Вторичные отстойники

Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после биоокислителеЙ и служат для выделения активного ила из биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков, или для задержания биологической пленки, поступающей с водой из биофильтров.

Горизонтальные вторичные отстойники выполняются с шириной отделения 6 и 9 м, что позволяет их блокировать с типовыми аэротенками, сокращая при этом площадь, занимаемую очистными сооружениями. Для сгребания осевшего активного ила к иловому приямку в горизонтальных отстойниках используют скребковые механизмы цепного или тележечного типов.

 

Расчет вторичного отстойника

Максимально часовой расход сточных вод:

 

q_max =  =  =1283 м³ /ч,

    где К_общ– коэффициент общей неравномерности, К_общ= 1,5

 

Вторичные отстойники, устраиваемые после аэротенков, рекомендуется рассчитывать по нагрузке:

 

q_ssa= ==1,4 м³/м² ч,

где– K_ss -коэффициент использования объема зоны отстаивания,

        принимаемый для горизонтальных отстойников, K_ss= 0,45.

 

       I_i - иловой индекс,   I_i = 71,2 см³/ч

      a_i- концентрация активного ила в аэротенке, a_i= 3 г/л.

      a_t – концентрация ила в осветленной воде, a_t.= 15 мг/л.

      Hget - глубина отстойника, принимаем   Hget.= 2,5 м

 

 

Площадь одной секции, при n= 4

F = == 229 м²

 

Ширину одной секции принимаем B = 6м. При этом длина отстойника составит:

 

L= = 38 м

Сооружение глубокой доочистки.

Сточные воды после полной биологической очистки на очистных сооружениях имеют следующие показатели.

БПКполн = 15 мг/л, взвешенные вещества 15 мг/л.

Эти показатели не соответствуют «правилам охраны поверхностных вод от загрязнений сточными водами. В связи с этим предусмотрена глубокая доочистка сточных вод на барабанных сетках и песчаных фильтров.

Эффект очистки после барабанных сеток:

· по БПКполн = 10%

· по взвешенным веществам = 20%

Концентрация загрязнений:

БПКполн = 15*0,9= 13,5 мг/л

Взвешенные вещества = 15* 0,8= 12 мг/л

Эффект очистки после фильтров:

· по БПКполн = 40%

· по взвешенным веществам = 50%

Концентрация загрязнений в сточных водах:

БПКполн = 13,5*0,6 = 8 мг/л

Взвешенные вещества = 12* 0,5 =6 мг/л.

Это вполне обеспечивает высокий эффект очистки сточных вод, т.к. необходимая степень очистки сточных вод с учетом их разбавления речной водой.

 

· по БПКполн = 96%, допустимая концентрация L_ст^БПК = 9,15 мг/л

· по взвешенным веществам – 97,1%

· предельное содержание взвешенных веществ в сточной воде m= 6,72 мг/л

Барабанные сетки

Барабанные сетки принимаем по среднечасовому расходу

  Q_ср.час= 1118,7 м³/ч

Принимаем 1 рабочую барабанную сетку типа БСБ Q=1050 м³/час, с типоразмером 1,5*3,7. Предусматриваем 1 резервную.

 

Фильтры

Песчаные фильтры открытые с нисходящим потоком (однослойные мелкозернистый с подачей воды сверху вниз) и низким отводом промывной воды. Загрузка - кварцевый песок.

Д = 1,5: 1,7 мм,    h= 1,3 м

 Поддерживающие слои гравия:

d= 20 – 40 мм,    h= 250 мм

d= 10 – 20 мм, h= 150 мм

d= 5-10 мм,       h= 50 мм

d= 2-5 мм,     h= 200 мм

В нижней зоне фильтра в гравийном слое располагается водная и воздушная распределительная системы из стальных дырчатых труб.

Суммарная площадь фильтров:

F_ср =,

где Q – производительность очистной станции, Q= 20528,6 м³/сут

       K- коэффициент общей неравномерности, К= 1,5

  Т - продолжительность работы станции в течении суток, Т = 24 часа

  v_ф - скорость фильтрования, v_ф = 7 м/ч

  m – расход воды на промывку барабанных сеток учитывает

        коэффициент, m = 0,003

W₁ - интенсивность первоначального взрыхления верхнего слоя

      загрузки продолжительностью t₁= 2 мин = 0,033ч,  

           W₁= 18 л/(см²),

W₂ - интенсивность подачи воды с продолжительностью водо-воздушной

      промывки t₂ = 8 мин = 0,13 ч;  W₂= 3л/м3с

W₃ - интенсивность промывки продолжительностью t₃ = 6 мин = 0,1

      часа, W₂  = 6 л/см²

t_u - продолжительность простоя фильтра из-за промывки, t_u = 0,33 ч.

n – количество промывок, n=1.

 

F_ср = =193 м²

Число фильтров определяем по эмпирической формуле Д.М. Минца.

N_ф = 0,5 = 0,5 = 6,9 шт.

Принимаем N_ф= 7 шт.

Площадь одного фильтра

F = = = 27,5 м²

Размеры фильтра в плане 5,5*5 м

Принимаем число фильтров, находящихся на ремонте N_p = 1. Тогда скорость фильтрования воды при форсированном режиме:

 

V = = = 8,2 м/с

 

Рассчитываем распределительную систему фильтров:

Количество промывной воды, необходимой для одного фильтра:

q_пр = F * W₃ =27.5* 6 =165 л/с

Диаметр коллектора распределительной системы находим по скорости входа промывной воды (рекомендуется V_кол= 1…1,2 м/с)Д = 400 мм,V = 1,13 м/с.

Принимаем расстояние между ответвлениями распределительной системы m= 0,3 м.

 

Площадь дна фильтра, приходящаяся на каждое ответвление, будет равна (при наружном диаметре коллектора d = 450 мм)

f_отв= (5-0,45) * 0,3 = 1,4 м²

Расход промывной воды, поступающей через одно ответвление:

q_отв= f_отв * W₃ =1,4 * 6 = 8,2 л/сек

Диаметр труб ответвлений принимаем 65 мм, v_отв= 1,66 м/с (скорость входа воды в ответвление).

Для обеспечения 95% (обеспеченности) равномерности промывки фильтра промывная вода должна подаваться под напором в начало распределительной системы.

Напор определяем по формуле:

H_o = 2,91*h_o + 13,5  = =6,7 м,

где h_o – высота загрузки фильтра песком, h_o= 1,3 м.

Расход промывной воды, вытекающей через отверстие в распределительной системе:

 

q_пр = m S¦_о,

где m – коэффициент расхода (для отверстий) m= 062;

S¦_о - общая площадь отверстий

S¦_о = q_пр / m = 0,165 /0,62 * = 0,02 м²

При d_отв= 10 мм площадь одного отверстия ¦_о= 0,78 см²

Общее количество отверстий.

n = S¦_о /  ¦_о  = 200/ 0,78 =256 шт.

Общее число ответвлений на каждом фильтре:

5,5 / 0,3= 18 штук

 

Число отверстий, приходящееся на каждое ответвление:

256/18= 14 шт.

При длине каждого ответвления L_отв= 5 – 0,45 = 4,55 м расстояние между отверстиями равно:

L_отв= = = 0,325 м

 

Произведем расчет сборных отводных желобов фильтра. Принимаем два желоба с треугольным основанием.

Расстояние между желобами – не более 2,2 м.

Расход промывной воды, приходящейся на один желоб:

q_ж = = =82,5 л /с= 0,082 м/с

Ширина желоба

B = K,

где К – коэффициент для желоба с треугольным основанием, К = 2,1

         а - отношение высоты треугольной части желоба к половине его

              ширины, а= 1,0

 

B = 2,1 = 0,44 м

Высота треугольной части желоба равна:

X= 0,5 B=0,5 * 0,44 = 0,22 м;

Высота прямоугольной части желоба будет следующей:

h₁=1,5X= 1,5 * 0,22 = 0,33 м.

С учетом толщины стенок б= 0,8 см, строительные размеры желоба будут:

В = 44 + 1,6 = 45,6 см

H = 33 + 22 + 0,8 = 55,8 см.

Площадь поперечного сечения желоба в месте его примыкания к сборному каналу определяем по формуле Д.М. Минца:

 

¦ = 1,73 = 1,73 = 0,12 м²

 

Наименьшее превышение кромки желоба над уровнем воды в нем составит 8 см.

Высота кромки над уровнем загрузки равна:

 

D h_ж =  + 0,3 = + 0,3 =0,625м,

 где l- относительное расширение фильтрующей загрузки, l= 25%.

Расстояние от низа желоба до верха загрузки фильтра будет равно:

0,625 – 0,558 = 0,067м