1 – приемная камера, 2 – решетка, 3 – горизонтальная аэрируемая песколовка, 4 – первичный горизонтальный отстойник, 5 – высоконагружаемый биофильтр, 6 – вторичный горизонтальный отстойник,    7 – хлораторная установка, 8 – контактный резервуар, 9 – дробилка, 10 – песковой бункер, 11 – илоуплотнитель, 12 – метантенк, 13 – центрифуга, 14 – машинное здание, 15 – котельная, 16 – газгольдер. 

     2 Расчет очистных  сооружений

     2.1 Расчет сооружений  механической очистки сточных вод

     2.1.1 Приёмная   камера

     Приемная  камера предназначается для приема сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации по напорным трубопроводам, гашения скорости потока жидкости и сопряжения трубопроводов с открытым лотком.

      Рисунок 2 – Схема приемной камеры при подаче сточных вод по двум напорным трубопроводам 

     Сточные воды с расчетным расходом Q_max = 206,36 л/с = 742,90 м³/ч поступают на очистную станцию по двум нитке напорного водовода диаметром 400 мм каждая. В этом случае, согласно табл. 5.1 [5] принимаем камеру марки ПК-2-40 с размерами: 1000х1500х1200мм.

     2.1.2 Решётки

     Решетки, предназначенные для задержания крупных загрязнений в сточной  воде, устанавливают на пути движения жидкости. В составе очистных сооружений предусматриваться решетки с прозорами 4 мм.

     Согласно  максимального расчетного расхода  сточных вод, который равен Q_max = 742,90 м³/ч, принимаем две рабочие и одну резервную ступенчатую решетку серийно производимой фирмой «РИОТЕК» - PC-500L, номинальной производительностью по сточной жидкости Qч = 380 м³/ч.

     Техническая характеристика решетки и габаритный чертеж представлены в таблице 1 и  на рисунке 3. 

     Таблица 1. Технические характеристики ступенчатой решетки PC-500L

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 3 – Габаритный чертеж решетки PC500L 

     2.1.3 Песколовки

     Песколовки  предусматривают на станциях с производительностью  более 100 м³/сут. Выбор типа песколовок зависит от конкретных местных условий, производительности станции, схемы очистки сточных вод и обработки осадков. Принимаем горизонтальную аэрируемую песколовку, число песколовок или отделений принимается не менее двух, причём все рабочие.

     Определяем  площадь живого сечения песколови по формуле:

,                                                     (18)

     где Q – максимальный расход сточных вод, м³/с;

         v – средняя скорость движения воды, м/с, v=0,3 м/с [табл.28, 1];

         n – количество отделений, n=2.

     Находим размеры отделения в поперечном сечении.

     Глубину проточной части принимаем h₁=0,7 м. Ширина отделений песколовки определяем по формуле:

        ,                                                           (19)

     Принимаем ширину отделения 0,5 м.

     При расчетном диаметре частиц песка  d = 0,2 мм с гидравлической крупностью u_o = 18,7 мм/с и КS = 2,43 [табл.27, 1] длина песколовки определяется по формуле:

,                                           (20)

     где – расчетная глубина песколовки, м

v – скорость движения сточных вод, м/с принимаем по табл. 28 [1],                      v = 0,3 м/с;

u_o – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от требуемого диаметра задерживаемых частиц песка.

       

     Скорость  протока сточных вод в песколовке при минимальном расходе. Когда  наполнение в ней должна быть не менее 0,15 м/с:

,                                                  (21)

     Продолжительность протока сточных вод в песколовке должна быть не менее 30 с [1] при максимальном притоке:

,                                      (22)

     Для поддержания в горизонтальной песколовке постоянной скорости движения сточных вод на выходе из нее предусматривается водослив с широким порогом.

     Расчет  водослива сводится к определению  перепада между дном песколовки и  порогом водослива и ширины водослива.

     Перепад определяется по формуле:

,                                              (23)

     где Кq – отношение максимального и минимального расходов:

          h_max и h_min – глубина воды в песколовке, h_max= 0,7 м.

,                                (24)

     Ширина  водослива определяется по формуле:

,                                               (25)

     где m – коэффициент расхода, m = 0,35-0,38 [5], принимаем m = 0,35.

 
 
 

     Объем осадочной части песколовки определяется по формуле:

,                                                   (26)

где р – объем задерживаемого песка влажностью 60% на одного жителя в сутки,   р = 0,02 л  [табл. 28, 1];

Т – период между чистками песколовок, Т 2 сут [5] во избежание загрязнения осадка.

     Высота  слоя песка в песколовке составит:

                                  (27)

     Полная  строительная высота песколовки определяется по формуле:

                                (28)

     Стенки  камер для песка должны иметь  угол наклона не менее 60⁰ [5]. Удаление песка из песколовки предусматривается при помощи скребковых механизмов. Потери напора при входе воды в песколовку и выходе из нее в среднем составляют 1-15 см [5].

     2.1.4 Первичные отстойники

     Расчет  первичных отстойников производится по кинетике выпадения взвешенных веществе учётом необходимого осветления на максимальный часовой расход сточных вод.

     Требуемый эффект осветления рассчитывается исходя из того, что из отстойников не должно выноситься взвешенных веществ более 150 мг/л, эффект осветления будет равен:

                                    (29)

где 319,98 мг/л – исходная концентрация взвешенных веществ в сточной воде.

     Тогда при таком эффекте осветления конечная концентрация будет равна 148,3 мг/л.

     Число отстойников принимается не менее  двух, все рабочие. В зависимости от производительности станции выбирается тип отстойника. Принимаем горизонтальные отстойники.

     Расчетное значение гидравлической крупности  определяется по формуле:

,                                                 (30)

     где Н_set – глубина проточной части в отстойнике, Н_set = 2 м [табл. 31, 1];

K_set – коэффициент использования объема проточной части отстойника, K_set=0,5 [табл. 31, 1];

t_set – продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и получения в лабораторном цилиндре в слое  h₁; для городских сточных вод данную величину допускается по табл. 30 [1];