Максимальная пропускная способность решеток и сит

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Министерство образования и науки

донецкой народной республики

ДОНБАССКАЯ НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА И АРХИТЕКТУРЫ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к курсовому проекту по дисциплине "Канализационные очистные сооружения "

для студентов профиля подготовки "Водоснабжение и водоотведение"

всех форм обучения

(направление поготовки 08.0301 «Строительство»)

Утверждено:

на заседании кафедры «Водоснабжение, водоотведение и охраны водных ресурсов»

Протокол № от 20 г.

Макеевка, ДонНАСА 2016

УДК 628.2/07/

Методические указания по дисциплине “Канализационные очистные сооружения” к курсовому проекту “Канализационные очистные сооружения” для студентов профиля подготовки "Водоснабжение и водоотведение" (направление подготовки 08.0301 «Строительство»)/ В.Н. Чернышев, - Макеевка: Доннаса, 2016. - 70 с.

Приведены методики определения необходимой степени очистки сточных вод, составления технологической схемы очистных сооружений, а также методика расчета отдельных ее элементов. Даны рекомендации относительно состава и оформления пояснительной записки и графического материала. Методические указания могут использоваться при выполнении курсового и дипломного проекта.

Составитель: доц. Чернышев В.Н.

Рецензенты: проф. Найманов А.Я.

доц. Рожков В.С.

Ответственный за выпуск доц. Нездойминов В.И.

ВВЕДЕНИЕ.

Методические указания предназначены для студентов направления подготовки 08.0301 «Строительство» профиля“Водоснабжение и водоотведение”. В указаниях приведена последовательность выполнения курсового проекта, даются рекомендации по расчетам и проектированию основных сооружений, приведены некоторые нормативные данные.

Указания не являются единственным источником всех необходимых сведений для курсового проектирования. Успешное выполнение курсового проекта нуждается в широком использовании учебников, нормативной литературы, справочников и пособий. Список рекомендованных литературных источников приведен в конце методических указаний.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. РАСЧЕТНЫЕ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД.

При выполнении курсового проекта используются следующие расчетные расходы:

- средние: суточные (м³/сут), часовые ( м³/час) и секундные (л/с);

- максимальные: часовые (м³/час) и секундные (л/с);

- минимальные: часовые (м³/час) и секундные (л/с);

При наличии главной насосной станции, которая подает сточные воды на очистные сооружения, расчетные расходы определяют по графику подачи стоков насосами (см. расчеты насосной станции). В учебном проекте допускается при отсутствии графика подачи воды насосной станцией использовать график почасового притока сточных вод на насосную станцию. Методика составления графика зависит от соотношения расхода производственных сточных вод и общего расхода, поступающего на очистные сооружения. Если расход производственных сточных вод не превышает 45% общего расхода, почасовой график составляется с учетом коэффициента общей неравномерности (К_gen_._max), который определяется по таблице 2 [2]. Для определения К_gen_/_max используется средний секундный расход, вычисленный по суммарному суточному расходу хозяйственно-фекальных и производственных сточных вод. приведенных в задании к курсовому проекту.

По коэффициенту К_gen_._max с использованием примерного почасового распределения суммарного среднесуточного расхода [1, 3 (см. таблица 2.3.)] составляют свою таблицу, в которой приводится распределение суммарного суточного расхода по часам в процентах и в м³/час. Так как величина К_gen_._max может отличаться от данных в таблице 2.3. [3], то в табличное почасовое распределение, взятое для ближайшего значения коэффициента общей неравномерности, нужно внести некоторые изменения. Поскольку максимальный расход равен произведению среднего расхода на коэффициент общей неравномерности, то вместо максимальных величин почасовых расходов, взятых из таблицы 2.3. проставляются значения расходов, равных 4,17 ∙ К_gen_._max. Здесь 4,17 – это средний часовой расход в % от суточного расхода, а К_gen_._max – коэффициент общей неравномерности, найденный по данным Вашего задания. При таком изменении сумма часовых расходов за сутки не будет равна 100%, поэтому необходимо внести в минимальные часовые расходы соответствующие изменения, чтобы сумма расходов стала равной 100%.

Если расход производственных сточных вод равен или превышает 45% общего расхода, почасовой график составляется с учетом распределения всех видов сточных вод по часам суток (таблица 1.1.). Тогда максимальные и минимальные расходы выбирают из 7-ой графы таблицы.

Таблица 1.1. Распределение общего суточного расхода сточных вод по часам суток

Часы суток

ЧЧасовые расходы хозяйственно-фекальных сточных вод

Часовые расходы сточных вод предприятия

Суммарные расходы сточных вод,

м ³/час

Расходы производственных сточных вод,

м ³/час

Расходы бытовых сточных вод,

м ³/час

Расходы душевых сточных вод,

м ³/час

Если в заданные на курсовой проект указанная мощность промышленного предприятия, суточная расход производственных стоков определяется по формуле:

, м ³/сут,

где m – норма водоотведения производственных сточных вод в м ³/ единицу готовой продукции [3];

М – суточная производительность предприятия в единицах готовой продукции/сут.

1.2. РАСЧЕТНЫЕ КОНЦЕНТРАЦИИ ЗАГРЯЗНЕНИЙ СТОЧНЫХ ВОД

В курсовом проекте для расчетов основных сооружений достаточно знать БПК_полн; концентрации взвешенных и поверхностно-активных веществ (ПАВ), азота аммонийного в смеси хозяйственно-фекальных и производственных сточных вод, которые поступают на очистные сооружения.

Концентрации загрязнений в хозяйственно-фекальных сточных водах по взвешенным веществам, БПК_полн и ПАВ определяются по формуле:

где С_dom - концентрация взвешенных веществ, БПК_полн, азота аммонийного или ПАВ, мг/л;

а - количество загрязнений в расчете на одного жителя:

- взвешенные вещества – 65 г/сут;

- БПК_полн осветленной жидкости – 40 г/сут;

- азот аммонийный – 8 г/сут

- ПАВ - 2,5 г/сут [2];

N_c, N_uc - число жителей, которые проживают соответственно в канализированных и в неканализированных районах;

Q_dom - расход хозяйственно-фекальных сточных вод, м ³/сут;

0,33 - коэффициент, учитывающий уменьшение количества загрязнений

от жителей, проживающих в неканализированных районах.

Средняя концентрация загрязнений в смеси хозяйственно-фекальных и производственных сточных вод определяется по формуле, общей для всех загрязнений:

где С_en - средняя концентрация загрязнений в смеси сточных вод, мг/л;

С_dom, C_ind - концентрация загрязнений (взвешенные вещества, БПК, азот аммонийный, азот нитратный или ПАР) соответственно в хозяйственно-фекальных и производственных сточных водах, мг/л;

Q_dom, Q_ind - расходы соответственно хозяйственно-фекальных и производственных сточных вод, м ³/сут.

Дальше в расчетах сооружений используются следующие обозначения концентраций для смеси неочищенных сточных вод: С_en – взвешенные вещества, L_en – БПК_полн, - азот аммонийный, - азот нитратный.

1.3. Приведенное КОЛИЧЕСТВО ЖИТЕЛЕЙ

Приведенное количество жителей по взвешенным веществам и БПКполн определяется по формуле:

N_Г= N_c+0,33 N_uc+N_eq,

где N_Г - приведенное число жителей (по БПК или по взвешенным веществам);

N_eq - эквивалентное число жителей, т.е. то их число, которое вносит такое же количество загрязнений, что и производственные сточные воды.

Эквивалентное число жителей по БПК равняется:

и по взвешенным веществам:

где - БПК_полн производственных сточных вод, мг/л;

- концентрация взвешенных веществ в производственных сточных водах, мг/л;

Q_ind - расход производственных сточных вод, м ³/сут;

40 - количество загрязнений, выраженное в БПК_полн на 1 жителя, г/сут;

65 - количество взвешенных веществ на 1 жителя, г/сут.

2. ОПределение НЕОБХОДИМОЙ СТЕПЕНИ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.

2.1. НОРМАТИВЫ КАЧЕСТВА ВОДЫ ВОДОема.

Нормативы качества воды водоема, в которые сбрасываются очищенные сточные воды, устанавливаются в зависимости от вида водопользования и категории этих водоемов [3,4]. Некоторые, необходимые для курсового проектирования нормативные данные приведены в таблице 2.1. При сбросе очищенных сточных вод в водоем качество очищенных сточных вод должно быть таким, чтобы в расчетном створе водоема были соблюдены приведенные в таблице 2.1 нормативы (ПДК).

Таблица 2.1. Допустимые изменения некоторых показателей состава воды в водоемах после выпуска сточных вод

Показатели состава и свойств воды в водоеме после выпуска сточных вод	Требования к составу и свойствам воды в водоеме
	хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения			рыбохозяйственного назначения
	категории			категории
	1-ая	2-ая		1-ая		2-ая
Содержание взвешенных веществ	Допускается увеличения не более, чем на
	0,25 мг/л	0,75 мг/л		0,25 мг/л		0,75 мг/л
	Для водоемов, которые содержат более 30 мг/л естественных минеральных веществ, допускается увеличения содержания на 5%
БПК_полн при температуре 20 ⁰С	Не должна превышать
	3 мг/л		6 мг/л		3 мг/л		3 мг/л

Продолжение таблицы 2.1.

Наличие растворенного кислорода	≥4 мг/л	≥4 мг/л	≥6 мг/л	≥6 мг/л летом ≥4 мг/л зимой под льдом
Токсичные вещества	Не допускаются в концентрациях, превышающих ПДК
Водородный показатель рН	Не должен выходить за границу 6,5-8,5

2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТа СМЕШеНИЯ СТОЧНЫХ ВОД С ВОДОЙ ВОДОема (реки)

Величину коэффициента смешения, которая определяет часть расхода реки, реально участвующей в разбавлении сточных вод в расчетном створе, рекомендуется определять методом В.А.Фролова – И.Д.Родзиллера [1,3 ‑ 6]. Определение осуществляется в следующем порядке.

Коэффициент турбулентной диффузии:

Е=V_mid×H_mid/200,

где Vmid – средняя скорость течения воды в реке между выпуском сточных

вод и расчетным створом, м/с;

Hmid – средняя глубина реки на той же участке, м.

Коэффициент, который учитывает гидравлические условия смешивания сточных вод с водой реки:

где φ - коэффициент извилистости реки, равный отношению расстояния по

фарватеру от места выпуска сточных вод до расчетного створа к расстоянию между этими пунктами по прямой;

ξ - коэффициент, который зависит от места и конструкции выпуска сточных вод в водоем: при выпуска возле берега коэффициент равняется 1,0; при заглубленном русловом выпуске в фарватер – 1,5; при русловом рассеюващем выпуске – 3,0;

q - максимальный расход сточных вод, сбрасываемый в водоем, м ³/с.

Коэффициент смешения сточных вод с речной водой:

где Q – наименьший расчетный расход воды в реке (расход воды реки в гидрологической год 95% обеспеченности), м ³/с;

е – основание натурального логарифма (е=2,718);

L – расстояние по фарватеру реки от места выпуска сточных вод до расчетного створа, м.

Расстояние до расчетного створа L принимается в зависимости от вида водопользования водоема: для водоемов питьевого и культурно-бытового водопользования – расчетный створ размещается на 1 км выше ближайшего по течению пункта водопользования, для рыбохозяйственных водоемов – расчетный створ размещается на границе рыбохозяйственного участка.

2.3. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПО ВЗВЕШЕННЫМ ВЕЩЕСТВАМ.

Допустимая концентрация взвешенных веществ в очищенных сточных водах, сбрасываемых в водоем, равняется:

мг/л,

где р – допустимое увеличение концентрации взвешенных веществ в воде

водоема после выпуска сточных вод, мг/л;

C_р – концентрация взвешенных веществ в воде водоема до выпуска

сточных вод, мг/л.

2.4. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПО БПК

Допустимая биохимическая потребность в кислороде очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоем, равняется:

, мг/л,

где L_о.ст – БПК_полн сточных вод, которая должна быть достигнута в процессе

очистки, мг/л;

L_ПДК – предельно допустимое значение БПК_полн в расчетном

створе водоема, мг/л (см.таблицу 2.1);

L_р – БПКполн речной воды до выпуска сточных вод в водоем, мг/л;

t – продолжительность перемещения воды от места выпуска сточных вод до расчетного створа, равная отношению расстояния по фарватеру к средней скорости воды в реке на данном участке, сут;

k₁ – константа скорости потребления кислорода сточной водой;

k₂ – константа скорости потребления кислорода речной водой.

Константы скорости потребления кислорода зависят от температуры и определяются по формуле:

к_(Т) = к₍₂₀₎·1,047^Т-20

к_(Т) и к₍₂₀₎·- соответственно константы скорости потребления кислорода при заданной температуре и температуре 20^оС. Предельно допустимая БПК_полн сточных вод, сбрасываемых в водоем, определяется для летних условий.

2.5. НЕОБХОДИМАЯ СТЕПЕНЬ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД ПО РАСТВОРЕННОМУ КИСЛОРОДУ.

Расчет осуществляется без учета поверхностной реаерации водоема.Требуемая нормативная концентрация растворенного кислорода в воде водоема для летних условий будет обеспечена, если БПК_полн очищенных сточных вод, сбрасываемых в водоем, не будет превышать величину:

мг/л,

где L_о.ст – величина БПК_полн очищенных сточных вод, которая должна быть достигнута в процессе очистки сточных вод, мг/л;

O_р – концентрация растворенного кислорода в речной воде до выпуска сточных вод, мг/л;

O_min – наименьшая концентрация растворенного кислорода, которая должна быть обеспечена в воде водохранилища в зоне максимального загрязнения, мг/л;

L_р – БПК_полн речной воды до выпуска сточных вод, мг/л;

Поскольку допустимая БПК_полн очищенных сточных вод определялась по двум нормированным показателям – БПК_полн и концентрации растворенного в воде водоема кислорода, то из вычисленных двух значений БПК_полн за расчетное нужно принимать минимальную БПК_полн.

3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД.

Технологическая схема и состав проектируемых очистных сооружений назначается в зависимости от необходимой степени очистки, расхода и исходного состава сточных вод, а также местных условий (характера грунтов, рельефа площадки, уровня грунтовых вод и прочее.). При выборе состава очистных сооружений необходимо помнить, что технологическая схема очистки сточных вод должна включать сооружения механической и биологической очистки, а также сооружения по обеззараживанию очищенных сточных вод и сооружения по обработке осадков. Обработка органических осадков должна включать сооружения по их стабилизации и обезвоживанию. В необходимых случаях после биологической очистки могут проектироваться и сооружения доочистки.

При соответствующем обосновании и по согласованию с руководителем курсового проектирования во время проектирования состав и типы сооружений могут уточняться и пересматриваться.

При выборе и обосновании технологической схемы очистки сточных вод и состава очистных сооружений рекомендуется руководствоваться следующими основными положениями.

В составе очистных сооружений для механической очистки должны предусматриваться решетки, песколовки и сооружения первичного отстаивания. В качестве решеток могут использоваться механизированные решетки с прозорами не более 16 мм. кроме того, можно устанавливать решетки-дробилки. На очистных станциях с механизированными решетками для измельчения задержанных отбросов устанавливаются дробилки. Раздробленные в дробилках отбросы допускается направлять в сточную воду перед решетками, а также перекачивать в метантенки. При непосредственном перекачивании раздробленных отбросов в метантенки в качестве жидкости, подаваемой в дробилки, необходимо использовать уплотненный избыточный активный ил. Раздробленные отбросы допускается также направлять в илопровод сырого осадка.

Песколовки должны предусматриваться во всех случаях при производительности станции больше 100 м³/сут. Тип песколовки необходимо выбирать с учетом производительности очистной станции и соответствующих рекомендаций [1-3,7,8].

Для удаления песка из песколовок могут применяться гидроэлеваторы, эрлифты, песковые насосы или специальные механизмы (нории, шнеки и др.). Рабочей жидкостью для гидроэлеваторов может быть осветленная вода после первичных отстойников. При использовании гидромеханической системы удаления осадка в аэрируемых и горизонтальных песколовках в качестве рабочая жидкости может быть также осветленная в первичных отстойниках вода.

Для обезвоживания песка обычно предусматриваются песковые площадки или песковые бункеры, приспособленные для последующей выгрузки в автомашины. Дренажную воду от песковых площадок и бункеров нужно направлять в канал перед песколовками или в резервуар насосной станции очистных сооружений с последующим перекачиванием в приемную камеру очистных сооружений.

Выбор типа первичных отстойников нужно делать с учетом производительности очистной станции: до 20000 м³/сут – вертикальные, свыше 15000 м³/сут – горизонтальные, свыше 20000 м³/сут – радиальные и радиальные с вращающимися распределительными устройствами, до 30000 м³/сут – осветлители-перегниватели, до 10000 м³/сут – двухъярусные отстойники. При этом необходимо учитывать местные условия (характеристика грунта, уровень грунтовых вод, и т.п.).

При необходимости снизить содержание загрязнений в осветленных сточных водах свыше того, что способны обеспечить первичные отстойники необходимо предусматривать сооружения, которые интенсифицируют работу первичных отстойников. Для этого рекомендуется использовать биокоагуляторы, преаэраторы и осветлители с естественной аэрацией.

Преаэраторы могут устанавливаться перед первичными отстойниками всех типов в виде отдельных сооружений, а биокоагуляторы и осветлители – в виде сооружений, совмещенных с вертикальными и радиальными отстойниками. Вместо первичных отстойников с преаэраторами могут быть использованы флотационные биокоагуляторы [9]. Преаэраторы можно использовать на очистных станциях как с аэротенками, так и с биологическими фильтрами.

После механической очистки сточные воды направляются на сооружения биологической очистки. Для биологической очистки используют биофильтры и аэротенки. Капельные биофильтры проектируют для полной биологической очистки сточной жидкости (при очистке БПК_полн снижается до 15 мг/л) при производительности станции очистки не больше 1000 м³/сут. Высоконагружаемые биологические фильтры проектируются на полную или частичную очистку и используются для очистных станций производительностью до 50000 м³/сут. При соответствующем обосновании допускается их использование и для очистных станций с большими расчетными расходами. В неблагоприятных климатических условиях и при необходимости некоторого дополнительного улучшения качества очистки сточных вод возможно использование двухступенчатых биофильтров [11].

Использование биологических фильтров нуждается в значительном перепаде (до 6м) отметок уровней воды в первичных и вторичных отстойниках, поэтому очистные станции с биофильтрами целесообразно размещать на площадках с большими уклонами поверхности земли (до 0,02). Постольку вторичные отстойники после биофильтров обычно полностью углублены в грунт, схемы сооружений с биофильтрами могут оказаться неэкономичными при размещении сооружений на площадках с высоким уровнем грунтовых вод.

Аэротенки разных типов могут использоваться для полной (БПК_полн=15¸20мг/л) и частичной биологической очистке сточных вод. При выборе типа аэротенка преимущество нужно отдавать современным конструкциям [9], которые в наибольшей степени отвечают конкретным условиям.

Выбор типа вторичных отстойников проводится аналогично выбору первичных отстойников в зависимости от производительности станций и местных условий (при выборе желательно принимать однотипные конструкции). При использовании высокопроизводительных аэротенков вместо вторичных отстойников целесообразно применять флотационные илоотделители [9,10].

Обеззараживание сточных вод жидким хлором или гипохлоритом натрия должно предусматриваться на станциях полной и неполной биологической очистки. Для смешивания сточной воды с хлором могут быть использованы смесители любого типа. Контактные резервуары необходимо проектировать как первичные отстойники без скребков. Возможно также использование контактных резервуаров и других конструкций [1,3].

Очищенные сточные воды после обеззараживания отводятся к месту выпуска по закрытому трубопроводу или открытому каналу. Тип выпуска сточных вод в водоем учитывается при определении коэффициента смешивания (см. раздел 2). На данном этапе проектирования нужно уточнить конструктивные параметры и место размещения выпуска.

В тех случаях, когда концентрации взвешенных веществ и БПК_полн очищенных сточных вод не могут быть достигнуты обычными методами биологической очистки, необходимо предусмотреть доочистку биологически очищенных сточных вод.

Доочистка может осуществляться в биологических прудах, на микрофильтрах, в фильтрах с зернистой загрузкой, а также в биореакторах с волокнистой загрузкой и с использованием физико-химических и других методов [1-3,12]. При концентрации взвешенных веществ в биологически очищенных сточных водах 15-20мг/л (после вторичных отстойников) снижение концентраций загрязнений необходимо принимать: на микрофильтрах – по взвешенным веществам 50-60%, по БПК_полн - 25-30%, на фильтрах – по взвешенным веществам 45-80%, по БПК_полн 35-70%. В биологических прудах БПК_полн снижается до 4 ‑ 6 мг/л, в биореакторах с волокнистой загрузкой БПК_полн и концентрация взвешенных веществ снижается до 3-5 мг/л Используя физико-химические методы, можно обеспечить снижение БПК_полн сточных вод до 2-3 мг/л и концентраций взвешенных веществ до 2 мг/л.

Технология обработки осадков должна включать стабилизацию и обезвоживание. Для стабилизации сырого осадка первичных отстойников, избыточного активного ила и биологической пленки могут использоваться метантенки с мезофильным или термофильным режимом брожения, а также аэробные стабилизаторы. Для дальнейшей обработки осадков, сброженных в мезофильных условиях, могут использоваться:

- сушка на иловых площадках и последующее компостирование;

- механическое обезвоживание на вакуум-фильтрах, центрифугах и фильтр-прессах, термическая сушка и сжигание.

Для осадков, сброженных в термофильных условиях, используются те же методы обработки. Другим методом стабилизации осадков является аэробная стабилизация. Такую стабилизацию можно осуществлять как для уплотненного, так и для неуплотненного активного ила, а также для смеси сырого осадка и неуплотненного активного ила. При этом концентрация сухого вещества в смеси осадков не должна превышать 20 г/л.

Возможно использование механического обезвоживания для обработки не стабилизированных сырого осадка и избыточного активного ила [13]. В случае утилизации сырых осадков и активного ила необходимо предусмотреть их дегельминтизацию [3,13] или биотермическую обработку.

На очистных станциях с аэротенками могут применятся сооружения для уплотнение избыточного активного ила. Уплотнение производится при подаче его на стабилизацию в метантенки и после аэробной стабилизации перед обезвоживанием. Для уплотнения ила могут использоваться специальные сооружения типа вертикальных или радиальных отстойников [1-3, 9-10]. После аэробной стабилизации можно использовать также флотационные илоуплотнители [3,9,10].

Транспортирование сырого осадка из первичных отстойников проводится, как правило, под гидростатическим напором к насосной станции первичных отстойников, а оттуда по напорному трубопроводу в распределительную камеру метантенков или в аэробные стабилизаторы. Стабилизированный осадок самотеком или с помощью насосной станции направляется на иловые площадки или в цех механического обезвоживания. Дренажные воды с иловых площадок следует перекачивать в голову очистных сооружений (приемную камеру).

В илоуплотнители избыточный активный ил может подаваться из трубопровода возвратного активного ила. Иловая вода из илоуплотнителей обычно самотеком направляется в канал перед аэротенками или в голову очистных сооружений.

Принятая технологическая схема очистки сточных вод и обработки осадков должна быть утверждена руководителем проекта, описана в пояснительной записке с ее обоснованием и указанием типа использованных сооружений.

При разработке технологической схемы очистки сточных вод рекомендуется использовать также учебную и техническую литературу [1,3,8,18]

4. РАСЧЕТЫ ОСНОВНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

4.1. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ.

Расчеты сооружений и коммуникаций очистной станции должен выполняться в соответствии с действующими строительными нормами и правилами [2], согласно правилам и рекомендациям, приведенным в учебных пособиях и других литературных источниках [3,7-15]. При выполнении проекта разрешается применять типовые сооружения, однако вместе с тем рекомендуется максимально использовать новые научно-технические решения и более эффективные сооружения очистки сточных вод и обработки осадков.

Расчеты сооружений очистной станции целесообразно вести в последовательности, соответствующей движению воды по сооружениям: решетки, песколовки, первичные отстойники, сооружения биологической очистки, вторичные отстойники, сооружения для обеззараживания воды (смеситель, контактные резервуары), выпуск, коммуникации (лотки, трубопроводы, дюкеры, водосливы). Потом рассчитываются сооружения для обработки осадка: песочные площадки или бункеры, сооружения для стабилизации, иловые площадки, установки для механического обезвоживания и термической сушки осадка, илоуплотнители и другие сооружения в зависимости от выбранной технологической схемы.

При расчетах отдельных сооружений нужно вычерчивать их расчетные схемы или привести ксерокопии принятых типовых сооружений, которые приводить в пояснительной записке. Следует обратить внимание на то, что в данных указаниях приведены методики расчетов разных типов сооружений. При выполнении проекта необходимо рассчитывать сооружения только соответственно своей выбранной технологической схемы, предварительно уточнив принцип их работы.

4.2. РЕШЕТКИ

При проектировании необходимо учитывать следующее. Ширину прозоров решеток необходимо принимать не более 16 мм. При этом расчетное количество отбросов, задерживаемых решетками с прозорами 16 мм, составляет 8 л в год на одного жителя [2]. При меньшей величине прозоров количество отбросов следует принимать с коэффициентом, определенным по рис. 4.1. Например, для решеток с прозорами 10 мм этой коэффициент равный 2,05 и количество отбросов будет определяться как 2,05·8 = 16,4 л в год на одного жителя.

В ходе расчета обязательно согласуются параметры работы каналов и решеток, определяются количество отбросов и способы их дальнейшей обработки, а также потери напора на решетках. Ниже приводится последовательность расчета решеток (расчет сведен в таблицу 4.1.)

Ширина прозор о в, мм

110

214

116

112

210

114

1 16

112

Рис 4.1. Коэффициент изменения норматива задержания отбросов в зависимости от ширины прозоров решетки

Таблица 4.1. Расчет решеток

Наименование величин	Един. измере-ния	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. Расчетный расход	м³/час	- максимальный часовой расход (из таблицы 1.1)

Продолжение таблицы 4.1.

1	2		3	4
2. Тип решетки			Выбирается по расчетному расходу и пропускной способности решетки при условии миним. их количества (см. приложение 1 и таблицу 11.1.[3])
3. Макс. пропускная способность решетки		м³/час	, см. приложение 1
4. Количество рабочих решеток			, округляется до целого числа в большую сторону
5. Количество резервных решеток			Принимается по п. 5.12 [2]
6. Количество прозоров решеток			принимается по приложению 1 или табл. 11.1.[3]).
6. Ширина прозоров		м	b, принимается по приложению 1 или табл. 11.1.[3]).
7. Скорость движения жидкости в прозорах		м/с	V, принимается по п. 5.14 [2]
8. Ширина канала в месте установки решетки (ширина решетки)		м	В_рпринимается по приложению 1 или табл. 11.1.[3])
9. Глубина канала в месте установки решетки		м	Н_к_,принимается по приложению 1 или табл.11.1.[3])
10. Наполнение в канале в месте установки решетки		м	должно отвечать требованиям п. 6.23 [2], то есть Н_к-h≥0.5 м
11. Скорость движения в каналы в месте установки решетки		м/с	, должна быть ≥0,6м/с
12. Ширина, наполнение канала перед решеткой, уклон, скорость движения жидкости		м м/с	По таблицам гидравлического расчета [15] определяется ширина (В₂), наполнение (Н₂), а также уклон (і₂) канала и скорость движения жидкости (V₂) по расходу . Наполнение должно быть равным или несколько менее h, скорость движен)ия V₂приблизительно равным V	В₂= Н₂= і₂= V₂=
13. Наполнение и скорость движения жидкости в канале перед решеткой при расходе 1,4· .		м м/с	По таблицам гидравлического расчета [15] при той же ширине (В₂) и уклоне (і₂) определяется наполнение (Н₂^1,4), а также скорость движения жидкости (V₂^1,4)	Н₂^1,4 = V₂^1,4 =

Продолжение таблицы 4.1.

1	2	3	4
14. Ширина, наполнение канала, подводящего стоки к зданию решеток, уклон, скорость движения жидкости	м м/с	По таблицам гидравлического расчетов [15] определяется ширина (В₁), глубина (Н₁), а также уклон (і₁) канала и скорость движения жидкости (V₁) по расходе _. Наполнение должно быть равным или несколько менее Н₂, скорость движения приблизительно равном V	В₁= Н₁= і₁= V₁=
15. Наполнение и скорость движения жидкости в канале, подводящем стоки к зданию решеток, при расходе 1,4·	м м/с	По таблицам гидравлического расчета [15] при той же ширине (В₁) и уклоне (і₁) определяется наполнение (Н₁^1,4), а также скорость движения жидкости (V₁^1,4)	Н₁^1,4= V₁^1,4=
116. Количество отбросов на одного жителя	л/год. на 1-го жит.	а, принимается по п. 5.13 [2] ( при b<0,016 м принимается с коэффициентом по рис. 4.1.)
17. Приведенное число жителей по взвешенным веществам	жит	, см. раздел 1.3. данных методических указаний
18. Количество отбросов по объему, задерживаемых решетками	м ³/сут
19. Плотность отбросов	кг/ м³	γ, принимается по п. 5.13. [2]
20. Количество отбросов по массе, задерживаемых решетками	кг/сут
21 Принятый метод обработки отбросов		а) дробилки (см. п. 5.15.[2] и [14]) б) контейнеры (п. 5.15.[2]) в) шнековые прессы и контейнеры	Указать, что выбрано
22. Количество выбранного оборудования		Назначается по производительности оборудования и количества отбросов (указать количество рабочего и резервного оборудования)

Продолжение таблицы 4.1.

1	2	3	4
23. Потери напора на решетках	м	, где k – коэффициент увеличения напора (п. 6.24[2]); β – коэффициент, зависящий от формы стрежней решетки [1,3]; - толщина стрежней в м ( по приложению 1 или по табл. 11.1.[3]).

Выбор типа и количества решеток-дробилок может проводиться по их производительности [3,8,14] со следующей проверкой допустимой скорости движения сточных вод в прозорах.

4.3. ПЕСКОЛОВКИ.

Таблица 4.2. Расчет песколовок

Наименование величин	Един. измере-ния	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
Горизонтальные песколовки с прямолинейным движением воды
1. Расчетный расход Расчетный расход	м³/час м³/час	- максимальный часовой расход (из таблицы 1.1.)
1. Расчетный расход Расчетный расход	м³/час м³/час	- минимальный часовой расход (из таблицы 1.1.)
2. Ширина, наполнение канала, подводящего стоки к песколовкам, его уклон, скорость движения жидкости при максим. расходе	м м м/с	По таблицам гидравлического расчета [15] по расходу и самоочищающий скорости движения жидкости (V_макс) определяется ширина (В), наполнение (Н_макс), уклон (і) канала	В= Н_макс= і= V_макс=
2. Расчетные параметры работы песколовок: а) коэффициент, учитывающий турбулентность потока К_s б) глубина (наполнение при максимальном расходе) Hs		К_s, принимается по табл. 27 [2]
		Hs, принимается по табл. 28 [2], но не менее глубины канала, который подводит жидкость

Продолжение таблицы 4.2.

1	2	3	4
в) скорость движения сточной жидкости при макс.расходе V s г) скорость движения сточной жидкости при миним.расходе V _sмін дд) гидравлическая крупность частиц песка u_o	м/с	V s, принимается по табл. 28 [2]
	м/с	V _{s мін}, принимается по табл. 28 [2]
	мм/с	u_o_,принимается по табл. 27 [2]
3. Длина песколовки	м
4. Длина песколовки по продолжительн. прибывания сточной жидкости 30с (п.6.28. [2])	м	L = vs ·30
5. Проектная длина песколовок	м	Ls_, выбирается большая из двух значений по. 3 и 4 строке данной таблицы
6. Количество отделений песколовок		n, принимается по п. 6.26. [2]
7. Ширина отделения песколовки	м
8. Ширина, наполнение канала, подводящего стоки к песколовкам, его уклон, скорость движения жидкости при миним. расходе	м м м/с	По таблицам гидравлического расчета [15] при той же ширине (В) и уклона (і) канала по расходу определяется его наполнение (Н_мин) и скорость движения жидкости (V_мин)	В= Н_мин= і= V_мин=
9. Наполнение отделений песколовки при миним. расходе	м	Н_{s min}=Hs-( Hмакс-Нмин)
10. Скорость движения сточной жидкости в отделениях песколовок при миним. расходе	м/с	,если скорость получится меньше v_s_._min необходимо для поддержания постоянной скорости движения сточных вод предусмотреть специальный водослив с широким порогом, размещенный на выходе из песколовки [3], (расчеты см. в строках 11, 12 и 13 данной табл.)

Продолжение таблицы 4.2.

1	2		3	4
11. Наполнение отделений песколовок при миним. расходе и скорости движения 0,3 м/с	м		Расчет водослива с широким порогом
12. Перепад между дном песколовки и порогом водослива	м
13. Ширина водослива	м
14. Параметры задержанного песка: а)норма задержания песка б) влажность г) объемная масса	л/сут на 1-го жителя % т/ м 3		а, принимается по п. 6.31 [2] принимается по п. 6.31 [2] принимается по п. 6.31 [2]
15. Количество задержанного песка в песколовках	м³/сут
16. Способ удаления задержанного песка			принимается по п 6.29 [2]
Горизонтальные песколовки с круговым движением воды
1. Расчетный расход	м³/час	- максим. часовой расход (из табл. 1.1.)
2. Расчетные параметры работы песколовок: а) коэффициент, учитывающий турбулентность потока К_s б) глубина (наполнение при максимальной затрате) H_s в) скорость движения сточной жидкости при. максим. расходе v _s г) скорость движения сточной жидкости при миним. расходе v _s _. _мин	м м/с м/с		К_s, принимается по табл. 27 [2] H_s, принимается по табл. 28 [2], но не менее глубины канала, который подводит жидкость v _s, принимается по табл. 28 [2] v _s _. _мин, принимается по табл. 28 [2]

Продолжение таблицы 4.2.

1	2	3	4
д) гидравлическая крупность	мм/с	u_o_,принимается по табл. 27 [2]
3. Длина песколовок по средней линии кругового лотка	м
4. Длина песколовок, из расчета продолжительности пребывания сточной жидкости 30с ( п. 6.28 [2])	м	L = v_s ·30
5. Проектная длина песколовок по средней линии кругового лотка	м	Ls выбирается бόльшая из двух значений по строкам 3 и 4 данной таблицы
6.Общая ширина круговых лотков песколовок	м
7. Количество песколовок		n, принимается по п. 6.26. [2]
8. Ширина лотка одного песколовки	м	b=B/n
9 Диаметр песколовки по средней линии кругового лотка	м
10. Внешний диаметр песколовки	м	D_зовн=D_сер+b
11. Диаметр песколовки по внутренней линии кругового лотка	м	D_вн=D_сер-b
12. Параметры задержанного песка: а)норма задержания песка б) влажность г) объемная масса	л/сут на 1-го жителя	а, принимается по п. 6.31 [2]
	%	принимается по п. 6.31 [2]
	т/ м³	принимается по п. 6.31 [2]
13. Количество задержанного песка в песколовках	м³/сут
14. Способ удаления задержанного песка		принимается по п 6.29 [2]
Аэрир уемые песколовки
1. Расчетный расход	м³/час	- максимальный часовая расход (из табл. 1.1.)

Продолжение таблицы 4.2.

1	2	3	4
2. Количество отделений песколовок		n, принимается по п. 6.26. [2]
3. Расчетный расход на одно отделение	м³/час
4. Расчетные параметры работы песколовок: а) коэффициент, учитывающий турбулентность потока К_s б) отношение ширины отделения песколовок к общей глубине (B:Н) в) отношение общей глубины отделения песколовок к рабочей глубине (Н:Н_s) в) скорость движения сточной жидкости при макс. расходе г) гидравлическая крупность		К_s, принимается по табл. 27 [2] с учетом п. 6.28 [2]
		принимается по п. п. 6.28 [2]
		принимается по п. 6.27 [2]
	м/с	v s, принимается по табл. 28 [2]
	ммм/с	u_o_,принимается по табл. 27 [2]
5. Рабочая глубина песколовок	м
6. Общая глубина песколовок	м	Н=2Н_s_. Если Н< 0.7 м, необходимо рассчитать второй тип песколовкив, если Н>3,5 м необходимо увеличить количество отделений
7. Длина песколовок	м
8. Ширина отделения песколовок	м	B= ·H/1,5
9. Параметры задержанного песка: а)норма задержания песка б) содержание песка в осадке в) влажность г) объемная масса	л/сут на 1-го жителя % % т/ м³	а, принимается по табл.28 [2] принимается по. табл.28 [2] принимается по п. 6.31 [2] принимается по п. 6.31 [2]
10. Количество задержанного песка в песколовках	м³/сут

Продолжение таблицы 4.2.

1	2	3	4
11. Способ удаления задержанного песка		принимается по п 6.29. [2]
12. Восходящая скорость воды в песковом лотке гидромеханической системы	м/с	v _h_,принимается по п 6.30. [2]
13. Длина пескового лотка гидромеханической системы	м	l_sc = L_s - B, принимается по п 6.30. [2]
14. Ширина пескового лотка гидромеханической системы	м	b_sc_, принимается по п. 6.30. [2]
15. Интенсивность аэрации		I_air_,принимается по п. 6.28 [2]
16. Расход воздуха на аэрацию	м³/час	Q_air = I_air·L_s·B·n
Тангенциальные песколовки
1. Расчетный расход	м³/час	- максим. часовой расход (из табл. 1.1.)
2. Нагрузка на водное зеркало		q_n, принимается по п 6.28 [2]
3. Площадь водного зеркала песколовок	м²	F= /q_n
4. Количество песколовок		n, принимается по п. 6.26. [2]
5. Диаметр песколовки	м	, но не более 6 м (п 6.28 [2])
6. Глубина песколовки	м	Н = 0,5·d_п
7. Параметры задержанного песка: а)норма задержания песка б) содержание песка в осадке в) влажность г) объемная масса	л/сут на 1-го жителя % % т/м³	а, принимается по табл.28 [2] принимается по табл.28 [2] принимается по п. 6.31 [2] принимается по п. 6.31 [2]
8. Количество задержанного песка в песколовках	м³/сут
9. Способ удаления задержанного песка		принимается по п 6.29. [2]

4.4. ОБЕЗВОЖИВАНИЕ ПЕСКА

Обезвоживание песка осуществляется на песковых площадках или в песковых бункерах. Наиболее широкое распространение получили песковые площадки. При использовании песковых бункеров необходимо учитывать то, что они должны размещаться в отапливаемых зданиях или оборудоваться самостоятельным обогревом, что увеличивет затраты на обезвоживание. Но с точки зрения улучшения санитарных условий целесообразнее применять песковые бункера, так как они для отмывания песка от органических веществ дополнительно могут оборудоваться напорными гидроциклонами (п. 6.34. [2]).

Таблица 4.3. Расчет песковых площадок

Наименование величин	Един. измере-ния	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. Количество задержанного песка в песколовких	м³/сут	Q_п, см. таблицу 4.2. данных указаний
2. Нагрузка на площадки		q_п, принимается по п. 6.33 [2]
3. Площадь площадок	м²
4. Количество песковых площадок		n_п,принимается из технологических соображений, но не менее 2-ух
5. Площадь одной площадки	м²	F_п1 = F_п/n_п
6. Размер одной площадки (ВхL)	м
7. Высота обвалования	м	принимается по п. 6.33 [2]

Песковые бункеры могут рассчитываться по гидравлической нагрузке как тангенциальные песколовки. Объем бункеров рассчитывают на хранение осадка от 1,5 до 5 суток [2].

4.5. ПЕРВИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ

Расчет первичных отстойников надлежит проводить по кинетике выпадения взвешенных веществ с учетом необходимого эффекта осветления [1,2,7,8].

Таблица 4.4 Расчет первичных отстойников

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. Расчетный расход	м³/ч	- максим. часовой расход (из табл. 1.1.) данных указаний
2. Концентрация взвешенных веществ до отстаивания	мг/л	С_en, см. раздел 2.1. данных указаний
3. Концентрация взвешенных веществ после отстаивания	мг/л	Cex, принимается на уровне 100-150 мг/л
4. Необходимый эффект отстаивания*)	%
5. Тип отстойника		выбирается по рекомендациям [2,3]
6. Выбранные типовые размеры отстойников и ориентировочное их количество		Типовые размеры отстойников назначают ориентировочно по производительности сооружений с учетом минимального их количества n_o[1,3] (для горизонтальных отстойников указывается рабочая глубина Н_set, ширина В_set, длина L_set, для вертикальных и радиальных - рабочая глубина Н_set, диаметр D_set)	Количество n_o= Размеры:
7. Продолжительность отстаивания в цилиндре высотой h₁ = 0,5 м	с	tset, принимается по таблице 30 [2] (промежуточные значения интерполировать)
8. Коэффициент использования объема		К_set, принимается по таблице 31 [2]
9. Рабочая глубина отстойника	м	Н_set, по п. 6 данной таблицы
10. Коэффициент агломерации взвеси при отстаивании		n₂, принимается по черт. 2 [2]
11. Гидравлическая крупность взвешенных веществ	мм/с
12. Расчетная температура сточных вод	^оС	по заданию (за расчетную принимается минимальная среднемесячная температура)
13. Вязкость воды при температуре 20 ^оС	г/см∙с	, см. приложение 2 данных указаний
14. Вязкость воды при расчетной температуре	г/см∙с	, см. приложение 2 данных указаний

Продолжение таблицы 4.4.

1	2	3	4
15. Гидравлическая крупність взвешенных веществ с учетом температуры сточных вод	мм/с
16. Горизонтальная скорость рабочего потока	мм/с	для горизонтального отстойника: для радиального отстойника:
17. Турбулентная составляющая горизонт. скорости	мм/с	v_tb, определяется по таблице 32 [2]
18.Производительность одного отстойника	м³/ч	вертикального: , d_en–диаметр центральной трубы; горизонтального: радиального: , d_en – диаметр распределительного устройства; с нисходящее-восходящим потоком:
19. Фактическое количество отстойников		n_ф, определяется как отношения с округлением до целого числа
20. Фактическая расход сточных вод на один отстойник	м³/ч
21. Уточнение фактического количества отстойников и расхода на один отстойник		выполняется при количестве отстойников 2 шт.; если < 1,2 – 1,3 количество отстойников n_ф необходимо увеличить и снова определить	= уточненная n_ф= =
22. Фактическая горизонтальная скорость рабочего потока	мм/с	для горизонтального отстойника: для радиального отстойника:

Продолжение таблицы 4.4.

1	2	3	4
23. Фактическая турбулентная составляющая горизонтальной скорости	мм/с	v_tb,ф определяется по таблице 32 [2]
24. Фактическая гидравлическая крупность взвешенных веществ	мм/с	для горизонтального отстойника: для радиального отстойника: для вертикального отстойника: для отстойника с нисходящее-восходящим потоком:
25. Фактическая продолжительность отстаивания в цилиндре высотой h₁ = 0,5 м	с
26. Фактический эффект отстаивания	%	Э_ф, определяется по таблице 30 [2]
27. Фактическая концентрация взвешенных веществ после отстаивания	мг/л
28. Влажность сырого осадка	%	P_mud, принимается по [1,3,8,18]
29. Плотность сырого осадка	кг/м³	γ_mud, принимается в пределах 1000-1050 кг/м³
30. Суточное количество сырого осадка	м³/сут

Примечание*⁾ При исходной концентрации взвешенных веществ больше 300 мг/л может предусматриваться интенсификация работы первичного отстаивания (предварительная аэрация, биокоагуляция). Согласно п 6.116. [2] при этих методах интенсификации с подачей в сточные воды избыточного активного ила или биологической пленки эффективность отстаивания увеличивается на 20 – 25%. При этом первичные отстойники, работающие с предварительной аэрацией (преаэрацией) или биокоагуляцией необходимо рассчитывать по требуемой эффективности Э за минусом этих 20-25 процентов, а суточное количество осадка определять с учетом дополнительного выпадания частиц ила, то есть в формуле (строка 30) вместо С_en записать С_en+0,5∙Р_і. (Р_ісм. ниже).

4.6. ПРЕАЭРАТОРЫ

Таблица 4.5. Расчет преаэратора

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. Расчетный расход	м³/час	- максим. часовой расход (из табл. 1.1.) данных указаний
2.Продолжительность аэрации	мин	t_air, принимается по п 6.116 [2]
3. Объем преаэраторов	м³
4. Количество секций преаэраторов		n, принимается по п. 6.116 [2]
5. Объем одной секции преаэратора	м³	W₁ = W/n
6. Размеры секции преаэраторов	м	назначают по объему, рекомендуется принимать ширину (В) и глубину (Н) как для типичных аэротенков, длина рассчитывается как L=W₁/(B·H)	В= Н= L=
7. Удельная расход воздуха	м³/м³	q_пов,принимается по п. 6.116 [2]
8.Расход воздуха	м³/час	Q_пов= q_пов·

4.7. АЭРОТЕНКИ

Таблица 4.6. Расчет аэротенков

Наименование величин		Един. измерения	Расчетная формула		Значение
1		2	3		4
Аэротенки без регенерации активного ила
1. БПК_полн поступающих в аэротенки сточных вод	мг/л			L_en_,см. раздел 1.2., (при интенсификации первичного отстаивания назначается с учетом снижения БПК_полн при биокоагуляции (п. 6.116. [2]))
2. БПК_полн очищенных сточных вод	мг/л			L_ex, принимается соответственно полной биологической очистке и не менее 15 мг/л
3. Концентрация активного ила в аэротенках	г/л			а_і, рекомендуется назначать в пределах 1,5-3,0 г/л и на основе технико-экономических расчетов.

Продолжение таблицы 4.6.

1	2	3	4
4. Концентрация активного ила из вторичного отстойника (рециркулирующий активный ил)	г/л	a_r, рекомендуется назначать при использовании для вторичного отстаивания радиальных отстойников 5-6 г/л, вертикальных отстойников 4 г/л
5. Степень рециркуляции активного ила
6. БПК_полн смеси сточных вод и рециркулирующего активного ила в начале аэротенков	мг/л
7. Максимальная удельная скорость окисления	мг/(г·час)	ρ_max,принимается по таблице 40 [2]
8. Константа, характеризующая свойства органических веществ	мг/л	К_l, принимается по таблице 40 [2]
9. Константа, характеризующая влияние кислорода	мг/л	К_0, принимается по таблице 40 [2]
10. Концентрация растворенного кислорода	мг/л	С₀, принимается по таблице 40 [2]
11. Коэффициент ингибирования биологического процесса продуктами окислени	л/г	φ, принимается по таблице 40 [2]
12. Зольность активного ила		s, принимается по таблице 40 [2]
13.Коэффициент, учитывающий продольное перемешивание		K_p, принимается по п. 6.144 [2]
14. Период аэрации	час	· ·
15. Расчетный расход сточных вод при расчете аэротенков	м³/час	q_w, определяется как средне арифметическое значение часовых расходов на период t_atv ; расходы выбираются подряд из табл.1.1. указаний в те часы, когда наблюдается максимальный приток сточных вод
16. Объем аэротенков	м³	W_at=q_w·(1+R)·t_atv
17. Суточная расход	м³/сут	Qсут, см. таблицу 1.1.

Продолжение таблицы 4.6.

1	2				3	4
18. Нагрузка на ил	мг/(г·сут)
19. Принятая нагрузка на ил	мг/(г·сут)				q_i.прин, принимается не более 500мг/(г·сут) и не более q_i (строка 18 данной таблицы), а также с учетом желательности уменьшения илового индекса, на который ориентируются из таблицы 41 [2]
20. Иловий индекс	см³/г				I, определяется по таблице 41 [2] исходя из нагрузки q_i.прин
21. Объем аэротенков	м³
22. Количество секций аэротенков					n_аер, назначается согласно п. 6.150 [2] и в зависимости от суточного расхода
23. Объем одной секции аэротенков	м³				W_at,1= W_at/n_аер; объем W_at выбирается наибольший из строк 16 и 21
24. Размеры секции аэротенков и количество коридоров	м				при назначении размеров секции можно ориентироваться на данные таблицы 27.7 [3], Н – глубина аеротенка, В – ширина коридора, L – длина аеротенка, n_кор- количество коридоров	H= B= L= n_кор=
Аэротенки с регенерацией активного ила
1. БПК_полн поступающих в аэротенки сточных вод		мг/л		L_en, см. раздел 1.2., (при интенсификации первичного отстаивания L_en назначается с учетом снижения БПК_полн при биокоагуляции (п 6.116. [2])
2. БПКполн очищенных сточных вод		мг/л		L_ex, принимается соответственно полной биологической очистке и не менее 15 мг/л
3. Концентрация активного ила в аэротенках		г/л		а_і, рекомендуется назначать в пределах 1,5-3,0 г/л и на основе технико-экономических расчетов.
4. Концентрация активного ила из вторичного отстойника (рециркулирующий ил)		г/л		a_r, рекомендуется назначать при использовании для вторичного отстаивания: радиальных отстойников – 5-6 г/л, вертикальных отстойников – 4 г/л (такая концентрация будет и в регенераторе)
5. Максимальная удельная скорость окисления		мг/(г·час)		ρ_max, принимается по таблице 40 [2]
6. Константа, характеризующая свойства органических веществ			мг/л	К_l, принимается по таблице 40 [2]
7. Константа, характеризующая влияние кислорода			мг/л	К₀, принимается по таблице 40 [2]
8. Концентрация растворенного кислорода			мг/л	С₀, принимается по таблице 40 [2]

Продолжение таблицы 4.6.

1	2	3	4
9. Коэффициент ингибирования биологического процесса продуктами окисления	л/г	φ, принимается по таблице 40 [2]
10. Зольность активного ила		s, принимается по таблице 40 [2]
11. Удельная скорость окисления	мг/(г·час)
12. Степень рециркуляции активного ила
13.Продолжительность окисления органических загрязнений	час
14. БПК_полнсмеси сточных вод и рециркулирующего активного ила в начале аэротенков	мг/л
15.Продолжительность обработки воды в аэротенке	час
16.Продолжительность обработки воды в регенераторе	час	t_r= t₀-t_at
17. Расчетный расход сточных вод при расчете аэротенков с регенераторами	м³/час	q_w, определяется как средне арифметическое значение часовых затрат на период t_at∙(1+R)+t_r∙R ; расходы выбираются подряд из табл. 1.1. указаний в часы максимального притока сточных вод
18. Объем аэротенков	м³	W_at = q_w ·t_at·(1+R)
19. Объем регенераторов	м³	W_r = q_w ·t_r·R
20. Общий объем аэротенков	м³	W_общ = W_at+W_r
21. Суточній расход	м³/сут	Q_сут, см. таблицу 1.1.
22. Нагрузка на ил	мг/(г·сут)
23. Иловый индекс	см³/г	I, определяется по таблице 41 [2], исходя из нагрузки q_i
24. Принятая нагрузка на ил	мг/(г·сут)	q_i_,принпринимается не более 500 см³/(г·сут) и не более q_i (строка 22 данной таблицы), а также с учетом желательности уменьшения илового индекса, на который ориентируются из данных таблицы 41 [2]

Продолжение таблицы 4.6.

1		2		3	4
25. Необходимый объем аэротенков согласно принятой нагрузке		м ³
26. Относительный объем аэротенков, отводимый под регенерацию		%
27. Количество коридоров аэротенка				n_кор, назначается на основе строки 26.
28. Количество секций аэротенков				n_аер,назначает согласно п. 6.150 [2] и в зависимости от суточного расхода
29. Объем одной секции аэротенков		м³		W₁= W/n_аер
30. Размеры секции аэротенков и количество коридоров		м		при назначении размеров секции можно ориентироваться на данные таблицы 27.7 [3], Н – глубина аеротенка, В – ширина коридора, L – длина аеротенка, n_кор- количество коридоров	H= B= L= n_кор=
Расчет количества воздуха на пневматическую аэрацию в аеротенках (для всех типов аэротенков)
1. Тип аэраторов			Назначается на основе технологических требований и экономических показателей, принять один из перечисленных: мелкопузырчатый, среднепузырчатый, крупнопузырчатый
2. Коэффициент, учитывающий тип аэратора			К₁_, принимается по п 6.157 [2], уточняется после определения площади аэрируемой зоны в аэротенке
3. Глубина погружения аэраторов	м		h_a, для мелкопузырчатой и среднепузырчатой аэрации принимается равной глубине аэротенка, для крупнопузырчатой на 0,5 м менее
4. Коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов			К_2,принимается по п 6.157 [2]
5. Среднемесячная температура сточных вод	⁰С		T_w,по заданию
6. Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод			К_т = 1+0,02·(T_w- 20)
7. Коэффициент качества сточных вод			К₃, принимается по п 6.157 [2]

Продолжение таблицы 4.6.

1	2	3	4
8. Растворимость кислорода в воде в зависимости от атмосферного давления и температуры	мг/л	С_Т, принимается по справочных данных
9. Растворимость кислорода в сточных водах	мг/л
10. Удельная расход кислорода	мг/мг	q₀, принимается по п 6.157 [2]
11. Рабочая концентрация кислорода в аэротенке	мг/л	С_0, принимается для полной биологической очистки без нитрификации на уровне 2 мг/л, с нитрификацией – 4 мг/л
12. Удельный расход воздуха	м³/м³
13. Расход воздуха на аэрацию в аэротенках	м³/час	Q_air = q_air·q_w
14. Вид аэратора		для мелкопузырчатой аэрации могут быть приняты фильтросные пластины, фільтросные трубы, аэраторы АКВА- ПРО-М, тканевые аэраторы и др.
15.Производительн. аэратора	или	q_а, определяется по справочных данных (см. приложение 2)
16.Количество аэраторов	шт. или п.м	n_а = Q_air/q_а
17. Площадь аэрируемой зоны аэротенков	м ²	f_az, определяется с учетом п 6.157[2]
18. Уточненный коэффициент К₁		определяется по соотношению f_az/f_at по таблице 42 [2], f_at = W/H
19. Примечание		далее расчеты повторяются от строки 2 до строки 13 с изменившимся коэффициентом К₁
20. Рабочая глубина аэротенков	м	Н, см. раньше назначенные размеры секций аэротенков
21.Продолжительность аэрации	час	t_at, принимается для аэротенков-вытеснителей без регенерации равной t_atv∙(1+R), для аэротенков- вытеснителей с регенерацией t_at∙(1+R)+t_r∙ R
22. Интенсивность аэрации	м³/(м²час)

Продолжение таблицы 4.6.

1	2		3		4
23. Примечание			Если I_а > Ia_,maxнеобходимо увеличить площадь аэротенков, если I_а < I_а,_min необходимо увеличить затрату воздуха. ( см. п. 6.157 [2]).
Расчет количества рециркулирующего (возвратного) и избыточного ила
1. Расход рециркулирующего ила		м ³/ч		q_r= R·q_w
2. Концентрация взвешенных веществ в сточных водах, поступающих в аэротенки		мг/л		С_cdp, принимается равной С_ex.ф(см. расчеты первичных отстойников)
3. Коэффициент прироста				K_g, принимается по п. 6.148 [2]
4. Прирост активного ила		мг/л		Pi = 0,8·С_cdp+K_g·Len
5. Количество избыточного активного ила		м³/сут
		м³/час		q_изб = Q_изб/24

Методики расчетов аэротенков, приведенные выше могут быть использованы при проектировании аэротенков, работающих на полную биологическую очистку без учета нитрификации. Однако современные требования к качеству очищенных сточных вод во многих случаях вызывают необходимость проектировать технологические схемы очистки, дополнительно обеспечивающие удаление соединений азота. Существуют различные технологии удаления азота из сточных вод. В настоящих методических указаниях рассмотрена наиболее рациональная схема удаления азота, позволяющая использовать ее не только для нового проектирования, но и для реконструкции существующих сооружений с минимльными затратами на эту реконструкцию. Суть технологии заключается в проведении денитрификации перед нитрификацией (технология предшествующей денитрификации (см. приложение 3)). Предшествующая денитрификация дает возможность использовать для денитрификации в качестве органического субстрата загрязнения сточных вод, а также снизить общий расход воздуха на биологическую очистку.

Необходимость и требуемую эффективность удаления азота можно установить следующим образом. Сначала определяется, сколько азота будет потребляться на прирост биомассы активного ила в ходе биологической очистки с учетом того, что на каждые 100 мг БПК_полн сточных вод требуется 5 мг азота. Если разность между суммарным исходным содержанием азота в сточных водах и этим потреблением будет больше, чем требуемое суммарное содержание азота в очищенных сточных водах, то удаление азота необходимо. Объясним это на примере.

Предположим, что сточные воды, поступающие на биологическую очистку, содержат 220 мг/л органических веществ по БПК₂₀, 28 мг/л азота аммонийного и 0,3 мг/л азота нитратов, а в очищенных сточных водах должно содержаться азота аммонийного не более 0,5 мг/л, азота нитратов не более 10 мг/л. В процессе биологической очистки за счет потребления на прирост активного ила концентрация азота снизится на мг/л. Таким образом, после биологической очистки в сточных водах останется 28 + 0,3 - 11=17,3 мг/л азота. Это содержание азота больше, чем требуется, т.е. больше, чем 0,5+10 = 10,5 мг/л. Следовательно, технологическая схема очистки должна содержать и технологию удаления азота. При этом за расчетную концентрацию аммонийного азота при проектировании технологии удаления азота необходимо принимать в данном случае 28 - 11 = 17 мг/л.

При проектировании технологии предшествующей денитрификации необходимо учитывать также следующее. Если в технологическую схему очистки сточных вод входит доочистка в биореакторах [20], нитрификацию в аэротенках рационально вести до 2 мг/л аммонийного азота. Оставшийся аммонийный азот следует нитрифицировать в биореакторах доочистки. Такое решение позволяет значительно сократить зону нитрифкации в аэротенках.

Ниже приводится методика расчета аэротенков с включением процесса нитрификации и денитрификации по схеме предшествующей денитрификации (таблица 4.7).

Таблица 4.7. Расчет аэротенков с удалением азота по схеме предшествующей денитрификации

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. БПК_полн поступающих сточных вод	мг/л	L_en, см. раздел 1.2., (при интенсификации первичного отстаивания L_en назначают с учетом снижения БПК_полн при биокоагуляции (п 6.116. [2])
2. БПК_полн очищенных сточных вод	мг/л	L_ex, принимается 15 мг/л
3. Исходная концентрация аммонийного азота в неочищенных сточных водах	мг/л	_,см. раздел 1.2.
4. Исходная концентрация азота нитратного в неочищенных сточных водах	мг/л	см. раздел 1.2.
5. Количество азота, который тратится на прирост активного ила в аэротенках	мг/л

Продолжение таблицы 4.7.

1	2	3	4
6. Расчетная исходная концентрация азота аммонийного в аэротенках	мг/л
7. Расчетная исходная концентрация азота нитратов в аэротенках	мг/л
8. Концентрация аммонийного азота на выходе из зоны нитрификации	мг/л	, принимается по заданию, или с учетом нитрификации при доочистке
9. Концентрация азота нитратного на выходе из зоны нитрификации	мг/л	принимается по заданию, или с учетом нитрификации при доочистке
10. Концентрация азота аммонийного в сточных водах на выходе из зоны денитрификации	мг/л	_, принимается при технико-экономическом обосновании (для курсового проекта рекомендуется принимать приблизительно равной по величине )
11. Концентрация азота нитратного в сточных водах на выходе из зоны денитрификации	мг/л	принимается при технико-экономическом обосновании (для курсового проекта рекомендуется принимать приблизительно равной по величине ), или необходимо выполнять условие:
12. Коэффициент рециркуляции иловой смеси
13. Концентрация азота нитратов в смеси сточных вод и рециркуляционных расходов, поступающих в зону денитрификации	мг/л
14. Удельная скорость денитрификации
15. Концентрация активного ила в аэротенках	г/л	а_і, рекомендуется назначать в пределах 1,5-3,0 г/л и на основе технико-экономических расчетов.
16. Зольность активного ила		s, принимается 0,3

Продолжение таблицы 4.7.

1	2	3	4
17.Продолжительность денитрификации	час
18. БПК_полн сточных вод после очистки в зоне денитрификации	мг/л
19. Прирост активного ила в денитрификаторе	мг/л
20. Удельная скорость роста нитрификаторов активного ила	сут^-1	, где: К_рН, коэффициент, который учитывает влияние рН (см. приложение 3) К_Т, коэффициент, который учитывает влияние температуры (см. приложение 3) К_ос, коэффициент, который учитывает влияние концентрации растворенного кислорода (см. приложение 3) К_с, коэффициент, который учитывает влияние токсичных компонентов, при их отсутствия К_с=1, при наличии см. [19] формула (60) или приложение 3. μ_max, максимальная скорость роста микроорганизмов нитрификаторов, принимается 1,77 сут^-1 [19] К_п, константа полунасыщения, принимается 25 мгN_ам/л [19]
21. Возраст активного ила при нитрификации, обеспечивающей остаточную концентрацию амм. азота, равную	сут
22. Удельная скорость окисления органических веществ в зоне нитрификации, соответствующая возрасту ила		, где:
		К_Е, энергетический физиологический коэффициент, равный 3,7 мг БПК_полн/(г ч) [19]
		К_р, физиологический коэффициент роста микроорганизмов активного ила, равный 864 мг БПК_полн/г [19]
23. Расчетная начальная БПК_полн сточных вод в зоне нитрификации	мг/л

Продолжение таблицы 4.7.

1	2	3	4
24. Фактическая скорость окисления органических веществ в зоне нитрификации		буквенное обозначение см. [2] формула (49); при обеспечении глубокой нитрификации ρ_max=70 мг БПК/(г ч), К_l = 65 мг/л, φ = 0,14, К₀ = 0,625 мг/л
25. Необходимая продолжительность аэрации в зоне нитрификации для обеспечения окисления органических веществ	час	, ρ принимается наименьшим из двух значений (см. срока 22 и 24)
26. Удельная скорость нитрификации
27.Продолжительность нитрификации	час
28. Принятая продолжительность очистки в зоне нитрификации	час	t_з.н., принимается наибольшая из значений t_atm и t_нитр
29. Расчетный расход сточных вод для определения объема аэротенков с предшествующей денитрификацией	м³/час	q_w, определяется как среднеарифметическое значение часовых расходов за период (t_ден+ t_з.н)∙(1+R); расходы выбираются подряд из табл. 1.1. указаний в часы максимального притока сточных вод
30. Объем зоны денитрификации	м³	W_ден = q_w t_ден·(1+R)
31. Объем зоны нитрификации	м³	W_нитр = qw t_з.н.·_·(1+R)
32. Общий объем аеротенку	м³	W=W_ден+W_нитр
33. Нагрузка на активный ил	мг/(г·сут)
34. Иловий индекс	см³/г	І , определяется по таблице 41 [2] исходя из нагрузки q_i
35. Количество секций аэротенков		n_аер, назначается согласно п. 6.150 [2] и в зависимости от суточного расхода
36. Объем одной секции аэротенков	м³	W₁= W/n_аер
37. Размеры секции аэротенков и количество коридоров	м	при назначении размеров секции можно ориентироваться на данные таблицы 27.7 [3], Н – глубина аеротенка, В – ширина коридора, L – длина аеротенка, n_к- количество коридоров	H= B= L= n_к =

Продолжение таблицы 4.7.

1	2	3	4
Расчет количества воздуха на пневматическую аэрацию
Зона денитрификации В зоне денитрификации необходимо обеспечить только перемешивание иловой смеси для исключения выпадения осадка и интенсификации масообмена. Это достигается с помощью механических мешалок или среднепузырчатой аэрацией небольшой интенсивности.
1. Выбранный тип аэраторов		Cреднепузырчатая аэрация, например, перфорированные трубы
2. Интенсивность аэрации	м³/(м²∙час)	І_ден, принимается минимальное значение интенсивности аэрации в аеротенке по таблице 43 [2]
3. Расход воздуха	м³/час
Зона нитрификации
1. Тип аэраторов		Рекомендуется назначать мелкопузырчатую аэрацию
2. Коэффициент, учитывающий тип аэратора		К₁_, принимается по п 6.157 [2], уточняется после определения площади аэрируемой зоны в части аэротенка, где размещается нитрификация
3. Глубина погружения аэраторов	м	h_a, принимается равной глубине аэротенка
4. Коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов		К_2,принимается по п 6.157 [2]
5. Среднемесячная температура сточных вод	⁰С	T_w,по задаче
6. Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод		К_т = 1+0,02·(T_w-20)
7. Коэффициент качества сточных вод		К₃, принимается по п 6.157 [2]
8. Растворимость кислорода в воде в зависимости от атмосферного давления и температуры	мг/л	С_Т, принимается по справочных данных
9. Растворимость кислорода в сточных водах	мг/л
10. Удельный расход кислорода	мгО₂/мгБПК	q_o, принимается равным 1,1

Продолжение таблицы 4.7.

1	2	3	4
11. Рабочая концентрация кислорода в аэротенке	мг/л	С₀, принимается 2-4 мг/л
12. Удельный расход воздуха	м³/м³
13. Расход воздуха на аэрацию в аэротенках	м³/час	Q_air = q_air·q_w∙(1+R)
14. Вид аэратора		для мелкопузырчатой аэрации по выбору могут быть фильтросные пластины, фильтросные трубы, аэраторы АКВА- ПРО-М, тканевие аэраторы и др.
15. Производительность аэратора	или	q_а, определяется по справочных данных (см. приложение 2)
16.Количество аэраторов	штук или м	n_а = Q_air/q_а
17. Площадь аэрируемой зоны аэротенков	м²	f_az, определяется с учетом п 6.157[2]
18. Уточненный коэффициент К₁		определяется по соотношению f_az/f_at по таблице 42 [2], f_at = W_нитр/(n_аер n_кор H)
19. Примечание		далее расчет повторяется от строки 2 до строки 13
20. Рабочая глубина аэротенков	м	Н, см. раньше назначенные размеры секций аэротенков
21. Продолжительность аэрации в зоне нитрификации	час	t_з.н. принимается по строке 28 предыдущей таблицы
22. Интенсивность аэрации	м³/(м²∙час)
23. Примечание		Если I_а > I_a,maxнеобходимо увеличить площадь аэротенков, если I_а < I_а,minнеобходимо увеличить расход воздуха. ( см. п. 6.157 [2]).
Расчет количества рециркулирующего и избыточного ила
1. Концентрация активного ила из вторичного отстойника	г/л	a_r, рекомендуется назначать при использовании для вторичного отстаивания: радиальных отстойников–5-6 г/л, вертикальных отстойников–4 г/л
2. Степень рециркуляции активного ила (внешняя рециркуляция)

Продолжение таблицы 4.7.

1	2	3	4
3. Степень рециркуляции иловой смеси из нитрификатора в денитрификатор (внутренняя рециркуляция)		R_вн=R - R_r
4. Расход рециркулирующего ила	м³/час	qr = R_r·q_w
5. Расход иловой смеси из нитрификатора в денитрификатор	м³/час	q_вн= R_вн·q_w
4. Прирост активного ила	мг/л	P_i =
5. Количество избыточного активного ила	м³/сут
5. Количество избыточного активного ила	м³/час	q_изб = Q_изб/24

4.8. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ

Таблица 4.8. Расчет биофильтров

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
Высоконагружаемые биологические фильтры а) Аэрофильтры
1. БПК_полн поступающих сточных вод	мг/л	L_en_,см. раздел 1.2., ( при интенсификации первичного отстаивания с учетом снижения БПК_полн при биокоагуляции (п 6.116. [2])
2. БПКполн очищенных сточных вод	мг/л	L_ex, принимается соответственно расчетам необходимой степени очистки (см. раздел 2.3.2), или по заданию
3. Коэффициент К_аf		К_аf = L_en/L_ex
4. Расчетная температура сточных вод	⁰С	Т_w, по заданию
5. Вид загрузки		Принимается согласно п 6.121 [2]
6. Рабочая высота биофильтров	м	H_af, принимается по п. 6.133 [2] с учетом К_аf по таблице38 [2]
7. Удельная расход воздуха	м³/м³	q_a, принимается по п. 6.133 [2]
8. Гидравлическая нагрузка		q_af, принимается по п. 6.133 и 6.134 [2]

Продолжение таблицы 4.8.

1	2	3	4
9. БПК_полнсмеси исходных и рециркулирующих очищенных сточных вод	мг/л	L_mix, принимается не более 300 мг/л (см. п. 6.132 [2]) и не более значение К_аf∙L_ex,где К_аf максимальное значение коэффициента из таблицы 42 [2] при температуре Т_w
10. Коэффициент рециркуляции очищенных сточных вод
11. Суточный расход сточных вод	м³/сут	Q_сут, принимается согласно разделу 1.1.
12. Площадь аэрофильтров	м²
13. Расход подаваемого в аэрофильтр воздуха	м³/ч
14. Тип вентиляторов, их производительность и количество		принимается по [21], и согласно п. 6.120 [2]


15. Количество аэрофильтров		n_af, принимается согласно п 6.124 [2]
16. Площадь одного аэрофильтра	м²	f_af,1= F_af/n_af
17. Размеры аэрофильтра в плане	м	при спринклерной системе орошения принимаются аэрофильтры прямоугольные в плане, при орошении реактивными оросителями – круглыми; размеры принимаются по величине f_af,1	В_af= L_af= или D_af=
б) Биофильтры с пластмассовой загрузкой
1. БПК_полн поступающих сточных вод	мг/л	L_en_,см. раздел 1.2., (при интенсификации первичного отстаивания с учетом снижения БПК_полн при биокоагуляции (п 6.116. [2]), но не более 250мг/л; если более, надо вводить рециркуляцию очищенной воды
2. БПКполн очищенных сточных вод	мг/л	L_ex, принимается соответственно расчетам необходимой степени очистки (см. раздел 2.3.2), или по задаче
3. Необходимый эффект очистки	%
4. Расчетная температура сточных вод	⁰С	Тw, по заданию
5. Вид загрузки		Принимается согласно п 6.138 [2]
6. Рабочая высота биофильтров	м	H_рf, принимается по п. 6.138 [2]
7. Вид аэрации		принимается согласно п 6.138 [2]

Продолжение таблицы 4.8.

1	2			3	4
8. Гидравлическая нагрузка				q_рf, принимается по п. 6.139 [2]
9. Оценка необходимости введения рециркуляции				Если БПК_полн сточных вод после механической очистки, включая интенсификацию первичного отстаивания, L_en,ф превышает 250 мг/л, необходимо вводить рециркуляцию
10. Коэффициент рециркуляции очищенных сточных вод
11. Суточный расход сточных вод	м³/сут			Q_сут, принимается согласно разделу 1.1.
12. Площадь биофильтров	м²			, если рециркуляция не нужна К_rcравняется нулю
13. Количество биофильтров				n_рf, принимается согласно п 6.124 [2]
14. Площадь одного биофильтра	м ²			f_рf,1=F_рf/n_рf
15. Размеры биофильтра в плане	м			при спринклерной системе орошения принимаются биофильтры прямоугольные в плане, при орошении реактивными оросителями – круглыми	В_рf= L_рf= или D_рf=
Расчет спринклерной системы орошения*
1. Свободный напор на головках спринклеров		м	Н_в, принимается 1,5 м и представляет с учетом потери напора 75% общего статического напора на головках спринклеров
2. Общий статический напор на головках спринклеров		м	Н_заг = Н_в/0,75
3. Площадь, орошаемая одним спринклером		м²	f_cпр, определяется по графику зависимости от Н_в и диаметра сопла спринклера (см. приложение 4)
4. Количество спринклеров		шт	n_cпр=F/f_cпр, где F – площадь биофильтра, м ²
5.Продолжительность наполнения дозировочного бака		мин	t_нап, принимается не менее 5 мин
6. Объем дозировочного бака		м³
Расчет реактивного орошения биофильтров
1. Количество радиальных труб оросителя			n_р.т., принимается 2,4 или 6

1	2	3	4
2. Количество оросителей		n_ор, принимается равной n_af или n_pf
3.Расчетный расход на одну радиальную трубу	л/с
4. Скорость воды в начале радиальной трубы	м/с	V_р.т., принимается равной 0,5 – 1,0 м/с
5. Диаметр радиальной трубы оросителя	мм
6. Диаметр оросителя	мм	D_ор = D_af (или D_pf) – 200
7. Диаметр отверстий на радиальных трубах	мм	d_отв, не менее 10 мм
8. Скорость выхода воды из отверстий	м/с	v_отв, принимается не менее 0,5 м/с
9. Количество отверстий на одной радиальной трубе
10. Модуль расхода	л/с	К, принимается в зависимости от диаметра радиальных труб (см. приложение 4)
11. Необходимый напор перед оросителем	м
12. Частота вращения оросителя	1/мин
13. Расстояние между двумя последними отверстиями	мм	а, вычисляется из формулы
14. Примечание		Расстояние от любого отверстия до оси оросителя можно определить по формуле: , где і – порядковый номер отверстия от оси оросителя

* Наиболее подробно расчеты спринклерной системы орошения приведен в справочнике проектировщика [3]. Такой расчет может выполняться по заданию руководителя проекта.

4.9. ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ

Вторичные отстойники рассчитываются по гидравлической нагрузке. Величина этой нагрузки определяется типом сооружений биологической очистки (аэротенки или биофильтры), после которых они устанавливаются.

Таблица 4.9. Расчет вторичных отстойников

Наименование величин	Один. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
Расчет вторичных отстойников после биофильтров
1. Гидравлическая крупность биологической пленки	мм/с	u_o_,принимается по п. 6.160 [2]
2. Тип отстойника		принимается по п. 6.57 [2]
3. Коэффициент использования объема		K_set, принимается по таблице 31 [2]
4. Нагрузка на поверхность вторичного отстойника		q_ssb=3,6∙К_set∙u_o
5. Расчетный расход	м³/час	- максим. часовой расход (из табл. 1.1. данных указаний)
6. Площадь отстойников	м²
7. Количество отстойников		n_ssb, принимается по п. 6.59 [2]
8. Площадь одного отстойника	м²	f_ssb=F_ssb/n_ssb;при минимальном количестве отстойников f_ssb=(1,2 – 1,3)∙f_ssb/n_ssb
9. Размеры в плане	м	для вертикальных и радиальных отстойников: диаметр отстойника ; для горизонтальных отстойников по f_ssb назначают ширину В и длину Н
10. Глубина отстойника	м	H_ssb_,принимается по таблице 31[2] с учетом типовых решений
11. Влажность осадка	%	P_ssb,принимается по п. 6.135 [2]
12. Количество осадка	м³/сут	, где N_Г - по БПК (см. раздел 1.3.)
Расчет вторичных отстойников после аэротенков
1. Тип отстойника		принимается по п. 6.57 [2]
2. Коэффициент использования объема зоны отстаивания		К_ss, принимается по п. 6.161 [2]
3. Глубина зоны отстаивания	м	Н_set, принимается по таблице 31 [2]

Продолжение таблицы 4.9.

1	2	3	4
4. Вынос активного ила из вторичных отстойников	мг/л	а_t, принимается по п 6.161 [2]
5. Иловый индекс	см³/г	І, принимается из расчета аэротенков
6. Нагрузка на поверхность вторичного отстойника
7. Расчетный расход	м³/час	- максим. часовой расход (из табл. 1.1. данных указаний)
8. Площадь отстойников	м²
9. Количество отстойников		n_ssа, принимается по п. 6.59 [2]
10. Площадь одного отстойника	м²	f_ssа=F_ssа/n_ssа;при минимальном количестве отстойников f_ssа=(1,2 – 1,3)∙f_ssа/n_ssа
11. Размеры в плане	м	для вертикальных и радиальных отстойников: диаметр отстойника ; для горизонтальных отстойников по f_ssа назначают ширину В и длину Н; окончательно размеры принимаются с учетом типовых решений
12. Глубина отстойника	м	H_ssа_,принимается по таблице 31[2] с учетом типовых решений

4.10. Сооружения для доочистки сточных вод

Условия, при которых нужна доочистка сточных вод, а также методы доочистки рассмотрены в разделе 3. Ниже приведена методика расчета биореакторов доочистки с волокнистой загрузкой (ершами), позволяющая не только снизить концентрацию взвешенных веществ, БПК, но и осуществлять нитрификацию. Расчеты других сооружений для доочистки приведены в литературных источниках [1-3, 12].

Таблица 4.10. Расчет биореакторов доочистки

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. Расчетный расход	м³/час	- максим. часовой расход (из табл. 1.1. данных указаний)
2. БПК_полн сточных вод, поступающих в биореакторы	мг/л	L_en,дооч, назначает равным БПК_полн сточных вод после полной биологической очистки

Продолжение таблицы 4.10.

1	2	3	4
3. БПК_полндоочищенных сточных вод	мг/л	L_ex,дооч, принимается соответственно расчетам необходимой степени очистки (см. раздел 2.3.2), или по заданию
4. Концентрация активного ила в биореакторе	г/л	а_і, по конструктивным соображениям рекомендуется назначать в пределах 2,5-3,0 г/л
5. Максимальная удельная скорость окисления органических веществ	мг/(г·час)	ρ_max,принимается 57,9 мг/(г·час) [20]
6. Константа, характеризующая свойства органических веществ	мг/л	К_l, принимается 34,5 мг/л [20]
7. Константа, характеризующая влияние кислорода	мг/л	К_0, принимается по таблице 40 [2]
8. Концентрация растворенного кислорода	мг/л	С₀, принимается по таблице 40 [2]
9. Коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила	л/г	φ, принимается 0,09 [20]
10 Зольность активного ила		s, принимается 0,35
11. Удельная скорость окисления органических веществ	мг/(г·час)
12.Продолжительность доочистки по БПК_полн	год

Далее пункты 13 - 17 выполняются, если при доочистке дополнительно требуется снижение концентрации аммонийного азота

13. Концентрация аммонийного азота в сточных водах, поступающих на доочистку	мг/л	, принимается равной концентрации аммонийного азота в сточных водах на выходе из аэротенка
14. Концентрация аммонийного азота в доочищенных сточных водах	мг/л	, принимается по расчетам необходимой степени очистки или по заданию.
15. Удельная скорость нитрификации	мг/(г·час)

16. Необходимая продолжительность нитрификации в биореакторе доочистки		час
17. Фактическая продолжительность доочистки		час		t_дооч, принимается самый большой из строки 12 и 16
18. Объем биореакторов доочистки		м³		W_дооч= ∙t_дооч
19. Количество секций биореакторов				n_дооч, принимается не менее двух
18. Объем секции биоректоров		м³		W_дооч,1= W_дооч/n_дооч
19. Размеры секции биореактора		м		Н_дооч – глубина назначает одинаковой с глубиной аэротенка; В_дооч – ширина назначает типовой ширине коридора аэротенка [3]; длина биореактора
20. Удельное количество ила на единице длины ерша		г/пог.м		а_уд,принимается на уровне 70 г/пог.м
21. Удельное количество ершей		пог.м/ м ³		l_уд.ерш=а_і1000/а_уд, но не более 45-50 пог.м/м³
22. Общее количество ершей		пог.г.		L_ерш=l_{уд. ерш}∙W_дооч
		т		G_ерш=L_ерш∙/10⁴
23. Удельная расход воздуха на аэрацию				q_уд, принимается равным 2 [20]
24. Расход воздуха на аэрацию		м³/час		Q_аэр= q_уд∙W_дооч
25. Удельная интенсивность барбатирования при регенерации ершей		л/(с∙м²)		І_барб, принимается равным 15 л/(с∙м²)
26. Расход воздуха на барбатирование		м³/ч		Q_барб= 3,6∙І_барб∙W_дооч,1/Н_дооч
Расчет межрегенерационного периода в работе биореакторов доочистки. Биореакторы посекционно периодически регенерируют путем барбатирования. Подачу воздуха осуществляют под насадку из ершей в течение 10 мин с последующим опорожнением секции сооружения
1. Степень распада активного ила в биореакторах			r, принимается на уровне 0,3 – 0,35 [20]
2.Межрегенера - ционый период	сут		а_уд – количество активного ила на одном пог. м. ерша 70 г/пог.м.

4.11. СМЕСИТЕЛИ, КОНТАКТНЫЕ РЕЗЕРВУАРЫ И ХЛОРАТОРНАЯ.

При проектровании технологии обеззараживания сточных вод хлором должно быть определено:

- необходимое для обеззараживания суточное количество активного хлора;

- максимальная часовая производительность хлораторной;

- марка и необходимое количество хлораторов и другого оборудования хлораторной.

При расчетах дозу активного хлора следует принимать:

- после механической очистки – 10г на 1 м³ осветленных сточных вод;

- после полной физико-химической или биологической очистки – 3г/м³;

- после неполной биологической очистки – 5г/м³.

При проектировании хлорного хозяйства очистных сооружений нужно руководствоваться требованиями раздела СНиП на проектирование внешних сетей и сооружений водоснабжения (СНиП 2.04.02-84). Хлорное хозяйство очистных сооружений должно обеспечивать возможность увеличения расчетной дозы хлора в 1,5 раза без изменения вместимости склада для реагентов [2]. Для смешивания сточной воды с хлором могут использоваться смесители любого типа [1,3,7,8].

Контактные резервуары проектируются на продолжительность пребывания, конструктивно выполняются как первичные отстойники, число резервуаров – не меньше двух. Продолжительность контакта хлора со сточной водой в резервуаре, отводных лотках и трубопроводах принадлежит принимать 30 мин.

Количество осадка, выпадающего в контактных резервуарах, следует принимать из расчета:

- на станциях механической очистки – 1,5 л/м³ сточных вод по максимальному притоку;

- на стациях полной биологической очистки в аеротенках соответственно – 0,5л/м³.

Влажность осадка, выпадающего в контактных резервуарах, – 98%.

4.12. ИЗМЕРИТЕЛИ РАСХОДЫ СТОЧНЫХ ВОД.

Измерение расходов сточных вод на очистных станциях может проводиться с помощью незатопленных водосливов с тонкой стенкой, треугольного равнобедренного водослива с тонкой стенкой, лотка Паршаля, лотка Вентури и т.п. Расходы рассчитываются по известным формулам гидравлики. Размеры лотка Паршаля и потери напора в нем устанавливаются в зависимости от расхода сточных вод [1,3].

4.13. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ ИЛА И СТАБИЛИЗАЦИИ ОСАДКА

Ниже приведены методики расчетов наиболее распространенных способов стабилизации осадков (сырого осадка и избыточного ила) канализационных очистных сооружений в аэробных (аэробные минерализаторы) и анаэробных (метантенки) условиях. При проектировании сооружений нужно обратить внимание на следующее. Перед подачей в метантенки избыточный активный ил необходимо обязательно уплотнять, перед подачей в аэробные минерализаторы уплотнение не обязательно. Однако Следует учесть, что осадок с уплотненным илом хуже обезвоживается, а концентрация сухого вещества смеси осадков в аэробном минерализаторе не должна превышать 20 г/л.

Таблица 4.11. Расчет гравитационных уплотнителей ила, установленных перед стабилизацией

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
1. Количество избыточного активного ила	м³/сут	Q_изб см. таблицу 4.6., или 4.7. раздел «Расчет количества рециркулирующего и избыточного ила»
2 Концентрация взвешенных веществ в избыточном иле	кг/м³	а_r, принимается как в рециркулирующем иле (см. расчет аэротенков).
3.Продолжительность уплотнения	час	t_упл, принимается по табл. 58 [2]
4. Общий объем уплотнителей	м³	W_упл= Q_изб∙t_упл
5. Тип уплотнителя		назначается в зависимости от количества избыточного ила
6. Количество уплотнителей		n_упл, назначается в зависимости от общего объема уплотнителей и объема типового сооружения, но не менее двух.
7. Объем одного уплотнителя	м³	W_упл,1=W_упл/n_упл
8. Размеры уплотнителя	м	для вертикальных и радиальных уплотнителей по объему одного сооружения назначается диаметр (d_упл) и глубина (Н_упл)	d_упл= Н_упл=
9. Фактический объем уплотнителя	м³
10. Влажность уплотненного ила	%	Р_упл, принимается по табл. 58 [2]
11. Количество уплотненного ила	м³/сут	Q_{изб.упл}= , γ_упл – плотность ила, 1 т/м³
12. Количество иловой воды	м³/сут	Q_и.в. = Q_изб – Q_{изб.упл}

Продолжение таблицы 4.11.

1		2	3	4
12. Восходящая скорость иловой воды	мм/с		≤ 01, определяется для вертикальных уплотнителей [2]. При не выполнении условия нужно увеличить диаметр или количество уплотнителей.

Таблица 4.12. Расчет сооружений для стабилизации осадков

Наименование величин	Един. измерения	Расчетная формула	Значение
1	2	3	4
Аэробные стабилизаторы и илоуплотнители стабилизированного осадка
1. Количество сырого осадка	м³/сут	Q_mud_,см. таблицу 4.4. строка 30
2. Влажность сырого осадка	%	P_mud, см. таблицу 4.4. строка 28
3. Количество избыточного активного ила	м³/сут	Q_изб см. таблицу 4.6., или 4.7. раздел «Расчет количества рециркулирующего и избыточного ила». Если предполагается предшествующее уплотнение ила за Q_изб необходимо брать Q_{изб,упл}(таблица 4.11)
4. Концентрация сухого вещества в аэробном стабилизаторе	г/л
5. Количество смеси осадков, поступающих в стабилизаторы	м³/сут	Если с_mix не более 20 г/л, Q_mix = Q_mud + Q_изб_,упл если более 20 мг/л необходимо отказаться от предшествующего уплотнения ила и Q_mix = Q_mud + Q_изб.
6.Продолжительность стабилизации	сут	t_стаб, принимается согласно пункту 6.365 [2]
7. Температура смеси осадков в стабилизаторе	оС	τ, по заданию
8. Температурный коэффициент		К_τ=1, если τ=20 ^оС; К_τ=1+0,1∙(20-τ),если τ < 20 ^оС; К_τ=1-0,05∙(τ-20), если τ > 20 ^оС (см. п. 6.365 [2])
9. Объем стабилизаторов	м³	W_стаб=Q_mix∙t_стаб∙К_τ
10. Количество секций стабилизаторов		n_стаб, принимается не менее 2-х
11. Размеры секции	м	Конструкция по типу коридорных аэротенков, при назначении размеров секции можно ориентироваться на данные таблицы 27.7 [3], Н – глубина стабилизатора, В – ширина коридора, L – длина стабилизатора, n_кор- количество коридоров	H= B= L= n_кор=

Продолжение таблицы 4.11.

1	2	3	4
12. Влажность смеси осадков, поступающих в стабилизаторы	%	Р_mix= 100-с_mix/10
13. Удельный расход воздуха	м³/час на м³ объема стабил.	q_воз, принимается по п 6.366 [2] в зависимости от влажности смеси осадков при интерполяции.
14. Интенсивность аэрации	м³/(м²∙час	І_аэр,принимается по п. 6.366 [2].
15. Расход воздуха	м³/ч	Q_воз, принимается самым большим из двух значений: 1) Q_воз= q_воз∙W_стаб; 2) Q_воз= І_аэр∙L∙B∙n_кор∙ n_стаб
16.Продолжительность уплотнения	час	t_упл, принимается по п. 6.367 [2]
17. Общий объем уплотнителей	м³	W_упл= Q _mix ∙t_упл/24
18. Тип уплотнителя		назначается от количества остаточного ила
19. Количество уплотнителей		n_упл, назначается в зависимости от общего объема уплотнителей и объема типового сооружения, но не менее двух.
20. Объем одного уплотнителя	м³	W_упл,1=W_упл/n_упл
21. Размеры уплотнителя	м	для вертикальных и радиальных уплотнителей по объему одного сооружения назначается диаметр (d_упл) и глубина (Н_упл)	d_упл= Н_упл=
22. Влажность уплотненного ила	%	Р_упл, принимается по п. 6.367 [2].
23. Количество сухого вещества сырого осадка, поступающего на стабилизацию	т/сут
24. Количество сухого вещества избыточного ила, поступающего на стабилизацию	т/сут
25. Зольность сырого осадка		s_с.о., принимается 0,25
26. Зольность активного ила		s_а.и., принимается 0,3
27. Количество беззольного вещества сырого осадка, поступающего на стабилизацию	т/сут
28. Количество беззольного вещества избыточного ила, поступающего на стабилизацию	т/сут

Продолжение таблицы 4.11.

1	2	3	4
29. Влажность стабилизированного ила	%
30. Количество уплотненного осадка	м³/сут
31.Количество иловой воды из уплотнителей	м³/сут	Q_и.в.= Q_mix - Q_упл
Метантенки
1. Количество сырого осадка	м³/сут	Q_mud_,см. таблицу 4.4. строка 30
2. Влажность сырого осадка	%	P_mud, см. таблицу 4.4. строка 28
3. Количество уплотненного активного ила	м³/сут	Q_{изб.упл}, см. таблицу 4.10 строка 11
4. Влажность уплотненного ила	%	Р_упл, см. таблицу 4.10 строка 10
5. Количество сырого осадка по сухому веществу	т/сут	G_mud=
6. Количество уплотненного ила по сухому веществу	т/сут	, γ_упл_,см. таблицу 4.10 строка 11.
7. Влажность смеси сырого осадка и уплотненного ила	%
8. Суточная доза загрузки метантенків	%	D, см. таблицу 59 [2]
9. Исходная концентрация ПАВ в сточной воде	мг/л	С_en^ПАВ , см. раздел 2.1.
10. Количество ПАВ в сыром осадке	мг/г сухого вещества	, см. таблицу 60 [2]
11. Количество ПАВ в избыточном иле	мг/г сухого вещества	, см. таблицу 60 [2]
12. Количество ПАВ в смеси сырого осадка и избыточного ила	мг/г сухого вещества	С_dt=
13. Предельно допустимая доза загрузки метантенков	%	D_lim, см. п. 6.351. [2]

Продолжение таблицы 4.11.

1	2	3	4
14. Суточная доза загрузки метантенков в зависимости от концентрации ПАВ	%
14. Расчетная суточная доза загрузки метантенков	%	D_расч, принимается наибольшей из строки 8 и 14
14. Объем метантенков	м³
15. Объем одного метантенка	м³	W_м1, назначается (можно по типовым решениям) [3]
16. Количество метантенков		n_м = W_м/W_{м1 ,}округляется до целого, но не менее двух
17. Зольность активного ила		s_а.и., принимается 0,3
18. Зольность сырого осадка		s_с.о., принимается 0,25
19. Беззольное вещество активного ила	т/сут
20. Беззольное вещество сырого осадка	т/сут
21. Предел распада беззольного вещества смеси осадков	%	см. п. 6.353 [2]
22. Распад беззольного вещества смеси осадков	%	R_r= R_lim- K_r∙D_расч,где K_r - коэффициент, зависящий от влажности смеси осадков (см. таблицу 61 [2])
23. Выход газа из метантенков	м³/сут	Г=R_r∙(
24. Объем газгольдеров	м³	, где t – время хранения газа в газгольдерах (см. п 6.359 [2])
25. Объем одного газгольдера	м ³	W_газ1. принимается по типовым проектам, указать диаметр [3]
26. Количество газгольдеров		n_газ = W_газ/W_газ1, округлить до целого

4.14. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКА

В настоящее время при обработке осадков для удаления избыточной влаги, как правило, применяется механическое обезвоживание. Иловые площадки обычно проектируются как аварийные сооружения на случай выхода из строя механического обезвоживания. В отдельных случаях (например, на очистных станциях небольшой производительности) иловые площадки могут проектироваться и как самостоятельные сооружения.

4.14.1. ИЛОВЫЕ ПЛОЩАДКИ

Количество осадка, поступающее на обезвоживание из метантенков на иловые площадки, принимается таким же, как и поступающее в метантенки. При подаче на иловые площадки осадка из двухъярусных отстойников, аэробных стабилизаторов с илоуплотнителями, двухступенчатых метантенков необходимо учитывать уменьшение количества осадка, за счет его распада и сгущения.

Нагрузка на иловые площадки, конструктивные и технологические параметры следует принимать в соответствии с указаниями СНиП 2.04.03 ‑ 85 (пп. 6.387. - 6.400)

Площадь илових площадок должна проверяться на зимнее намораживание. Продолжительность периода, на протяжении которого происходит намораживание, определяется числом дней в году со среднесуточной температурой ниже минус 10 ⁰С. Для намораживания допускается использовать до 30% площади илових площадок. Толщину намороженного слоя осадка допускается принимать на 0,1 м меньше высоты оградительного валика. Площадь аварийных мулових площадок определяется в соответствии с п. 6.386. [2].

4.14.2. СООРУЖЕНИЯ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ОСАДКА.

При механическом обезвоживании на вакуум фильтрах сброженного в анаэробных сооружениях осадка необходимо запроектировать сооружения для предварительной промывки и сгущения осадка, реагентное хозяйство для хранения, приготавливание рабочих растворов и дозирования реагентов, а также подобрать барабанные вакуум-фильтры со вспомогательным оборудованием [1‑ 3,7,8,13].

При обработке сырых осадков из первичных отстойников, а также сгущенного избыточного активного ила их промывка не предполагается. Для обезвоживания сырых осадков принадлежит предусматривать вакуум-фильтры со сходящим полотном [2,3,13].

В результате проведенных расчетов должно быть подобрано основное оборудование цеха механического обезвоживания осадка [3,14].

При обезвоживании осадков на фильтр-прессах их расчеты следует проводить на основе экспериментальных данных о дозах реагентов, удельной производительности, начальной и конечной влажности осадка [2,3,13].

При использовании для механического обезвоживания осадков центрифуг их производительность, эффективность задержания сухого вещества и влажность обезвоженных осадков следует принимать по СНиП 2.04.03‑85, способ обработки фугата при центрифугировании осадков принимается в зависимости от решения общей технологической схемы станции с учетом конкретных местных условий [2,3,13].

При проектировании механического обезвоживания осадков необходимо предусматривать аварийные иловые площадки (см. п. 6.386. [2]). Для складирования обезвоженных осадков нужно предусматривать открытые площадки, рассчитанные на 4 – 5-ти месячное хранение при высоте слоя 1,5 – 2 м.

В случае утилизации обезвоженных сырых осадков и активного ила необходимо предусмотреть их дегельминтизацию терморадиационным или другими методами [3,13,14].

5. ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ПЛАН ПЛОЩАДКИ И ВЫСОТНАЯ СХЕМА ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

5.1. КОМПОНОВКА И БЛАГОУСТРОЙСТВО ПЛОЩАДКИ ОЧИСтНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

Проектируемые очистные сооружения должны размещаться в пределах территории, план которой прилагается к заданию на курсовой проект. Генплан очистной станции выполняется в масштабе 1:500. В отдельных случаях при большой производительности станции возможное принятие масштаба 1:1000.

На генплан наносят очистные и вспомогательные сооружения, лотки и трубопроводы разного назначения, а также дороги, изгородь, зоны озеленения и др.

Расположение очистных сооружений в плане должно обеспечивать самотечное движение сточных вод при минимальном объеме земляных работ и по кратчайшим расстояниям между сооружениями. Сооружения должны размещаться по естественному уклону местности.

Одновременно с проектированием генерального плана площадки следует строить профили сооружений по движению воды и ила, что позволит, учитывая высотное расположение отдельных сооружений, правильно разместить их в плане, установить размеры выемок и насыпей и максимально использовать возможности рельефа местности.

При проектировании необходимо стремиться к симметричному размещению сооружений и сокращению путей движения воды и осадков. Рациональное использование территории достигается при условии, что основные сооружения вписываются в квадрат или близкий к нему прямоугольник.

Размещение сооружений, лотков и трубопроводов должно обеспечивать автоматическое распределение воды между отдельными сооружениями. Для равномерного распределения жидкости по сооружениям, кроме их симметричного расположения, используются распределительные чаши или камеры, аэрируемые каналы или другие устройства. Распределительные чаши или камеры обязательны перед отстойниками и метантенками с непрерывной загрузкой. Перед аэротенками в качестве распределительного устройства следует использовать аэрируемые каналы.

Сооружения должны размещаться как можно ближе одно от другого для сокращения длины коммуникаций и площади территории очистных сооружений. Целесообразно рассматривать при этом возможные варианты объединения сооружений, например, преаэраторов с первичными отстойниками, первичных и вторичных отстойников, с аэротенками и т.п.

При проектировании генплана необходимо учесть ширину проекции насыпей и выемок, которые выполняются в зависимости от вида грунта с уклоном от 1:1 до 1:1,5. Следует предусматривать также проходы и проезды между сооружениями и краями насыпей и выемок. Компоновка сооружений должна обеспечивать возможности строительства по очередям и расширение станции в случае увеличения притока сточных вод. Для расширения на генплане станции необходимо предусматривать резервные территории, на которых не следует размещать капитальные сооружения, здания и коммуникации.

В составе очистных сооружений должны быть предусмотрены устройства для выключения из работы, опорожнения и промывки сооружений и трубопроводов при их ремонте, очистке и т.д., а также трубопроводы или лотки для аварийного сброса сточной жидкости перед и после сооружений механической очистки.

Разрывы между отдельными сооружениями в плане при размещении их на одной площадке с относительно спокойным уклоном предварительно могут приниматься следующими:

- между группами одноименных сооружений – 2 – 3 м;

- между группами разноименных сооружений (с небольшими перепадами между ними) – 5 – 10 м;

- между сооружениями и иловыми площадками – 25 – 30 м.

Газгольдеры (при вместительности каждого менее 1000 м³) должны размещаться на расстоянии: 15 м от внутренних площадочных дорог; 20 м от производственных и подсобных зданий; 35 м от складов топлива; 65 м от жилых и общественных зданий, базисных складов топлива и от источников открытого огня. Разрыв между соседними газгольдерами принимается равным полусумме их диаметров.

Для правильной работы водомерных лотков следует учитывать то, что участок канала на расстоянии 15 м выше места установки лотка должен быть прямолинейным в плане.

Все здания и сооружения должны быть обеспечены подъездными дорогами и пешеходными дорожками. Ширина проезжей части дорог на очистных сооружениях принимается не менее 3,5 м при общей ширине с обочинами 5,5 м. Размеры площадок для разворота автомашин, должны назначаться не менее 12х12 м; закругления при соединении дорог должны быть не менее 8 м, считая по внутреннему радиусу.

Кроме основных производственных сооружений на территории станции размещаются вспомогательные и обслуживающие объекты: котельная, мастерские, насосные, воздуходувная, трансформаторные подстанции, склад хлора, проходная, административный корпус, лаборатории и др. Состав, количество и площади обслуживающих помещений устанавливаются в зависимости от производительности очистной станции и других факторов [2,3]. Целесообразно блокировать сооружения, например, насосные станции с хлораторной или воздуходувной станцией, гараж с мастерской или складскими помещениями и т.д. Вспомогательные сооружения рационально размещать по возможности в одном блоке.

При размещении вспомогательных сооружений в плане следует учитывать, что котельную уместно размещать в центре зоны обслуживания теплопотребителей, но не ближе 25 м от метантенков. Склад хлора должен размещаться с учетом максимальных разрывов между ним и ближайшими зданиями: от административных и бытовых зданий очистной станции не ближе 100м; от производственных зданий, в которых постоянно находится обслуживающий персонал, - 50м; от производственных зданий и сооружений, в которых обслуживающий персонал бывает периодически - 30 м.

На границе площадки очистных сооружений нужно предусмотреть посадку зеленой защитной зоны полосой 5-10м, а на самой площадке - озеленение дорог на всех свободных территориях.

Территория очистных сооружений должна быть ограждена изгородью высотой не меньше 1,2 м. Кроме этого, отдельные сооружения должны быть ограждены в соответствии с правилами техники безопасности [16].

5.2. СХЕМА ВЫСОТНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ОЧИСТНЫХ СООРУЖЕНИЙ (ПРОФИЛИ СООРУЖЕНИЙ ПО ДВИЖЕНИЮ ВОДЫ И ИЛА).

Для определения взаимного высотного расположения отдельных сооружений очистной станции составляются профили сооружений по движению воды и ила. Одновременно определяются размеры каналов и трубопроводов, связывающие эти сооружения и их уклоны.

Для составления профиля “по воде” путь движения ее по коммуникациям и сооружениям разбивается на расчетные участки по признаку постоянства расхода. Для построения профиля выбирается наиболее длинный путь движения воды. Длина каждого участки (в метрах) определяется по генплану очистных сооружений.

Полученные таким образом длины расчетных участков служат основой для построения профиля, горизонтальный масштаб которого принимается одинаковым с масштабом генплана, а вертикальный - 1:100.

При построении профиля сооружений по движению воды необходимо учитывать следующее. На сети каналов и трубопроводов, которые связывают отдельные сооружения очистной станции, есть диктующие точки, к которым относятся:

- распределительные чаши и камеры с незатопленными водосливами;

- сборные водосливы первичных и вторичных отстойников;

- измерители расходов воды, действующие по принципу незатопленных водосливов;

- водосливы стабилизаторы скорости воды в песколовках;

- оросительные системы биологических фильтров;

- свободные перепады между сооружениями, образующиеся при крутом рельефе местности и т.п.

В каждой диктующей точке принимается запас на свободный излив, равный 10-15 см и более при пропуске расчетного расхода сточных вод.

Гидравлические потери в системах каналов и трубопроводов целесообразно определять против течения жидкости, начиная с определения напора в диктующей точке.

При определении высотного размещения основных сооружений нужно обратить внимание на то, чтобы они опирались на естественный грунт. На подсыпке разрешается размещать решетки и песколовки.

Нужно стремиться к тому, чтобы объемы насыпей и выемок совпадали. Это обеспечивает сокращение работ по транспортировке грунта. С этой же целью сооружения, имеющие большую высоту (вертикальные отстойники, двухъярусные отстойники и др.), целесообразно размещать выше натурной поверхности земли на наполовину их глубины.

При определении высотного размещения основных сооружений учитывают расчетные потери напора в каждом из них, в каналах и трубопроводах по ходу движения сточных вод, ила осадков. Потери напора в отдельных сооружениях станции допускается принимать без специального расчетов (см. [1] стр.437, [3,8]).

Гидравлический расчет каналов и трубопроводов рекомедуется проводить по таблицам расчета канализационных сетей [15,17]. Определение размеров каналов, трубопроводов и гидравлических потерь в них проводится по максимальному секундному расходу сточных вод с коэффициентом 1,4 (СНиП 2.04.03-85, п. 6.14). Скорости потока рекомендуется принимать в пределах (м/с): для исходной сточной воды - 0,9÷1,0; для воды после песколовок - 0,7÷1,0; для осветленной воды - 0,6÷1,0; для очищенной воды - 0,5÷1,0. При расчетах открытых каналов рекомендуется принимать отношение глубины потока к ширине канала - 0,5÷0,75 м; запас от горизонта воды к бортам канала - 0,2÷0,3 м при него ширине до 1 м и 0,3÷0,4 м при ширине больше 1 м.

Кроме того, при проектировании самотечных прямоугольных каналов необходимо придерживаться слідующих рекомендаций.

На участках, подводящих воду к сооружениям, скорости должны оставаться постоянными или немного уменьшаться по мере уменьшения расхода (расход в каналах и трубопроводах может уменьшаться за счет его распределения по сооружениям). Наполнение при этом желательно сохранять более или менее постоянным или уменьшенным по течению жидкости за счет потерь напора на местные сопротивления. Поперечные сечения каналов должны меняться по возможности за счет уменьшением их ширины. На отводных от сооружений участках скорости по течению должны возрастать или оставаться постоянными. По мере увеличения расходов воды поперечные сечения отводных каналов могут увеличиваться как по глубине, так и по ширине.

При гидравлическом расчете коммуникаций важно правильно установить потери напора на местные сопротивления. Значение коэффициентов местных сопротивлений и расчетные формулы приводятся в различной справочной литературе по гидравлике.

При самотечном поступлении сточных вод на площадку очистных сооружений и известной отметке уровня воды в подводящем коллекторе построение профиля сооружений по движению воды целесообразно проводить в направлении движения воды, постепенно снижая уровень воды на величину потерь напора на каждом расчетном участке.

При подаче воды на очистные сооружения по напорному трубопроводу и в случаях, когда при самотечном поступлении воды перепад между отметкой воды в коллекторе и максимальным уровнем воды в реке небольшой, построение профиля следует начинать от выпуска сточных вод в направлении, противоположному движению сточных вод. Во всех случаях необходимо, чтобы истечение воды из оголовка выпуска происходило с напором не меньше 1,5-2,0 м.

При недостаточной разности отметок уровней воды в подводящем коллекторе и в реке необходимо предусмотреть строительство главной насосной станции на площадке очистных сооружений или в непосредственной близости от нее.

Под профилем “по воде” размещают таблицу основных данных в соответствии с ГОСТ 21.604-82.

Профиль “по илу” должен отображать высотную схему движения осадка от первичных отстойников к насосной станции сырого осадка, далее к метантенкам и от метантенков до иловых площадок. От иловых площадок должен быть построен профиль трубопровода дренажных вод до сброса их в приемную камеру очистных сооружений. Как и при построении профиля “по воде”, путь движения выбирается наиболее длинным. Под профилем “по илу” размещают такую же таблицу основных данных, как и под профилем “по воде”.

Следует стремиться к тому, чтобы сброженный в метантенках осадок на иловые площадки поступал под гидростатическим напором. Для этого метантенки устанавливают так, чтобы разность отметок уровня осадка в метантенках и уровня осадка в распределительном лотке наиболее отдаленной иловой площадки (или наиболее высоко расположенной) равнялась всем гидравлическим потерям на пути движения осадка плюс свободный напор на излив 1,0 м. Потери напора в коммуникациях метантенков допускается принимать ориентировочно равными 2 м.

Минимальный диаметр напорных илопроводов следует принимать равным 150 мм. Минимальные размеры иловых лотков принимают: на малых очистных станциях 250х250 мм, на средних и больших 300х300 и 400х400 мм. Нормальный режим работы открытых лотков обеспечивается при уклонах не менее 0,01.

Наименьшие расчетные скорости движения сырых и зброжених осадков, а также сгущенного активного ила в напорных илопроводах нужно принимать по СНиП 2.04.03-85, табл.17.

При построении профиля движения избыточного ила от вторичных отстойников до метантенков нужно разместить илоуплотнители, чтобы иловая вода из них могла поступать в канал перед аэротенками самотеком. Сгущенный избыточный активный ил насосной станцией должен перекачиватся по напорному трубопроводу в распределительную камеру метантенков.

При других технологических схемах обработки осадков на очистной станции профиль “по илу” составляется аналогичным образом в направлении движения осадков.

6. ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ОФОРМЛЕНИЮ ЧЕРТЕЖЕЙ И ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ К ПРОЕКТУ.

Графическая часть проекта выполняется на 2 листах формата 24 (А1) и включает генеральный план очистных сооружений, профили “по воде” и “по илу”, чертеж одного из сооружений очистной станции (в соответствии с заданием). Генплан очистных сооружений должен быть выполнен в соответствии с требованиями по оформлению генеральных планов [16].

На плане подземных коммуникаций нужно показать колодцы:

- на самотечных линиях - в местах поворота, присоединения других линий, изменения уклона;

- на напорных линиях - в местах установки запорной и другой арматуры.

На генплане должны быть указаны размеры основных сооружений (диаметр, ширина, длина) и расстояния между отдельными сооружениями и коммуникациями и так называемые “привязочные” размеры в метрах с точностью до двух знаков.

На листе с генпланом необходимо поместить таблицу условных обозначений и экспликацию сооружений. Обозначение трубопроводов и каналов должны отвечать действующим нормативам ГОСТ. Условное обозначение трубопровода в общем случае состоит из условного графического обозначения трубопровода (в виде линии) и буквенно-цифрового, которое характеризует его назначение и вид транспортируемой жидкости. Видимые участки проектируемого трубопровода обозначают сплошной линией, невидимые (подземные, в перекрытых каналах и т.п.) - штриховой линией такой же толщины.

Чертеж сооружения, наименование которого указано в задании, должен точно соответствовать результатам расчетов, генплану и профилям движения воды и осадков. Конструкция сооружения должна быть разработана с учетом современных достижений практики проектирования, строительства и эксплуатации очистных сооружений. На чертеже сооружения должны быть указаны основные размеры и отметки, а также уровни естественного грунта и обсыпки.

При выполнении графической части проекта следует обратить особое внимание на строгое соблюдение правил, установленных ГОСТ “Единая система конструкторской документации” (ЕСКД), “Система проектной документации для строительства” (СПДС).

Пояснительная записка к проекту должна включать следующие основные разделы.

Содержание.

Введение.

1. Расчетные расходы сточных вод.

2. Расчетные концентрации загрязнений сточных вод.

3. Необходимая степень очистки сточных вод.

4. Технологическая схема очистки сточных вод.

5. Расчеты основных сооружений.

6. Подсобные и вспомогательные здания и сооружения.

7. Литература.

Пояснительная записка должна содержать все данные, необходимые для обоснования принятых решений, и быть предельно краткой. Не следует включать в записку общие положения, которые не имеют прямого отношения к данному проекту.

При изложении текста пояснительной записки целесообразно использовать пассивные обороты речи типа “в проекте принята технология...”, “выбор типа отстойника сделан на основе...”, “принятое решение было вызвано необходимостью...” и т.п.

При использовании в проекте нормативных и других расчетных данных необходимо давать ссылку на литературный источник. Каждая ссылка должна иметь номер по списку литературного источника (в квадратных скобках), номер страницы или таблицы. При ссылке на строительные нормы и правила нужно указывать сокращенное название соответствующего раздела СНиП и номер пункта или таблицы. Не следует приводить ссылку на положение СНиП или другого литературного источника без указаний на то, что конкретно содержит данное положение.

Расчеты, приведенные в пояснительной записке, целесообразно представлять в следующей форме: записав в общем виде расчетную формулу, после знака равенства следует переписать эту формулу с численными значениями и записать ответ. Ниже должна быть дана разшифровка обозначений, которые входят в формулу, и указано из каких источников взяты их численные значения.

Особое внимание нужно обратить на обязательное и правильное написания размерностей величин.

В конце пояснительной записки должен быть приведен список литературных источников, на которые были ссылки в тексте.

ЛИТЕРАТУРА.

1. С.В.Яковлев, Я.А.Карелин, А.И.Жуков, С.К.Колобанов. Канализация. 5-е изд.,перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1975.

2. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. Нормы проектирования. - М.:Строиздат, 1986.

3. Канализация населенных мест и промышленных предприятий. Справочник проектировщика/ Под общ.ред. В.Н.Самохина. - 2-изд. перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1981. - 639с.

4. Санитарные правила и нормы охраны поверхностных вод от загрязнения. - М.: 1988. – 16 с.

5. И.Д.Родзиллер. Прогноз качества воды водоемов-приемников сточных вод. - М.: Стройиздат, 1984. – 263 с.

6. Н.Н.Лапшев. Расчеты выпусков сточных вод. - М.: Стройиздат, 1977. – 87 с.

7. Ю.М.Ласков, Ю.В.Воронов, В.И.Калицун. Примеры расчетов канализационных сооружений. Учебное пособие для вузов. - М.: Высшая школа, 1987. – 232 с.

8. А.А.Василенко. Водоотведение. Курсовое проектирование. - К.: Высшая шк., 1988. – 256 с.

9. О.П.Синев. Интенсификация биологической очистки сточных вод. - К.: Техника, 1983. – 110 с.

10. О.П.Синев, А.И.Мацнев, А.П.Игнатенко. Реконструкция и расширение очистных сооружений. - К.: Строитель, 1981. – 44 с.

11. С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов. Биологические фильтры. - 2-е изд., переработанное и дополненное. - М: Стройиздат, 1982. – 120 с.

12. Н.А.Лукиных, В.Л.Липман, В.П.Криштул. Методы доочистки сточных вод. - М.: Стройиздат, 1976. – 156 с.

13. И.С.Туровский. Обработка осадков сточных вод. - 2-изд., переработанное и дополненное. - М.: Стройиздат, 1982. – 223 с.

14. Оборудование водопроводно-канализационных сооружений/ - А.С.Москвитин, В.А.Москвитин, Г. Г.Мирончик, Р.Г.Шапиро. Под ред. А.С.Москвитина. - М.: Стройиздат, 1979. – 430 с.

15. А.А.Лукиных, М.А.Лукиных. Таблицы для гидравлического расчета канализационных сетей и дюкеров по формуле акад. Н.Н.Павловского. - 4-е изд., - М.: Стройиздат, 1974.

16. СНиП П-89-80. Генеральные планы промышленных предприятий. - М.: Стройиздат, 1981. – 33 с.

17. Справочник по гидравлическим расчетам/ Под. ред. П.Г.Киселева. М: Энергоиздат, 1974.

18. С.В.Яковлев, Ю.В.Воронов. Водоотведение и очистка сточных вод/Учебник для вузов: - М.: АСВ.2002 – 704 с.

19. Проектирование сооружений для очистки сточных вод/Всесоюз. комплекс. н.-и. и конструкт.-технолог. ин-т водоснабжения, канализации, гидротехн. сооружений и инж. геологии. - М.: Стройиздат, 1990. -192 с.

20. Куликов Н.И., Зотов Н.И. Биологическая очистка сточных вод сообществом свободно плавающих и прикрепленных микроорганизмов. Макеевка: Макиси, 1990. -57 с.

Приложение 1.

Характеристика решеток и сит [18]

Параметр	Тип решетки (сита)*
Параметр	МГ	РМН	RS-16	RS-35	РДГ	РСФ-01	СЗС
Ширина решетки, мм	2100	2100	1200	1900	1200	1455	3000
Ширина фильтрующей части, мм	810	728; 810	850	1500	950	950	2560
Высота от дна, мм	4500	4500	3300	3500	2500	3252	3000
Длина, мм	2600	2660	1800	1800	1800	1480	6680
Высота выгрузки от пола, мм	900	900	450	450	1500	2070	800
Максимальная глубина канала, мм	3000	3000	1000	3000	1000	1000	4200
Ширина прозоров, мм	16; 12	10; 6	5	3	10	4	1,4
Толщина фильтрующих пластин, мм	10	10	3	3	10	3
Масса, кг	4500	3750	900	4300	2100	2400
Максимальный уровень жидкости перед решеткой, мм	2000	2000	600	2000	600	600	3000
Мощность электродвигателя, квт	1,5	0,75	1,1	4,0	0,85	1,5	1,5

*МГ – механические грабли;

РМН – решетки механизированные наклонные;

RS – решетки ступенчатые механические фирмы «NЕVA»

РДГ решетки дуговые гидравлические;

РСФ-01 – решетки ступенчатые механические;

СЗС – плоское щелевое сито.

Максимальная пропускная способность решеток может быть рассчитана по ширине фильтрующей части решетки, максимальному уровню жидкости перед решеткой, ширине прозоров и толщине фильтрующих пластин (стрежней), скорости движения жидкости между пластинами - 1 м/с. Ориентировочные данные по максимальной пропускной способности приведены ниже

Максимальная пропускная способность решеток и сит

Параметр	Тип решетки
Параметр	МГ	РМН	RS-16	RS-35	РДГ	РСФ-01
Максимальная пропускная способность, м³/час	3750; 2600	2600; 2160	1100	5400	1000	1170
Количество прозоров	31; 37	37; 51	106	250	48	136

Приложение 2

Характеристика аэраторов

Вид аэратора	Эскиз	Способ монтажа	Производительность
1	2	3	4
Фильтросная пластина	Размеры в мм	Монтируются в каналах или коробах	На единицу площади аэратора 60-80 м³/(м²∙час)
Аэраторы АКВА- ПРО-М (ЭКОТОН)	L – длина аэратора, (975 мм и 1950 мм)	Соединяются с помощью металлических муфт, монтируются на бетонных пригрузах	Оптимальная расход воздуха на 1 пог.м аэратора – 12-16 м³/час
Тканевие аэраторы		Монтируются на патрубках, закрепление с помощью хомутов	Оптимальная расход воздуха на 1 пог.м аэратора – 10-15 м³/час

Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 752; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!