Материал: Проектирование сооружений доочистки и дезинфекции сточных вод. методические указания к курсовому и дипломному проектированию. Журавлева И.В

плане 6,5х6 м. Принимаем число фильтров, находящихся в ремонте Nр=1. Проверяем скорость фильтрации при форсированном режиме

υф.ф. =υф. n/(n - Np ) =10 8/7 =11,4 м/ч.

Скорость не превышает допустимую при форсированном режиме. Рассчитаем распределительную систему фильтра. Интенсивность про-

мывки фильтра W3=6 л/(с м2), количество промывной воды необходимой для одного фильтра составит: qпр.=F1 W3= 39 6=234 л/с.

Диаметр коллектора из полиэтиленовых труб распределительной системы с рекомендуемой скоростью υкол.≈1 м/с принимаем по таблицам [9] d= 630 мм (внутренний dр=555,2 мм). Расстояние между отверстиями распределительной системы m=0,3 м. Площадь фильтрации, приходящаяся на каждое отверстие

fотв.=(6,5-0,63) 0,3/2= 0,88 м2.

Расход промывной воды, поступающей через одно отверстие

qотв.= fотв W3= 0,88 6 = 5,283 л/с.

Диаметр ответвлений из полиэтиленовых труб принимаем d=75 мм скорость входа воды в ответвление - υ=1,54 м/с [9, табл. II.12, с. 281].

Для обеспечения 95%-ой равномерности промывки фильтра промывная вода должна подаваться под напором в начало распределительной системы:

здесь ho =1,5 м – высота загрузки фильтра песком.

Выразим общую площадь отверстий из формулы расхода промывной воды, вытекающей через отверстия в распределительной системе:

При диаметре отверстия dо=10 мм площадь отверстия fо =0,785 см2. Общее количество отверстий n=Σfо/fо= 330/0,785 = 420 шт.

Общее число ответвлений на каждом фильтре составит nотв.=6,5 2/0,3=44. Число отверстий, приходящееся на каждое ответвление 420/44=10 шт. Длина каждого ответвления lотв.= (6,5-0,63)/2=2,935 м. При расположении отверстий в два ряда в шахматном порядке расстояние между отверстиями

lотв./nотв/2.= 2,935/10/2=0,587 м.

Рассчитаем сборные отводные желоба фильтров в количестве четырёх штук с треугольным основанием. Расстояние между желобами в осях составит 6,5/4=1,625 м (это меньше рекомендованного не более 2,2 м). На один желоб приходится расход промывной воды qж..=qпр/4 = 234/4 = 58,5 л/с. Площадь поперечного сечения желоба в месте его примыкания к сборному каналу для ширины желоба В= 0,3 м.

f=1,73 3 B qж2 /g =1,73 3 0,3 0,05852 /9,81=0,0815 м2.

31

Треугольную часть принимаем 0,17 м, прямоугольную часть – 0,15 м, тогда скорость в желобе составит 0,83 м/с.

Высота кромки над уровнем загрузки при относительном расширении фильтрующей загрузки е =0,25 доли ед. ∆hж= ho е + 0,3 =1,5 0,25+0,3=0,675 м.

Расстояние от низа желоба до верха загрузки фильтра 0,675- 0,42=0,255 м.

3.2.Расчёт сооружений дезинфекции

Вариант 1

Традиционно в качестве дезинфекции применяется хлорирование. Производительность станции Q= 45,9 тыс. м3/сут [2, c. 70]. В проекте предусмотрена доочистка сточных вод перед выпуском в водоём, в этом случае предусматриваем дозу хлора 2 г/м3 [п.2.2, С. 19 настоящих указаний].

Определим общий суточный расход хлора по формуле (2.13):

qхл. . = ахл. Qсут = 45,9 2= 91,8 кг/сут. сут 1000

В час максимального притока расход хлора составит по формуле (2.12):

qхл. . = ахл. qтax = 2 3,114 = 6,228 кг/ч. тax 1000

Подбираем вакуумные хлораторы ЛОНИИ-100 по табл. 9 с.22 производительностью 5 кг/ч в количестве 3 шт. один из них резервный.

Необходимый запас хлора на месяц, который должен находиться на складе составит:

Wхл. общ. = 91,8 30/1000= 2,754 т/мес.

Для перемешивания хлорной воды со сточной жидкостью предусматриваем в качестве смесителя измерительное устройство – лоток Паршаля. Он состоит из проводящего раструба. Боковые стенки горловины строго вертикальны, дно имеет уклон в сторону движения воды. В результате сужения сечения и резкого изменения уклона дна в проводящем раструбе образуется гидравлический прыжок, в котором происходит интенсивное перемешивание хлор и сточной воды. Основные размеры и потери напора в смесителе примем по табл. 11: - пропускная способность от 10 до 1150 л/с; - потери напора – 0,3 м;

Когда очистные сооружения расположены далеко от водоёма и время добегания воды соизмеримо с 30 минутами, то контакт воды с хлором будет осуществляться в трубопроводе и контактные резервуары можно не предусматривать. В противном случае рассчитаем параметры контактного резервуара.

32

Необходимый объём контактных резервуаров составит: Wк.р.= Qmax t = 3113,86 0,5= 1556,93 м3,

здесь t – время контакта воды с хлором, ч (t =0,5 ч). Если время добегания воды от очистной станции до водоёма составляет более 10 минут, то на эту величину может быть сокращен контакт воды с хлором в контактном резервуаре;

Qmax – максимальный часовой расход сточных вод, м3/ч.

Расстояние от хлораторной до водоёма составляет менее 10 м. Поэтому предусматриваем с пониженной стороны здания хлораторной сборную аварийную канаву с аварийной ёмкостью, на случай приёма аварийного количества при утечке хлора.

Размеры и объём контактных резервуаров определили по табл. 13:

Фактическая продолжительность контакта воды с хлором в час максимального притока воды составит:

Т=1382/3113,86=0,44 ч =26,63 мин.

С учётом времени движения в отводящих лотках фактическая продолжительность контакта воды с хлором составит около 30 мин. В остальные часы время контакта будет Т=1382/1912=0,723 ч =43 мин. и более.

Вариант 2

Наиболее перспективным методом обеззараживания сточных вод является ультрафиолетовое облучение. Оно имеет ряд преимуществ: относительно низкие эксплуатационные расходы, простота и доступность оборудования, высокая стабильность работы, высокая степень очистки (до 2 мг/л по БПКполн.).

Подбор УФ-установок осуществляем по табл. 16 с учётом производительности из [2, c.70, табл. 47]: Qmax = 3113,86 м3/ч. Принимаем 5 установок, из них 2 резервные, УДВ-1000/280 номинальной производительностью 1000 м3/ч, потребляемой мощностью – 26 кВт; диаметр патрубка – 500 мм, максимальное давление 6,3 атм, масса 1900 кг, объём камеры 3700 л.

33

Вариант 3

Рассчитаем озонаторную установку и контактную камеру для дезинфекции сточных вод, прошедших доочистку на каркасно-засыпных фильтрах. Расчёт ведём на максимальный часовой расход сточных вод Qmax = 3113,86 м3/ч. Дозу озона принимаем Доз. = 10 г/м3 и продолжительность контакта Тоз. = 10 мин.

Максимальной расход озона

Ооз. =Qmax Доз./1000=3113,86 10/1000=31,14 кг/ч.

Расход озона в сутки

Ооз. сут= Qср.сут Доз./1000=45,9 10=459 кг/сут.

Принимаем озонаторы типа «Озонит-2В» с номинальной производительностью по озону Ооз.1=25 кг/ч. Средний расход воздуха составит 3 м3/ч, расход охлаждающей воды qв= 0,05 м3/ч; потребляемая мощность 1 кВт, габариты LхВхН= 500х290х560 мм. Требуемое число озонаторов будет следующее:

nоз. = Ооз./Ооз.1=31,14/25 = 1,24 ≈ 2 шт. и один - резервный.

Размеры контактных (барботажных) камер для смешения озоновоздушной смеси с водой: Нк= 4 м, общая площадь камеры

F= Qmax Tоз. 60/3600/Нк = 3113,86 10 60/3600/4= 129,74 м2.

Принимаем 2 секции шириной 6,5 м и длиной 10 м. Для распределения озоно-воздушной смеси у дна контактной камеры располагаются керамические пористые трубы отстоящие на 0,5 м от стенок и четыре линии с расстоянием между ними в осях 1,375 м. Длина коллектора 9,5 м. Наружный диаметр 92 мм, внутренний – 64 мм.

34

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.СП 32.13330.2018 СНиП 2.04.03 – 85. Строительные нормы и правила. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: ЦИТП, 2019. – 113с.

2.Журавлева, И. В. Проектирование сооружений для очистки городских сточных вод: механическая очистка и обработка осадков: учеб.-метод. пособие к курсовому и дипломному проектированию/ И. В. Журавлева, Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т; – Воронеж, 2009. – 115 с.

3.Канализация населенных мест и промышленных предприятий: Справочник проектировщика/И.И. Ларин, С.А. Хаскин и др. Под общ. ред. В.Н. Самохина – 2-е изд., - М.: Стройиздат, 1981. – 639 с.

4.Журавлев, В. Д. Механическая очистка городских сточных вод: учеб. пособие/В. Д. Журавлев, И. В. Журавлева; Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т.

– Воронеж, 2008. – 220 с.

5.Примеры расчётов канализационных очистных сооружений: учеб. пособие для вузов/ Ю. М. Ласков, Ю. В. Воронов, В. И. Калицун – 3-е изд. - М.: ИД «Альянс», 2008. – 255 с.

6.Журавлева, И. В. Проектирование сооружений биологической очистки сточных вод на станциях водоотведения: учебно-методическое пособие к курсовому и дипломному проектированию, практическим занятиям/ И. В. Журавлева; Воронежский ГАСУ. - Воронеж. 2012. – 67 с.

7.Яковлев, С. В., Воронов Ю. В. Водоотведение и очистка сточных вод: учебник для вузов/ С. В. Яковлев, Ю. В. Воронов. - Изд. 4-е, доп. и перераб. – М.: Изд. Ассоциация строительных вузов, 2006. – 704 с.

8.Приказ Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору от 20.11.2013. № 554 «Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности «Правила безопасности производств хлора и хлорсодержащих сред»

9.Шевелев, Ф. А. Таблицы гидравлического расчёта водопроводных труб: справ. пособие/ Ф. А. Шавелев. – 8-е изд. -М.: ООО «БАСТЕТ», 2007. – 336 с.

10.Правила охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами. Утверждён 16.05.1974. Дата актуализации 01.02.2020 – М. 2020 – 21 с.

11. СанПиН 2.1.5.980-00 Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы "Гигиенические требования к охране поверхностных вод. М. 2000 – 18 с. (справочно)

35