Практическая работа "Современные системы водоочистки"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ НАУКИ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ КРАСНОДАРСКОГО КРАЯ

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края

«Армавирский механико-технологический техникум»

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ №24

Тема: « Расчет биологических прудов»

по «МДК 02.02. Реализация технологических процессов эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения, отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха»

для специальности

08.02.07. Монтаж и эксплуатация внутренних сантехнических устройств, кондиционирования воздуха и вентиляции

Составитель:  Казетов С.Н.

преподаватель спец.дисциплин ГБПОУ КК АМТТ

2020

Практическое занятие №24

Тема: « Расчет биологических прудов»

Цель: Изучить правила расчета сооружений для очистки сточных вод

Время выполнения: 2 часа

Порядок выполнения работы:

1)Внимательно изучить теоретический материал;

2)Решить задачи предложенные в работе;

3)Сделать отчет о проделанной работе

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ.

Процесс очистки сточных вод в биологических прудах аналогичен процессам, происходящим при самоочищении водоемов. Для устройства прудов могут использованы естественные впадины местности, заброшенные карьеры или искусственно созданные водоемы. Биопруды используются для биологической очистки или доочистки производственных сточных вод.

При БПК_полн сточных вод до 200 мг/л применяются пруды с естественной аэрацией, а при БПК_полн  до 500 мг/л - с искусственной.  При больших БПК_полн  требуется предварительная очистка стоков.

При глубокой очистке сточной воды направляются в пруды после биологической или физико-химической очистки. В этом случае БПК_полн  стоков в прудах с естественной аэрацией не должна превышать 25 мг/л, а  в прудах с искусственным аэрацией - 50 мг/л. После глубокой очистки БПК_полн очищенных стоков достигает 2-3 мг/л зимой и 1-2 мг/л летом.

Биопруды устраиваются на нефильтрующих или слабофильтрующих грунтах. Они должны состоять не менее чем из двух  параллель параллельных секций. Количество последовательно расположенных ступеней составляет от 2 до 5. Эффект от чистки в каждой ступени принимается равным 50-60%.

Длина биопрудов с естественной аэрацией относится к ширине в отношении 20:1. Рабочая глубина принимается равной 0,5-1 м.

В прудах с искусственной аэрацией их форма в плане зависит от типа аэратора. Скорость движения в каждой точке такого пруда должна быть не менее 0,05 м/с.

При БПК_полн более 100 мг/л  глубина пруда С искусственной аэрацией равна 0,5 м, при БПК_полн > 40 мг/л - 1 м, при БПК_полн > 20 мг/л - 2 м, а при меньших БПК_полн - 3 м.

При расходах до 5000 м³/сут для очистки сточных вод применяются биопруды с естественной аэрацией, а при расходе до 15000 м³/сут -  с искусственной. При глубокой очистки применяются пруды с естественной аэрацией производительностью до 10000 м³/сут,  а с искусственной аэрацией - более 10000  м³/сут.

При доочистки до БПК_полн равного 3 мг/л,  а также для удаления биогенных элементов последней ступени биопруды разводят высшую водную растительность ( камыши, рогоз, тростник и т.п.).  На 10000 м³/сут  должно приходиться не менее 1 га  водной растительности с плотностью 150-200 растений на 1 м².

Объем биопруда W_б.п., м³, составляет

W_б.п. = Q_сут · t_б.п.                                                                 (13)

где t_б.п. - время пребывания воды в данной ступени биопруда, сут.

Время пребывания в первой ступени биопруда t_б.п., сут, составляет

                                     (14)

где     α- коэффициент объемного использования;

К_н - коэффициент неконсервативности, 1/сут;

L_исх - БПК_полн  воды, поступающей на очистку, мг/л;

L_t - БПК_полн воды на выходе из первой ступени биопруда, мг/л.

Для биопрудов с отношением длины к ширине 20:1 и более α=0,8-0,9, а при соотношении 3:1 и менее α = 0,35. Для промежуточных случаев определяется интерполяцией.

При температуре воды +20ºС величина К_н для первой ступени составляет 0,07 сут^-1, для второй - 0,06, а для  остальных - 0,04-0,05.

Для температуры от +5ºС до +30ºС К^t_н составляет

                                        (15)

Продолжительность пребывания сточной воды в последующих ступенях биопрудов t^п_б.п., сут, составляет

                                     (16)

где     L_t+1 -БПК_полн воды во второй ступени, мг/л;

L_i -БПК_полн  воды в следующей ступени, мг/л.

Площадь поверхности первой ступени пруда F_б.п., м², составляет

                                     (17)

где    С_т - растворимость кислорода при данной температуре, мг/л;

С_б.п. = 1-2 мг/л - содержание кислорода в воде пруда;

r_р = 3-4 мг/л - атмосферная реаэрация кислорода.

Глубина первой ступени биопруда Н₁, м,  составляет

                                              (18)

где     W_б.п. - объем первой ступени биопруда, м³.

Площадь поверхности последующей ступени биопруда F^п_б.п., м², составляет

                                     (19)

Глубина последующей ступени биопруда Н_i, м, составляет

                                              (20)

где     W^п_б.п. - объем последующей ступени биопруда, м³.

Задача №3

Рассчитать биологический пруд глубокой очистки стоков прошедших биологическую очистку, если расход сточных вод составляет 3600 м³/сут. БПК_полн стоков, поступающих на очистку составляет 18 мг/л, а БПК_полн очищенной воды не должна превышать 5 мг/л. Средняя температура сточных вод летом составляет +20ºС, а зимой - +13ºС.

Преподаватель                    Казетов С.Н.