2. Obliczenia

3.1. Bilans ścieków

Przyjęto zużycie wody w gospodarstwie: 140 dm³/M∙d

Q_śrd – średni dobowy przepływ ścieków

Q_srd =   M • 140 = 50000 • 140 = 7000dm³/d

Charakterystyka przepływu ścieków miejskich do oczyszczalni

• maksymalna dobowa objętość ścieków Q_maxd

• maksymalna godzinowa objętość Q_hmax

N_d, N_h– współczynniki nierównomierności dopływu ścieków do oczyszczalni;

• średnia roczna objętość ścieków

• maksymalna roczna objętość ścieków

Bilans ładunków zanieczyszczeń

lp.	Nazwa wskaźnika	Jednostka	Oznaczone stężenie
1	BZT5	mgO2/dm^3	60
2	ChZT	mgO2/dm^3	120
3	ZAWIESINA OGÓLNA	mg/dm^3	55
4	AZOT (Nog)	mgN/dm^3	11
5	FOSFOR (Pog)	mgP/dm^3	2

Jednostkowy ładunek zanieczyszczeń

• BZT₅

• ChZT

• Zawiesina ogólna

• N_og

• P_og

Średnie stężenie zanieczyszczeń

$$\text{BZT}_{5} = \frac{7000}{3000} = 2,3\ \frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

$$Ch\text{ZT} = \frac{7000}{6000} = 1,2\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

$$z\text{.\ \ }\text{og}.\ = \frac{7000}{2750} = 2,5\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

$$P = \frac{7000}{100} = 70\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

$$N = \frac{7000}{550} = 12,7\frac{\text{kg}}{m^{3}}$$

2. Obliczenia technologiczne

   1. KRATY

Q_hmax=700m³/h

Q_hmin=210m³/h

Przeciętna dobowa objętość skratek

Najczęściej stosowana w oczyszczalniach jest krata gęsta o prześwicie 20mm

1. jednostkowa liczba z kratek

M- liczba mieszkańców

RLM- równoważna liczba mieszkańców

Ustalenie wymiarów kanału dopływowego

Na podstawie nomogramów przyjęto kanał o szerokości B = 0,5mułożony ze spadkiem i = 1‰. Przy tak dobranym kanale wysokość napełnienia i prędkość przepływu dla Q_hmax = 194,44 l/s wynosi:

V_max = 0,64m/s oraz h_max = 0,75m

Liczba prześwitów

Ogólną liczbę prześwitów n określa wzór:

Maksymalna szerokość komory kraty

Z nomogramu „Szerokość kanału 0,80m” – przyjmujemy:

-

-

Q_hmin – przepływ godzinowy minimalny [m³/h]

v_min – minimalna prędkość przepływu [m/s]

h_min – minimalna wysokość napełniania komory krat [m]

Szerokość komory kraty

Dla ustalonej liczby prześwitów n oraz grubość prętów s (m) ( zazwyczaj s= 0,01m ) oblicza się następnie całkowitą szerokość komory krat B

Przy zbyt dużej obliczeniowej szerokości komory krat mechanicznych dzieli się ją na dwie lub więcej węższych krat przeznaczonych do pracy równoczesnej.

Przekrój czynny kraty

V_kr – prędkość przepływu ścieków między prętami kraty [m/s]

Długość komory krat:

- długość rozszerzającego się odcinka

B – szerokość komory przed rozszerzeniem [m]

- długość zwężającego się odcinka

- całkowita długość komory krat

L₃ – długość części prostokątnej [m]

Strata wysokości zwierciadła

Stratę wysokości zwierciadła przy przepływie ścieków przez kratę h_k , zwiększoną współczynnikiem K z uwagi na opory wywołane zatrzymywanymi skratkami, oblicza się uproszczonym wzorem:

Zwykle K przyjmuje się w granicach 3-5, zaś współczynnik oporu miejscowego( jak dla wody czystej ) oblicza się wzorem

Wartość współczynnika zależy od kształtu prętów i wynosi:

• Dla prętów o przekroju prostokątnym =2,42

• Dla prętów prostokątnych z zaokrąglonymi krawędziami =1,83

• Dla prętów okrągłych =1,79

Przyjmuje: ; K=4

=0,09m

1. PIASKOWNIK

Przyjęto piaskownik o przepływie poziomym z kanałem zwężkowym Venturiego.

Dobrano zwężkę nr 7 dla Q_hmax=194dm³/s

Napełnienie kanału przed zwężką wynosi H_max = 51cm

Szerokość koryta B₁ wynosi 50cm natomiast szerokość przewężenia wynosi 27cm.

• Długość piaskownika

- prędkość opadania ziaren piasku odpowiednio dla średnicy ziaren, przyjęto 0,15mm

[]

• Czas przetrzymania piasku w komorze

Przyjmuję jeden piaskownik rezerwowy

Urządzenia do zgarniania i usuwania osadu zatrzymanego w piaskowniku

Liczba komór piaskownika.

Z wykresu „charakterystyka hydrauliczna piaskowników poziomych” odczytano wartość Q₁

PP - 90

przyjmujemy 2 komory

Prędkość opadania piasku.

Zgarnianie piasku następować będzie za pomocą zgrzebła przymocowanego do łańcuch Galla

Ilość zatrzymanego piasku w przybliżeniu (z sieci ogólnospławnej wg Imhoffa)

5-12 Przyjmuję 8

Ilość zatrzymanego piasku.

a_p – jednostkowa ilość zatrzymanego piasku – 8 dm³/M∙a

T_us – częstotliwość usuwania piasku z komory – 3 d

Wysokość komory osadowej.

b – szerokość komory osadowej – 0,3m

Ogólna ilość piasku wyniesie:

Średnodobowa ilość piasku:

Ciężar objętościowy osadu wynosi około 1,5 przy wilgotności 60%

Osad usuwany z piaskownika należy suszyć na poletkach ociekowych.

• Rzeczywiste obciążenie hydrauliczne piaskownika

4.3. Osadnik wstępny.

Założenia:

a)

b) t - czas przepływu – 1.5 [h]

c) q – obciążenie hydrauliczne ≤ 4 [m/h]

d) H – 1,5 ÷ 2,5 [m] – średnia głębokość osadnika poziomego

e) h₁ ≥ 0,3 m – wysokość części nie wypełnionej ściekami

f) h₂ = 0.4 ÷ 0.7 m – wysokość sfery osadu i zgrzebła zgarniacza

4.3.1. Sumaryczna objętość osadników.

4.3.2. Sumaryczna powierzchnia osadników w planie.

przejmujemy q = 2

4.3.3. Czynna (przepływowa) głębokość osadników.

4.3.4. Poprawiona sumaryczna powierzchnia osadników w planie.

przejmujemy H=2,5m

4.3.5. Sprawdzenie obciążenia hydraulicznego.

4.3.6. Sumaryczny przekrój poprzeczny osadników.

v = [m/h] - średnia prędkość przepływu w przekroju poprzecznym

4.3.7. Całkowita szerokość osadników, ilość i szerokość pojedynczych osadników.

- liczba osadników

przyjęto 2 osadniki

B – szerokość pojedynczego osadnika

4.3.8. Długość osadnika.

4.3.9. Sprawdzenie wyników, proporcji między nimi i wartości liczb kryterialnych.

a) L > 30 44> 30

b)

c)

d) Liczba Reynolds’a

v = 0,01 [m/s] - prędkość przepływu ścieków

wartość współczynnika lepkości kinematycznej dla t=10^oC

R_h - promień hydrauliczny pojedynczego osadnika , który wynosi:

e) liczba Froude^’a

4.3.10. Całkowita wysokość osadnika.

h₁ = 0,4

h₂ = 0,5

- wysokość osadnika na dopływie

i – spadek dna zbiornika, i = 1÷2%

- wysokość osadnika na odpływie

4.3.11. Pojemność i głębokość komory osadowej.

- głębokość komory osadowej

- pojemność komory osadowej

4.3.12. Doprowadzenie ścieków do osadnika.

Zaprojektowano doprowadzenie ścieków do osadnika w formie wylotów typu Stengel.

- wymagana powierzchnia otworów

V_o = 0,8[m/s] - prędkość przepływu ścieków w otworachn

- wymagana liczba otworów

d_o = 0.1 ÷ 0.2m – średnica otworów

- rozstaw otworów wzdłuż szerokości

- średnica tarczy przykrywającej otwory

- odsunięcie otworów od komory wlotowej na odległość

4.4. Komora osadu czynnego.

4.4.1. Ustalenie podstawowych parametrów technologicznych.

4.4.2. Stężenie ścieków dopływających do komór osadu czynnego.

S = 0,254 – stężenie BZT₅ w ściekach dopływających do oczyszczalni [kg/m³]

Sprawność części mechanicznej η_m = 0,3

4.4.3. Objętość komory osadu czynnego.