вертикальные.

     Принимаем два вертикальных илоуплотнителя. По табл. 58 [1] принимаем продолжительность уплотнения 10 часов, скорость движения жидкости в отстойной зоне V= 0,08 мм/с, влажность исходного ила = 99,3 %, уплотненного = 98 %.

     Расчёт  илоуплотнителей ведем на максимальный часовой приток избыточного ила по формуле:

      ,                                       (58)

где Р_i, С_cdp, Q_{ср_сут} – аналогично формуле расчёта количества избыточного ила;

С_i    –     концентрация активного ила, равная 4 г/л для вторичных отстойников (табл. 58 [1]).

     

     Полезная  площадь илоуплотнителя определяется как:

      ,                                                  (59)

где q₀ – расчётная нагрузка на площадь зеркала уплотнителя, принимаемая равной 0,4 м³/(м²×час) для избыточного активного ила из вторичных отстойников с концентрацией 4 г/л.

     Диаметр илоуплотнителя определяется по формуле:

      ,                                                    (60)

     где n – число илоуплотнителей, принимаем 2 илоуплотнителя.

     Высота  рабочей зоны илоуплотнителей составит:

      ,                                                   (61)

где t – продолжительность уплотнения ила, для концентрации 4 г/л, 
t = 10 час.

     

     Общая высота определяется по формуле:

      ,                                              (62)

     где h – высота зоны залегания ила при илоскребе, равная 0,3 м,

         h_б – высота бортов над уровнем воды, равная 0,1 м.

     Объём уплотнённого активного ила определяется по формуле:

      ,                                 (63)

     где W_{i изб} – объём избыточного активного ила.

     Максимальное  часовое количество жидкости отделяемой в процессе уплотнения ила находят по формуле:

      ,                                              (64)

     где q_i max – максимальный часовой приток избыточного ила.

     

     Выпуск  из илоуплотнителей производится непрерывно под гидростатическим давлением 0,5…1 м через водослив с порогом переменной высоты. Илоуплотнители в высотном отношении располагают так, чтобы вода из них могла быть подана в биофидьтры самотёком. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.3.2 Метантенки

     В этих сооружениях происходит процесс обезвреживание осадков сточных вод, осуществляемый микроорганизмами, способными окислять органические вещества осадков. Метантенки применяются для анаэробного сбраживания осадков городских сточных вод на крупных станциях очистки. Этот процесс происходит в метантенках, расчет которых заключается в подсчете количества образующихся на станции осадков, выборе режима сбраживания, определении требуемого объема сооружений и степени распада беззольного вещества осадков.

     Метантенк представляет собой цилиндрический железобетонный резервуар с коническим днищем и герметическим перекрытием. В верхней части резервуара имеется колпак для сбора газа, откуда он отводится для дальнейшего использования.

     После обработки в метантенке осадок подвергается подсушиванию на иловых площадках, поэтому в метантенке предусмотрен термофильный режим, при котором сбраживание осадка происходит при температуре 50-55 ºC.

     Количество  сухого вещества осадка, образующегося  на станции за одни сутки, рассчитывается по формуле:

,                                   (65)

где С – концентрация взвешенных веществ в воде, поступающей на первичные отстойники, равная 319,98 мг/л;

Е – эффективность задержания взвешенных веществ в первичных отстойниках, равная 0,53;

 – коэффициент, учитывающий увеличение объема осадка за счет крупных фракций взвешенных веществ, равен 1,2.

.

     Количество  сухого вещества активного ила, образующегося  за одни сутки, составит:

,                                 (66)

     где а – коэффициент прироста активного ила, а = 0,3;

         L_en – БПК_полн сточной воды, после первичного отстойника, мг/л;

b – вынос активного ила из вторичных отстойников, принимаем равным 15 мг/л.

     Количество  беззольного вещества осадка и активного  ила в сутки вычисляют по формулам:

,                                    (67)

,                                    (68)

где и – гигроскопическая влажность сырого осадка и активного ила, равная соответственно 5 и 5%;

 и  – зольность сухого вещества осадка и активного ила, равная соответственно 30 и 25 %.

     При зольности осадка 30% и его гигроскопической влажности 5% количество беззольного вещества осадка составит:

 

     Зольность активного ила составляет 25%, гигроскопическая влажность 5%:

 

     Расход  сырого осадка и избыточного активного  ила в сутки вычисляется по формуле:

,                                             (69)

_,                                                                           (70)

где и – влажность сырого осадка, 95 % и влажность уплотненного избыточного ила, 97,3 %;

             и  – плотность осадка и избыточного активного ила, равна 1.

 
 
 
 

     Среднее значение зольности смеси равно:

,                           (71)

     Требуемый объем метантенка определяется по формуле:

        ,                                          (72)

где – суточная доза загрузки осадка в метантенк, принимается по табл. 59 [1] с учетом влажности осадка, которую принимаем как среднее арифметическое между влажностью сырого осадка и влажностью избыточного активного ила, равная 18,5%