Очистные сооружения канализации

 

     Принимаем по [2] типовой метантенк марки 902-2-227, технические характеристики которых приведены в табл. 2: 

     Таблица 2 Технические характеристики метантенка марки 902-2-227

 

     Суммарный объем метантенков при этом окажется на 3 % больше требуемого, в связи  с чем фактическая доза нагрузки понизится:

         
 
 

     Выход газа на 1 кг загруженного беззольного  вещества (при плотности газа равной 1) определим по формуле:

,                                                (73)

     где а_см – предел сбраживания смеси осадка, рассчитываемый по формуле:

        ,                                           (74)

где а_о и а_и – пределы распада соответственно сырого осадка и избыточного активного ила, при отсутствии экспериментальных данных принимаем а_о = 53% и а_и = 44%;

 – экспериментальный коэффициент, зависящий от влажности осадка и температурного режима сбраживания, принимаемый по табл. 61 [2], равный 0,21.

 

     Суммарный выход газа рассчитывается по формуле:

,                                                  (75)

 

     Для выравнивания давления газа в газовой  сети предусматриваем мокрые газгольдеры, каждый из которых состоит из резервуара, заполненного водой и колокола, перемещающегося на роликах по направляющим. Вес колокола уравновешивается противодавлением газа, благодаря этому при изменении объема газа под колоколом, давление в газгольдере и газовой сети остается постоянным.

     Вместимость газгольдеров рассчитывается на 2-х часовой выход газа:

     Принимаем два типовых газгольдера марки 7-07-01/66 по [2], технические характеристики которых приведены в табл. 3. 
 
 
 

     Таблица 3 Технические характеристики газгольдера

 

     Газ, получаемый в метантенках в результате процесса сбраживания осадка, используется на энергетические нужды канализационных  станций в качестве горючего в котлах с газовыми горелками, для обогрева метантенков и отопления зданий очистной станции.

     В процессе сбраживания происходит распад беззольных веществ, приводящий к уменьшению массы сухого вещества и увеличению влажности осадка. Суммарный объем  смеси после сбраживания практически не изменяется. Величина , выраженная в процентах, представляет собой степень распада беззольного вещества, подсчитанную по выходу газа. В данном проекте 39%. Зная степень распада, подсчитаем массу беззольного вещества в сброженной смеси:

,                                         (76)

     Разность  между массой сухого вещества и массой беззольного вещества в сброженной смеси представляет собой зольную  часть, не поддающуюся изменениям в  процессе сбраживания. Поэтому масса сухого вещества в сброженной смеси выразится суммой:

        ,                                (77)

     Зная  М_без и М_сух и принимая гигроскопическую влажность сброженной смеси 6%, можно определить ее зольность:

        ,                                            (78)

     Определим влажность сброженной смеси:

,                                             (79)

     Сброженный  осадок после метантенков направляется в центрифуги для обезвоживания.

     2.3.3 Центрифуга

     Центрифуга  ОГШ-осадительная горизонтальная непрерывного действия со шнековой выгрузкой осадка. Предназначена для обезвоживания  осадков сточных вод и для  разделения суспензий высокой и средней дисперсности с твердой фазой.

     В данном курсовом проекте принимаем  центрифугу ОГШ-502К-4 с пропускной способностью по исходному осадку 9-14 м³/ч (из метантенка выходит 6,21 м³/ч сброженного осадка). Диаметр ротора 500 мм, фактор разделения 1100-1950 [3]. Сброженный осадок направляем на утилизацию.

     2.3.4 Песковые бункера

     По  п.6.34 [1] – Для отмывки и обезвоживания песка допускается предусматривать устройство бункеров, приспособленных для последующей погрузки песка в мобильный транспорт. Вместимость бункеров должна рассчитываться на 1,5 — 5-суточное хранение песка. Для повышения эффективности отмывки песка следует применять бункера в сочетании с напорными гидроциклонами диаметром 300 мм и напором пульпы перед гидроциклоном 0,2 МПа (2 кгс/см²). Дренажная вода из песковых бункеров должна возвращаться в канал перед песколовками.

     В зависимости от климатических условий  бункер следует размещать в отапливаемом здании или предусматривать его  обогрев.

     Полезная  площадь пескового бункера составляет:

,                                                   (80)

где р – количество песка, задерживаемого в песколовках при 
влажности песка 60% и плотности 1,5 т/м³, равное 0,02 л/(чел·сут)

 – приведенное число жителей по взвешенным веществам, 
= 71923 чел.;

           h –   нагрузка на песковые бункера, равная 3 м³/(м²·год).

     Принимаем песковой бункер площадью 154 м² размерами 15,4х10 м.

     Удаляемую с пескового бункера воду необходимо направлять в начало очистных сооружений. Для съезда автотранспорта на песковой бункер надлежит устраивать пандус уклоном 0,12 – 0,2. 

     2.4 Сооружение по  обеззараживанию  сточных вод 

     Завершающим этапом перед спуском в водоем очищенных сточных вод является их обеззараживание для уничтожения патогенных организмов и исключения заражения водоема этими микробами. Наиболее широко для этой цели используют хлор, доставляемый на очистную станцию в баллонах или контейнерах под высоким давлением в жидком состоянии.

     Установка для дезинфекции сточных вод хлором состоит из расходного склада хлора, узлов испарения жидкого хлора, дозирования газообразного хлора и образования хлорной воды.

     Расчетная доза активного хлора после полной биологической очистки принимается  равной 3 г/м³ (п. 6.223 [1]).

     Расход  хлора за один час при максимальном расходе:

,                                                    (81)

     Расход  хлора в сутки:

,                                                (82)

     В хлораторной предусматривается  установка двух хлораторов: один рабочий  и один резервный.

     Определим, сколько баллонов-испарителей необходимо иметь для обеспечения полученной производительности:

        ,                                                      (83)

где – выход хлора из одного баллона. Принимаем баллоны вместимостью 40 л, установленные вертикально, 
= 0,7 кг/(ч·м²), таблица 5.1 [2].

     Проектом  предусматриваются две самостоятельные  установки для испарения хлора  из баллонов и его дозирования. Одна из них является резервной.

     Для размещения оборудования и хлора  в баллонах предусматривается строительство  здания, состоящего из двух помещений: хлордозаторной и расходного склада хлора. Баллоны-испарители хранятся в расходном складе хлора.

     Хлордозаторная  обеспечивается подводом воды питьевого  качества с расходом:

,                                                      (84)

     где =0,4 м³/кг – норма водопотребления, м³ на 1 кг хлора.

     Хлорная вода для дезинфекции сточной  воды подается перед смесителем. Принимаем  смеситель типа «лоток Паршаля» с  горловиной шириной 1 м.

     Этот  смеситель состоит из подводящего раструба, горловины и отводящего раструба. Боковые стенки горловины строго вертикальны, а дно имеет уклон в сторону движения воды. В результате сужения сечения и резкого изменения уклона дна в отводящем раструбе происходит гидравлический прыжок, в котором и происходит интенсивное перемешивание хлорной воды со сточной.

     Объем резервуара:

,                                                   (85)

где Т – продолжительность контакта хлора со сточной водой, 
Т = 30 мин (п. 6.228 [1]).

     При скорости движения сточных вод в  контактных резервуарах 
=10 мм/с [1] длина резервуара: