- •2.1 Определение расчетных расходов сточных вод
- •2.2 Определение концентраций загрязнений сточных вод
- •2.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод
- •3 Локальное очистное оборудование
- •3.1 Реагентная обработка
- •4 Сооружения механической очистки сточных вод
- •4.1. Решетки
- •4.2. Песколовки
- •4.3 Отстойники
- •5 Сооружения биологической очистки сточных вод
- •6 Сооружения доочистки сточных вод
- •7 Обеззараживание сточных вод и выпуск их в водоем
- •Список использованной литературы
- •Министерство транспорта российской федерации
- •Кафедра «Химия и экология» пояснительная записка
Расчетные расходы, состав и свойства сточных вод, условия их сброса в водоем
2.1 Определение расчетных расходов сточных вод
Среднесуточный расход сточных вод от жилой застройки населенного пункта определяется по формуле
Qср.сут ж з. = N*qн/1 000 ,
где N – количество жителей; N = 260 000 чел;
qн – норма водоотведения; qн = 300 л/чел*сут.
Qср.сут ж з. = 260 000*300/1 000 = 78 000 м3/сут.
Среднесуточный расход сточных вод от промышленного предприятия, в соответствии с заданием на проектирование, будет равняться
Qпп = 1 000 + 50 = 1 050 м3/сут.
Таким образом, среднесуточный расход сточных вод от населенного пункта составляет величину
Qср.сут. = 78 000 + 1 050 = 79 050 м3/сут.
qср.ч. = Qср.сут./24 = 79 050/24 = 3 294 м3/ч
qср.с. = qср.ч.*1 000/3 600 = 3 294*1 000/3 600 = 915 л/с
Максимальные и минимальные расходы сточных вод определяется по формуле
qmax (min) = kобщ*qср ,
где kобщ – общие коэффициенты неравномерности, согласно табл. 2 СНиП 2.04.03-85: kобщ max = 1,47; kобщ min = 0,69.
Тогда, максимальный расход сточных вод будет составлять
qmax = 1,47*915 = 1 345 л/с
Минимальный расход
q min = 0,69*915= 631 л/с
2.2 Определение концентраций загрязнений сточных вод
Содержание БПКполн. и взвешенных веществ в сточной воде, поступающей на очистные сооружения от жилой застройки города, определяется по формуле
С = а*1 000/q ,
где а – количество загрязнений в сутки от 1 чел., г;
q – норма водоотведения, л/чел*сут.
СБПК полн.ж.з. = 75*1 000/ 300 = 250 мг/л
Свзв.в.ж.з. = 65*1 000/ 300 = 217 мг/л
Принимаем концентрации загрязнений в хозяйственно – бытовом стоке промышленного предприятия равными концентрациям загрязнений в сточной воде жилой застройки города.
В соответствии с требованиями городского Водоканала, концентрации загрязнений производственных сточных вод, поступающих в городскую водоотводящую сеть, не должно превышать: по БПКполн. – 220 мг/л, по взвешенным веществам – 200 мг/л.
Таким образом, содержание БПКполн. И взвешенных веществ в исходной сточной воде, поступающей на очистные сооружения города, составит
СБПК полн. = 250*45 040 + 220*1 000/ 45 040 + 1 000 = 250 мг/л
Свзв.в. = 217*45 040 + 200*1 000/ 45 040 + 1 000 = 217 мг/л
2.3 Определение необходимой степени очистки сточных вод
Определение степени разбавления сточных вод в водоеме
Для расчета разбавления сточных вод в водотоке воспользуемся методом Фролова – Родзиллера.
Коэффициент смешения в водотоке а, определяется по формуле
а = 1 - / 1 + (Q/q) * ,
где Q – расход воды в створе реки у места выпуска сточных вод, м3/с;
q – расход сточных вод, м3/с;
L – длина русла от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м;
- коэффициент, зависящий от гидравлических условий смешения.
Коэффициент определяем по формуле
,
где – коэффициент, учитывающий место расположения выпуска ( для берегового 1; для руслового 1,5);
- коэффициент извилистости, определяемый как отношение длины русла от выпуска до расчетного створа по фарватеру к расстоянию между этими сечениями по прямой;
E – коэффициент турбулентной диффузии, который находят по формуле
E = ср * Hср / 200 ,
где ср – средняя скорость течения вода в реке на участке между выпуском и расчетным створом, м/с;
Hср – средняя глубина реки на том же участке, м.
E = 0,55*2,3/ 200 = 0,0063
1*1* = 0,224
а = 1 - / 1 + (30/0,915) * = 0,34
Кратность разбавления в расчетном створе находим по формуле
n = (аQ + q) / q
n = (0,34*30+0,915) / 0,915 = 12,2
Расчет необходимой степени очистки по взвешенным веществам
Предельно допустимое содержание взвешенных веществ в очищенных сточных водах, спускаемых в водоем, определяется по формуле
m = P (аQ / q +1) + b ,
где P – допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, г/м3; P=0,25 г/м3;
b – содержание взвешенных веществ в водоеме до спуска в него сточных вод, г/м3
m = 0,75*(0,34*30/0,915+1) + 6,5 = 10,5 мг/л.
Эффективность очистки по взвешенным веществам, таким образом, должна составить
Э = (С-m)* 100 / C ,
где C – содержание взвешенных веществ до очистки, г/м3.
Э = (217-10,5) * 100 / 217 = 95 %
Расчет необходимой степени очистки сточных вод по растворенному в воде водоема кислороду
В соответствии с «Правилами охраны поверхностных вод» в воде водоема после смешения ее со сточной водой содержание растворенного кислорода в расчетном створе для рыбохозяйственных водоемов должно быть не ниже 6 мг/л. Исходя из этого, можно определить допустимую для данного водоема максимальную БПК сбрасываемых сточных вод.
Допустимая БПКполн. сточных вод, сбрасываемых в водоем, исходя из условий минимального содержания растворенного кислорода, выражается уравнением
LСТ = а*Q / 0,4*q (Op - 0,4Lp – O) – O/ 0,4 ,
где LСТ , Lp – полное биохимическое потребление кислорода соответственно сточными водами и речной водой, г/м3;
Op – содержание растворенного кислорода в речной воде до места спуска сточных вод, г/м3;
О – минимальное содержание кислорода в воде, принимаемое равным 4 или 6 г/м3;
0,4 – коэффициент для пересчета БПКполн. в двухсточное.
LСТ = 0,34*30 / 0,4*0,915 * (8-0,4*2,3-6) – 6/0,4 = 15,1 мг/л.
Таким образом, эффективность очистки сточных вод по БПКполн, исходя из условий минимального содержания растворенного кислорода в расчетном створе, составит
Э = (250-15,1) * 100 /250 = 94%.
Расчет необходимой степени очистки по сточных вод БПКполн.
Допустимое БПКполн. с учетом процессов самоочищения водоема определяется по формуле
LСТ = а*Q / q*10-Кст…t (LП.Д. – Lp*10-Кр…t) + LП.Д. / 10-Кст…t ,
где КСТ , Кр – константы скорости потребления кислорода сточной и речной воды;
LП.Д - предельно – допустимая БПК смеси речной и сточной воды в расчетном створе; для водоемов р/х водопользования II категории эта величина принимается соответственно равной 3 мг/л;
Lp - БПКполн речной воды до места выпуска сточных вод; мг/л;
t – продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, равная отношению расстояния по фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа к средней скорости течения воды в реке на данном участке ср, сут.
LСТ =0,34*30/0,915*10-0,16*0,083*(3-2,3-10-0,1*0,083)+3/10-0,16*0,083=11,6 мг/л
Необходимая степень очистки
Э = (250-11,6) * 100 /250= 95,3 %
Таким образом, наибольшая требуемая эффективность очистки по БПКполн, получена исходя из самоочищающей способности водоема.
Согласно приведенному выше расчету степень очистки сточных вод по взвешенным веществам должна составить 96,4 %, по БПКполн, - 95,3 %. Исходя из этого, к проектированию принимаются сооружения полной биологической очистки.