Определение необходимой степени очистки сточных вод





Для оценки работы сооружений по очистке сточных вод основными показателями являются БПК, ХПК, перманганатная окисляемость, содержание биогенных элементов, реакция среды, температура.

Количество загрязнений, находящихся в бытовых сточных водах, по отдельным ингредиентам определяют по таблице 25 СНиП 2.04.03-85. Концентрация загрязнений бытовых сточных вод определяют по формуле:

,

где а – количество загрязнений, приходящихся на 1 чел/сут; q – норма водоотведения.

Концентрацию загрязнений, содержащихся в городских сточных водах, поступающих на очистные сооружения, определяют по уравнению:

,

где Рбыт, Qбыт – концентрация загрязнений и расход бытовых сточных вод,г/м3; Рпр, Qпр – концентрация загрязнений и расход производственных сточных вод отдельных предприятий, г/м3.

Для расчета разбавления в реках применяют коэффициент смешения, определяемый по методу Фролова-Родзиллера:

,

 

где Q – расход воды (при 95 %-ной обеспеченности) в створе реки у места выпуска сточных вод, м3/с; q – расход сточных вод, м3/с; Lф=L∙φ – длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м; α – коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения.

Коэффициент α вычисляют по формуле:

,

где ξ – коэффициент, учитывающий место расположения выпуска (для берегового выпуска ξ=1, для руслового ξ=1,5); φ – коэффициент извилистости русла, определяемый как отношение длины русла от выпуска до расчетного створа по фарватеру к расстоянию между выпуском и расчетным створом (φ=Lф/L); Е – коэффициент турбулентной диффузии, который находят по формуле:

,

где vсрсредняя скорость течения воды в реке на участке между выпуском и расчетным створом, м/с; Нср – средняя глубина реки на том же участке, м.

Кратность разбавления перед расчетным пунктом водопользования определяется по формуле:

.

При проектировании очистных сооружений и определении необходимой степени очистки необходимо учитывать способность самоочищения водоемов. Необходимую степень очистки сточных вод, спускаемых в водоем, находят по следующим показателям: количество взвешенных веществ, потребление растворенного кислорода и допускаемая БПК смеси речных и сточных вод,

В «Правилах охраны поверхностных вод от загрязнения сточными водами) различают две категории водоемов: питьевого и культурно-бытового водопользования ( участки водоемов, используемые в качестве источника питьевого водоснабжения и водоемы, используемые для купания, спорта и отдыха населения) и водоемы, используемые для рыбохозяйственных целей (воспроизводство и сохранения ценных пород рыб и водоемы, используемые для других рыбохозяйственных целей).

Определение необходимой степени очистки сточных вод по содержанию взвешенных веществ. Предельно допустимое содержание взвешенных веществ m, г/м3, в спускаемых в водоем сточных водах определяют по формуле:

,

где b – содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска сточных вод, г/м3; p – допустимое по санитарным правилам увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод (в зависимости от водопользования); Q, q – расходы соответственно реки и сточных вод, м3/сут.

Необходимую степень очистки по взвешенным веществам, %, определяют по формуле:

,

где Cen – концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки.

Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по растворённому воде водоёма кислороду.

В соответствии с правилами спуска сточных вод в воде водоёма после смешения её со сточной водой содержание растворённого кислорода должно быть не ниже 4мг/л, а для рыбохозяйственных водоёмов I вида – 6мг/л.

Допустимая БПКполн сточных вод ,сбрасываемых в водоём, исходя из условий минимального содержания растворённого кислорода, выражается уравнением:

где 0,4 – коэффициент для перерасчёта БПКполн в двухсуточное, Lст и Lp –полное биохимическое потребление кислорода соответственно сточными водами и речной водой, г/м3; Q – расход воды в реке, м3/сут; Ор – содержание растворённого кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, г/м3; О – минимальное содержание кислорода в воде, принимаемое равным 4 или 6 г/м3.

Требуемая степень очистки по БПКполн составляет

,

 

 

Lобщ – усреднённая концентрация по органическим соединениям осветлённых.

Определение необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн смеси сточных вод и воды водоема. Расчёт необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн учитывает самоочищение сточных вод в водоёме за счёт биохимических процессов, а также разбавление сточных вод водами водоёма. Допустимую БПКполн сточной жидкости при выпуске её в водоём определяют по формуле:

где kст , kp – константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды; Lп.д – предельно-допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды в расчётном створе; для водоёмов питьевого и культурно-бытового водопользования I и II категории эта величина принимается соответственно 3 и 6 мг/л;Lp – БПКполн речной воды и места выпуска сточных вод, мг/л; t – продолжительность перемещение воды от места выпуска сточных вод до расчётного створа, равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчётного створа к средней скорости течения воды в реке на данном участке υср.сут.

 

, сут.

С известным допущением

kст=kp=k1

В этом случае значение k1 можно принять по табл.

 

Значения k1 при температуре воды t

t, oC k1 t, oC k1 t, oC k1
0,04 0,08 0,12
0,05 0,09 0,13
0,06 0,10 0,14
0,07 0,11 0,15

 

 

Очистка сточных вод

Расчет горизонтальной песколовки производиться следующим образом:

1. Определяется необходимая площадь живого сечения одного отделения песколовки ω, м2:

,

где qmax – максимальный секундный расход сточных вод, м3/с; vs – скорость течения воды.

2. Рассчитывается длина песколовки Ls, м:

Ls= 1000KsHsvs/uo,

где Ks – Коэффициент, принимаемый по СНиП; Hs – расчетная глубина, м, принимаемая по СНиП; uo – гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая по СНиП.

3. Рассчитывается ширина одного отделения песколовки B, м:

B=ω/Hs.

Полученная ширина B округляется до ближайшего целого значения.

4. По рассчитанной ширине и длине принимается типовая песколовка или проектируется индивидуально. В Приложении II приведены основные типоразмеры песколовок.

5. Определяется скорость течения сточных вод в песколовке при максимальном (vmax)и минимальном (vmin) притоке:

,

где qmin – минимальный секундный расход сточных вод, м3/с.

Полученные скорости должны находиться в пределах 0,15-0,3 м/с.

6. Рассчитывается продолжительность протекания сточных вод в песколовке Т при максимальном притоке:

T=Ls/vmax, c.

Продолжительность притока Т должна быть не менее 30 с.

7. Находиться суточный объем осадка, накапливаемого в песколовках Wсут3/сут:

Wсут =Nnpqoc/1000,

где qoc – удельное количество песка, л/(сут∙чел), принимается по СНиП; Nnp – приведенное население, чел.

 

Расчет горизонтальных отстойников сводиться к следующему:

1. Определяется значение гидравлической крупности uo, мм/с:

,

где Hset - глубина проточной части в отстойнике, м, (СНиП); Kset - коэффициент использования объема проточной части отстойника (СНиП); tset - продолжительность отстаивания (СНиП); h1 - глубина слоя, равная 500 мм; n2 - показатель степени (СНиП).

2. Рассчитывается суммарная ширина всех отделений отстойника :

,

где qmaxмаксимальный секундный расход сточной воды, м3/с; vw – скорость рабочего потока, мм/с (СНиП).

3. Принимается ширина Bset одного отделения отстойника (в пределах 2Hset - 5Hset). Рекомендуется выбрать ширину отделения, кратную 3 м. В приложении II приводятся основные параметры типовых первичных горизонтальных отстойников.

Определяется число отделений отстойника n (должно быть не менее двух):

,

4. Проверяется скорость рабочего потока vw, м/с:

,

Скорость должна быть в пределах, указанных в СНиП. Если это условие не выполняется, то изменяют глубину проточной части и скорость рабочего потока пересчитывают.

5. Определяется длина отстойника Lset, м:

,

где vtb – скорость турбулентной составляющей, мм/с, принимаемой по СНиП.

6. Рассчитывается полная строительная высота отстойника на выходе Н, м:

H=Hset +H1 +H2,

где Н1 – высота борта над слоем воды, равная 0,3-0,5 м; Н2 – высота нейтрального слоя (от дна на выходе), равная 0,3 м.

7. Определяется количество осадка Qmud, выделяемого при отстаивании за сутки, м3/сут:

,

где Q – суточный расход сточных вод, м3/сут; Cen – начальная концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающих в отстойник, мг/л; Cex – допустимая конечная концентрация взвешенных веществ в осветленной воде, мг/л; pmud –влажность осадка, равная 94-96%; γmud – плотность осадка, равная 1 г/см3.

8. Определяется вместимость приямка одного отстойника для сбора осадка Wmud , м3:

,

где α – угол наклона стенок приямка, равный 50-550.

9. Определяется период между выгрузками осадка из отстойника Т, ч:

Т=24п∙Wmud/Qmud, ч.

Рассчитанный период должен быть: при удалении осадка под гидростатическим давлением – не более 48 ч, при удалении осадка механическим способом – не более 8 ч.

 

ЗАДАЧИ

 

Задача 2.1.Определить средний секундный расход в коллекторе бытовой канализации, отводящем сточные воды от населенного пункта к канализационной насосной станции, для подачи их на очистные сооружения, если количество обслуживаемых коллектором жителей N. При этом известно, что а,% населения проживает в жилых домах с внутренним водопроводом, канализацией и газоснабжением, в,% - в домах с внутренним водопроводом, канализацией и ванными с газовыми колонками и с,% - в зданиях с центральным горячим водоснабжением. Нормы водоотведения принимаем в соответствии со СНиП.

N варианта
N, чел.
а, %
в, %
с, %

 

Задача 2.2.Подобрать диаметр трубопровода, если известен расход.

В соответствии с требованиями СНИП и по таблицам Шевелева, для намечаемого диаметра подбираем уклон и наполнение.

 

N варианта
q, л/с

 

Задача 2.3.Диаметры внутриквартальной и уличной трубы соответственно равны d, мм и D, мм. Уклон отводной внутриквартальной линии i0; L; l/n. Дана разность отметок и перепад между лотками. Определить начальную минимальную глубину заложения уличного коллектора.

N варианта
d, мм
D, мм
i0 0,007 0,005 0,006 0,008 0,007 0,005 0,008 0,007 0,005 0,008
L, м
(Zk-Zy), м 0,5 0,6 0,65 0,7 0,75 0,55 0,62 0,72 0,48 0,53
0,2 0,3 0,25 0,35 0,4 0,45 0,28 0,37 0,44 0,6
l/n, м 25/2,5 30/2 40/3 45/3 48/2 20/2 35/3 42/2 34/2 42/3

 

Задача 2.4.Определить диаметр трубопровода для пропуска расхода q, л/с. Рельеф местности плоский.

N варианта
q, л/с

 

 

Задача 2.5.Определите диаметр d для пропуска расхода q, л/с при известном уклоне i.

 

N варианта
q, л/с 0,23 0,31 0,24 0,32 0,28 0,25 0,33 0,26 0,41 0,27
i 0,005 0,006 0,008 0,009 0,004 0,005 0,007 0,006 0,008 0,009

 

 

Задача 2.6.Водоем второго вида; значит р=0,75 мг/л. Известно: b – содержание взвешенных веществ в воде водоема до спуска в него сточных вод, мг/л; q и Q – расход сточных и речных вод; Сen – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, мг/л. Предел допускаемого содержания взвешенных веществ в сточных водах будет без учета коэффициента смешения. Определить степень очистки по взвешенным веществам.

N варианта
b, мг/л
Q, м3
q, м3 0,23 0,31 0,24 0,32 0,28 0,25 0,33 0,26 0,41 0,27
Cen, мг/л

 

Задача 2.7.Определить степень очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду, если водоем первого вида.

 

N варианта
О2, мг/л
Ор, м3
q, м3 0,23 0,31 0,24 0,32 0,28 0,25 0,33 0,26 0,41 0,27
Lp, мг/л 3.0 3.1 2.9 3.3 3.2 3.0 3.1 3.3 3.2 2.9
Len, мг/л

 

Задача 2.8.Определить концентрацию загрязнений по взвешенным веществам и по БПКполн в сточных водах, поступающих на городские очистные сооружения. В городе имеется два района с различной степенью благоустроенности. Норма водоотведения для первого района q1 л/(чел.-сут.), а для второго q2 (л/(чел.-сут).В городе находятся хлопчатобумажный комбинат, химко-фармацевтический и машиностроительные заводы. Расход бытовых сточных вод, поступающих из первого района Q1 м3/сут, из второго – Q2 м3/сут. Расход производственных сточных вод, м3/сут, поступающих в городскую канализационную сеть, составляет от хлопчатобумажного комбината Qх, химико-фармацевтического завода Qф и машиностроительного завода Qм, Концентрация загрязнений, мг/л, по взвешенным веществам и по БПКполн равна в сточных водах хлопчатобумажного комбината Сх и Lх, химико-фармацевтического завода Сф и Lф и машиностроительного завода См и Lм.

 

N варианта
q1
q2
Q1
Q2
Qx
Qф
Qм
Сх
Lx
Cф
Lф
Cм
Lм

 

Задача 2.9.По данным гидрометеорологической службы среднемесячный расход воды в реке при 95%-ной обеспеченности составляет в расчетном створе Q, м3/с. На участке реки от места выпуска сточных вод до расчетного створа средняя скорость течения равна v, м/с при глубине H, м. Извилистость русла на участке φ. Выпуск сточных вод с расходом q, м3/с проектируется у берега, т.е. ζ=1. Расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру составляет L, км. Определить степень смешения сточных вод в водоеме у расчетного створа.

N варианта
Q 31,1 35,0 29,0 34,0 32,5 33,5 33,0 28,0 27,0 31,5
v 0,64 0,55 0,60 0,61 0,62 0,63 0,58 0,59 0,57 0,58
H 1,2 1,5 1,1 1,4 1,3 1,6 1,7 1,15 1,25 1,8
φ 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,15 1,25 1,35 1,45 1,0
q 0,65 0,75 0,64 0,63 0,68 0,69 0,67 0,70 0,71 0,65
L 3,5 4,0 3,6 3,7 3,9 4,1 3,8 4,2 3,4 3,3

 

Задача 2.10.Найти разбавление сточных вод для глубинного сосредоточенного выпуска в проточное озеро, если скорость течения v,м/с; средняя глубина в месте выпуска H, м; расчетный расход сточных вод Q, м3/с. Расчетный створ водопользования расположен на расстоянии L, м.

 

N варианта
v 0,02 0,025 0,03 0,035 0,04 0,045 0,01 0,015 0,022 0,028
H
Q 0,32 0,33 0,31 0,34 0,30 0,35 0,32 0,33 0,34 0,35
L

 

Задача 2.11.В реку с расходом q, м3/с. Концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих на очистную станцию, Сen, мг/л. Участок водоема, в который сбрасываются очищенные сточные воды, относится ко II категории водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования. Концентрация взвешенных веществ в реке до спуска сточных вод b, г/м3. Коэффициент смешения а.

 

N варианта
q 0,3 0,25 0,31 0,34 0,29 0,28 0,27 0,32 0,33 0,26
Cen
b 5,0 4,8 5,1 4,9 5,5 5,4 5,3 4,7 5,2 4,7
a 0,75 0,73 0,68 0,69 0,74 0,72 0,70 0,71 0,74 0,76
Q

 

Задача 2.12.Найти необходимую степень очистки сточных вод по БПКполн для водоема, отнесенного ко II категории водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования при следующих условиях. Расход сточных вод q, м3/с, расход воды в водоеме Q, м3/с; средняя скорость движения воды в реке v, м/с; средняя глубина реки H, м, выпуск сточных вод проектируется у берега, следовательно ζ=1. Расстояние по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа L, км; извилистость русла на расчетном участке выражена слабо, т.е. φ=1. Константа скорости потребления кислорода сточной водой kст=0,16; Константа скорости потребления кислорода речной водой kр=0,1, БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод Lр, мг/л.

 

N варианта
q 0,6 0,9 0,8 0,7 0,5 0,65 0,82 0,73 0,69 0,72
Q
v 0,64 0,65 0,63 0,60 0,61 0,62 0,59 0,58 0,57 0,56
H 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,1 1,0 1,7 1,8 1,9
L 3,5 3,1 3,2 3,3 3,4 3,6 3,7 3,8 3,0 3,9

 

Задача 2.13.Расход очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоем, равен q, м3/с, Расход воды в реке Q, м3/с. Коэффициент смешения а. Содержание растворенного кислорода в природной воде до места выпуска сточной Ор, мг/л. Определить, какова степень очистки сточных вод по содержанию растворенного кислорода, если БПКполн сточной воды , мг/л, а БПКполн в речном створе , мг/л.

 

N варианта
q 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 0,9 0,8 1,5 0,7 1,6
Q
a 0,4 0,5 0,6 1,7 0,8 0,45 0,55 0,65 0,85 0,9
Op 6,5 6,4 6,3 6,2 6,1 6,0 5,9 5,8 5,7 5,6

 

Задача 2.14.Какова должна быть температура сбрасываемых в водоем сточных вод, если максимальная летняя температура природной воды до места выпуска сточной равна t, 0С, кратность разбавления стоков составляет п?

N варианта
t
n

 

Задача 2.15.Рассчитать горизонтальные песколовки для очистной станции производительностью Qср.сут, м3/сут.

 

N варианта
Q

 

Задача 2.16.Рассчитать горизонтальные отстойники для очистной станции производительностью Qср.сут, м3/сут. Содержание взвешенных веществ в воде С0, мг/л. Требуемый эффект осветления воды Э, %.

 

N варианта
Q
C0
Э

 

Задача 2.17.Рассчитать радиальные отстойники для очистной станции производительностью Qср.сут, м3/сут. Содержание взвешенных веществ в воде С0, мг/л. Требуемый эффект осветления воды Э, %.

 

N варианта
Q
C0
Э

 





Читайте также:
Основные этапы развития астрономии. Гипотеза Лапласа: С точки зрения гипотезы Лапласа, это совершенно непонятно...
Роль языка в формировании личности: Это происходит потому, что любой современный язык – это сложное ...
Определение понятия «общество: Понятие «общество» употребляется в узком и широком...

Рекомендуемые страницы:



Вам нужно быстро и легко написать вашу работу? Тогда вам сюда...

Поиск по сайту

©2015-2021 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту:

Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ! Мы поможем в написании ваших работ!
Обратная связь
0.038 с.