Технико-экономическое обоснование - Проектирование очистных сооружений с биологической очисткой городских сточных вод

Цель проекта - проектирование очистных сооружений с биологической очисткой (первичные отстойники) для городских сточных вод. Географическое расположение станции с биологической очисткой - Челябинская область. Климат умеренно континентальный. °.

Для решения поставленной цели необходимо выбрать тип проектируемого отстойника.

Сточные воды, освобожденные в песколовках от песка и крупных минеральных взвешенных частиц, направляются в первичные отстойники, которые предназначены для задержания гораздо более мелких взвесей. Отстаивание основано на способности грубодисперсных нерастворенных примесей оседать па дно отстойника под действием гравитационной силы и всплывать на его поверхность под действием архимедовой.

В зависимости от назначения отстойников, в технологической схеме очистных сооружений они подразделяются на первичные и вторичные. Первичными называются отстойники, входящие в состав сооружений механической очистки, а вторичными -- отстойники, устраиваемые в составе сооружений биологической очистки для отделения активного ила от биологически очищенных сточных вод.

Обычно на сооружениях устанавливаются одинаковые конструкции первичных и вторичных отстойников, которые различаются, как правило, только объемом, поскольку у вторичных он предусматривается несколько большим, так как осадок, в виде уплотненного активного ила, более чувствителен к гидравлическим перегрузкам, чем сырой осадок. На сооружениях очистки сточных вод применяется в основном четыре типа отстойников: вертикальные, радиальные, горизонтальные и двухъярусные. Двухъярусные отстойники устанавливаются на очистных сооружениях небольшой производительности, они предназначены для гравитационного отстаивания нерастворимых примесей и сбраживания сырого осадка.

По направлению движения основного потока воды в отстойниках они делятся на два основных типа: горизонтальные (разновидностью горизонтальных являются радиальные отстойники) и вертикальные.

В горизонтальных отстойниках поток сточных вод подается и направляется горизонтально, в радиальных сточные воды по трубе снизу направляются наверх в центр отстойника и распределяются от центра к периферии также горизонтально, а в вертикальных -- сточные воды подаются сверху вниз и поднимаются к водопереливу сложными вертикальными потоками.

Горизонтальный отстойник представляет собой прямоугольный железобетонный резервуар, состоящий из нескольких отделений. Количество отделений или отстойников рекомендуется не менее двух, чтобы был резерв при ремонте и возможность поочередного использования при снижении нагрузок.

Горизонтальные отстойники широко распространены на очистных сооружениях различной производительности, их рекомендуется применять для осветления сточных вод объемом свыше 15 тыс. м3/сутки, и они хорошо зарекомендовали себя па сооружениях большой производительности.

Принцип действия горизонтального отстойника представлен в приложении А.

В горизонтальный отстойник сточные воды по подводящему лотку поступают в торцевую часть через ряд отверстий, окна и т. п. Для гашения скорости потока и равномерного его распределения на впуске в отстойнике устанавливается распределительное устройство или жестко закрепленная доска, которая обычно располагается над первым приямком. Иногда дополнительно с той же целью используются решетчатые щиты, которые располагаются сразу за погруженной доской. Затем вода поступает в отстойную часть и перемещается с очень малой скоростью (необходимо, чтобы поддерживались скорости горизонтального движения ниже скоростей гравитационного отстаивания), затем отводится через выпускной водослив в сборный лоток у противоположной торцевой стенки отстойника. В начале горизонтального отстойника, где выпадает большее количество осадка, размещают один или несколько приямков, объем которых зависит от конструкции отстойников и способов удаления ила. Приямки могут быть расположены в начале и конце отстойника, а осевшие частицы сгребаются в них с помощью скребков, совершающих поступательные движения от одного приямка к другому. Применяются скребковые механизмы разных типов: цепные, тележечные.

Плавающие вещества собираются скребковым механизмом при обратном ходе и удаляются через поворотную трубу с щелевидными прорезями или верхний ряд скребков выступает над поверхностью воды, сгребая всплывшие частицы к специальному желобу, расположенному перед выпускным водосливом, и оттуда в колодцы илопровода.

Сырой осадок, как правило, хорошо переносит анаэробные условия (в отличие от активного ила во вторичных отстойниках), поэтому непрерывная работа скребков и отгрузка осадка не требуется. Скребки в первичных отстойниках включают периодически за 1-1,5 ч до выгрузки осадка, а выключают перед началом выгрузки. Осадок периодически (2-3 раза в сутки) откачивают. Диаметр иловых труб по расчету -- не менее 200 мм. Осадок удаляется погружными насосами, гидроэлеваторами и эрлифтами. Объем иловой части отстойников принимают равным двухсуточному объему выпадающего осадка (при механизированном удалении осадка объем иловой части можно принимать равным восьмичасовому объему выпадающего осадка).

Отношение длины отстойника к его ширине равно от 3 : 1 до 5 : 1 при глубине слоя жидкости от 2,0 до 2,5 м. Днище отстойника слегка наклонено к иловому приямку, уклон зависит от типа скребкового устройства и не должен быть менее 0,01.

Горизонтальные отстойники относятся к наиболее эффективным конструкциям, так как в них создаются очень благоприятные гидродинамические условия для осаждения взвешенных веществ. Удовлетворительно работающие горизонтальные отстойники задерживают до 60 % нерастворимых примесей. Кроме того, прямоугольные конструкции этих отстойников занимают меньшую площадь, чем круглые. Но у горизонтальных отстойников есть ряд недостатков: высокая стоимость монтажа; скребковый механизм имеет несколько опор и много движущихся частей, что приводит к поломке (наиболее уязвимы цепи); малая длина водослива, что создает гидравлические перегрузки в торцовых частях отстойника. По этой причине для горизонтальных отстойников очень важна равномерность впуска и выпуска сточных вод. Впуск сточных вод иногда сложно отрегулировать, так как погруженная доска жестко крепится. Иногда она закреплена слишком низко, в результате чего поступающие сточные воды направляются резко вниз к приямку и вымывают из него осадок. В этом случае доску следует поднять и закрепить на нужной высоте. В отстойной части поток сточных вод должен направляться по центру отстойника, в случае его отклонения также требуется регулировка положения погруженной доски или установка решетчатых щитов.

Кромка водослива сборного лотка горизонтального отстойника должна быть установлена строго горизонтально. Отклонение отметок гребня водослива от горизонтали допускается не более ±1 мм. Это требование относится и к круглым отстойникам по всему периметру перелива и на первый взгляд кажется чрезмерно жестким, однако оно обусловлено необходимостью соблюдения горизонтальности потоков для эффективного гравитационного отстаивания взвешенных частиц.

Снижение гидравлической нагрузки на водосливах влияет на структуру потока воды в отстойниках и на вынос взвешенных веществ из них. Поэтому поперек отстойника помещается несколько двусторонних переливов или увеличивается длина сборного лотка и водослива вдоль боковых стен отстойника.

Объемы горизонтальных отстойников используются не полностью за счет того, что скребки не доходят до торцовых стен, что способствует также образованию зон залежей осадка и его всплыванию за счет брожения в первичных отстойниках или загнивания ила во вторичных. Лучшее решение этой проблемы -- устройство преаэрации на входе в горизонтальный отстойник, что позволит ликвидировать залежи осадка и улучшить агломерацию взвешенных частиц, поступающих в отстойник. Ликвидировать залежи, образующиеся на выходе из отстойника в углах и вдоль боковых стен отстойников, куда не достают скребки, можно только вручную при помощи шеста с металлической метелкой.

Исходные данные при проектировании очистных сооружений с биологической очисткой:

    1. Число жителей города - 20 тыс. чел. 2. Норма водоотведения - 200 л/чел. в сутки 3. Расход промышленных стоков 1,95 тыс. м3/сут 4. Объем сточных вод - 5950 м3/сут 5. Состав вод:
      -хозяйственно - бытовые сточные воды - 67% по объему; -производственные сточные воды - 33% по объему.
    6. Концентрация взвешенных веществ, поступающих в сточной воде - 250мг/л 7. БПКПолн - 300мг/л 8. Иловый индекс 100 см3/г (1г активного ила соответствует 100 см3.) 9. Доза в аэротенке - 2г/дм3 10. Необходимая степень очистки сточных вод перед их выпуском в водоем:
      -взвешенные вещества - 12,1 мг/дм3; -БПКПолн - 2,8 мг/л.
    11. Утилизация осадков сточных вод предусматривается в цехе механического обезвоживания, на случай аварии предусмотрены иловые карты.

Похожие статьи




Технико-экономическое обоснование - Проектирование очистных сооружений с биологической очисткой городских сточных вод

Предыдущая | Следующая