Характеристика и источники образования сточных вод. Обоснование технологической схемы их очистки. Способы удаления азота и фосфора. Использование сооружений по обработке осадков. Расчет аэротенка, нитрификатора, системы аэрации и вторичного отстойника.
Аннотация к работе
Сточные воды - это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц. Доочистка сточных вод от соединений азота и фосфора требуется в случае, если при сбросе очищенных сточных вод в водоем содержание этих веществ превышает предельно допустимые концентрации, что может представлять опасность, а именно поступление в водоем со сточными водами биогенных веществ вызывает в нем нарушение естественного равновесия, в частности, их эвтрофикацию. Существует несколько способов очистки сточных вод от соединений азота. В курсовом проекте будут рассмотрены возможные варианты удаления соединений азота и фосфора из бытовых сточных вод, выбрана одна из наиболее выгодных и рассчитаны ее сооружения для сточных вод города, объемом 50 000 м3/сут. В зависимости от происхождения, вида и качественной характернее тики примесей сточные воды подразделяют на три основные категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и дождевые (атмосферные).Наиболее целесообразно бороться с эвтрофикацией путем сведения к минимуму концентрации азота и фосфора в сточных водах, сбрасываемых в водоемы. При наличии свободного диоксида углерода (концентрация которого зависит от бикарбонатной щелочности и РН воды), определенных ВПК и концентрации взвешенных веществ 1 мг азота продуцирует 21 - 25 мг водорослей, а1 мг фосфора - 40 - 250 мг. Глубокая очистка сточных вод может исключить попадание N и Р в водоемы, поскольку при механической очистке содержание этих элементов снижается на 8-10%, при биологической-на 35-50 % и при глубокой очистке на 98-99 %. Для удаления азота, находящегося в сточных водах в виде свободного аммиака, солей аммония и нитратов, используются следующие методы: отдувка аммиака; удаление нитратов способом ионного обмена, гиперфильтрации, электролиза; восстановление нитратов до молекулярного азота химическим или биологическим способом (денитрификация). Величина допустимой концентрации фосфора в сточных водах зависит от разбавления сточных вод в водоеме, фоновой концентрации в нем фосфора, наличия прочих источников фосфатов в сточной воде и обычно принимается равной 0,01-0,1 мг/л.Для определения графика притока бытовых сточных вод необходимо определить средние расходы сточных вод.Сточные воды могут поступать на очистные сооружения по самотечному коллектору или по напорному трубопроводу. Для приема сточных вод из напорного трубопровода устраивают приемную камеру перед очистными сооружениями. Размеры приемной камеры зависят от пропускной способности очистных сооружений.Решетки применяются для задержания из сточных вод крупных загрязнений и являются сооружениями, подготовляющими сточные воды к дальнейшей, более полной очистке, рис 6. Ширину прозоров решеток перед очистными сооружениями принимают равной b=16 мм. Они комплектуются вместе с транспортером, по которому выделенные отбросы направляются в дробилку, а затем вновь сбрасываются в канал перед решеткой. Определяем расход на одну решетку: Число прозоров решетки найдем из соотношения где b - прозоры между стержнями решетки, м. При условии единичного наполнения канала перед решетками vp - средняя скорость в прозорах решетки, которую рекомендуется принимать равной около 1 м/с;Применяются для выделения минеральных примесей типа песка, окалины, металлических включений, с целью предотвращения истирания трубопроводов, перекачивающих осадки и илы, а также заполнения приямков сооружений очистки сточных вод. При производительности 50000 м/сут. целесообразно применить горизонтальные песколовки с круговым движением воды, рис. 7 Песколовка с круговым движением воды: 1 - гидроэлеватор; 2 - трубопровод для отвода всплывающих примесей; 3 - желоб; 4 - поверхностные затворы с ручным приводом; 5 - подводящий лоток; 6 - пульпопровод; 7 - трубопровод для рабочей жидкости; 8 - камера переключения; 9 - устройства для сбора всплывающих примесей; 10 - отводящий лоток; 11 - полупогруженные щиты (при очистке нефтесодержащих св). Тогда диаметр песколовки: Пропускная способность одной песколовки: Принимаем 2 рабочие песколовки с типовым номером сооружения 7 (проект 902-2-27) со следующими основными показателями каждой: пропускная способность 394-590 л/с (25000-40000 м3/сут.); диаметр 6000 мм; расстояние между центрами песколовок 10000 мм; расстояние между осями подводящего лотка и камеры переключения 7500 мм; ширина кольцевого желоба 1500 мм; подводящего и отводящего лотков 900 мм; лотков песколовки для впуска и выпуска воды 900 мм; расстояние между осью песколовок и осью камеры переключения 5000 мм.Гидравлическая крупность: , мм/с где К - коэффициент, зависящий от типа отстойника, принимается равным 0,5; коэффициент, учитывающий влияние температуры на вязкость; t - продолжительность отстаивания со слоем воды h1, соответствующ
План
Содержание
Введение
1. Характеристика сточных вод. Источники образования сточных вод
2. Выбор и обоснование технологической схемы очистки сточных вод
3. Определение расходов хозбытовых сточных вод
4. Расчет сооружений технологической схемы
4.1 Приемная камера
4.2 Решетки
4.3 Песколовки
4.4 Горизонтальный отстойник
4.4 Расчет денитрификатора
4.5 Расчет аэротенка
4.6 Расчет нитрификатора
4.7 Определение размера отделений
4.8 Расчет системы аэрации
4.9 Подбор воздуходувок
4.10 Расчет вторичного отстойника
5. Сооружения по обработке осадков
5.1 Песковые площадки
5.2 Илоуплотнители
5.3 Иловые площадки
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Сточные воды - это воды, использованные на бытовые, производственные или другие нужды и загрязненные различными примесями, изменившими их первоначальный химический состав и физические свойства, а также воды, стекающие с территории населенных пунктов и промышленных предприятий в результате выпадения атмосферных осадков или поливки улиц.
Доочистка сточных вод от соединений азота и фосфора требуется в случае, если при сбросе очищенных сточных вод в водоем содержание этих веществ превышает предельно допустимые концентрации, что может представлять опасность, а именно поступление в водоем со сточными водами биогенных веществ вызывает в нем нарушение естественного равновесия, в частности, их эвтрофикацию.
В настоящее время не всегда подвергают подобной очистке очищаемые сточные воды изза высокой стоимости очистки.
Существует несколько способов очистки сточных вод от соединений азота. Среди которых лидирует биологический.
В курсовом проекте будут рассмотрены возможные варианты удаления соединений азота и фосфора из бытовых сточных вод, выбрана одна из наиболее выгодных и рассчитаны ее сооружения для сточных вод города, объемом 50 000 м3/сут.
В зависимости от происхождения, вида и качественной характернее тики примесей сточные воды подразделяют на три основные категории: бытовые (хозяйственно-фекальные), производственные (промышленные) и дождевые (атмосферные).
К бытовым относятся воды от кухонь, туалетных комнат, душевых, бань, прачечных, столовых, больниц, а также хозяйственные воды, образующиеся при мытье помещений. Они поступают как от жилых и общественных зданий, так и от бытовых помещений промышленных предприятий. По природе загрязнений они могут быть фекальные, загрязненные в основном физиологическими отбросами, и хозяйственные, загрязненные всякого рода хозяйственными отходами.
Сточные воды загрязнены всевозможными примесями органического и минерального происхождения, которые могут находиться в них в виде раствора, коллоидов, суспензии и нерастворимых веществ. Степень загрязнения сточных вод оценивается концентрацией, т. е. массой примесей в единице объема в мг/л или г/м3.
Бытовые сточные воды кроме органических и минеральных примесей содержат биологические примеси, состоящие из бактерий, в том числе и болезнетворных, а поэтому они потенциально опасны.
Соединения азота и фосфора поступают на очистные сооружения преимущественно в виде аммонийного азота, азота нитратов, азота нитритов и азота, связанного в органических соединениях. В хозяйственно-бытовых сточных водах концентрация общего азота составляет от 50 до 60 мг/дм3 и может изменяться в зависимости от происхождения сточных вод. Соотношение массовых концентраций различных форм азота не является постоянным и зависит от стадии переработки сточных вод. Изменение состава начинается уже в процессе транспортировки сточных вод на городские очистные сооружения. В частности, органическое соединение карбамид (мочевина), содержащийся в хозяйственно-бытовых сточных водах, в результате взаимодействия с бактериями распадается с образованием аммоний-иона (процесс аммонификации). Соответственно, чем протяженнее канализационная сеть, тем глубже протекает данный процесс. Содержание аммоний-иона на входе в городские очистные сооружения может составлять от 20 до 50 мг/дм3.
Содержание нитрат-ионов на входе в очистные сооружения невелико, большое количество нитратов (до 50 мг/дм3 и выше) образуется за счет преобразования аммонийного азота в процессе нитрификации. В городских сточных водах содержание нитрит-ионов незначительно (в большинстве случаев менее 1 мг/дм3), так как нитрит-ион обычно не образует стабильных азотных связей и появляется на канализационных очистных сооружениях в качестве «промежуточной фазы» при переходе к нитрат-иону. Под «органическим» понимают азот, входящий в состав органических веществ, таких, как протеины и протеиды, полипептиды (высокомолекулярные соединения), аминокислоты, амины, амиды, карбамид (низкомолекулярные соединения). В сточные воды органические соединения (в том числе и азотсодержащие) попадают в составе либо хозяйственно-бытовых сточных вод, либо сточных вод предприятий пищевой промышленности. Содержание органического азота в сточных водах не является постоянной величиной. При поступлении сточных вод в канализационную сеть содержание органического азота может достигать 50…70% суммарного количества соединений азота, а в результате процессов аммонизации, протекающих при транспортировании, на входе в очистные сооружения доля органического азота снижается до 10…15%.