Расчет механизированных решеток

Расчет механизированных решеток производится в следующем порядке:

1.Определена длина уширений до (l₁) и после решетки (l₂)

l₁=(В_р-В_л)/2tg =1,37(В_р-В_л)/=1,37 (0,94-0,5)= 0,60м

где l₁- длина уширения при входе лотка в камеру, принимаем не менее 1 м.

В_р- ширина решетки, м.

В_л-ширина подводящего лотка, м.

=20°-угол расширения канала.

l₂=

2.Определено количество прозоров решетки:

где -максимальный секундный расход через одну решетку, м³/с;

К=1,1 –коэффициент, учитывающий стеснение потока граблями;

B – ширина прозора между стержнями, м;

h₁- глубина воды перед решеткой,м;

Vр- скорость воды в решетки, м/с;

n-количество прозоров;

Общая длина канала определяется по формуле:

L=l₁+l₂+lр, м.

где l₁- длина уширения при входе лотка в камеру, м

l_р- длина прямолинейного участка лотка в месте установки решетки

l_р=0,5+0,8=1,3м.

L=0,6+0,3+1,3=2,2 м.

3.Определена ширина решетки:

В_р = S (n_т -1)+ b*n_т=0,08(39-1)+0,016*39=0,936;

где S-толщина стержня,м;

4.Величина потерь напора в решетке h_р определена по формуле:

h_р= ,м

где V- средняя скорость движения воды в канале перед решеткой, V=1 м/с.

- коэффициент местного сопротивления решетки, зависящий от формы стержней,

= *(S/b)^4/3*Sin

где - коэффициент, принимаемый по табл. 4.11 [2], =1,83

S- толщина стержня, м, S=0,008 м.

b- ширина прозоров между стержнями решетки, м, b=0,016 м.

- угол наклона решетки к горизонту, =60⁰

1,83*(0,008/0,016)^4/3*0,86=0,624

К₃- коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора вследствие засорения решетки, К=3 (по п. 6.24[1]).

h_р= =0,066 м;

5. Объем отбросов, задерживаемых на решетках, определен по формуле:

W_отб.= , м³/сут

где а- количество отбросов, снимаемых с решеток на одного человека,(по табл.23[1]),а =8л /год.

N_пр.- приведенное количество жителей по взвешенным веществам, чел.

Приведенное число жителей определяется по формуле:

N_пр.=N_расч.+ N_экв., чел

где N_расч. - расчетное число жителей, чел.;

N_экв.- эквивалентное число жителей, чел.

N_расч..= ,чел,

где SQ_cут -суточный расход сточных вод от города,м³/сут;

n - норма водоотведения л/чел.сут;

N_расч..= ,

N_расч=69804чел

Число жителей, эквивалентное загрязнению промышленных стоков по взвешенным веществам

N_экв.= , чел.

где - содержание взвешенных веществ в производственных сточных водах,мг/л;

а_i- количество взвешенных вешеств в г/сут на 1 жителя [1] п.6.4. а_i=65 г/сут на 1 жителя.

N_экв.= чел.

N_пр.=69804+6330=76134 чел.

W_отб.= м³/сут.

6.Определена масса отбросов, снимаемых с решетки за сутки по формуле:

1,25 т/сут.

- плотность, удаляемых с решетки отбросов, =0,75 т/м³

7.Определяем массу отбросов снимаемых с решетки за час:

где K_r - коэффициент часовой неравномерности поступления отбросов[1] п.5,13. K_r=2;

8. Для дробления отбросов принимается дробилка марки типа Д производительностью П=0,6 т/час. (2 рабочие+1 резервная).

Время дробления отбросов:

t_отб=P_отб/П_дрб=1,97/0,6*24=0,1ч

4.3 Расчет горизонтальной песколовки.

Песколовки предназначаются для выделения из сточных вод тяжелых минеральных примесей (главным образом песка) и устанавливаются перед отстойниками.

Расчет выполнен в следующей последовательности:

1.Определена площадь живого сечения песколовки по формуле:

, м²

где q_мах – максимальный расход сточных вод, м³/с.

V - скорость движения сточных вод в песколовке табл.28[1], м/с,

n - число песколовок п.6.2.6[1],(принято две)

м²

2.Определена длина песколовки по формуле 17 [1]

, м.

где Ks - коэффициент, принимаемый по табл. 27 [1], Ks = 1.7

Hs - расчетная глубина песколовки, м; принята равной 0,5м.

Hs = 0,5 м;

Vs - скорость движения сточных вод, м/с, принимаемая по табл. 28 [1], V =0,3 м/с;

U₀- гидравлическая крупность песка, мм/с.

Обычно в песколовках задерживается песок крупностью 0,2-0,25 мм, которой соответствует гидравлическая крупность u ₀ ⁼ 18,7-24,2 мм/с (табл. 27 [1]).

L_S= м.

3.Определена ширина отделения песколовки:

В= м.

4.Определена скорость потока сточных вод при q_min:

 

h_min= м.

где q_min-min расход сточных вод; м³/с;

В-ширина песколовки, м;

Н_min –глубина потока в подводящем канале при min притоке,м.

5.Определена продолжительность притока сточных вод при q_max:

t= c.

6.Определен переход между дном песколовки и порогом водослива Р:

K_g=

где Н_max,H_min-глубина воды в песколовке при расходах q_max,q_min соответственно.

7.Определна ширина водослива

b=

m - коэффициент расхода, зависящий от условий бокового сжатия, m = 0,35.

b=

Истинная величина перепада равна:

Р^|=Р+h_скреб.,

где h_{скребков}=0,2 м

Р^|=0,65+0,2=0,85 м

8.Определяем количество задерживаемого песка

м³/сут.

где Ро - норма задерживаемого песка на одного жителя л/(чел.*сут).

Nпр - приведенное количество жителей по взвешенным веществам, чел

Согласно п. 6.31 [1], количество песка, задерживаемого в песколовках, для бытовых сточных вод надлежит принимать 0,02 л/(чел.*сут).

В соответствии с п. 6.29 [1], удаление задержанного песка из песколовок при объеме его свыше 0,1 м³/сут следует предусматривать механическим способом с транспортированием песка к приямку и последующим отводом за пределы песколовок гидроэлеваторами. Насосы гидроэлеваторов установлены в здании решеток; пескопульпа по трубопроводу направляется на песковые площадки.

По табл. [ ] принята горизонтальная песколовка с плоским днищем и прямолинейным движением воды в количестве - 2 рабочих.

Размеры лотка принимаются такие же как и в решетках.

9.Определяем объем осадочной части песколовки

м³

где Т_пр -период между чистками. Согласно п. 6.32 [1] объем пескового приямка следует принимать не более двухсуточного объема выпадающего песка.

Приямок представляет собой усеченную пирамиду с углом наклона стенок к горизонту 60°

W_ус.= , м³

где h^ус_пир- высота усеченной пирамиды

м

h_S= м.

где b - длина стороны меньшего основания пирамиды, b = 0,5 м

S₁ и S₂ - соответственно площади большего и меньшего основания пирамиды, м².

W_ус.= м³

Согласно п. 6.33, нагрузку на песковую площадку следует предусматри­вать не более 3 м³/(м²*год) (q₀).

Общая площадь песковых площадок

F_общ.= м²

Задаемся количеством песковых площадок. n=6 шт, с размерами 8*8 м.

 

4.4 Расчет первичных отстойников

Отстойники служат для выделения грубодисперсных примесей, в основ­ном органического происхождения, которые под воздействием гравитационных сил оседают на дно или всплывают.

Эффект осветления в первичном отстойнике

Э_ф= %

где С_ех – количество взвешенных веществ, задерживаемых в первичном отстойнике, первоначально принимается 150 мг/л.

Э_ф= %=53%

На основании п. 6.57 [1] и производительности очистной станции (15885,5 м3/сут) принимаем радиальные первичные отстойники. Согласно п. 6.59 [1], расчет первичных отстойников надлежит производить по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления.

Методом подбора, в соответствии со стоимостью принят диаметр отстойника 18 м, радиальный отстойник.

Расчетные значения гидравлической крупности U₀, мм/с, определен по формуле

U₀= , мм/

где Н _set- глубина проточной части в отстойнике, м. Н _set=3,4 м;

К _set- коэффициент использования проточной части отстойника, К _set⁼ 0,45 (табл. 31 [1])

t_set - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданном эффекту очистки Эф и полученная в лабораторном цилиндре в слое h ₁ = 0,5 м. t_set= 721 (c. 102[Срав.пр]);

n₂- показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, n₂ = 0,2 (черт. 2 [1]).

U₀= мм/с.

В соответствии с п. 6.62 [1] производительность одного отстойника q_set м3/ч, определена по формуле (33 [1])

q_set=2,8*K_set*(D²-d_en²)(U₀- n _tb), м³/час

где D_set - диаметр отстойника, м, D_set= 18 м.

d_en- диаметр впускного устройства определен по формуле:

q_set=2,8*0.45*(18²-0.35²)(1.69-0.05)=669.26, м³/час

Количество первичных радиальных отстойников определяется по формуле:

n= шт.

Q_max^час- максимальный часовой расход очистной станции, м³/час.

Определена фактическая пропускная способность одного отстойника:

q^ф_set= м³/час.

Уточняем гидравлической крупности U₀, мм/с задерживаемых частиц взвеси:

U^ф₀=

U^ф₀=

Фактическое время отстаивания определено по формуле:

t^ф_set= с.

t^ф_set= с.

По t^ф_set табл.12,1 [1] уточнен эффект отстаивания (Э_ф) концентрация взвеси на выходе:

Фактический эффект очистки составляет 59%. Таким образом определяется действительное значение количества взвешенных веществ задерживаемых в первичном отстойнике.

С_ех= %

С_ех=

Определено количество осадка при фактическом эффекте

_mud= м³/сут

где q_w- расход сточных вод, м³/сут.

Р_mud- влажность осадка, %

_mud- плотность осадка, г/см³

м³/сут.

Принят первичный радиальный отстойник d=18 м, в количестве 2 шт.

 

4.5 Расчет аэротенка.

Аэротенки-вытеснители с регенераторами применяются для биологической очистки городских и производственных сточных вод. Принимаем коридорный аэротенк с разделением коридоров на зоны с легкими перегородками.

В очищенных сточных водах должно содержаться взвешенных веществ и органических веществ по БПК на уровне 15 мг/л, азота аммонийного 0,5 мг/л, азота нитратов 9 мг/л. системы.

При биологической очистке БПК снижается с 404,24 до 15 мг/л.

В начале по формуле (52) [1] определена степень рециркуляции активного ила R_i, причем в первом приближении принята величина J_i=100см³/г. Доза ила в аэротенке определяется оптимизационным путем с учетом работы вторичных отстойников, ориентировочно а_i=3г/л

Величина БПК_полн воды, поступающей в начало аэротенка вытеснителя L_mix определена по формуле (51) [1],с учетом разбавления циркуляционным илом:

где L_en – величина БПК_полн исходной воды L_en=404,24мг/л;

L_ex - величина БПК_полн очищенных вод L_ex =15мг/л;

Период пребывания сточных вод в аэротенке рассчитан по формуле

где T_w –среднегодовая температура сточных вод по городу.

Доза ила в регенераторе определена зависимостью (52) [1]. В первом приближении:

Удельная скорость окисления r рассчитана по формуле (49) [1].где величины коэффициентов и констант определены по табл.40[1]. Для городских сточных водr_max=85мг БПКполн/(г*ч); К_l=33мг/л; К_О=0,625мг/л; f=0,07л/г; s=0,3.

Концентрация кислорода и доза ила определяются оптимизационным расчетом. Для регенераторов принято в данном случае С_О=2мг/л, а_r=6.49г\л,

Продолжительность окисления загрязнений рассчитывается по формуле (54) [1].

Продолжительность регенерации ила по формуле (57) [1]

Продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор рассчитывается по формуле

Объем аэротенка определен по формуле (58) [1]

, м³

, м³

Объем регенератора - по формуле (59) [1]

, м³

, м³

- расчетный расход, =1039,94м₃/ч;

Для уточнения илового индекса определена средняя доза ила в системе аэротенк-регенератор по формуле

;

По формуле (53) [1] определена нагрузка на ил q_i,где доза ила принята равной величине ,а период аэрации равен продолжительности пребывания в системе аэротенк-регенератор t:

По табл.41 [1] для ила городских сточных вод при q_i=366.72 мг/(г*сут), J_i=76.67cм³/г. Эта величина отличается от принятой ранее J_i=100 cм³/г.

По формуле (52) [1]с учетом скорректированной величины J_i=76,67 cм³/г уточняется степень рециркуляции

.

Принимаем R_i=0,3. Эта величина существенно отличается от рассчитанной в первом приближении, по этому нуждается в уточнении величины и t_at. По формуле (51) [1]

По формуле (56) [1]

По формуле (55) [1]

По формуле (49) [1]

По формуле (54) [1]

По формуле (57) [1]

Продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор рассчитывается по формуле

Объем аэротенка определен по формуле (58) [1]

, м³

, м³

Объем регенератора - по формуле (59) [1]

, м³

, м³

Далее уточнена величина по формуле (37)

;

 

С учетом которой нагрузка на ил будет равна

По табл.41 [1] для ила городских сточных вод при q_i=347.18 мг/(г*сут), J_i=74.72cм³/г, что несущественно отличается от ранее определенного значения этой величины и дальнейшей корректировки расчетов не требуется.

Количество коридоров для аэротенков-вытеснителей зависит от соотношения

принимаем 3-х коридорный аэротенк.

количество секции аэротенка определяется по формуле:

n= м³

W_p- рабочий объем аэротенков, при числе секций 3 шт. равен 2140 м³.

n- количество секций аэротенка.

На основании полученных данных принимается аэротенк. ТП №902-2-192. Аэротенк 3-х коридорный, с глубиной 4,4 м. и шириной 4,5 м, с рабочим объемом одной секции равном 2140м³ .Длина аэротенка определяется по формуле:

L= м

Выбор системы аэрации.

Система аэрации - это комплекс устройств и оборудования обеспечивающих подачу и распределение воздуха в аэротенке, поддержания активного ила во взвешенном состоянии и создание необходимых гидродинамических условий работы аэротенка.

1.Удельный расход воздуха определяется по формуле:

где -q_О удельный расход кислорода воздуха, мг/мгБПК_полн,п,6.157[1], принят q_О =1.1.

L_en и L_ex- концентрации загрязнений до и после очистки, мг/л.

k₁-коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимаемый по

табл.42 [ 1 ].

k₂- коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, по

табл. 43[1].

k₃ –коэффициент качества воды, принимается для городских сточных вод 0,85.

k_Т- коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, определяется по формуле:

,

где Т_w – среднемесячная температура воды в летний период,^оС;

К_Т=1+0,02^.(23-20)=1,06

C_a- растворимость кислорода воздуха в воде,мг/ л, определяется по формуле:

где h_a- глубина погружения аэратора, принимаемая 5м.

С_Т- растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления.

мг/л

С₀ – средняя концентрация кислорода,мг/л, принимаемая 2.

м³/м³

2.Определяем общий часовой расход воздуха

где -среднечасовой расход сточных вод в максимальный приток, .

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: