Очистка сточных вод города (эквивалентное число жителей в городе - 130 тыс.чел., норма водоотведения - 240 л/чел∙сут)

Задание на курсовой проект

1) Характеристика объекта: город расположен в Северо – Западном регионе России; среднегодовая температура воздуха +3⁰ С; канализация полная раздельная; количество промышленных стоков 20 %. Содержание СПАВ, нефтепродуктов и тяжёлых металлов не ограничивает использование осадков городских стоков в зелёном строительстве.

2) Расход и состав городских сточных вод. Расход сточных вод определяется по эквивалентному количеству жителей и средней норме водоотведения. Эквивалентное число жителей: 130 тысяч человек. Распределение расхода по часам суток: (см. «Справочник проектировщика»).

3) Требования к качеству очищенной воды, сбрасываемой в водоём на срок проектирования:

©  БПК = 8 мг/л;

©  ВВ = 10 мг/л;

©  N_общ = 9 мг/л;

©  NH⁺₄ = 2 мг/л;

©  NO₃ = 5,5 мг/л;

©  Р_общ = 1,5 мг/л;

©  Р_фосф = 1,1 мг/л.

4) Грунты на территории очистной станции:

¨  наименование грунтов: суглинок;

¨  уровень грунтовых вод: 1,8 м;

¨  глубина промерзания: 1,5 м.

5) Норма водоотведения: 240 л/чел. сутки.

6) Температура сточных вод:

v среднегодовая: 14⁰ С;

v зимняя: 12⁰ С;

v летняя: 19⁰ С.

7) Состав сточных вод определяется в зависимости от удельной нормы загрязнений:

ü БПК_п/БПК₅ = 75/55 гр/чел. сутки;

ü ВВ = 65 гр/чел. сутки;

ü N_общ = 10,5 гр/чел. сутки;

ü NH⁺₄ = 8 гр/чел. сутки;

ü Р_общ = 1,9 гр/чел. сутки;

ü Р_мин = 1,45 гр/чел. сутки;

ü ХПК = 115 гр/чел. сутки.

1. Определение максимального и минимального расчётных расходов.

а) средний расход: Q_ср=N∙q, где N – эквивалентное число жителей. N = 130000 человек (по заданию).

q – норма водоотведения. q = 240 л/чел∙сут (по заданию)

Q_ср=N∙q = 130000∙240 = 31200000 л/сут = 31200 м³/сут = 361,11 л/сек = 1300 м³/час.

б) максимальный расход:

где  - максимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод,  = 1,534 (по СНиП 2.04.03-85 табл.2).

 = 361,11∙1,534 = 553,94 ≈ 554 л/с = 0,554м³/с = 47865600 л/сут = 1994,4 м³/час, = 47865,6 м³/сут.

в) минимальный расход:

где  - минимальный коэффициент неравномерности притока сточных вод,  = 0,632 (по СНиП 2.04.03-85 табл.2).

 = 361,11∙0,632 = 228,22 ≈ 228 л/с = 0,228 м³/с.

2. Расчёт решёток.

а) определение минимальной скорости в подводящем лотке:

б) определение живого сечения подводящего канала:

в) определение глубины и ширины канала: пусть H/B = 0,8; Н = 0,8В; ω = Н·В = В·0,8В = 0,8·В²;

0,523 = 0,8·В²;

Принимаем В = 1000 мм = 1 м, тогда Н = 0,523 м.

г) определение общего числа прозоров решётки:

где b – ширина прозоров между стержнями, принять b 16 мм = 0,016 м;

h – глубина воды перед решёткой, равная глубине подводящего канала;

ν_р – средняя скорость воды в прозорах решётки, равная минимальной скорости воды в подводящем канале;

k_з – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров граблями и задержанными загрязнениями, k_з = 1,05 ÷ 1,1 принимаю 1,06.

 n_факт = 66 прозоров.

д) определение ширины решётки В_р.

Примем толщину стержней решётки S равной 8 мм: S = 8 мм = 0,008 м.

е) определение фактической скорости воды в решётке:

ж) проверка работы решётки с учётом интенсификации очистных сооружений на расход 1,4.

Q_инт = 1,4· = 1,4·0,554 = 0,7756 м³/с;

Так как В = 1000 мм = 1 м, => Н_инт = 700 мм = 0,7 м.

3. Отбросы решётки.

Определение количества загрязнений, улавливаемых решёткой на 1 м³ сточной воды. Принимаем, что количество отбросов, снимаемых с решётки с шириной прозора 16 мм, составляет 8 л/чел∙год.

а) определение количества человек, норма водоотведения которых (240 л/чел∙сут) входит в 1 м³ = 1000 л:

1000/240=4,17 чел∙сут = 1521 чел∙год.

б) определение количества загрязнений в год в 1 м³, снимаемых с решётки с прозором 16 мм:

8∙1521 = 12168 литров = 12,2 м³.

4. Расчёт песколовок.

Принимаем горизонтальную песколовку с двумя рабочими отделениями.

а) определение минимального и максимального расходов, пропускаемых одним отделением песколовки.

б) определение минимальной скорости в подводящем лотке:

в) определение живого сечения лотка:

г) определение глубины и ширины лотка:

пусть В_л=0,6 м, тогда  так как

д) определение глубины, ширины и длины песколовки. Примем глубину песколовки равной глубине подводящего лотка. Н_s=Н_л^max=0,46 м. Длина песколовки L_s =

где k_s – коэффициент, принимаемый по СНиП 2.04.03-85, табл. 27. k_s = 1,7;

ν_s – скорость сточных вод при максимальном притоке, определяется по СНиП 2.04.03-85, табл. 28. ν_s = 0,3 м/с;

U_о – гидравлическая крупность песка. U_о = 18,7 мм/с;

Ширина одного отделения песколовки:  полученная величина не соответствует размерам унифицированных ж/б изделий, поэтому принимаем В_s = 1,5 м.

Тогда

 Длина также должна быть стандартной (кратной 3). Поэтому принимаем L_s = 18 м. Изменится гидравлическая крупность:

 Таким образом: В_s = 1,5 м, Н_s = 0,62 м, L_s = 18 м, U_o = 17,57 мм/с.

е) определение эффекта очистки сточных вод, прошедших через песколовку:

ж) проверка скорости движения воды в часы минимального притока:

определим Н_s^min:

Полученное значение минимальной скорости попадает в интервал, установленный СНиП: 0,15 < ν < 0,3, поэтому песколовка рассчитана верно.