Очистные канализационные сооружения населенного пункта

                   

                               Грубодисперс-

                                                                       ные примеси

  

Тепло

        

 

Газ

 

                        Сырой осадок 

 

 

 

Сброженный            осадок

             

                    Биопленка

 

 

                                  Выпуск

 

 

                                  

 

 

 

Рисунок 1- Схема очистной станции

 

 

 

2 Расчет сооружений  очистной станции

 

2.1 Приемная камера

 

Для приема сточных вод  из напорного трубопровода перед  сооружениями очистки сточных вод устраивают приемную камеру, размеры которой зависят от пропускной способности очистной станции.

Расчетный расход сточных вод составляет q_max.ч.= 1377,64 м³/ч согласно заданию. По [3] принята типовая приемная камера из сборного железобетона.

 

 Таблица 1 – Основные размеры приемной камеры

 

Расход сточных вод, м3/ч	Размеры камеры, мм				Диаметр напорного труборовода
	L	B	H	hb
	длина	ширина	высота	глубина воды	(по двум ниткам), мм
1600-2000	2300	2000	2000	1000	400

 

 

 

2.2 Расчет решеток

 

Для улавливания из сточных вод  крупных нерастворенных загрязнений применяются решетки.

Расчет  решёток производится на максимальный расход сточных вод q_max = 1377,64 м³/ч = 0,382 м³/с. Сточные воды к решеткам подводятся по лотку прямоугольного сечения. Ширина лотка b_л = 0,8 м, уклон i=0,0014, h_л= 0,48 м,

V_л=1 м/с [4].

Общее число прозоров, n, шт, определяется по формуле [1]

 

                                                      ,                                                 (2.1)

 

где     b = 0,016 м – ширина прозора решетки;

          h_р = 0,48 м – глубина воды перед решеткой (h_р =h_л );

          V_р = 1 м/с – скорость воды в прозорах решетки [1];

         k₃ = 1,05 – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров граблями задержанными загрязнениями

                шт

 

 

 

 

 

Общая ширина решеток  В_р, м, определяется по формуле [1]

 

                                        ,                                        (2.2)

 

где     S=0,008 – толщина стержней решетки.

 

= 0,008·(53-1) + 0,016·53 = 1,6 м

 

Принято 2 механизированные малогабаритные решетки (одна рабочая и 1 резервная) марки МГ8Т с шириной канала перед решеткой В_к = 1400мм, глубиной канала Н_к = 2000мм и числом прозоров 55 шт [5].

Фактическая скорость в прозорах решетки  V_p, м/с [1]

 

 

 = 0,46 м/с                             (2.3)

 

                                                1 – решетка; 2 – настил

 

Рисунок 2 - Схема установки решетки

 

Общая строительная длина  решетки L,м, определена по формуле

                                                                              (2.4)

 

где  l₁ – длина уширения перед решеткой, м;       

       l₂ – длина камеры перед решеткой, м;

       l₃ – горизонтальная проекция решетки, м;

       l₄ – длина камеры перед решеткой (принята конструктивно 1,0 м);

       l₅ – длина сужения после решетки.

      Длина уширения перед решеткой l₁, м, определена по формуле [3]

 

                                                     (2.5)

где В_р=1,6 м – ширина камеры решетки;

В_к=1,4 м – ширина  подводящего канала;

φ=20°- угол уширения перед  решеткой

   

Горизонтальная проекция решетки  l₃,м, определена по формуле

 

                                                                                                 (2.6)

 

где h_б = 0,3м– высота борта камеры;

α = 60° - угол наклона решетки.

 

 

Длина камеры перед решеткой l₂,м определена по формуле

 

                                      

                              (2.7)

 

где    l_к =0,3м– запас на конструктивные габариты решетки

 

 

Длина сужения после решетки l₅,м, определяется по формуле

 

                                                                                                          (2.8)

 

 

   Общая строительная длина решетки равна

 

 

Общая  строительная высота канала в месте установки решеток, Н, м, определяется по формуле

 

                                              Н_к=h₁+h₂+h_р ,                                                                             (2.9)

 

где    h₁-глубина воды в канале перед решеткой при пропуске расчетного

              расхода, м;

      h₂=0,5 м - превышение бортов камеры над уровнем воды;

      h_р – потери напора в решетке, м.

 

Потери напора в решетках h_р,м, определяются по формуле [1]

 

                                             ,                                                (2.10)

 

где    р = 3 – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора  вследствие

              засорения решетки [1];

          ζ – коэффициент местного сопротивления;

          V = 1 м/с – скорость движения воды в камере перед решетками;

           g = 9,81 м/с² – ускорение свободного падения

 

Коэффициент местного сопротивления  ζ определяется по формуле [1]

                                         ,                                         (2.11)

 

где     β=2,42 – коэффициент для прямоугольной формы стержней [1];

          α=60^о – угол наклона решетки к горизонту

 

 

                                                  м

 

Общая строительная высота канала в месте установки решеток, Н, м

 

Н = h₁ + h₂ + h_р,

 

где     h₁ – глубина воды в канале перед решеткой при пропуске расчетного

   расхода, м;

     h₂ – превышение бортов камеры над уровнем воды, м;

     h_р – потери напора в решетке, м.

 

Н = 0,48 + 0,3 + 0,02 = 0,8м

 

Количество задержанных  на решетках отбросов W, м³/сут, определяются по формуле [1]

 

                                            ,                                              (2.12)

 

где     а = 8 л/(год·чел) – количество отбросов, снимаемых с решеток [2].

 чел. – приведенное количество  жителей по взвешенным веществам

 

                                                       м³/сут

 

Масса загрязнений Р_отб, кг , определяется по формуле [1]

 

Р_отб= W∙γ_отб ,                                                                     (2.13)

 

где    γ_отб=750 кг/м³ - средняя плотность отбросов

 

Р_отб=1,78∙750=1335 кг

 

Часовое количество отбросов Р_час, т/ч, определяется по формуле [1]

 

                                 Р_час= Р_отб∙К_ч/24  ,                                          (2.14)

 

где   К_ч =2 -  коэффициент часовой неравномерности поступления отбросов

 

Р_час=1230∙2/24=111,25 кг/ч=0,111 т/ч.

 

 

2.3. Подбор дробилок

 

Для измельчения задержанных  загрязнений принята дробилка марки  Д-3 с пропускной способностью 300-600 кг/ч.[3] Дробилка включается в работу по мере накопления отбросов. При дроблении отбросов в дробилку подается вода после первичных отстойников из расчета 40 м³/т отбросов. Влажность дробленых отбросов составляет 98-98,5%.

Суточный расход воды на дробление отбросов Q_{отб ,},м³/сут ,

определяется[1]

 

Q_отб= Р_час∙40;                                                 (2.15)

 

                                     Q_отб= 0,111∙40=4,44 м³/сут

 

 

2.4 Расчет аэрируемых песколовок

 

Для улавливания песка запроектированы аэрируемые песколовки с гидросмывом. Принято 2 рабочие песколовки с  2 отделениями [1].

 

                          1 – трубопровод для подачи воды на гидросмыв;

              2 – смывной трубопровод со спрысками; 3 – бункер для песка;

                        4 – лоток для песка; 5 – аэраторы; 6 – гидроэлеватор

 

                        Рисунок 3 – Схема аэрируемой песколовки

 

Площадь живого сечения одного отделения песколовки ω, м², определяется по формуле [1]

 

                                                ,                                                    (2.16)

 

где V = 0,1 м/с – скорость движения в аэрируемой песколовке [1];

       n = 2 – принятое количество отделений песколовок

 

           

м²

 

Скорость движения сточной  воды в песколовке V, м/с, при принятых размерах определяется по формуле [1]

 

                                                                                       (2.17)

             

м/с

 

Длина песколовки L, м, определяется по формуле [1]

 

                                                   ,                                          (2.18)

 

где   k = 2,08 – коэффициент, зависящий от отношения В:Н = 1,8:1,2 = 1,5 и

               гидравлической крупности расчетной фракции песка [1];                

         h_р – расчетная глубина песколовки;

         U₀=18,7 мм/с – гидравлическая крупность частиц песка [1]

 

Расчетная глубина песколовки h_р, м, определяется по формуле [1]

 

   м                                          (2.19)

 

          

м

 

Принимается песколовка длиной 7 м.

Осадок из песколовки удаляется гидроэлеваторами, располагаемыми в бункерах, которые устроены в начале песколовок и имеют круглую форму в плане диаметром D_б=1,6 м. Осадок смывается в бункер с помощью гидромеханической системы.

Длина пескового лотка  и смывного трубопровода l, м, определяются по формуле [1]

                                                                                                 (2.20)

 

    

 

Объем осадка в сутки V, м³/сут, определяется по формуле [1]

 

                                                   ,                                                (2.21)

 

где     0,03 л/сут – количество задержанного осадка на одного человека аэрируе-    мой песколовкой [1].

 

                                                         м³/сут

 

Выгрузка осадка принимается 1 раз в смену, т.е. 3 раза в сутки. В бункер поступает 20% всего осадка.

Объем осадка в песковом лотке отделения  V_п, м³/сут, определяется по формуле [1]

 

                                                           (2.22)

 

                                     

 

Ширина пескового лотка b, м, принята равной 0,5 м.

Высота слоя осадка в песковом лотке  h₀, м, составила [1]

 

                                                     (2.23)