Определение средних концентраций загрязнений общего стока

Определение средних концентраций загрязнений общего стокаВ проекте рассматривается случай совместной очистки сточных вод города и промышленных предприятий. Концентрация загрязнений по взвешенным веществам и БПКполн для бытовых сточных вод определяется по формуле:С = a*1000/q, (1)где С - концентрация загрязнений, мг/л; а - количество загрязнений на одного жителя, г/сут, (для взвешенных веществ а=65 г/сут, для БПКполн = 40 г/сут); q - норма водоотведения на 1 жителя, л/сут.Свз в-ва=65*1000/280=232,14 мг/л.СБПКполн=40*1000/280=142,86 мг/л.Концентрация загрязнений сточных вод от промышленных предприятий принимается по данным справочника. На территории города расположены 2 предприятия: мясокомбинат и автотранспортное предприятие. Мясокомбинат, обычно, состоит из нескольких предприятий: база предубойного содержания скота, мясо-жировой корпус, мясоперерабатывающий корпус и несколько вспомогательных цехов (шкурополосочных цех, каныжное отделение и т.д.).Таблица 1Характеристика сточных вод отдельных цехов мясокомбината, сбрасываемых в сетьПоказателиМясо-жировой корпусМясо-перерабатывающийцехБаза предубойного содержанияШкурополосочный цехКаныжное отделениеСанитарная бойняПункт дезинфекцииИтогоКонцентрация ЗВ, мг/л-взвешенные вещества250013003000-23002500300014600БПКполн. мг О2/л200016001000100017002000220011500 Для локальной очистки сточных вод используют решетки и песколовки, центральную жироловушку, флотационные установки. Такой комплекс обеспечивает эффект очистки вод в среднем до 80 -85 %. Концентрация взвешенных веществ с учетом локальной очистки составит:14600-85%=2190 мг/л.БПКполн:11500-80%=2300 мг/л.Концентрация взвешенных веществ в сточных водах автотранспортного предприятия варьируется от 700 до 2500 мг/л. БПКполн – 80 мг О2/л. Средние концентрации загрязнений общего стока определяются для любого из ингредиентов по формуле:Сеп =СбQб+СпрQпр+СнQн+СгQгQб+Qпр+Qн+Qг+Qпрб, (2)где Сеп - средняя концентрация загрязнений в общем стоке, мг/л; Сб, Сн - концентрация загрязнений в бытовых сточных водах канализованных и неканализованных районов, мг/л; Спр, Сг - концентрация загрязнений в стоках предприятий и гаражей, мг/л; Qб, Qн - расход бытовых сточных вод канализованных и неканализованных районов, м3/сут; Qпр, Qz - расход сточных вод предприятий и гаражей, м3/сут; Qб пр - расход бытовых сточных вод на промышленных предприятиях, м3/сут. Расход Qб включает сумму расходов с жилой застройки и сосредоточенных расходов от бань, прачечных, школ и больниц:Qб = 55000+ 400+200+350= 55950 м3/сут. Сеп (вз в-ва)=232,14*55950+2190*900+1500*15055950+900+150=266,4 мг/л.Сеп (БПКполн)=142,86*55950+2300*900+80*15055950+900+150=176,75 мг/л.Определение приведенного числа жителейРасчетные формулы:Nпр = N + Nф,Nф=СпрQпр /a ,где Nпр - приведенное число жителей; N - фактическое население города (за отсутствием данных примем 150000 чел.); Nф - число жителей, эквивалентное загрязнению промышленных стоков; СпрQпр - сумма произведений концентраций одноименных загрязнений на соответствующие расходы промышленных сточных вод.Эквивалентное число жителей по взвешенным веществам и БПКполн равно:Nф в.в =(2190*900+1500*150)/65 = 33785 чел., Nф БПК= (2300*900+80*150)/40 =52050 чел. Тогда приведенное число жителей составит:Nпр в.в = 150000+33785= 183785 чел., Nпр БПК = 150000+13238 =202050 чел.Определение коэффициента смешения или кратности разбавления сточных вод водой водоема Для учета расхода реки, участвующего в разбавлении, определяют коэффициент смешения по формулам Фролова - Радзиллера в следующей последовательности: Lф/Lпр, (7)E VсрHcр/200, (8) 3E/q, (9) е-а3Lф ,(10)а=1-β1+Qqβ, (11)где а - коэффициент смешения; Q - наименьший среднемесячный расход воды в год 95%-ной обеспеченности в створе реки у места выпуска, м3/с; q - средний расход вод, сбрасываемых в водоем, м3/с (всего расход вод составил 57000 м3/сут=0,66 м3/с); φ - коэффициент извилистости реки; Lф - расстояние по фарватеру реки от выпуска до расчетного створа, м; Lnp - то же по прямой, м; Е- коэффициент турбулентной диффузии; Vcp - средняя скорость воды в водоеме на участке между выпуском сточных вод и расчетным створом, м/с; Нср - средняя глубина водоема на этом же участке, м;ξ - коэффициент, зависящий от места выпуска сточных вод в водоем: при выпуске 33 е5ак3 импаек54у3 ξ = 1,5; е =2,72 - основание натуральных логарифмов. 2500/2000=1,25;E 0,12*1,5/200=0,0009; 1,25*1,5*30,0009/0,66=0,2 м3/с; е-0,232500=0,07.а=1-0,071+10,50,66*0,07=0,44.Определение необходимой степени очистки сточных водПредельно допустимое содержание взвешенных веществ в спускаемых в водоем сточных водах определяют по формуле:m=p(aQq+1)+b,где а - коэффициент смешения; р - допустимое санитарными нормами увеличение содержания взвешенных веществ в водоеме после спуска сточных вод, мг/л; О - наименьший среднемесячный расход воды в водоеме 95%-ной обеспеченности, м3/с; q - расход сточных вод, м3/с; b - содержание взвесей в водоеме до спуска сточных вод, мг/л.m=0,25*(0,44*10,50,66+1)+8,5=10,5 мг/л.Эффект необходимой очистки определяется в процентах по формуле:Э=Сеп-mСеп*100,где Сеп - средняя концентрация взвешенных веществ в сточной воде до очистки, мг/л.Э=266,4 -10,5266,4 *100=96 %.Расчет необходимой степени очистки сточных вод по БПКполн производится в следующей последовательности:Lex=aQq*10-K1tLnд-Lp*10-K2t+Lnд10-K1t,где Lnд- предельно допустимая БПКполн смеси речной и сточной воды в расчётном створе, мг О2/л, принимается по табл. 1; Lp – БПКполн, речной воды до места выпуска сточных вод, мг О2/л; К1, К2 - константы скорости потребления кислорода сточной и речной водой, сут-1 ; t - время перемещения сточных вод и воды водоема от места выпуска до расчетного створа, t = Lф/Vср=2500/(0,12* 86400)= 0,24 сут.Lex=0,44*10,50,66*10-0,11*0,24*3-2,1*10-0,2*0,24+310-0,11*0,24=11,5 мг О2/л.Э=176,75 -11,5176,75 *100=93 %.Определение степени очистки сточных вод по растворенному кислороду. Расчет по указанному показателю производится без учета реаэрации и с учетом реаэрации. Расчет без учета реаэрации водоема производится по уравнению:Lex’=2,5*0,44*10,50,66*7-0,4*2,1-4-40,4=27,8 мг О2/л.Э=176,75-27,8176,75*100=84 %.Расчет степени очистки сточных вод по потреблению растворенного кислорода с учетом реаэрации можно не проводить при условии Lex' > Lex что и получилось в нашем примере (27,8>11,5 мг/л).Выбор метода очистки сточных вод и состава сооруженийСтепень очистки сточных вод по различным показателям получилась равной: по взвешенным веществам 10,5 мг/л или 96 %; по БПКполн 11,5 мг/л или 93 %;по кислороду без учета аэрации 27,8 мг/л или 84 %.Таким образом, по проектированию принимается полная биологическая очистка, а также доочистка сточных вод. Состав сооружений (схема представлена на рис. 1):1. Механическая очистка: решетки, аэрируемая песколовки, первичные радиальные отстойники.2. Биологическая очистка: аэротенки, вторичные радиальные отстойники.3. Обеззараживание: контактный резервуар, лоток Паршаля, хлораторная.4. Сооружения для обработки осадка: илоуплотнитель вертикального типа, аэробный стабилизатор (метантенк), пресс-фильтр.Расчёт сооружения для механической очистки сточных вод6.1 Расчёт приемной камерыПриемная камера предназначена для приема сточных вод, поступающих на очистные сооружения канализации, гашение скорости потока жидкости и сопряжения трубопроводов с открытым лотком. Приемная камера распределяет поток сточной жидкости по решеткам.Принимаем приемную камеру:Диаметр трубопровода 800 мм.Марка приемной камеры ПК-2-800.Размеры камеры А*В*Н: 1600*2500*1600 мм.6.2. Расчет решетокРасчет решеток производится на максимальную подачу сточных вод (660*1,4=924 л/с). Решетки рекомендуются с прозором не более 16 мм, со стержнями прямоугольной формы или решетки-дробилки. Резервные решетки устанавливают в зависимости от числа рабочих: при числе рабочих решеток до трех включительно - одну резервную решетку; при числе рабочих более трёх -две резервные. Определяем количество отбросов, снимаемых с решеток при прозоре 16 мм, по формуле:Wom=а*Nпрв.в365*1000,где Wom - количество отбросов, снимаемых с решетки, л в год на 1 чел.; а= 8 л/(чел*год) – количество отбросов в расчете на одного жителя, снимаемых с решёток с шириной прозоров 16-20 мм;Nпр в.в - приведенное число жителей по взвешенным веществам, чел.Wom=8*183785365*1000=4,03 м3/сут.При количестве отбросов более 0,1 м3/сут предусматривается механизированная очистка решеток. При механизированных решетках следует предусматривать установку дробилок для измельчения отбросов и подачи измельченной массы в сточные воды перед решетками или направлять их для совместной обработки с осадками очистных сооружений.Общая ширина решётки определяется по формуле:Bp = S(n – 1) + bn, м,где S – толщина стержней. Наиболее употребляемые прутья прямоугольного сечения с закруглёнными углами размером 860 мм, т. е. S = 0,008;b – ширина прозоров между стержнями 16 мм = 0,016 м; n – число прозоров решётки, определяемое по формуле:n=qmaxbhpVp,hp - высота слоя воды перед решеткой (hp =0,9), м; Vp - скорость течения воды в прозорах решетки, принимается от 0,8 до 1 м/с.n=9240,016*0,9*1*1000=64 шт. Bp = 0,008*(64 – 1)+0,016*64=1,53 м.Принимаем по приложению 8 механизированную решетку МГ12Т с размерами ВxН = 1600 х 2000, ширина канала в месте установки решетки А= 1790 мм с радиусом поворота решетки R= 2850 мм.Проверяем среднюю скорость в камере перед решеткой Vк = qmax/Bphp = 0,924/(1,53*0,9) = 0,67 м/с. Так как Vк > 0,4 м/с, то в уширенной части камеры заиливание происходить не будетОбщая строительная длина решётки определяется по формуле:Lк = 1 + к + 2+3+4,где 1 – длина уширения при входе лотка в камеру, м, определяемая по формуле:1 = Вр-Вл2tanα=0,73 м. а - угол уширения, обычно принимается 20°; lК - запас на конструктивные габариты самой решетки (принимают от 0,2 до 0,3), м; l2 - горизонтальная проекция решётки, м, принимаем равной радиусу поворота решетки;l3 = 1,0 м, принимаем конструктивно; l4 - длина сужения за решеткой, м; l4 = l1/2 = 0,73/2 = 0,36 м.Lк =0,73+0,2+2,85+1+0,36=5,14 м. Определяем высоту камеры решетки:Hк=hp+∑h+hб,где hp - высота слоя воды перед решёткой, м;∑h - потери напора во всех узлах камеры решетки, м;hб - высота бортов камеры решетки, принимаемая конструктивно 0,5 м.Потери напора в решетке определяются по формуле:h = ξ*(V 2 /2g)K,где К - коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора в действующей решётке по сравнению с новой, К = 3; ξ - коэффициент местного сопротивления решетки: ξ =β(S/b) ¾*sinφ;β - коэффициент, зависящий от формы стержней решетки, для рекомендуемых прямоугольных стержней β = 2,42;φ - угол наклона решетки к горизонту, рекомендуется 60. ξ = 2,42(0,008/0,016) 3/4 *0,85 = 0,83; h = 0,83*(12/(2*9,81)*3=0,13 м. Кроме потерь в собственно решётке имеются местные потери при повороте, расширении потока жидкости при входе в камеру решетки, сужении потока и его поворотах на выходе из камеры решетки. Эти потери определяют по известным формулам гидравлики. Условно принимаем потери до решетки равными 10 см и в канале после решетки 10 см. Общие потери в камере решетки ∑h = 0,33 м. Нк = 0,9 + 0,33 + 0,5= 1,73 м.Влажность отбросов составляет Р0 = 80 %, плотность ρ = 750 кг/м3, коэффициент часовой неравномерности образования К=2. Тогда масса отбросов составит: Р = Wотρ /1000 = 4,03*750/1000 = 3,023 т/сут,За час снимается: Рч = (Р/24)*К = (3,023/24)*2 = 0,252 т/ч = 252 кг/ч.Для дробления отбросов в здании решёток устанавливаются дробилки молоткового типа Д-3, Д-3а, производительностью 0,3-1,0 т/ч. Работа дробилок периодическая. Дроблённые отходы, транспортируемые потоком воды из технического водопровода, допускается направлять в канал сточной воды перед решётками или перекачивать в метантенки. Расход воды, подаваемой к дробилки, принимается из расчёта 40 м3 на 1 т отбросов.Расчет песколовокОсадки стоков обрабатываются в метантенках, поэтому очень важно предотвратить попадание песка в первичные отстойники. Для глубокого удаления песка с размером зерен 0,15 мм и более предусмотрены аэрируемые песколовки. Расчет песколовок проводится на максимально секундный расход 924 л/с = 0,924 м3 /с. Принимается не менее двух песколовок или отделений песколовок, причем все песколовки или отделения должны быть рабочими. Площадь живого сечения песколовки:w=qmax/n*Vs, 1 где п - число песколовок; Vs - скорость движения сточных вод, Vs =0,08-0,012 м/с.w=0,924/(2*0,08) = 5,78 м2.Ширину песколовки В принимают 3 или 4,5 м, тогда её общая глубина равна:H=w/B, 2Н=5,78/3 = 1,93 м.Длина песколовки определяется по формуле:L=1000*Кs*Нs*VsU0, 3где Ks - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения В/Н = 3/1,93= 1,55 по табл. 27, Ks = 2,39; UO - гидравлическая крупность песка, мм/с, принимаемая в зависимости от диаметра задерживаемых частиц песка по табл.27 [1], UO=13,2 мм/с; Hs - расчетная глубина песколовки, м, принимаемая равной Н/2 = 1,93/2 = 0,965 м.L=1000*2,39*0,965*0,0813,2=13,97=14 м.Принимаем типовой проект аэрируемой песколовки 902-2-284 по приложению 10 с увеличением её длины путем применения вставки длиной 2 м до 14 м, шириной 3 м, рабочей глубиной 2,1 м с числом отделений 2. Для аэрации стоков устанавливаем дырчатые трубы с отверстиями от 3 до 5 мм. Аэраторы располагаются на глубине 0,7H = 1,35 м вдоль длинной стороны песколовки над лотком для сбора песка [1]. При интенсивности аэрации J от 3 до 5 м3/(м2 ∙ч) расход воздуха при общей площади песколовок будет равен: Q=J*F=J*n*B*L s, 4Q=4*2*3*14=336 м3/ч. Расход технической воды при гидромеханическом удалении песка (гидросмывом с помощью трубопровода со спрысками, укладываемого в песковый лоток) определяем по формуле:q=Vh*lsc*bsc,5где Vh - восходящая скорость смывной воды в лотке, 0,0065 м/с; bsc - ширина пескового лотка, 0,5 м; lsc - длина пескового лотка, равная длине песколовки за вычетом длины пескового бункера, равной 3 м. q=0,0065*12*0,5=0,039 м3/с, Определение суточного объема песка, задерживаемого в песколовках:wn=Nпрв.в*ап1000, 6где ап = 0,03 л/чел.-сут.wn=183785*0,031000=5,5 м3/сут.Расчет сооружений для обезвоживания песка Песок с водой в отношении 1:20 (пескопульпа) с помощью гидроэлеваторов подается для обезвоживания на песковые площадки или при суточном расходе до 75 000 м3 /сут в песковые бункеры, оборудованные гидроциклонами. Рассмотрим оба варианта. Полезная площадь песковых площадок определяется по нагрузке на площадки 3 м3/(м2 ∙год) [1]:F= wn*365/3, 7F = 5,5*365/3 = 669,2 м2. Для удобства эксплуатации ширину карт В принимают равной от 10 до 15 м, длину - равной (2 - 2,5)В м. Принимаем две карты размерами 15x32 м. При невозможности фильтрации дренажных вод в грунт по санитарным соображениям или слабой фильтрующей способности грунтов площадки оборудуют дренажем. Количество дренажных вод при объемной массе песка 1,5 т/м определяем по формуле:Qe = 30*wn, 8Qe = 30*5,5 = 165 м3/сут. Дренажные воды самотёком поступают в бытовую канализацию на площадке ОС. Песковые бункеры рассчитываются на время хранения песка от 1,5 до 9 суток и оборудуются для отмывки песка от органики и обезвоживания его гидроциклонами с напором пульпы перед ними 0,2 МПа. Суточный объём песка с влажностью Р = 60 %, образующийся в песколовках, составил 5,5 м3. Суточный расход песка из одной песколовки составит:w'n = wn/2, 9w'n = 5,5/2 = 2,75 м3. Определим часовой расход пульпы при условии, что расход промывной воды составил 0,039 м3 /с: wвn= w'n+qh*3600, 10wвn = 2,75+0,039*3600 = 143,15 м3/ч. По расходу пескопульпы подбираем гидроциклоны по приложению 12 диаметром 350 мм с потерей напора 0,2 МПа (20 м), производительностью 75 -85 м3/ч. Потери воды с пульпой в гидроциклонах составляют 2 % от их производительности и равны при условии работы 2 циклонов одновременно в течение часа: Qв = 0,02*2*80 = 3,2 м3/ч. В бункеры поступит обезвоженный песок с некоторым содержанием воды, объём его составит:Qn = Qв +wn(100-p)100,Qn = 3,2 +5,5*(100-60)100=5,4 м3. Примем время хранения песка в бункерах 3 суток, объем бункеров будет равен 5,4*3=16,2 м3. Рекомендуемый диаметр бункеров - от 1,5 до 2 м, высота - от 2 до 3 м. Объем одного бункера равен 6,9 м3 , с диаметром 2 м, высотой 2,2 м. Высотное положение бункеров позволяет отвести воду после обезвоживания пульпы непосредственно в канал перед песколовкой. Измеритель расхода сточных водЛотки Паршаля могут применяться для измерения как малых, так и больших расходов воды, обеспечивая при этом высокую точность измерения. При qmax = 924 л/с принимаем лоток Паршаля с общей длиной: l = l1 + l2 + l 3 = 157,5 + 60 + 90 = 307,5 см = 3,08 м.Ширина подводящего и отводящего лотка равна 1,38 и 1,05 м. Расчет отстойниковК расчету приняты радиальные отстойники с удалением из них осадка плунжерными насосами с влажностью 93,5 %. Концентрация взвешенных веществ в неосветленной воде составила 266,4 мг/л. Дополнительные загрязнения от осадка первичных отстойников - 8,3 мг/л и от обработки избыточного активного ила на вакуум-фильтрах - 26,7 мг/л (влажность избыточного ила в радиальных уплотнителях -97,3%). Тогда, концентрация взвешенных веществ, поступающих в первичный отстойник, составит: 266,4+8,3+26,7= 301,4 мг/л.Эффект осветления:Э=301,4-150301,4*100=50,2%.Повысим эффективность очистки до 51%. Вынос взвешенных веществ из отстойников равен:Сcdp = Сen - (1 - Э) = 301,4*0,49 = 147,8 мг/л. Ориентировочно необходимое количество отстойников определим по нагрузке на зеркало воды q, равной от 1,5 до 2 м3 /(м2 ∙ч). Площадь отстойников равна (при Qmax =2375*1,4=3325 м3/ч): F = Qmax/q = 3325/1,5 = 2217 м2.При диаметре отстойника 40 м площадь зеркала воды равна 1256,5 м2, поэтому принимаем 3 отстойника с глубиной зоны отстаивания Нset= 3,4 м. Определяем гидравлическую крупность частиц, задерживаемых в отстойнике, при Э=51 % и температуре стоков 22 °С по формуле:u0=1000*Нset*Кsett(Нset*Кset/h1)n2, где Нset - глубина зоны отстаивания, м; Кset - коэффициент использования объема проточной части отстойника, табл.31 [1];h1- продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторных условиях в слое воды h1 = 0,5м, табл. 30 [1];n2 - коэффициент агломерации (черт. 2 [1]). u0=1000*3,4*0,451800*(3,4*0,45/0,5)0,24=0,65 мм/с.Определяем радиус отстойников:R=Qmax3,6π*Kset*u0*n,R=33253,6*3,14*0,45*0,65*3=18,3 м. Принимаем 3 радиальных отстойника типа 902-2-83/76 диаметром 40 м и строительной глубиной 4 м. Суточный объем осадка равен:Wmud =Cen*Э*Q*100106*100-Pmud*γmud,где Pmud - влажность осадка при удалении плунжерными насосами - 93,5 %; γmud - плотность осадка, т/м3.Wmud =301,4*0,51*57000*100106*100-93,5*1=134,8 м3/сут.Расчет аэротенковКонцентрация взвешенных веществ в неосветленной воде составила 266,4 мг/л. БПКполн сточных вод, поступающих в аэротенк, составляет Len = 176,75 мг/л. Дополнительные загрязнения от обработки осадка первичных отстойников равны 3,1 мг/л, избыточного активного ила - 13,8 мг/л. К расчету принята Len = 176,75+3,1+13,8=193,65 мг/л. В процессе очистки необходимо снизить БПКполн до Leх = 11,5 мг/л. Для очистки любого количества бытовых сточных вод рекомендуются аэротенки-вытеснители коридорного типа при БПКполн > 150 мг/л - с регенераторами.Продолжительность аэрации в аэротенке:tat=2,5ailgLenLex,где аi - доза ила в аэротенке, г/л, рекомендуется принимать исходя из технологии работы аэротенков-вытеснителей аi = 1,5 г/л. tat=2,51,5*lg193,6511,5=2,5 ч.Степень рециркуляции активного ила Ri в аэротенке рассчитываем по формуле:Ri=ai1000Ji-ai,где Ji - иловый индекс, см3/г, рекомендуется принимать для хорошо оседающего ила бытовых сточных вод от 100 до 150 см3/г.Ri=1,51000150-1,5=0,29=0,3.Определяем дозу ила в регенераторе по формуле:ar=ai*(12Ri+1),ar=1,5*(12*0,3+1)=4 г/л.Определяем удельную скорость окисления органических загрязнений:ρ=ρmaxLex*CoLex*Co+Kl*Co+Ko*Lex*11+ϕ*ai,где ρmax - максимальная скорость окисления, 85 мг БПКполн/(г∙ч); С0 - концентрация растворенного кислорода в аэротенке, 2 мг/л; Ki - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, 33 мг БПКполн/л; Ко - константа, характеризующая влияние кислорода, 0,625 мг О2/л; φ - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, 0,07 л/г.ρ=85*11,5*211,5*2+33*2+0,625*11,5*11+0,07*1,5=18,4 мг/(г∙ч).Определяем общее время пребывания стоков в аэротенке-регенераторе при зольности активного ила S=0,3 по формуле:to=Len-LexRi*ar(1-S)ρ,to=193,65 -11,50,3*4*1-0,3*18,4=11,7 ч.Определяем продолжительность регенерации tr по формуле:tr=t0-tat,tr=11,7-2,5=9,2 ч. Вместимость аэротенка, м3, определяется в зависимости от расчетного расхода сточных вод и времени обработки по формуле:Wat = tat*(1 + Ri)*qw,где qw - расчетный расход сточных вод, м3/ч.Суммарный приток за tat = 2,5 часа аэрации равен (3325 + 3562,5)= 6 887,5 м , тогда qw =3443,75 м3/ч. Wat = 2,5*(1+0,3)* 3443,75 = 11192,2 м3. Объем регенератора определяется по формуле:Wr = tr*Ri*qw ,Wr = 9,2*0,3*3443,75= 9504,75 м3.Общий объем аэротенков с регенераторами:Wa = Wat +Wr,Wa = 11192,2+9504,75= 20696,95=20697 м3.Так как процент регенерации равен 46 %, принимаем четырехкоридорный аэротенк; 2 коридора отделяются под регенератор.Примем 5 секций. Объем одной секции W1 = 20697/5 = 4139,4 м3.По конструктивным соображениям размеры аэротенка 902-2-178 принимаются:Рабочая глубина аэротенка H - 4,4 м,Ширина коридора аэротенка b= 4,5м,Длина аэротенка L = W1/B*Н = 4139,4/(18*4,4) = 52,3 м. Округляем до 54 м.Определение расхода воздуха, подаваемого в аэротенк, производится по формуле:Q = qair*qw,где qair - удельный расход воздуха, м3 /м3 очищаемой воды. При пневматической системе аэрации (аэраторы - фильтросные пластины) он определяется по формулеqair=qo(Len-Lex)K1K2K3Kт(Са-Со), где qo – удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПКполн, принимается при очистке БПКполн 20 мг/л – 0,9; К1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка faz/fat=1,5/4,5=0,33; К2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов и принимаемый по табл.43 [2]; Кт – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который определяется по формулеКт = 1 + 0,02(Тw – 20), где Тw – среднемесячная температура воды за летний период, оС; Кт =1+0,02*(22-20)=1,04.К3 – коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85; Са – растворимость кислорода воздуха, определяемая по формуле:Са=(1+ha20,6)Cт,где Ст – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимается 8,83; ha – глубина погружения аэратора, принимается 4,4 м; Са=1+4,420,6*8,83=10,7 мг/л.Со – средняя концентрация кислорода а аэротенке, мг/л, в первом приближении допускается принимать равной 2 мг/л и необходимо уточнять на основе технико-экономических расчетов с учетом времени аэрации и удельной скорости окисления.qair=0,9*(193,65-11,5)1,89*2,68*0,85*1,04*(10,7-2)=4,2 м 3 /ч.Q =4,2*3443,75=14463,8 м 3 /ч.Определяем напор воздуходувок по формуле:H=ha+hф+ hл+ hм+ hз,где ha - глубина слоя воды, которую необходимо преодолеть воздуху при выходе из аэратора, равна глубине аэротенка H=4,4 м; hф - потери напора в аэраторах (фильтросах), принимаются с учётом увеличения сопротивления фильтросов во время эксплуатации 0,7 м; (hл + hм)- потери напора по длине воздуховодов от воздухоловки до наиболее удалённого стояка к фильтросам, принимаются ориентировочно от 0,3 до 0,5 м;hз - запас напора на неучтённые потери, принимается 0,1 м. Таким образом:Н = 4,4 + 0,7 + 0,3 + 0,1 = 5,5 м. Расчетное давление воздуходувок:р=10,3+Н10,3,р=10,3+5,510,3=1,53 атм =0,153 МПа. Подбираем воздуходувки с учётом расхода воздуха на нужды самой станции, который по опыту эксплуатации ОС можно принять равным 10 % от расчётного расхода: Q0 = 14463,8*1,1 = 15910,2 м3/ч. Принимаем по табл. 28.1 к установке 1 рабочий и 1 резервную воздуходувки марки ТВ-300-1.6 производительностью 18000 м3 /ч с давлением 0,16 МПа. Мощность электродвигателя 400 кВтРасчёт вторичных отстойниковВсе типы отстойников после аэротенков рассчитываем по гидравлической нагрузке на зеркало воды отстойника по формуле:qssa=4,5Kss*Hset0,8(0,1*Jiai)0,5-0,01аt,где Кss - коэффициент использования объёма зоны оттаивания, принимается для радиальных отстойников 0,4; аi - концентрация ила в осветлённой воде (вынос взвешенных веществ из вторичных отстойников), принимается в зависимости от степени очистки по взвешенным веществам, но не менее 10 мг/л; аt - концентрация активного ила в аэротенке по расчёту, но не более 15 мг/л.qssa=4,5*0,4*3,40,8(0,1*150*1,5)0,5-0,01*10=1,37 м3/(м2∙ч).Площадь вторичных отстойников:Fset =Qmax/qssa ,Fset = 3325/1,37 = 2427 м2. По аналогии с первичными отстойниками принимаем вторичные отстойники D = 40 м с площадью зеркала воды 1256 м2 . Вводим коэффициент 1,3, так как число отстойников минимальное, тогда Fset = 3155 м2. Принимаем 3 вторичных отстойника по приложению 11, типовой проект 902-2-90/76 с рабочей глубиной 4,35 м. Определяем прирост активного ила:pi = 0,8Сcdp + 0,3Len,где Ccdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л. pi = 0,8*147,8 + 0,3*193,65= 176,3 мг/л.Тогда суточный объем активного ила при влажности p1 = 99,6 % равен:Wi=pi*Q*100106*(100-p1),Wi=176,3*57000*100106*(100-99,6)=2512,3 м3/сут.Количество возвратного (циркулирующего) активного ила при степени рециркуляции Ri = 0,3 равно: qai = Ri*qw= 0,3*= 1047,5 м3/ч.