8715

Рисунок 9.6 – Схема с аэротенками и аэробными минерализаторами и обезвоживанием осадка на центрифугах

40

кращает протяженность коммуникаций и упрощает подвод к ним воздуха.

Работа аэробных минерализаторов в значительной степени зависит от климатических условий. Поскольку ил минерализуется в течение 7-12 суток, то в зимнее время в средней полосе России его температура может быть ниже 10 C, что может вызвать торможение биохимических процессов.

Поэтому аэробные минерализаторы целесообразно проектировать в южной или юго-западной полосе РФ, а при проектировании в центральных районах следует предусматривать временный подогрев ила, или подогрев воздуха, подаваемого в минерализаторы, или устройство легкого утепленного перекрытия в виде съемных теплоизоляционных плит.

В северной полосе России применение технологии не рекомендуется вследствие необходимости значительных затрат на энергообеспечение ее функционирования.

9.2.4 Область применения схем очистных сооружений с аэротенками

К преимуществам аэротенков следует отнести: высокую окислительную мощность, простоту устройства и небольшую глубину сооружений. Также достоинством аэротенков является то, что процесс очистки на них сточной воды управляем и поддается регулировке, за счет изменения дозы активного ила, подачи расхода воздуха и объема, выделяемого регенерационного активного ила.

Применение аэротенков в качестве сооружений для биологической очистки сточных вод получило повсеместное распространение.

Центральным институтом экспериментального проектирования [9] разработаны проекты генпланов очистных сооружений для расходов свыше 35 тыс. м3/сут, а также чертежи проектов очистных станций с аэротенками, сблокированными с первичными и вторичными отстойниками для расходов от 7 тыс. м3/сут. до 25 тыс. м3/сут. В малой канализации применяют аэротенки в виде модульных и блочных сооружений.

9.3 Схемы очистных сооружений с доочисткой сточных вод

Биологические очистные сооружения обеспечивают снижение содержания легко (биологически1) окисляемой органики до БПКполн = 10÷20 мг/л. Если данный уровень очистки не отвечает нормативным требованиям к сбросу очищенных сточных вод в водоем, то необходимо предусматривать их доочистку.

Доочистка биологически очищенной воды производится после ее выхода из вторичных отстойников и может осуществляться как на микрофильтрах,

1Здесь и далее используется термин "легко окисляемая органика" — совокупность органических веществ, которые могут разлагаться микроорганизмами в результате ферментативной адаптации в течении 20 суток.

41

так и на зернистых фильтрах или в биологических прудах.

В ряде случаев могут применяться физико-химические методы доочистки, а в особых случаях необходимая степень очистки достигается только при использовании сорбции на активированном угле. Основной состав сооружений по механической и биологической очистке остается без изменений, согласно принятой схеме, а способы доочистки воды выбираются на основе

технико-экономических обоснований.

9.4 Обеззараживание сточных вод

Хозяйственно-бытовые сточные воды и их смеси с производственными стоками, сбрасываемые в водные объекты, должны подвергаться обеззараживанию. Обеззараживание сточных вод имеет целью уничтожение оставшихся в них патогенных бактерий и снижение эпидемиологической опасности при сбросе в поверхностные водоемы. Обеззараживание следует производить после биологической очистки сточных вод.

Согласно п. 9.2.11.2 [1] обеззараживание сточных вод, сбрасываемых в водные объекты, рекомендуется производиться ультрафиолетовым излучением. Допускается обеззараживание хлором или другими хлорсодержащими реагентами (хлорной известью, гипохлоритом натрия, получаемым в виде продукта с химических предприятий, электролизом растворов солей или минерализованных вод, прямым электролизом сточных вод др.) при обеспечении специального дехлорирования обеззараженных сточных вод перед сбросом в водный объект.

9.5 Выбор площадки размещения городских очистных сооружений и места выпуска сточных вод

Выбор площадки размещения очистных сооружений решается в увязке с проектом планировки и застройки населенного пункта, а также с учетом наиболее рациональных решений коммуникационного обеспечения, связывающих очистные сооружения с населенным пунктом (железные и автомобильные дороги, водоснабжение, теплоснабжение и электроснабжение станции очистки сточных вод).

Очистные сооружения отделяются от границ жилой застройки озелененными санитарно-защитными зонами, размеры которых устанавливаются по таблице 1 [2].

Площадка очистных сооружений должна располагаться с подветренной стороны для господствующих ветров теплого периода года по отношению к жилой застройке и ниже города по течению реки.

Очистные сооружения следует размещать на территории, не затапливаемой паводковыми водами, с низким уровнем грунтовых вод. Грунты должны

42

допускать строительство сооружений без устройства дорогостоящих оснований.

При размещении биологических прудов также необходимо учитывать характер грунтов и топографию местности. Целесообразно использовать естественные, неглубокие котлованы со слабофильтрующими грунтами.

Место выпуска сточных вод решается одновременно с выбором площадки размещения очистных сооружений с учетом геологических, топографических и гидрологических данных. Берег реки у места выпуска не должен подвергаться размыву и оползням, а река должна иметь достаточную глубину воды.

Место выпуска и его конструкция согласуются с органами рыбоохраны и государственного санитарного надзора, а на судоходных реках, кроме того, с бассейновым управлением пути.

10 ПРИМЕРЫ ВЫПОЛНЕНИЯ РАСЧЕТОВ

Исходные данные (по заданию1 или по результатам проектирования водоотводящих сетей2):

1. Нормы водоотведения:

Район I - . . = 145 л/сут на 1 чел.;

Район III - = 290 л/сут на 1 чел.

. .

2. Расчетное количество жителей:

Район I - = 6766 чел.; Район II - = 10968 чел.;

Район III - = 20610 чел.

Использованы данные примера расчета водоотводящей сети населенного пункта, приведенные в таблице 3.3 [10].

3.Характеристики сточных вод промпредприятия:

–суточный расход сточных вод – = 1567,61 м3/сут.;

–коэффициент часовой неравномерности К = 2,3;

–БПКполн. производственных сточных вод – = 150,0 мг/л;

–содержание взвешенных веществ – = 100 мг/л.

Использованы данные примера расчета водоотводящей сети населенного пункта, приведенные в разделе 3 и таблице 3.4 [10].

1Задание на курсовое проектирование по дисциплине «Очистка сточных вод». 2Результаты, полученные в ходе подготовки ВКР (б).

43

4.Характеристики водоема, в который производится сброс сточных вод:

–расход реки в межень – = 50,0 м3/с;

–средняя глубина реки – Н = 1,9 м;

–скорость движения воды в реке – = 0,22 м/с;

–БПК речной воды – ф = 2,75 мг/л О2;

–концентрация взвешенных веществ в речной воде – Сф = 20 мг/л;

–содержание растворенного кислорода в речной воде – ф = 5,0 мг/л;

–коэффициент извилистости реки = 1,18.

–коэффициент шероховатости ложа реки ш = 0,033.

5.Сброс сточных вод в реку осуществляется через выпуск берегового

типа.

6.Ниже выпуска сточных вод в 5 км, находится населенный пункт, использующий водоем для хозяйственно-питьевых целей.

10.1 Расчетные данные для проектирования очистных сооружений системы водоотведения

10.1.1Определение расчетных расходов сточных вод от населения

— Суточный расход сточных вод (формула 1.1.1):

Соответственно суточные расходы для районов населенного пункта составят:

— Среднесекундный расход сточных вод (формула 1.1.2):

44

— Общие коэффициенты неравномерности:

По таблице 1 [1] для = 105,29 л/с интерполяцией значений при 5%

обеспеченности находим:

. . = 1,60. . = 0,59

— Максимальный часовой расход (формула 1.1.3):

— Максимальный секундный расход (формула 1.1.4):

= · . = 105, 295 · 1, 60 = 168, 46, л/с

10.1.2 Определение расчетных расходов сточных вод от промпредприятия

— Максимальный часовой расход (формула 1.1.5):

— Максимальный секундный расход (формула 1.1.6):

10.1.3 Определение суммарных расходов сточных вод от населенного пункта

— Суточный расход (формула 1.1.7):

= + = 9096, 73 + 1567, 61 = 10664, 34, м3/сут.

— Максимальный часовой расход (формула 1.1.8):

—Максимальный секундный расход (формула. 1.1.9):

= + = 168, 46 + 41, 73 = 210, 19, л/с

—Средний расход сточных вод (формула. 1.1.10):

45

10.1.4Расчетное количество жителей

Согласно формула 1.2.1 "приведенное"количество жителей составляет:

пр = + экв, чел.

— Эквивалентное количество жителей по взвешенным веществам (формула 1.2.2):

Тогда приведенное количество жителей по взвешенным веществам составит:

првзв = 6766 + 10968 + 20610 + 2412 = 38344, чел.

—Эквивалентное количество жителей по БПКполн. осветленной воды (формула 1.2.3).

Согласно п. 9.2.4.4 [1] величину БПК5 в осветленной бытовой сточной воде допускается принимать, исходя из количества БПК5 на одного жителя (таблица 18 [1]), по выражению:

где:

Э – эффективность очистки от взвешенных веществ в отстойниках, %

Принимая эффективность осаждения взвешенных веществ в отстойниках 50%, получим:

БПК5 = 60 − 0, 35 · 50 = 42, 5, г/сут.

Согласно примечания 4 к таблице 18 [1] производим пересчет БПК5 в

БПКполн.:

БПКполн. = 1, 2 · БПК5 = 1, 2 · 42, 5 = 51, 0, г/сут.

Тогда по формуле (1.2.4):

46

Приведенное количество жителей по БПК составит:

прБПК. = 6766 + 10968 + 20610 + 4611 = 42955, чел.

10.1.5Определение расчетной концентрации взвешенных веществ

Расчетное количество взвешенных веществ на одного жителя районов населенного пункта составляет (формула 1.3.1):

Концентрация взвешенных веществ общего стока составит (формула 1.3.2):

= (448, 28 · 981, 07 + 333, 33 · 2138, 76 + 224, 14 · 5976, 9) + (100, 00 · 1567, 61) = 9096, 73 + 1567, 61

= 248, 41, мг/л или г/м3

С учетом поступления загрязнений с иловой водой или из цеха механического обезвоживания осадка (формула 1.3.3):

С′ = 1, 1 · = 1, 1 · 248, 41 = 273, 25, г/м3

10.1.6Определение расчетной БПК

Так как в [1] количество загрязняющих веществ по БПКполн. на 1 жителя выражено в г/м3, а расчет сооружений проводится исходя из размерности мг/л, то производим перерасчет (формула 1.4.2)

где:

– количество загрязняющих веществ по БПКполн. на 1 жителя, г/сут.:

47

а= 72 г/сут. — для неосветленной жидкости (таблица 18 [1]);

= 1, 2 · 60 = 72, г/сут.

а= 51 г/сут. — для осветленной жидкости (таблица 18 [1]).

––для неосветленной воды:

Таким образом БПКполн. общего стока составит (формула 1.4.4):

= (496, 55 · 981, 07 + 369, 23 · 2138, 76 + 248, 28 · 5976, 90) + (150 · 1567, 61) 9096, 73 + 1567, 61

= 280, 93, мг/л

–– для осветленной воды (по формулам 1.4.2 и 1.4.4):

Соответственно БПКполн. общего стока составит (формула 1.4.4):

48

= (351, 72 · 981, 07 + 261, 54 · 2138, 76 + 175, 86 · 5976, 90) + (150 · 1567, 61) = 9096, 73 + 1567, 61

= 205, 42, мг/л

С учетом загрязнений, поступающих с иловой водой:

— для неосветленной воды (формула 1.4.5):

′ = 1, 1 · = 1, 1 · 280, 93 = 309, 02, г/м3

— для осветленной воды (формула 1.4.5):

′ = 1, 1 · = 1, 1 · 205, 42 = 225, 96, г/м3

10.2 Расчет необходимой степени очистки городских сточных вод перед выпуском в водоем хозяйственно-питьевого назначения

10.2.1Определение расположения расчетного створа

Согласно [4] требования к составу воды водных объектов определяются для конкретного створа, расположенного ниже выпуска сточных вод.

Для водоемов культурно-бытового и хозяйственно-питьевого назначения расчетный створ располагается в одном километре выше ближайшего ниже расположенного водозабора населенного пункта (рисунок 5.1).

Расстояние от выпуска сточных вод до расчетного створа составляет:

где:

′ – расстояние от выпуска сточных вод до объекта хозяйственно-питьевого водопользования, км;

1; 1 – соответственно расстояния от населенного пункта до водозаборных сооружений и от водозабора до расчетного створа, км (см. рисунок 5.1).

49