TERMINAI IR APIBRĖŽIMAI
Nuotekos
Išleitas, namų ūkyje ar gamyboje vartotas arba gamintas atsiradęs vanduo, įskaitant pašalinius vandens, o mišriajame nuotakyne – paviršines nuotekas.
Dumblas
Vandens ir drumzlių mišinys, išsiskyręs arba išskirtas iš nuotekų.
Ekvivalentinis gyventojų skaičius (EGS)
Gamybinių nuotekų rodiklis, apskaičiuojamas palyginant gamybinių ir buitinių nuotekų arba jų teršalų paros kiekius.
Valymo pajėgumas
Didžiausi nuotėkiai ir krūviai, su kuriais susidoroja nuotekų valykla, paruošdama valytas nuotekas, atitinkančias reikalavimus ištėkiui.
Nuotekų (pri)imtuvai
Vandens telkinys, į kurį suleidžiamas vanduo arba nuotekos.
Valytos nuotekos
Paskutinio nuotekų valymo tarpsnio ištėkis.
Nuotėkis; debitas (O)
Tekalo tūris, nutekantis per laiko vienetą per tam tikrą skerspjųvį.
Koncentracija (C)
Masės ir tūrio santykis, pvz., BDS7 koncentracija nuotekose arba drumzlių koncentracija dumble.
Biocheminis deguonies suvartojimas (BDSt)
Ištirpusio deguonies, suvartojamo tam tikromis sąlygomis ( per t parų, esant 20 C temperatūrai, slopinant arba ne nitrifikuojant) biologiškai skaidant organines ir (arba) neorganines vandens priemaišas, koncentracija.
Pirminis valymas
Valymo tarpsnis, kuriame iš nevalytų ar apvalytų nuotekų šalinamos sėdančios medžiagos arba plūdrenos.
Aerobinis nuotekų valymas
Nuotekų švarinimas aerobiniais mikroorganizmais aerobinėmis arba bedeguonėmis sąlygomis.
Amonifikacija
Azoto junginių virtimas amonio jonais.
Denitrifikavimas
Bakterinis nitratų ir nitritų redukavimas, daugiausia į dujinį azotą.
Nusodintuvas
Įrenginys nuotekų priemaišoms atskirti svorio jėga, kaip antai: pirminis,antrinis, tarpinis nusodintuvai.
Dezinfekavimas
Nuotekų arba dumblo apdorojimas ligų sukėlėjų veiklumui sumažinti ikinustatyto lygio.
Grotos
Įtaisas stambiems nešmenims iš nuotekų srauto nukošti, kaip antai: rankiniuar mechaniniu būdu valomi strypai, slankioji juosta, sukamasis skridinysarba būgnas iš plyšėtų metalinių lakštų ar vielos.
Smulkintuvas
Mechaninis ytaisas stambiesiems nešmenims smulkinti.
Smėliagaudė
Įrenginys smėliui ir panašioms mineralinėms medžiagoms nuo nuotekųatskirti.
Pirminis nusodintuvas
Nusodinimo rezervuaras, kuriame iš nevalytų ar parengtinai valytų nuotekųišsiskiria dauguma sėdančiųjų medžiagų.
Biologinė plėvelė
Mikroorganizmų sluoksnelis ar apaugos laikmens paviršiuje
Laikmuo
Tam tikro savitojo paviršiaus inertinė medžiaga, ant kurios auga biologinėplėvelė.
Aeravimas
Oro arba deguonies įleidimas į skystį.
Deguonies koncentracija
Vandens arba nuotekų tūrio vienete ištirpusio deguonies masė.
Pirminis dumblas
Iš pirminių nusodintuvų išleitos nuosėdos, nesumišusios su kokiu nors grąžinamuoju dumblu.
Dumblo sausinimas
Tolesnis vandens kiekio dumble mažinimas, paprastai mechaninėmispriemonėmis.
Dumblo (džiovinimo) aikštelė
Statinys dumblui sausėti, jo drėgmei drenuojantis irgaruojantis.
LENTELIŲ SĄRAŠAS
1. lentelė.Filtrų filtravimo užpildų sluoksnių parametrai ir filtravimogreitis___________292. lentelėUžpildo iš kvarcinio smėlio plovimo parametrai_________________________303.lentelė Savikainų nuotakų skaičiuojamieji pripildymai, minimalūs nuolydžiai irminimalūs nuotakųgreičiai__________________________________________________________314. lentelė.Dumblo amžiaus ( θ ) priklausomybė nuo dumblo mišinio temperatūros ( τ)___415.lentelė.Denitrifikacijos greičio priklausomybė nuo dumblo maitinimo sąlygų ir dumblo mišinio temperatūros________________________436. lentelė. Nitrifikuoto dumblo mišinio recirkuliacijos koeficiento (Rndm) priklausomybė nuo azoto pašalinimo efekto (EN)_________________________447. Lentelė.Vidutinės aktyviojo dumblo indekso reikšmės priklausomainuo vidutinės aktyviojo dumblo apkrovo (A)_____________________________468. Lentelė.Dumblo koncentracijos antrinių nusodintuvų dugne priklausomai
nuo dumblo (J) ir dumblo tankinimo trukmės(tt)_________________________47 Lentelė Nr. 9Vandens tiekimo tinklų ir įrenginių specifikacija__________________________51 10. lentelėIšlaidos eksplotaciniam personalui _____________________________________52Lentelė Nr.11Išlaidos amortizaciniams atskaitymamsSkaičiavimai atliekami lentelėje________________________________________57Lentelė Nr.12Ekonominis – socialinis efektyvumo įvertinimas___________________________57
PAVEIKSLŲ SARAŠAS
1. pav. Pasvalio miestožemėlapis______________________________________21
2. pav. Vandens gerinimo įtrenginių technologinė schema_________________________28
3 pav. echnologinėschema_____________________________________________40
TURINYS
Įvadas________________________________________________________ 9
GAMTOS APSAUGA______________________________________________ 11
1.1. Europos Sąjungos aplinkos apsaugos politika ir jos įgyvendinimasLietuvoje.111.2.Pagrindiniai ES teisiniai aplinkos apsaugosreikalavimai_________________111.3. ES ir Lietuvos aplinkos apsaugos teisės derinimas.Derybos aplinkos apsaugos srityje._____________________________________ 111.4. ES finansinė parama įgyvendinant aplinkos apsaugostikslus_____________ 121.5. Lietuvos įsipareigojimai perkeliant ES vandens apsaugos sektoriausdirektyvųreikalavimus._______________________________________________________132. Lietuvos Respublikos nacionalinė darnaus vystymosistrategija_____________ 142.1. Lietuvos darnaus vystymosi prioritetai ir principai_____________________ 153. Aplinkos monitoringas.____________________________________________ 193.1. Aplinkos monitoringo samprata, tikslai iruždaviniai____________________ 193.2. Lietuvos vandens ištekliai ir jųapsauga.______________________________ 204.Lietuvos paviršinio vandens kokybė __________________________________ 224. 1.Aplinkosaugos reikalavimai nuotekoms tvarkyti_______________________22VANDENRUOŠA __________________________________________________24
5. VANDENS GERINIMO ĮRENGINIŲ KOMPLEKSO____________________24SKAIČIUOJAMOJO NAŠUMO NUSTATYMAS_________________________246. VANDENS GERINIMO ĮRENGINIŲ KOMPLEKSOTECHNOLOGINĖS SCHEMOS PARINKIMAS _________________________ 256.1. Greitieji filtrai__________________________________________________ 266.2. Filtrų praplovimas ______________________________________________ 266.3. Dumblo šalinimas_______________________________________________ 276.4. Vandens dezinfekavimas__________________________________________277. GREITŲJŲ FILTRŲ SKAIČIAVIMAS _______________________________28 7.1. Filtrų ploto skaičiavimas _________________________________________29INŽINERINIAI TINKLAI____________________________________________ 31
VAMZDYNŲ SKERSMENŲ PARINKIMAS ____________________________ 31VANDENVALA ____________________________________________________33VALYMO ĮRENGINIŲ SCHEMOS PARINKIMAS _______________________ 33
MECHANINIO VALYMO ĮRENGINIAI______________________________ 34 Grotos __________________________________________________________34 Smėliagaudės____________________________________________________34 Pirminiainusodintuvai______________________________________________34 BIOCHEMINIO VALYMO ĮRENGINIAI _____________________________39 Bendras biologinis fosforo ir azoto šalinimas____________________________39
Įrenginių su aktyviuoju dumblu sudenitrifikacija_________________________41
Anaerobinėskameros_______________________________________________41
Aeracinės kameros( nitrifikatoriai)____________________________________41 Anoksinės kameros ( denitrifikatoriai)_________________________________ 42 1. ANTRINIAI NUSODINTUVAI___________________________________ 47 IŠVALYTO NUTEKAMOJO VANDENS DEZINFEKAVIMAS____________50
DUMBLO PERDIRBIMAS_________________________________________ 50 DARBO SAUGA__________________________________________________ 51 TECHNINIAI – EKONOMINIAI SKAIČIAVIMAI _______________________52
IŠVADOS________________________________________________________59
ANOTACIJA_____________________________________________________60
АННОТАЦИЯ ____________________________________________ 61
LITERATŪRA ____________________________________________________62
PRIEDAI__________________________________________________________6 3
ĮVADAS
Vanduo – viena svarbiausių gyvybės žemėje egzistavimo sąlygų.Žmogaus gyvenimas šiandien sunkiai įsivaizduojamas be vandens. Vanduonaudojamas praktiškai visose gyvenimo srityse, todėl galimybė naudotisšvariu vandeniu yra ypatingai aktuali . Tokį poveikį dar labiau pagilinasuvokimas, kad panaudotas vanduo yra grąžinamas atgal į žemę ar valdensšaltinius. Tokiu būdu vandens tiekimas susiduria su dvigubu švaraus vandensporeikiu. Todėl būtina kuo nuosekliau išvalyti kanalizuotą vandenį,panaudotą tiek pramonėje, tiek ir buityje. Praktikoje valymams naudojami įvairūs filtrai, įvairios vandensvalymo technologijos. Šis darbas ir skirtas vandens valymo problemomsnagrinėti. Darbe esminis dėmesys skiriamas Pasvalio miesto paviršiniovandens valymui, vandens kokybės gerinimui. Ši tema įgalino sujungti į visumą ir susisteminti įvairiustechninius procesus ir juose naudojamus įrenginius, įsigilinti į jų darbąir sąnaudas, ieškoti ir parinkti patį optimaliausią sprendimą projektuojantvandens valymo įrenginius, parenkant jų matmenis, tipus. Šio projekto rašymas – tai kūrybinis procesas, kurio metu įgijaudaugiau žinių, praplėčiau akiratį daugeliu čia nagrinėjamų klausimų ir darlabiau pralavinau savo įgūdžius atlikdamas grafinius darbus. Be to, ši temadar labiau priimtinesnė, kadangi šiuo metu, Lietuvai įstojus į ES, ji ypačaktuali ir naudinga. Darbo tikslas – rekonstruoti vandens valymo įrenginius Pasvaliomiesto vandens valymo stotyje, kurie turėtų užtikrinti stabiliai gerąišvalyto vandens kokybę pagal Lietuvoje galiojančius standartus, mažesnesinvesticijas bei pakankamai pigią eksploataciją. Įgyvendinti tikslus siekiau naudodamasis įvairia literatūra,sistemindamas sistemindamas bei lygindamas informaciją apie praktikojetaikomus įvairius metodus ir pateikdamas mano manymu optimaliausiusesamojesituacijoje variantus. Vienas iš darbo tikslų – kad projektuojamos vandens valymostoties kokybiniai rodikliai neviršytų Lietuvos higienos normos HN 24;2003“ Geriamojo vandens saugos ir kokybės reikalavimų”. Visą šį darbą atlikau vadovaudamasis metodiniais nurodymais.Atlikęs visus reikalingus skaičiavimus, parinkau įrenginius, įrenginių
dydžius, skersmenis, parinkau statiniams vietą pagal teritorijos aukščiusir nubraižiau vandens valymo įrenginių aukščių schemą, genplaną. Atliekant šį diplominį darbą, buvo pademonstruotos šiosprofesines kompetencijas: 2 Gebėjimą rinkti informaciją apie aplinkos būklę ir jąįvertinti; 2.1. Gebėjimą vertinti vandens kokybinius ir kiekybinius rodiklius; 2.2.Gebėjimą valdyti vandenvalos technologinį procesą; 2.3. Įvertinimą procesų, vykstančių vandenvalos įrenginiuose; 2.4. Gebėjimą suprijektuoti vandenvalos įrenginius; 2.5. Gebėjimą įvertinti verslo aplinką ir turimas galimybes; 2.6. Gebėjimą parinkti ir įvertinti vandenvalos įrangimus; 2.7. Aplinkosauginių programų rengimą. 2.8. Įvertinti procesus, vykstančius vandenruošos įrenginiuose Pasvalio mieto vandens valymo stotyje ne visi vandens valymo yrenginiai savo funkcijas atlieka gerai. Esami pirminiai nusodintuvai dėl savo blogo stovio nebeatlieka pilnai savo funkcijų, jie yra pasenes. Todėl šiame baigiamajame darbe yra projektuojami nauji pirminiai vertikaliniai nusodintuvai. Taippat esamas aerotankas yra senos konstrukcijos, o be to neturi azoto ir fosforo šalinimo, todėl šiame darbe projektuojamas naujas aerotankas su azoto ir fosforo šalinimu. Taipogi nėra kokybiškos ir efektyvios dumblo sausinimo sistemos. Todėl projektuoju vertikalinius tankintuvus bei centrifugas.APLINKOS APSAUGA
Pasvalio administracinis rajonas plyti šiaurės Lietuvoje. Taitipiškas Respublikos šiaurinės dalies lygumų (Žiemgalos, Mūšos – Nemunėliožemumos) rajonas-derlingų upių slėnių kraštas, stokojantis vietovaizdžių suskirtinga orografija, geologija bei hidrografija. Tai sąlygoja ganaskurdžią gamtinių sąlygų (gamtinės įvairovės) gamą. Tik pietrytinėje rajonodalyje, Žaliosios girios pakraščiais bei kai kurių upių slėniuose,aptinkama didesnė gyvosios gamtos kompleksų įvairovė. Pagal užimamą plotąPasvalio rajonas yra vienas mažiausių šalyje. Linkuvos gūbrys ir Mūšos beijos intakų – Mažupės, Tatulos, Lėvens, Pyvesos – slėniai kiek paįvairinamonotonišką lygumų kraštovaizdį. Šio rajono žemės – vienos derlingiausiųRespublikoje (vyrauja derlingi priemolio ir molio dirvožemiai), todėl joslabai intensyviai naudojamos. Žemės ūkio naudmenos užima 96387,5 ha (75%)visos rajono teritorijos. Net 60 proc. žemės ūkio naudmenų sudaro ariama arkitaip dirbama žemė. Miškai užima tik 20896,8 ha (16,2 proc.), pelkės –423,9, keliai – 2238,1, užstatytos teritorijos – 3346,9 ha. Taigi apie 80proc. rajono teritorijos yra urbanizuota. Tai vienas labiausiai urbanizuotųir sukultūrintų rajonų Lietuvoje su išvystytu žemės ir miškų ūkiu. Todėlnatūralių gamtinių plotų Pasvalio rajone yra išlikę daug mažiau neguvidutiniškai Respublikoje. Vietoj kadaise plytėjusių turtingų gyvūnų iraugalų rūšių pievų bei pelkių šiandien randame nusausintas, žemės ūkionaudmenomis paverstas lygumas. Nėra didesnių vandens telkinių bei natūraliųpelkių, tik upių slėniuose bei pamiškėse išliko kiek didesni natūraliųpievų ploteliai. [pic] Rajone gyvena 34 tūkst. žmonių, iš jų 8,6 tūkst. – Pasvalyje, apie 1,5 tūkstančio – Joniškėlyje. Dauguma gyventojų įsikūrę kaimuose ir nedideliuose miesteliuose, vadinamuose bažnytkaimiuose. Tokie maži miesteliai dabar tapę seniūnijų centrais. Pasvalys yra rajono centras. Miestas įsikūręs karstinių reiškinių zonoje, kuri apima šiaurės rytų pakraštį tarp Mūšos ir Apaščios upių. Čia po žeme slūgso gipso sluoksniai, kuriuos lėtai tirpdo gruntinis vanduo. Ilgainiui susidaro požeminės tuštumos, jos vis didėja ir įgriūva – atsiranda smegduobės. Per pastaruosius dešimtmečius Pasvalyje jų atsirado net kelios. Dėl karstinių reiškinių mieste sutrūkinėjo kai kurių naujų namų sienos, kelis statinius teko nugriauti, dėl smegduobių ne kartą buvo išsekęs Šilo ežerėlis. Šitaip Pasvalyje siautėja nematoma požemių stichija. Pasvalio rajone registruotos 647 įmonės. Jų pasiskirstymas parodytas grafike: [pic] Įmonių skaičius pagal veiklos sritis: [pic]
Pasvalio miesto vandenvalos įrenginiai priklauso UAB „Pasvalio vandenys“, kurie pastatyti 1977 m. kairiajame lėvenio krante, žemiau miesto. Į nuotekų valyklą iš miesto nuotekos atiteka dviem vamzdžiais. Stambūs nešmenys sulaikomi grotose. Taip prakošus nuotekos sulaikomos nuo įvairių plaukiojančių atliekų, kurios anksčiau patekdavo į lėvens upę.
1. pav. Pasvalio miesto žemėlapis. [pic] 1, 2, 3, 4, – stebimieji grežiniai (vandens paėmimo taškai). 1. – stebimasis grežinys nuotekų priėmimo vietoje; 2. – stebimasis grežinys nuotekų išleidimo vietoje; 3. – stebimasis grežinys aukščiau miesto; 4. – stebimasis grežinys žemiau mieto. A – Pasvalio miesto vandens valymo stotis. I – griežto rėžimo juosta II – II-oji juosta Upės lėvuo ilgis yra 149 km., baseino plotis 1588 km 2. Dabartinė ir pagrindinė problema Pasvalio miesto vandens valymo stotyje yra tai azoto ir fosforo nepakankamas išvalymas. Fosforo ir azoto pašalinama iš nutekamojo vandens tik maža dalis. Todėl į upę Lėvuo patenka daug šių kenksmingų medžiagų. Kitos kenksmingos mežiagos yra išvalomos iki normatyvų. Taigi po, mano manymu, tinkamos Pasvalio miesto valymo įrenginių rekonstrukcijos šių kenksmingų aplinkai medžiagų išleidžiamas kiekis turėtų žymiai sumažėti. Todėl bus būtina reguliariai stebėti upės Lėvuo vandens kokybė. Mėginiai iš Lėvens upės turėtų būti imami keturiose vietose, kas mėnesį.
VANDENRUOŠA
Pasvalio vandentiekio tiekiamame vandenyje yra per didelė geležies (Fe) koncentracija. Dabartiniais apskaičiavimais Fe koncentracija vandenyje 1,2 mg/l, todėl vanduo neatitinka higienos normų reikalavimų pagal geležies kiekį. Siekiant išvalyti vandenį nuo geležies, manau, kad reikėtų pastatyti vandens valymo filtrus. Labiausiai tiktų slėginiai filtrai.
5. VANDENS GERINIMO ĮRENGINIŲ KOMPLEKSO SKAIČIUOJAMOJO NAŠUMO NUSTATYMAS
Vandens poreikį rodo dabartinis vandens suvartojimas. Būtina įvertinti perspektyvinį vandens poreikį. Jis gali keistis dėl vartotojų skaičiaus didėjimo, dėl gamybos ar paslaugų sektoriaus plėtimosi. Pastačius vandens kokybės gerinimo įrenginius galima prognozuoti padidėjusį vandens suvartojimą, nes bus tiekiamas geresnės kokybės vanduo. Vandens atsarga būtina gaisrų gesinimui, technologinės įrangosišjungimo atveju dėl remonto, profilaktikos ar filtrų plovimo, vandenssuvartojimo netolygumui kompensuoti ir avariniais atvejais, kai reikalingasdidesnis vandens kiekis dėl gedimo skirstomajame tinkle. Jei žinomi kelių metų suvartojamo vandens kiekiai, reikiaatkreipti dėmesį į pagrindinius duomenis: minimalus vandens poreikis (m3/h,m3/d); vidutinis metų vandens poreikis (m3/h, m3/d); maksimalus vandensporeikis (m3/h, m3/d). Remiantis šiais skaičiais galima rasti reikalingąvandens gerinimo įrenginių komplekso našumą. Neturint vandens poreikio ir poreikio kaitos duomenų, įrenginiųkomplekso skaičiuojamasis našumas (m3/d) nustatomas iš formulės: QSK = α · Qmaks. d. + Qg; [8. 7.]
Priimu, kad α=1,05 ir Qmaks. d. = 2450 m3/d; tai :
QSK = 1,05·2450 + 162 = 2734,5 m3/d;
čia: QSK – skaičiuojamasis našumas, m3/d; α – koeficientas, įvertinantis vandentiekos objektų vandensporeikį saviems reikalams ir parenkamas pagal 13.9 p. [2] siūlymus. Jis
priklauso nuo vandens tiekimo ir gerinimo technologijos. Kai vandentiekossistemą sudaro tik siurblinės, talpyklos ir vamzdynai, α = 1,02; Kaisistema yra su požeminio vandens gerinimo įrenginiais, α = 1,05; kai vanduoimamas iš atvirų vandens šaltinių ir ruošiamas kaip geriamasis, α = 1,07; Qmaks. d. – didžiausias vandens kiekis, kuris turi būti patiektasvartotojams, m3/d; Qg – vandens reikmė gaisrams gesinti, m3/d. Vandens reikmė gaisrams gesinti skaičiuojama pagal formulę:86,4 · qg · ng · tg Qg = ——————; [8. 7.] Tg
Priimu, kad qg = 15, ng= 1, tg= 3, Tg= 24, tai :
86,4· 15·1·3 Qg = —————— = 162 m3/d. 24
čia: qg – vandens debitas gaisrui gesinti, parenkamas pagal 2.2. p.[3] siūlymus, l/s; ng – vienu metu galinčių kilti gaisrų skaičius, parenkamas pagal2.2. p. [3] siūlymus; tg – gaisro gesinimo trukmė, parenkamas pagal 2.14. p. [3]siūlymus, h; Tg – gaisrui gesinti panaudotos vandens atsargos sukaupimotrukmė, parenkamas pagal 2.15. p. [3] siūlymus, h. Skaičiuojamasis našumas yra vandens kiekis per parą, kuris turės būti paruoštas gerinimo įrenginiuose ir patiektas į vandentiekio tinklą. Darbo tikslas yra šiam skaičiuojamajam našumui sudaryti vandens gerinimo įrenginių komplekso projektą.
6. VANDENS GERINIMO ĮRENGINIŲ KOMPLEKSO
TECHNOLOGINĖS SCHEMOS PARINKIMAS
Vandens kokybės gerinimo technologija parenkama remiantis naudojamo (ar naudotino) vandeningojo sluoksnio reikšmingųjų vandens savybių analitėmis ir panašios sudėties vandenį apdorojančių įrenginių eksploatavimo patirtimi. Technologinė schema – tai grafinis dokumentas, kuriame išdėstomi pagrindiniai technologiniai įrenginiai ir vamzdynai. Parinkus technologinės schemos elementus, nubraižyti vandens gerinimo įrenginių komplekso schemą, visus pagrindinius vamzdynus. Parodyti vandens srauto tekėjimą, apibūdinti kiekvieną schemos elementą, ir paaiškinti procesus, kurie vyks įrenginiuose. Schemos pateikimo pavyzdys 1 pav. 6.1. Greitieji filtrai Geležies ir mangano šalinimui gali būti taikomi slėginiai ir atvirieji filtrai. Mažo ir vidutinio našumo vandens ruošyklose dažniausiai naudojami slėginiai filtrai. Atvirieji filtrai naudojami didesnio našumo vandens ruošyklose ir kai iš vandens būtina šalinti vandenilio sulfidą. Geriamajam vandeniui paruošti naudojami greitieji filtrai, žemesnės kokybės technologiniam vandeniui – supergreitieji. Atvirieji greitieji filtrai charakterizuojami sekančiai: – didelis filtravimo paviršius; – mažesnės energijos sąnaudos, lyginant su slėginiais filtrais; – vizualinė filtracijos ir praplovimo operacijų kontrolė; – paprastas vandens aeravimas; – galimybė šalinti nedidelius vandenilio sulfido kiekius be papildomos įrangos; – ilgaamžiškumas; – didesnė projektavimo ir statybos kaina, lyginant su slėginiais filtrais. Slėginiai greitieji filtrai charakterizuojami sekančiai: – didesnis filtravimo greitis, mažesnis filtracijos paviršius; – didesnis energijos poreikis dėl aukštų filtravimo nuostolių; – ilgesnis filtro darbo ciklas, reikia mažiau vandens filtrų praplovimui. – galimybė atsisakyti papildomo vandens pumpavimo; – nesudėtingas filtrų darbo automatizavimas; – trumpesnis projektavimo ir statybos laikas; – mažesnė projektavimo ir statybos kaina; – įrenginiuose vanduo saugus sanitariniu požiūriu; – galimybė įrangą perkelti į kitą vietą. 6.2. Filtrų praplovimas Filtrų praplovimui naudojamas vanduo arba vandens ir oro mišinys. Praplovimui skirtas vanduo gali būti sukauptas vandens bokšte arba atskirame praplovimo vandens rezervuare. Filtrų praplovimas vandeniu iš bokšto vyksta savitaka, praplovimas iš rezervuaro galimas tik naudojant siurblius. Vandens bokštą rekomenduotina naudoti, kai yra galimybė išnaudoti aukštesnes reljefo vietas, taip sumažinant vandens bokšto statybos kainą.
6.3. Dumblo šalinimas Filtrų plovimo metu susidarantis vandens ir dumblo mišinys galibūti nuvedamas ir apdorojamas 3 pagrindiniais būdais: 1. Išleidžiamas į buitinių nuotekų tinklą. 2. Išleidžiamas į nusodintuvus. Nusodintuvuose nuskaidrėjęs vanduo grąžinamas į filtrus pakartotiniam valymui. Nusodintas dumblas sausinamas specialiuose įrenginiuose arba išleidžiamas į buitinių nuotekų tinklą. 3. Išleidžiamas į nusodintuvus. Nusodintuvuose nuskaidrėjęs vanduo išleidžiamas į lietaus nuotekų tinklą. Nusodintas dumblas išleidžiamas į buitinių nuotekų tinklą. 6.4. Vandens dezinfekavimas Vandens dezinfekavimo metodas parenkamas pagal vandens kokybę ir debitą. Būtina įvertinti pasirinkto metodo efektyvumą, eksploatavimo sąlygas, papildomus reikalavimus. Vandens dezinfekavimas gali būti atliekamas chloro dujomis, natrio hipochloritu, chloro dioksidu, ozonu ir ultravioletiniais spinduliais. Chloro arba hipochlorito su vandeniu kontakto laikas nuo sumaišymo momento iki vandens patekimo iki artimiausio vartotojo turi būti ne mažiau kaip 30 min. Todėl vandens nukenksminimui reagentų su chloru įvedimą reikia numatyti prieš švaraus vandens rezervuarus. Vandens nukenksminimą baktericidiniu švitinimu reikia taikyti požeminiams vandenims. Ruošiamo vandens Koli indeksas turi būti ne didesnis kaip 1000 vnt./l, geležies kiekis – ne didesnis kaip 0,3 mg/l. Baktericidinio švitinimo įrenginius reikia išdėstyti prieš vandens padavimą į tinklus vartotojams. Pagrindus, vandens nukenksminimui galima naudoti ozoną. Projektuojant ozono įrenginius reikia numatyti prietaisus ozono sintezei ir ozono–oro mišinio su vandeniu sumaišymą. Būtiną ozono dozę nukenksminimui reikia priimti: požeminio vandens šaltiniams – 0,75 – 1 mg/l; filtruotam vandeniui – 1 – 3 mg/l.
2. pav. Vandens gerinimo įrenginių technologinė schema.
| | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | |8 | | |10 | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || |8 | | | | | | || | | |12 | | |9 | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | |13 | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | || | | | | | | | | |
schemos eksplikacija: 1 –gręžiniai. 2 – vandens gerinimoįrenginiai-filtrų pastatas. 3 – švaraus vandens rezervuarai. 4 – II-okėlimo siurblinė. 5 – vandens dezinfekavimo įrenginiai-chloratorinė. 6 –dumblo nusodintuvai. 7 – praplovimo vandens bokštas. 8 – žalio (neapdirbto)vandens linija iš gręžinių. 9 – švaraus vandens linija. 10 – švarausvandens spaudiminė linija iš II-o kėlimo siurblinės į vartotojo tinklą. 11–praplovimo vandens nuvedimo linija į dumblo nusodintuvus. 12 –nuskaidrinto vandens nuvedimas iš dumblo nusodintuvų. 13 – nusodinto dumblonuvedimas iš dumblo nusodintuvų. 14 – filtrų praplovimo vandens linija išvandentiekio bokšto. 15 – filtrų praplovimo vandens bokšto užpildymolinija.
7. GREITŲJŲ FILTRŲ SKAIČIAVIMAS
Filtrų ir jų vamzdynų parametrai turi būti paskaičiuoti dirbant jiems normaliu ir forsuotu (dalis filtrų remontuojami) režimais. Filtrų užpildu naudojamas kvarcinis smėlis, trupintas antracitas, keramzitas ir kitos medžiagos. Visos filtruojančiosios medžiagos turi užtikrinti technologinį procesą ir turėti reikalaujamą cheminį stabilumą ir mechaninį patvarumą. Filtruojantys greičiai, filtrams dirbant normaliu ir forsuotu režimu, parenkami pagal technologinių tyrinėjimų duomenis. Nesant technologinių tyrimų duomenų, reikia priimti pagal 4.1.1. lentelę, numatant filtrų nepertraukiamą darbą, kai kiti filtrai plaunami: dirbant normaliu režimu ne mažiau – 8 – 12 val.; dirbant forsuotu režimu arba esant pilnai filtrų plovimo automatizacijai – ne mažiau 6 val., užtikrinant normalų vandens tiekimą vartotojams. 7.1. Filtrų ploto skaičiavimas Bendras filtrų plotas nustatomas pagal formulę: [pic] [ 8. 11.]
2734,5 2734,5 AF = ———————————— = —————- = 50,86 m2 24· 8 – 16 · 6 – 16 · 0,33 · 853,76
čia: AF – bendras filtrų plotas, m2; Q – vandens ruošimo stoties našumas, prilyginamas Qsk, m3/d; tst – filtrų darbo trukmė per parą, h; vf – skaičiuotinas vandens filtravimo greitis m/s, filtramsdirbant normaliu režimu parenkamas pagal 4.1.1. lentelę; npl – vieno filtro plovimų skaičius per parą, filtrams dirbantnormaliu režimu; qpl – vienam plovimui reikalingas vandens kiekis, l/s m2; priimtipagal 4.1.2. lentelės duomenis; t1 – filtro prastova plaunant. Filtrams, plaunamiems vandeniupriimama – 0,33 h; vandeniu su oru – 0,5 h.
1. lentelė. Filtrų filtravimo užpildų sluoksnių parametrai ir filtravimo greitis|Filtrai |Filtruojančiojo sluoksnio charakteristika |Filtravimo || | |greitis m/h |
| |užpildo|Grūdelių skersmuo, |Užpildo|Sluoks|Filtrui|Filtrui|| |medžiag|mm |nevieno|-nio |dirbant|dirbant|| |a | |-dumo |storis|normali|forsuot|| | | |koefi-c|, m |u |u || | | |ientas | |režimu |režimu || | | | | |vf |vl ||Greitieji | | | ||vienasluoksniai, kurių | | | ||skersmuo d, mm |12 – 14 | |45 ||0,7 – 0,8 |14 – 16 |6 – 5 |30 ||0,8 – 1 |16 – 18 | |25 ||1 – 1,2 |14 – 16 |7 – 6 |50 ||Greitieji dvisluoksniai| | | |INŽINERINIAI TINKLAI
VAMZDYNŲ SKERSMENŲ PARINKIMAS
Projektuojant lauko nuotakyną, nuotėkų kiekis skaičiuojamas tokspat kaip ir vandens suvartojimas (pagal RSN 26-90 „Vandens vartojimonormos“). Savitakio nuotakyno hidraulinis skaičiavimas atliekamas naudojantmaksimalų sekundinį nuotėkų debitą qsk (l/s). Projektuojant nuotėkų gatvės kanalo skersmuo neturi būtimažesnis kaip 200 mm (buitinėms nuotėkoms) ir ne mažesnis kaip 250 mm(paviršinėms ir mišrioms nuotėkoms). Maksimalus nuotakyno vamzdynų pripildymas priklauso nuo vamzdžioskersmens ir yra toks: ( 200-250 mm neturi viršyti 0,6 d, ( 300-400 mm neturi viršyti 0,7 d, ( 450-900 mm neturi viršyti 0,75 d, virš ( 1000 mm neturi viršyti 0,8 d. Įvairios formos kolektoriai gali būti pripildyti ne daugiau kaip 0,7 jo aukščio. Paviršinių ir mišrių nuotėkų nuotakynas projektuojamas visiškai pripildytas. Siekiant išvengti vamzdyno uždumblėjimo, nuotėkų tekėjimo greitis vamzdyne turi būti apskaičiuojamas pagal vamzdžių pripildymą. Kai vamzdžiai maksimaliai pripildyti, minimalus tekėjimo greitis turi būti toks:
|Vamzdžių skersmuo, mm |Minimalus greitis, m/s ||200-300 |0,7 ||300-400 |0,8 ||450-500 |0,9 ||600-800 |1,0 ||900-1200 |1,15 |
Nuotakyne maksimalus skaičiuotinas nuotėkų greitis neturiviršyti 4 m/s. Minimalus nuotakų nuolydis priklauso nuo leistino minimalaus nuotėkų tekėjimo greičio. Jis yra toks: 0,007 – vamzdynams, kurių skersmuo 150 mm, 0,005 – vamzdynams, kurių skersmuo 200 mm. Apytikriai minimalus vamzdžio nuolydis gali būti parinktas iš santykio 1/d, tai yra minimalus nuolydis yra lygus atvirkštinei vamzdžio skersmens reikšmei. Vamzdžio skersmuo skaičiuojamas milimetrais. Rekomenduojami savitakių nuotakų skaičiuojamieji pripildymai, minimalūs nuolydžiai ir minimalūs nuotėkų greičiai pateikiami priede. Mano projekte į upe išleidžiamo vandens vamzdžio skersmuo bus 400 mm. šio vamzdžio užpildymas lygus 1. Dumblo linijų pripildymas savitakynų 0,7. bus naudojami PVC lauko nuotekų vamzdžiai N klasės. PVC vamzdžiai, gaminami iš naplastifikuoto polivinilchlorido turi puikių savybių (puiki hidraulika, sandarios jungtys). Be to PVC vamzdžiai yra labai lankstūs, patvarūs, mažai sveria, atsparūs korozijai, nusidėvėjimui, reikalauja minimalaus aptarnavimo. N klasės nuotekų vamzdžiai klojami nuo 0,8 m iki 6,0 m gylyje. Tokiame gylyje transporto apkrova vamzdžių deformacijai įtakos beveik neturi. Slėginėm linijom nuotekų ir dumblo naudojami nemažiau 90 mm skersmens PVC slėginiai vamzdžiai. Vandentiekiui naudojami PE 80 ir PN 10, 63 mm skersmens lauko vandentiekio vamzdžiai. Naudojamos stikloplasčio požeminės siurblinės. Jose sumontuojami panardinami fekaliniai siurbliai, dirbantys automatiniu rėžimu. Siurblių darbo ratas susmulkinantis nešmenis.
Esami senieji inžineriniai tinklai, kurių nekeičiu, yra pakankamai gerai išsilaikę ir atlieka savo funkciją. Jiems bus naudojamas praplovimas.
3.lentelė SAVITAKIŲ NUOTAKŲ SKAIČIUOJAMIEJI PRIPILDYMAI, MINIMALŪS NUOLYDŽIAI IR MINIMALŪS NUOTĖKŲ GREIČIAI
|Eil.|Nuotako |Nuolydis|Minimalus nuotėkų greitis, kai nuotako ||Nr. |skersmuo, mm| |pripildymas H/D || | | |0,60 |0,70 |0,75 |0,80 |1,00 ||1. |100 |0,020 |0,70 | | | |0,70 ||2. |150 |0,010 |0,70 | | | |0,70 ||3. |200 |0,007 |0,70 | | | |0,70 ||4. |250 |0,005 |0,75 | | | |0,75 ||5. |300 |0,004 | |0,80 | | |0,80 ||6. |400 |0,003 | |0,85 | | |0,85 ||7. |500 |0,002 | | |0,90 | |0,90 ||8. |600-800 |0,0016 | | |1,00 | |1,00 ||9. |900 |0,0012 | | |1,10 | |1,10 ||10. |1000-1200 |0,0010 | | | |1,15 |1,15 ||11. |1500- |0,0007 | | | |1,30 |1,30 ||12. |(1500 |0,0006 | | | |1,50 |1,50 |
VANDENVALA
Pasvalio mieto vandens valymo stotyje ne visi vandens valymo įrenginiai savo funkcijas atlieka gerai. Esami pirminiai nusodintuvai dėl savo blogo stovio nebeatlieka pilnai savo funkcijų, jie yra pasenę. Taip pat esamas aerotankas yra senos konstrukcijos, o be to neturi azoto ir fosforo šalinimo. Į upę patenka nekokybiškai išvalytas vanduo. Todėl siūlau esamus pirminius nusodintuvus pakeisti į naujus ir kokybiškesnius, o esamą aerotanką pakeisi į naują, su fosforo ir azoto šalinimu.
Būtinas išvalymo laipsnis pagal ištirpusį deguonį Išleidus nutekamąjį vandenį į upę ir vykstant biocheminiams valymosi procesams, papildomai sunaudojamas ištirpęs deguonis upės vandenyje. Tada ištirpęs deguonis sumažėja iki dydžio Omin, kuris ribojamas priklausomai nuo atviro vandens telkinio panaudojimo. Kai vanduo naudojamas centralizuotam vandentiekiui, kultūriniams buitiniams, žuvininkystės poreikiams, ištirpusio deguonies kiekis jame turi būti ne mažiau kaip 4 mg/l, kai naudojamas vertingoms žuvims veisti – ne mažiau kaip 6 mg/l.
VALYMO ĮRENGINIŲ SCHEMOS PARINKIMAS
Miesto nutekamojo vandens valymo įrenginių kompleksas susideda iš mechaninio valymo įrenginių, biocheminio valymo įrenginių, išvalyto vandens nukenksminimo įrenginių ir nuotekų nuosėdų apdirbimo įrenginių. Mechaninio valymo įrenginius sudaro parengiamojo valymo įrenginiai (grotos, smėliagaudės) ir įrenginiai nuotekoms skaidrinti (pirminiai nusodintuvai). Pirminių nusodintuvų tipas parenkamas priklausomai nuo valomo nutekamojo vandens kiekio Tolimesnio nutekamojo vandens valymo įrenginių kompleksas priklauso nuo išvalyto vandens BDS – Lt. Kai Lt ≥15 mg/l, skaičiuojami biocheminio valymo įrenginiai pilnam arba daliniam nutekamojo vandens išvalymui. Biocheminio valymo įrenginių tipas parenkamas priklausomai nuo klimatinių, vietinių sąlygų, nutekamojo vandens kiekio, jo užterštumo, pritekėjimo netolygumo ir techninių – ekonominių rodiklių. Išvalytas nutekamasis vanduo dezinfekuojamas.
MECHANINIO VALYMO ĮRENGINIAI
Grotos Grotos skirtos stambioms nešmenims, esančioms nutekamajame vandenyje, sulaikyti. Kai visa nutekamasis vanduo į valymo įrenginius paduodamas siurbliais ir kai siurblinėje yra pastatytos grotos su 16 mm tarpais, tai valymo įrenginiuose grotos nestatomos. Pasvalyje nuo valymo irenginių iki grotų 1 kilometras todel grotos turi būti. Yra vienos grotos, jos astovi latake prieš smėlagaudes sulaikyti nešmenys dedami į konteinerį ir išvežami į savartyną. Grotų plotis 1 metras. Nešmenų nuvalymui nuo grotų naudojami rankiniai grėbliai, nes ant grotų susikaupia iki 0,1 m3 /p nešmenų, grotos įrengtos pastate.
Smėliagaudės Mineralinės kilmės medžiagoms, pvz. smėliui, šlakui išskirti iš nutekamojo vandens naudojamos smėliagaudės. Smėlagaudės įrengtos, nes valymo įrenginių našumas didesnis. Pasvalio valimo stotyje naudojamos horizontalinės smėliagaudės su apskritiminiu vandens judėjimu, kuriuose maksimalus vandens tekėjimo greitis 0,4 m/s ,o minimalus 0,16 m/s. Smėlio kiekis 0,6 m3 /p , jis iš smėliagaudžių šalinamas mechanizuotai iš kamerų, skirtų smėlio laikymui. Smėliagaudės diametras – 4 m., pralaidumas nuo 2,7 iki 4,2 m3 /p. Smėlis iš smėliagaudės šalinamas į smėlio džiovinimo aikšteles.
Pirminiai nusodintuvai Pirminiai nusodintuvai skirti pakibusioms medžiagoms iš nutekamojo vandens pašalinti. Pirminiai nusodintuvai yra nutekamojo vandens paruošiamieji įrenginiai tolimesniam jų valymui biocheminio valymo įrenginiuose. Pasvalio vandens valymo stotyje yra keturi 12 m diametro dviaukščiai nusodintuvai. Kadangi šie nusodintuvai yra seni ir neefektyvūs, reikia naujų nusodintuvų. projektuoju vertikalinius nusodintuvus.
a) vertikaliniai nusodintuvai Vertikaliniams nusodintuvams ( 5 pav. ) skaičiuojami šie parametrai: • centrinio vamzdžio skerspjūvio plotas ir skersmuo; • pratekamosios dalies aukštis, skerspjūvio plotas, skersmuo; • nuosėdomis užimamas tūris ir aukštis;
• centrinio vamzdžio atmušimo skydo pritvirtinimo aukštis; • bendras nusodintuvo gylis. Visų nusodintuvų centrinių vamzdžių bendras skerspjūvio plotas:qsk fc = ——- , m2 [ 8. 17.] vc
Qp 5000
q = ————– = ———— = 0,06 m3/s priimu, kad kb=2,2 24 · 3600 86400
qsk= q · kb = 0,06 · 2,2 = 0,13 m3/s priimu, kad vc = 0,03 m/s
0,13 fc = ——- = 4 m2 [8. 17] 0,03
čia: vc – vandens tekėjimo greitis centriniame vamzdyje:
vc ≤ 0,03 m/s
Nusodintuvų pratekamosios dalies aukštis:
h1 = v t 3600 , m [8. 17.]
priimu, kad v = 0,0007 m/s; h1 = 0,0007 · 1,5 · 3600 = 3,78 m,
čia: v – vandens kilimo greitis nusodintuve, m/s, v ≤ 0,0007 m/s; t – sėsdinimo trukmė, t = 1,5 val/ Visų nusodintuvų pratekamųjų dalių bendras skerspjūvio plotas:
qsk Fb = ——— , m2 [8. 17.] v
0,13 Fb = ——— = 186 m2 0,0007
Suminis plotas:
F = Fb + fc , m2 [ 8. 18.]
F = 186 + 4 = 190 m2
Pasirinkus nusodintuvų skaičių n (n ≥ 2) apskaičiuojamas vieno nusodintuvo ir jo centrinio vamzdžio skersmuo. Pirminių vertikalinių nusodintuvų skersmuo būna nuo 5 iki 10 m (skersmuo kinta kas 1 m). Vieno nusodintuvo spindulys apskaičiuojamas
F R = (—— , m [8. 18.] ( m
Priimu, kad m = 2 , ( = 3,14.
190 190 R = (———- = (———- = 5,5 m, 3,14 · 2 6,28
Nusodintuvo diametras lygus
D = 2R, m [8. 18.]
D = 2 · 5,5 = 11 m
Centrinis vamzdis gaminamas iš plieninių vamzdžių, todėl parenkamas artimiausias skersmuo pagal asortimentą. Vieno nusodintuvo centrinio vamzdžio spindulys apskaičiuojamas fc Rc = (—— , m [8. 18.] ( m
4
Rc = (———– = 0,8, m 3,14 · 2
Centrinio vamzdžio diametras lygus
Dc = 2 Rc , m [8. 19.]
Dc = 2 · 0,8 = 1,6, m
Pašalinant sulaikytas nuosėdas iš nusodintuvų savitaka, jų drėgnumas – 95%. Sulaikytų nuosėdų kiekis viename nusodintuve:
0,8 · N Wn = ————- , m3 [8. 19.] 1000
N = 10120 gyv.
0,8 · 10120 Wn = ————- = 8,096, m3 1000
Vertikalinių nusodintuvų kūginės dalies sienučių pasvirimo kampas imamas 45°, kūginės dalies viršūnės skersmuo – 0,4 m. Tada kūginės daliesaukštis:
D – 0,4 hk = ————- , m [8. 19.] 2
11 – 0,4 hk = ————- = 5 m 2
ir jos tūris:
1 Vk = —- ( hk(R2 + Rr + r2) , m3 [8. 19.] 3
1 1 Priimu, kad r = 0,4 Vk = —- 3,14 · 5 ( 30 + 2,2 + 0,16) = —- 15,7 · 32,36 = 169 m3 3 3
Kai Wh > Vk, dalis nuosėdų talpinama cilindrinėje nusodintuvo dalyje. Cilindrinės nusodintuvo dalies, skirtos nuosėdoms sutalpinti, aukštis:
Wn – Vk hc = ———— , m [8. 19.] F
8,096 – 169 hc = ————– = 0,85 m 190
Vandens judėjimo krypčiai pakeisti centrinio vamzdžio galeįrengiamas atmušimo skydas. Centrinio vamzdžio galas praplatinamas.Praplatėjusios dalies skersmuo δ = 1,35 d, o atmušimo skydo δ1 = 1,3 δ.Vandens tekėjimo greitis per tarpą tarp centrinio vamzdžio galo ir atmušimoskydo vs ≤ 0,02 m/s. Atmušimo skydo atstumas iki centrinio vamzdžio galo:
qsk has = ————- , m [8. 20.] n ( δ vs
Priimu, kad n = 2, δ = 1,35.
0,13 0,13 has = —————————- = ——– = 0,8, m 2· 3,14 · 1,35 · 0,02 0,17
Neutralaus sluoksnio, esančio tarp atmušimo skydo ir nuosėdų viršaus, aukštis h2 = 0,3 m. Bortų aukštis virš vandens h0 = 0,3 m. Bendras nusodintuvo gylis:
H = h0 + h1 + h2 + hc + hk , m [8. 20.]
H = 0,3 + 3,78 + 0,3 + 0,85 +5 = 10,23, m
BIOCHEMINIO VALYMO ĮRENGINIAI
Biocheminio valymo įrenginių tipas parenkamas priklausomai nuo klimatinių, vietinių sąlygų, valomo nutekamojo vandens užterštumo ir reikiamo išvalymo laipsnio. Projektuojamuose aerotankuose nuotekos aktyviuoju dumblu bus išvalomos nuo organinės kilmės ir nuo biogeninių medžiagų t. y. Azoto ir fosforo. Aerotanko sekcijos bus suskirstytos į, tris zonas: anaerobinę, anoksinę ir aeracinę, kuriose bus sudaromos atitinkamos sąlygos ankščiau minėtų medžiagų pašalinimui iš nuotekų.
Bendras biologinis fosforo ir azoto šalinimas
Fosforui ir azotui šalinti daudojamos anaerobinės, anoksinės ir aeracinės kameros. Techonologinė schema. ( 3. pav. ) Valomos nuotėkos tiekiamos į anaerobines kemeras, į kurias tiekiamas apytakinis dumblas iš antrinių nusodintuvų. Dumblo mišinys iš anaerobinių kamerų tiekiamas į anoksines kameras ( denitrifikatorius), į kurių pradžią grąžinams nitrifikuotas dumblo mišinys iš aeracinės kameros ( nitrifikatoriaus ) galo. Grąžinamo nitrifikuoto dumblo mišinio kiekis apskaičiuojamas pagal azoto šalinimo efektą. Dumblo mišinys iš anoksinės kameros patenka į aeracinę kamerą, kurioje baigiami oksiduoti organiniai teršalai ir amonio azotas suoksiduojamas iki nitratų. Dalis nitrifikuoto dumblo grąžinama į anoksines kameras, o likusi dalis tiekiama į antrinius nusodintuvus.
[pic]
3 pav. echnologinė schema
An – anaerobinė kamera DN – denitrifikatorius N – nitrifikatorius AS – antrinis nusodintuvas S – siurblinė Qcd – apytakinio dumblo debitas Qndm – nitrifikuoto dumblo mišinio debitas Rcd – apytakinio dumblo recirkuliacijos koeficientas Rndm – nitrifikuoto dumblo mišinio recirkuliacijos koeficientas __ n __ valomos nuotėkos __ vn __ valytos nuotėkos __ dm __ dumblo mišinys __ ndm __ nitrifikuotas dumblo mišinys __ cd __ apytakinis dumblas __ pd __ perteklinis dumblas __ ad __ aktyvusis dumblas __ o __ aeravimas – mechaninė maišyklė
Šią schemą galima taikyti, kai valytose nuotėkose ( tuo pačiu ir apytakiniame dumble ) nitratų azoto koncentracija neviršija 1-2 mg/l, nes dėl lengvai biologiškai oksiduojamų organinių medžiagų sunaudojimo denitrifikacijai nebeužtikrinamas fosforo pašalinimas.
Įrenginių su aktyviuoju dumblu su denitrifikacija
Anaerobinės kameros
Reikiamas kamerų tūris: Pp · Qh max Van = ————–, m3 [7. 17.] a( 1- S ) ρp
Priimu, kad Pp= 1,0 mg/l, Qh max= 320 m3 /h , a = 2 g/l.
1,0 · 320 320 Van = ————– = ——— = 114 m3 2(1-0,3)2 2,8
Pp – reikiamas pašalinti fosforo kiekis, mg/l, liekamoji fosforo koncentracija Pl imama 1,0-1,5 mg/l. Qh max – maksimalus valandos debitas, m3/h; a – aktyviojo dumblo koncentracija g/l; S – dumblo peleningumas vieneto dalimis; įrenginiuose su biologiniu fosforo ir azoto šalinimu S = 0,3; Ρp – defosfatizacijos greitis, mgP/(gADBSM · h); jo reikšmė priklauso nuo dumblo mišinio temperatūros – norint užtikrinti fosforo šalinimą ir esant 10-12 C Ρp = 2.
Aeracinės kameros( nitrifikatoriai )
Reikiamas kamerų tūris
d· ( La – Lt ) · Q · Θ Vn = ————————— , m3 [7. 18.] 1000 · a
Priimu, kad d = 0,82, La = 200, Lt = 15, Q = 2000, Θ = 10, a =2.
0,82 · ( 200 – 15 ) · 2000 · 10 0,82 · 185 ·2000 · 10 Vn = ———————————— = —————————- = 1517 m3 1000· 2 2000
θ – dumblo amžius paromis; jis renkamas pagal žemiausią mėnesinę dumblo mišinio temperatūrą iš lentelės; dumblo amžius turi užtikrinti nitrifikaciją, todėl jo reikšmė turi būti renkama pagal viršutinę pasikliovimo ribą: pavyzdžiui, kai temperatūra 10 C, θ = 12 parų; d – savaitinis dumblo prieaugis, g/g pašalinto BDS5; pagal parinktą dumblo amžių ( θ ) iš lentelės parenkama d reikšmė pagal santykį C/La.
4. lentelė. Dumblo amžiaus ( θ ) priklausomybė nuo dumblomišinio temperatūros ( τ )| τ C |6 |8 |10 |12 |15 |17 |20 ||θ, |20 + 3 |14+3 |10+2 |7,5+2 |5+1,5 |4+1,5 |2,5+1,5 ||paros | | | | | | | |
Anoksinės kameros ( denitrifikatoriai )
Reikiamas kamerų tūris
Np · Qh vid Vnd = ——————– , m3 [7. 18.] a(1 – s) ΡDN
6,5 · 83 539,5 Vnd = ——————– = ————- = 490 m3. 2(1-0,3)0,78 1,1
Np – reikiamas pašalinti azoto kiekis, mg/l; Np = Nbo – Nn– Ns – N1 , mg/l; Priimu kad Nbo = 30 mg/l; Np = 30 – 5,2 – 3,3 – 15 = 6,5 mg/l. Nbo – bendro azoto koncentracija nuotėkose, tiekiamose į valymo įrenginius, mg/l; Nn – azoto koncentracijos sumažėjimas pirminiuose nusodintuvuose, mg/l; sumažėja apie 10-15 ◦/◦ , todėl Nn = (0,1 – 0,15) Nbo; Nn = 0,1 · 52 = 5,2. Ns – azoto sunaudojimas biocheminiuose procesuose, mg/l; apskaičiuojamas pagal priklausomybę, priklausomai nuo parinkto dumblo amžiaus/ apkrovos (iš lentelės); Ns = 2,4 + 0,006 · 150 = 3,3 mg/l. N1 – vidutinė metinė bendro azoto liekamoji koncentracija, mg/l; Priimu,kad N1 = 15 mg/l. Qh vid – valomų nuotėkų vidutinis valandos debitas, m3/h; Qp 2000 Qh vid = ——— = ———– = 83 m3/h; [7. 18.]
24 24
ΡDN – denitrifikacijos greitis, mgN/(Gadbsm · h); jo reikšmė randama pagal vidutinę metinę dumblo mišinio temperatūrą
priklausomai nuo aktyviojo dumblo maitinimo sąlygų – anglies šalinimo ( lentelė). Kai anglies šalinimas – valomos nuotekos, denitrifikacijos greitį galima apskaičiuoti pagal priklausomybę (tinka temperatūros koncentracija 5 – 25 C) Priimu, kad ΡDN = 0,75 ΡDN = 0,2 · e = 0,2 · 3,9 = 0,78. [7. 18.]Τ – dumblo mišinio temperatūra, C. Priimu kad τ = 10 C
5.lentelė. Denitrifikacijos greičio priklausomybė nuo dumblo maitinimo sąlygų ir dumblo mišinio temperatūros
|Aktyviojo dumblo |Denitrifikacijos greitis, kai ||maitinimo sąlygos |dumblo || |Mišinio temperatūra ( C ) || |5 |10 |15 |20 |25 ||Endogeninis |0,025|0,06 |0,17|0,40 |1,00 ||kvėpavimas | | | | | ||Nevalytos nuotekos |0,40 |0,75 |1,60|3,00 |6,00 ||Metanolis |1,80 |3,20 |5,50|9,50 |10,80|
Nitrifikuoto dumblo mišinio, grąžinamo iš aeracinių kamerų (nitrifikatorių) galo į koncentra kamerų (denitrifikatorių) prdžią, debitas
Qndm = Rndm · Qh vid , m3/h; [7. 19.] Qndm = 2,5 ·83 = 207,5 m3/h;
Rndm – nitrifikuoto dumblo mišinio recirkuliacijos koeficientas; jo reikšmė, renkama pagal reikamą azoto pašalinimo efektą (EN), pateiktą lentelėje. Priimu, kad Rndm = 2,5.
Np 28,5 EN = —– · 100 ◦/◦ [7. 19.] EN = —– · 100 = 61 ◦/◦ Nb 46,8
Np – reikiamas pašalinti azoto kiekis, mg/l. Priimu, kad Np= 28,5mg/l/Nb – bendro azoto koncentracija nuotekose, tiekiamose į biologinio valymoįrenginius, mg/l; kai naudojami pirminiai nusodintuvai, Nb = Nbo – Nn, okai nenaudojami Nb = Nbo. Nb = 52 – 5,2 = 46,8
6. lentelė. Nitrifikuoto dumblo mišinio recirkuliacijoskoeficiento (Rndm) priklausomybė nuo azoto pašalinimo efekto (EN)
|EN , ◦/◦ |20 |33 |45 |50 |60 |66 |75 |80 ||Rndm , vieneto |0,25 |0,50 |0,75 |1,00 |1,50 |2,00 |3,00 |4,00 ||dalimis | | | | | | | | |
Z (La –Ln) D = —————————- , m3/m3 nutekamojo vandens [8. 34.] K1 K2 n1 n2(Cp – Ca)
1,1(200 – 15) 203,5 D = ——————————————— = ———- — = 1,6 m3/m3 2,13 · 2,08 · 4,08 · 0,85 (10,32 – 2) 128,1
Priimu, kad K1 = 2,13, K2 = 2,08.
Čia: Z – lyginamasis deguonies kiekis, mg/mg BDSpilnas. Imama pilnam išvalymui Z = 1.1 mg/mg, daliniam išvalymui Z = 0.9 mg/mg, aerotankuose su prailginta aeracija Z = 2.2 mg/mg; K1 – koeficientas įvertinantis aerotanko tipą (žr. priedų 7 lentelę); K2 – koeficientas, priklausantis nuo aeratoriaus panėrimo gylio (žr. priedų 8 lentelę); n1 – koeficientas, įvertinantis nutekamojo vandens temperatūrą, n1 = 1+0.02 ( t – 20); n1 = 1+0,02(24 – 20) = 4,08 t – vidutinė mėnesinė temperatūra vasaros periodu, 0C; priimu, kad t = 22 0C n2 – koeficientas, įvertinantis nutekamojo vandens savybes, buitiniams nutekamiesiems vandenims n2 = 0. 85 Cp – deguonies tirpumas aerotanke, mg/l
10.3 + h/2 Cp = Ct ——————-, mg/l [8. 34.] 10.3
10.3 + 4,5/2 Cp = 8.6 —— ————- = 8,6 · 1,2 = 10,32 mg/l 10.3
h – aerotanko gylis, m; h = 4,5 m. Ct – teorinis deguonies tirpumas vandenyje, priklausomai nuo temperatūros, mg/l;
Ct = 14.652 – 0.41022t + 0.0079 t2 – 0.00007777 t3; [8.34.]
Ct = 14.652 – 0.41022 ·22 + 0.0079 · 222 – 0.00007777 · 223 = 9,02484 + 3,8236 -0,82809496 = 8,6 mg/l;
Ca – ištirpusio deguonies koncentracija aerotanke, mg/l. Imama nepilnam išvalymui Ca = 1 – 2 mg/l, pilnam išvalymui Ca ≥ 2 mg/l. Reikalingas oro kiekis O = D Qhvid , m3/h/ [8.34.]
O = 1,6 · 83 = 132,8 m3/h/
Pagal šį oro kiekį parenkamos orapūtės arba aukšto slėgio ventiliatoriai [4]. Aeracijos intensyvumas
O I = ——– , m3/m2h [8. 34.] F
VN 75,85 F = ——– = ——– = 25,3 ; 3 3
132,8 I = ——– = 5,25 m3/m2h; 25,3
ANTRINIAI NUSODINTUVAI
Išnešamai biologinei plėvelei iš biofiltrų bei aktyviam dumblui iš aerotankų sulaikyti naudojami vertikaliniai, horizontaliniai ir radialiniai nusodintuvai. Antriniai nusodintuvai turi užtikrinti vidutinę metinę skendinčių medžiagų koncentraciją valytose nuotėkose 15 – 20 mg/l.
7. Lentelė. Vidutinės aktyviojo dumblo indekso reikšmėspriklausomai nuo vidutinės aktyviojo dumblo apkrovo (A)| |0,5 |1,0 |1,5 |2,0 ||75 |10,6 |13,3 |15,2 |16,8 ||100 |7,9 |10,0 |11,4 |12,6 ||120 |6,6 |8,3 |9,5 |10,5 ||140 |5,6 |7,1 |8,1 |9,0 ||150 |5,3 |6,7 |7,6 |8,4 ||180 |4,4 |5,6 |6,3 |7,0 ||200 |4,0 |5,0 |5,7 |6,3 ||250 |3,2 |4,0 |4,6 |5,0 |
Recirkuliacijos koeficiento reikšmės dažnis būna 0,5 – 1,5.
Apytakinio dumblo debitas
Qcd = Rcd · Qh , m3/h [7. 25.] Qcd = 0,2 · 83 = 16,6, m3/h
Qh – valandos debitas, kuris renkamas taip: ilgio aeravimo aerotankams, aerokanalams be azoto ir fosforo šalinimo Qh = Qh vid, įrenginiuose su azoto ir fosforo šalinimu – Qh = ΣQ/t, čia ΣQ – suminis nuotėkų kiekis per laikotarpį t, kuris imamas 2 – 4 valandos. Priklausomai nuo Rcd kitimo apytakiniam dumblui grąžinti turi būti įrengti 2 – 3 darbiniai siurbliai (bent vienas su variklio dažnumine pavara). Qh = 83.
Perteklinio dumblo kiekis
d(La – Lt)Q · 100 Vpd = ———————— , m3/d [7. 27.] (100 – ppd) · 106
m3/d Priimu, kad d = 0,82, ppd = 99,4.
0,82(200 – 15) · 2000 · 100 30340000 Vpd = ———————————— = ——— —— = 50,6 m3/d (100 – 99,4) · 106 600000
d – perteklinio dumblo savitasis prieaugis (iš lentelės)
ppd – perteklinio dumblo drėgnumas, ◦/◦ ;
1000 – ac ppd = ————— · 100 , ◦/◦ 1000
1000 – 12,6 ppd = ————— · 100 = 0,9874 · 100 = 98,74, ◦/◦ 1000
Perteklinis dumblas turi būti šalinamas nuolatos ar periodiškai (bent vieną kartą paroje); ypač svarbu šalinti dumblą įrenginiuose su biologiniu fosforo šalinimu, nes nešalinant perteklinio dumblo dėl sukaupto sukaupto fosforo aktyviajame dumble nebešalinamas fosforas iš atitekėjusių nuotekų.
IŠVALYTO NUTEKAMOJO VANDENS DEZINFEKAVIMAS
Dezinfekavimui gali būti naudojamas chloras, ozonas,ultravioletiniai spinduliai, elektrolizė, ultragarsas ir kt. Plačiausiaitaikomas chloras, kuris gali būti gautas iš chlorkalkių arba skysto chloro,laikomo balionuose. Chlorkalkės naudojamos, kai nutekamojo vandens kiekisiki 700m3/paroje. 1.2 DUMBLO PERDIRBIMAS
Jis skiriasi nuo nuotekų valymo proceso, nors jie tarpusavyjeglaudžiai susiję. Iš nuotekų valymo metu pašalinto dumblo savybės turiįtakos dumblo perdirbimo proceso kontrolėj. Cheminių medžiagų, tokių kaippolimerai, tiekimas susijęs su į nusausinimo įrenginį siurbiamo dumblosrautu. Susidaręs perteklinis aktyvus dumblas taip pat turi būti pūdomas.Tačiau dėl didelio drėgnumo aktyvus dumblas, prieš paduodant į metantankus,sutankinamas tankintuvuose. Po to visas supūdytas dumblas ir dumblas iškontaktinių rezervuarų sausinamas.
1.2.1 Dumblo tankintuvai Sulaikytas dumblas antriniuose sėsdintuvuose po aerotankų labai drėgnas (99 – 99.4%). Dalis jo grąžinama į aerotankus (cirkuliacinis dumblas). Likusį dumblą sudaro perteklinis, kuris toliau perdirbamas metantankuose, sausinimo įrenginiuose. Perdirbti didelio drėgnumo perteklinį dumblą netikslinga, todėl jis pirmiausia sutankinamas. Sutankinimui naudojami vertikaliniai ir radialiniai dumblo tankintuvai, kurie pagal veikimo principą nesiskiria nuo sėsdintuvų. Tankintuvai skaičiuojami debitui qp.d.. Kai qp.d. < 0.005m3/s, gali būti panaudoti periodinio veikimo tankintuvai arba aktyvus dumblas netankinamas. Verikaliniai tankintuvai Dumblo tankinimo trukmė imama priklausomai nuo nutekamojo vandens išvalymo laipsnio ir dumblo koncentracijos iš antrinių sėsdintuvų, ši koncentracija lygi cirkuliacinio dumblo koncentracijai (ac). Aerotankams su regeneratoriais ac = ar .
aa (1 + ά) – d ac = ——————— , g/l
ά
čia: ά – cirkuliacinio dumblo kiekis, vieneto dalimis; aerotankams be regeneratorių ά = 0.3 – 0.5. aa – veiklioji dumblo koncentracija, g/l d – veikliojo dumblo prieaugis.
Priimu, kad ά = 0,5 , aa = 2 , d = 0,82.
aa (1 + ά) – d2(1+0,5) – 0,82 3-0,82 ac = ——————— = ———————– = ——– ——– = 4,36 g/l ά 0,5 0,5
vertikaliojo dumblo tirštintuvo pratekamosios dalies gylisapskaičiuojamas pagal formulę:
h1 = v1 tt 3.6 , m čia: tt – tankinimo trukmė, val. v1 – skysčio judėjimo greitis, v1 ≤ 0,1 mm/s priimu, kad tt = 10, v1 = 0,2. tai: h1 = 0,2 10 3,6 = 7,2 m.
Tankintuvo skerspjūvio plotas:
qs F = ——— , m2
3,6 vt
čia: qs – atsiskirusio vandens kiekis dumblo sutankinimoprocese, m3/s;
qs = 18,722 m3/s; 18,72218,722 F = ——— = ————-= 26 m2 3,6 · 0,2 0,72
pa – pt qs = qp.d. ———— , m3/s 100 – pt
pt – sutankinto dumblo drėgnumas, % . Vertikaliniuosetankintuvuose po aerotankų pilnam išvalymui pt = 98%; nepilnam – pt = 95%.Priimu kad pt = 98, pa = 98,74, qp.d = 50,6. tai: 98,74-98 0,74
qs = 50,6———— = 50,6 ———-= 18,722 m3/s 100 – 98 2
Visų tankintuvų centrinių vamzdžių skerspjūvis
qp.d. f = ———- , m2
3600 vc čia: vc – perteklinio dumblo tekėjimo greitis centriniamevamzdyje, m/s, vc = 0.03 m/s.
50,6 50,6 f = ————- = ——— = 0,47 m2 3600·0,03 108
Bendras tankintuvųplotas: Ft = F + f , m2
Pasirinkus tankintuvų skaičių n (n≥2), apskaičiuojamas tenkintuvo skersmuoD (D = 4 – 10m).
Ft = 26 + 0,47 = 26,47 m2
4F D = ——– , m nπ
105,88 D = ——– = 16,9 = 4,1 m.
6,28
Sulaikyto dumblo kiekis tankintuve: 100 – pa T 3600 Wd = qp.d. ————– —————— , m3 100 – pt n
čia: T – dumblo laikymo trukmė tankintuve, imama T = 8 val. Po to apskaičiuojamas aukštis, užimamas dumblo cilindrinėje
dalyje, ir surandamas bendras tankintuvo gylis H (analogiškaivertikaliniams sėsdintuvams).100 – 98,74 8 · 3600 Wd =50,6 ————– —————— = 100 – 98 2
1,26 28800 = 50,6 · ———- · ———– = 50,6 · 0,63 · 14400 =459043,2 m3 2 2
1.2.2 mechaninis sausinimas
Centrifugos.
Nuosėdos iš pirminių nusodintuvų ir perteklinis aktyvus dumblas iš tankintuvų paduodamos į centrifugų pastatą ten į centrifugas. nuosėdų iš pirminių nusodintuvų drėgnumas 95 %, perteklinio aktyvaus dumblo 98,74 %. Apskaičiuojame nuosėdų ir dumblo kiekį pagal sausą medžiagą:
W1 P1 = Q1· (1 · ——– ) , t/p
100
W2 P2 = Q2· (1 · ——– ) , t/p
100
Q1 – nuosėdų kiekis, m3/p W1 – nuosėdų drėgnumas, % Q2 – perteklinio aktyvaus dumblo kiekis, m3/p W2 – perteklinio aktyvaus dumblo drėgnumas, % Q1 = 16,192 m3/p, W1 = 95 %, Q2 = 50,6 m3/p, W2 = 98,74 %.
95 P1 = 16,192· (1 · ——– ) = 16,192· 0,05 = 0,8096 , t/p 100
98,74 P2 = 50,6· (1 · ——– ) = 50,6· 0,0126 = 0,6376 , t/p
100
Parenkama centrifuga , kurios našumas 20 m3/h . parenkama vienadarbinė ir viena rezervinė centrifuga. Centrifugos darbo trukmė:
Q1 + Q2 T = ———— , val/p. Qc Qc – centrifugos našumas m3/val. 20 m3/h
16,192 + 50,6 T = ——————- = 3,34 , val/p. 20
Mechaniškai nusausinto dumblo ( keko) kiekis sausą medžiagą:
P3 · E P3 = ——– , t/p
100
P3 · E P4 = ——– , t/p
100
E – sausos medžiagos sulaikymo efektyvumas, % Pagal centrifugos techninius duomenis, E = 65 %
0,8096 · 65 P3 = —————- = 0,53 , t/p
100
0,6376 · 65 P4 = ————— = 0,41 , t/p
100
Pagal tūrį :
P3 Q3 = —————— , m3 /p
Wk q1 ( 1- ——- ) 100
P4 Q4 = —————— , m3 /p
Wk q1 ( 1- ——- ) 100
q – keko tankis , q = 0,9 t/ m3 Wk – keko drėgnumas, Wk = 70 %
0,5262 0,5262 0,5262 Q3 = —————— = ———– = ———- — = 1,95 , m3 /p 70 0,9 · 0,3 0,27 0,9 ( 1- ——- ) 100
0,4144 0,4144 0,4144 Q3 = —————— = ———– = ———- — = 1,53 , m3 /p 70 0,9 · 0,3 0,27 0,9 ( 1- ——- ) 100
Kiekis pagal sausą medžiagą: P5 = P1- P3 t/p (nuosėdų) P6 = P2- P4 t/p ( perteklinio dumblo) P5 = 0,8096 – 0,5262 = 0,2834 , t/p P5 = 0,6376 – 0,4144 = 0,2232, t/pPagal tūrį: Q5 = Q1- Q3 , m3 /p
Q6 = Q2- Q4 , m3 /p
Q5 = 16,192 – 1,59 = 14,242 , m3 /p
Q6 = 50,6 – 1,53 = 49,07 , m3 /pKad apskaičiuoti nusausinto dumblo sandėliavimo aikštelių dydį,apskaičiuojame nusausinto dumblo kiekį: Q7 = Q3 + Q4 , m3 /p Q7 = 1,97 + 1,53 = 3,5, m3 /pPer metus susidarančio dumblo kiekis: V = Q7 · 365 , m2
V = 3,5 · 365 = 1277,5 , m2Reikalingas aikštelių plotas:
V F = ——– , m2
h · kh – sandėliuojamo dumblo sluoksnio aukštis, h = 1,5 m.k – aikštelių išnaudojimo koeficientas, k = 0,5.
1277,5 1277,5 F = ———– = ———— = 1703,3 , m2
1,5 · 0,5 0,75
Fugato iš centrifugų siurblių pagalba paduodamas prieš pirminiusnusodintuvus.
C1 m ( 1 – k ) Ct = C1 + —————– , g/l 1 – m( 1– k )
C1 – SM konc. nuotekose prieš pirminius nusodintuvus C1 = 4,55 g/lk – SM išnešimo iš pirminių nusodintuvų, koeficientas,
En k = 1 – ——– , t/p
100
Cpriš.v. – Cpo.v En – nusodinimo efektyvumas: En = —————– · 100 % Cpriš.v
4,55 – 0,0169 En = —————– · 100 % = 99,63 % 4,55
99,63 k = 1 – ——— = 1 – 0,996 = 0,004
100
m – SM išnešimo iš centrifugų koeficientas , E m = 1 – ——– ,
100 E – centrifugavimo efektyvumas 65 % 65 m = 1 – ——– = 1 – 0,65 = 0,35,
100 Tai : 4,55 · 0,35 ( 1 – 0,0037 )1,587 1,587 Ct = 4,55 + —————————— = 4,55 + ————-= 4,55+——— = 4,55 + 2,438 = 1 – 0,35( 1 – 0,0037 ) 1– 0,349 0,651
= 6,988 , g/l
DARBO SAUGA
Projektiniai sprendimai užtikrina normalias ir saugias aptarnaujančio personalo darbo sąlygas Vandens valymo yrenginius privalo aptarnauti specialiai apmokytas personalas, prisilaikant saugios technikos taisyklių. Elektriniai ir automatikos įrenginiai – įžemonti. Orapučių pastatas išplanuotas maksimaliai mažinant triukšmą personalo nuolatinio buvimo vietoje. Įrenginių montažui bei remontui būtų suprojektuoti kelimo mechanizmai. Personalas dirba naudodami visas galimas apsisaugojimo priemones: dujokaukes, pirštines, spec. aprangą ir t.t.
TECHNINIAI – EKONOMINIAI SKAIČIAVIMAI
Techniniais – ekonominiais skaičiavimais nustatoma valymoįrenginių statybos kaina, eksploatacinės išlaidos, 1 m3 nutekamojo vandensišvalymo savikaina.
Vandens tiekimo tinklų ir įrenginių specifikacija Lentelė Nr. 9|Eil. |Įrenginių pavadinimas |Mato vienetas |Kiekis ||Nr. | | | ||1. |Nusodintuvas |vnt. |2 ||2 |Aerotankas |vnt. |1 ||3 |Dumblo siurblinė |vnt. |3 |
Eksploatacinės išlaidos susideda iš tiesioginių išlaidų,susietų su įrenginių aptarnavimu: personalo išlaikymu, reagentų, elektrosenergijos, einamojo remonto kaina, amortizacinių atskaitymų išlaidomis. Vandens valymo irenginių projektavimo statybinė vertė – vienasmilijonas litų.
METINĖS EKSPLOATACINĖS IŠLAIDOS
C = Ep + Er + Ee + Ek + (Kn/100 + (EBr + EKi [8. 45.]
Čia: Ep – išlaidos valdymo aparatui ir eksploataciniampersonalui išlaikyti; Er – išlaidos reagentams; Ee – išlaidos elektros energijai; Ek – išlaidos kurui; (Kn/100 – amortizaciniai atskaitymai; EKi – kitos išlaidos; K – atskirų įrenginių statybos kaina; n – amortizaciniai atskaitymai %; (EBr – išlaidos einamajam remontui.
C = 91080 + 17019,95 + 184850,6 + 62000 + 55600 + 6057,598 =416608,148 Lt.
IŠLAIDOS EKSPLOATACINIAM PERSONALUI
Administracinio – techninio personalo skaičius valymo įrenginiuose priklauso nuo valymo stoties našumo. Ir mechanizacijos bei automatizacijos laipsnio; išlaidos skaičiuojamos metams; skaičiavimai surašomi į lentelę.
Lentelė Nr.10|Eil|Pareigų pavadinimas |Etatų skaičius|Mėnesinis |Metinis ||. | | |darbuotojų |darbuotojų ||Nr.| | |užm. Lt |užm. || | | | |Lt ||1. |Operatoriai |4 |2700 |32400 ||2. |Techniniai darbuotojai |3 |1900 |322800 ||3. |Inžinierius technologas |1 |1000 |12000 ||4. |Vairuotojai |2 |1000 |12000 || | |11880 ||Premijos 15% | | ||Iš viso: | | ||Atskaitymai soc. draudimui (31%) | | || | |79200 || | |24552 || Iš | |91872 ||viso: | | |
IŠLAIDOS REAGENTAMS
Išlaidos reagentams per metus
Er = (a1· M1 + a2 ·M 2 ) ·365, Lt [8. 45.]
Čia: a1, a2 – naudojamo reagento kaina Lt; M1 M 2 – sunaudojamo reagento kiekis paroje;
Er = (0,73 · 36 + 1,85 · 11) · 365 = 17019,95 Lt
IŠLAIDOS UŽ ELEKTROS ENERGIJĄ
Kai instaliuota galia 500 kW, išlaidos už elektros energiją Ee = Es + Ein, Lt [8. 46.]
Ee = 152730,6 + 32120 = 1850,6 Lt.
Čia: Es – išlaidos už sunaudotą elektros energiją Ein – išlaidos už instaliuotą galingumą Es = ae (Am + As + Ab + Aa) 365 Lt [8. 46.]
Čia: ae – 1 kWh elektros energijos kaina, Lt Am – elektros energijos sunaudojimas nuosėdų ir dumblo pašalinimo mechanizmams varyti, kWh As – elektros energijos sunaudojimas siurbliams sukti,kWh Ab – elektros energijos sunaudojimas biologinio valymo įrenginiuose orapūtėms, ventiliatoriams, mechaniniams aeratoriams sukti, kWh Aa – elektros energijos sunaudojimas apšvietimui, kWh
Es = 0,22(120 + 1404 + 330 + 48) · 365 = 152730,6 Lt.
Elektros energijos sunaudojimas nuosėdų ir dumblo pašalinimo mechanizmams, pastatytiems grotuose, pirminiuose arba antriniuose sėsdintuvose, varyti
Am = Ni ( ti, kWh [8. 46.]
Čia: Ni – variklio, pastatytame atskirame įrenginyje,galia, kWh Ti – to paties variklio darbo trukmė valandomis,paromis. Am = 5 · 24 = 120 kWh
SIURBLIUI SUKTI REIKALINGA GALIA
Ns = (gH/(102, kW; [8. 46.]
Čia: ( – persiurbimo skysčio lyginamasis svoris, kg/m3; ( =1000 g – siurblio našumas, m3/s H – reikalingas spaudimas, m ( – siurblio naudingumo koeficientas Ns = 1000 · 0,5 · 3/ 1 · 102 = = 14,7 kW
SIURBLIO VARIKLIO GALIA
Nv = Ns ( k, kW [8. 46.]
Čia: k – atsargos koeficientas, kai Nv iki 2 kW, k – 1,50,kai nuo 2 iki 5 kW, k = 1,5 ( 1,25, kai nuo 5 iki 50 kW, k = 1,15 ( 1,08 Nv = 11,7 · 1,13 = 13,221 kW
SIURBLIAMS SUKTI SUNAUDOTAS ELEKTROS ENERGIJOS KIEKIS
As = ( Nvi ( ti, kWh [8. 47.]
Čia: Nvi – atskiro siurblio galia, kW ti – atskiro siurblio darbo trukmė valandomis,paromis. As = 58,5 · 24 = 1404 kWh
Orapūtei arba ventiliatoriui sukti reikalinga galia
No = qH/102(, kW [8. 47.]
Čia: Q – orapūtės našumas, m3/s H – slėgis, mm v.st.
No = 0,4 · 700/102 · 1 = 188,4/51 = 3,7 kW
Orapūtės variklio galia Nv = No ( k, kW [8. 47.]
Nv = 2,75 · 1,3 = 3,575 kW
Pasvalio nutekamojo vandens valymo stotyje naudojamos 5orapūtės. Sunaudotos elektros energijos orpūtėms arba ventiliatorims suktikiekis:
Ah = ( No ( t1, kWh [8. 47.]
Aerotankuose t1 = 24 val.
Ah = 13,75 · 24 = 330 kWh
ELEKTROS ENERGIJOS SUNAUDOJIMAS APŠVIETIMUI
A = ( Na ( t1, kWh [8. 47.]
Čia: Na – pastatų lempų galia, kW t1 – vidutinė apšvietimo trukmė valandomis, paromis A = 6 · 8 = 48 kWh
IŠLAIDOS INSTALIUOTAI GALIAI
Eim = ain ( Nin, Lt [8. 47.]
ain – kaina už 1kW instaliuoto galingumo, Lt/metuose Nin – instaliuota galia Eim = 80,3 · 500 = 40150 Lt
IŠLAIDOS KURUI
Administracinėms, gamybinėms patalpoms apšildyti ir vėdinti ir išlaidos kurui.
Q5 – bendras šilumos sunaudojimas per metus (apšildymui, ventiliacijai ir technologiniams procesams), kcal
Q5 – apskaičiuojamas pagal priklausomybę Q5 = 1,1 qš (tv – ti5š) + qv (tv – ti5v) V24Tš + (tg – tpr) (W1 + W2) 365, kcal [8. 48.]Čia: V – pastato tūris, m3 Tš – šildymo sezono trukmė paromis tv – vidutinė temperatūra patalpose, tv = 18 oC ti5š, ti5v – skaičiuotinos išorės temperatūros žiemą šildymui ir vėdinimui, oC qš, qv – lyginamosios šiluminės charakteristikos šildymui ir vėdinimui, kcal/m3 val oC. Jų dydis priklauso nuo qv = 0,09, kai tūris iki 10 tm3 – qv = 0,38, qv = 0,08 tg, tpr – galutinė ir pradinė perdirbamo dumblotemperatūra, oC W1, W2 – perdirbamo dumblo kiekis (žiūrėti metatankųskaičiavimus). Q5 =1,1 · 0,38(18 – 17)+0,08 · (18 – 11) ·3600 · 24· 150 +(33 + 12) (300 + 250)365 = 11473350, kcal. Išlaidos degalams:
B = (s1 + s2 ) · 12 · d, Lt [8. 48.]
Čia: s2, s2 – degalų suvartojimas per mėnesį; d – 1 l degalų kaina.
B = (90 + 290) · 12 · 2,5 =11400 Lt
IŠLAIDOS AMORTIZACINIAMS ATSKAITYMAMS Skaičiavimai atliekami lentelėje Lentelė Nr.11|Eil|Įrenginio pavadinimas |Įrenginių|Vieno |Amortizacin|Suma, ||. | |kiekis, |įrengimo |ių |Lt ||Nr.| |vnt |kaina, Lt|atskaitymai| || | | | |, | || | | | |% | ||1 |2 |3 |4 |5 |6 ||1 |Nusodintuvai |2 |40000 |20 |96000 ||2 |Siurblys |5 |8000 |20 |48000 || | ||Iš viso : |144000 |
IŠLAIDOS EINAMAJAM REMONTUI
Išklaidos einamajam remontui imamos nuo 0,1 iki 1% nuo bendrosstatybos kainos.
416608,148 – 100 % X – 1 %
416608,148 · 1 X = ——————— = 4166,08 Lt. 100
KITOS IŠLAIDOS
Priimu 4 %. Iš viso: 16664,33 Lt.
EKONOMINIS – SOCIALINIS EFEKTYVUMO ĮVERTINIMAS Lentelė Nr.12|Eil|Rodikliai |Iki modernizacijos |Po ||. | |pastatymo |modernizacijos ||Nr.| | |pastatymo ||1. |Išlaidos regentams |17019,95 Lt |12005 Lt ||2. |Išlaidos kurui |62000 Lt |55000 Lt ||3 |Išlaidos elektros |1850,6 Lt |1706 Lt || |energijai | | |
IŠVADOS
Esami pirminiai vertikaliniai nusodintuvai yra labai seni, dirba neefektyviai, todėl juos keičiu naujais ir efektyvesniais vertikaliniais nusodintuvais. Esamas aerotankas yra taip pat senas, dar neturi azoto ir fosforo šalinimo, todėl suprojektavau naują aerotanką pritaikydamas azoto ir fosforo šalinimą. Darbo metu aš apskaičiavau nusodintuvų diametrus, aukščius, centrinių vamzdžių diametrus. Taip pat apskaičiavau anoksinės ir anaerobinės kamerų ilgius, pločius ir gylius. Panaudojant šias kameras kartu su aeracine kamera bus pagerinta valomo vandens kokybė. Ivykdžius nutekamojo vandens valymo stoties rekonstravimą, BDS po valymo bus iki 15 mg/l, SM iki 25 mg/l, Azoto kiekis vandenyje iki 30 mg/l, o numatomas fosforo kiekis iki 4 mg/l. Išleidžiamas išvalytas vanduo į Lėvens upę, daug mažiau išmes kenksmingų medžiagų, nepakenkiant upėje esančiai ekosistemai, nepakenks vandenyje besimaudančių poilsiautojų sveikatai.
ANOTACIJA
Šio diplominio darbo tema – Pasvalio miesto nutekamojo vandens valymo įrenginių rekonstravimas. Nutekamojo vandens stotyje ne visi valymo įrenginiai yra geri ir efektyvūs, išvalytas vanduo neatitinka higienos normų reikalavimų. Todėl, šiame diplominiame projekte, projektuoju Pasvalio miesto nutekamojo valymo įrenginių rekonstrukciją. Atitekančio į valymo įrenginius nuotekų kiekis Qp = 2000 m3 / p , BDS7 = 320 mg/l, SM = 220 mg/l, azoto koncentracija prieš valymą 52 mg/l, o fosforo 5,0 mg/l.
АННОТАЦИЯ
Тема этой дипломной работы – реконструкция очистительных сооруженийсточных вод города Пасвалис. Не все очистительные сооружения на станциихорошие и эффективные, очищенная вода не соответствует требованиямгигиенических норм. Поэтому в этом дипломном проекте я проектируюреконструкцию очистительных сооружений сточных вод города Пасвалис.Объем в очистительные сооружения попадающих стоков Qp = 2000 m3 / p , BDS7= 320 мг/л, SM = 220 мг/л, концентрация азота перед очисткой 52 мг/л,фосфора – 5,0 мг/л.Имеющиеся первичные вертикальные осадители очень старые, работаютнеэффективно, поэтому я заменяю их на новые, более эффективныевертикальные осадители. Имеющийся аэротанк тоже старый, не имеетудаления азота и фосфора, поэтому я спроектировал новый аэротанк сприменением удаления азота и фосфора.В ходе работы я подсчитал диаметры и высоты осадителей, диаметрыцентральных труб. Также подсчитал длину, ширину и глубину аноксовой ианаэробической камеры. Используя эти камеры вместе с аэрационной камеройможно улучшить качество очищаемой воды.После реконструкции очистительной станции сточных вод BDS после очисткибудет до 15 мг/л, SM до 25 мг/л, количество азота в воде – до 30 mg/1, апредусматриваемое количество фосфора – до 4 mg/1.Вода, выпускаемая в реку Левуо, принесет гораздо меньше вредных веществ,не будет вредить речной экосистеме ни здоровью купающихся в реке.
.
LITERATŪRA
1. RSN 26-90 „Vandens vartojimo normos”, 1990 2. Statybos normos ir taisyklės SNiP 2.04.03-85 “Kanalizacija. Lauko tinklai ir įrenginiai”, M. 1986 (rusų k.). 3. S.V.Jakovlev, J.M.Laskov „Kanalizacija”, M. 1986 (rusų k.). 4. Projektuotojo žinynas. Gyvenamųjų rajonių ir pramonės įmonių kanalizacija, M, 1981 (rusų k.). 5. V.I.Kalicun „Nuotekų tinklų hidrauliniai skaičiavimai”, M. 1988 (rusų k.). 6. „Studentų techninės dokumentacijos įforminimo metodinės rekomendacijos“, Šiauliai, Šiaulių kolegijos verslo ir technologijų fakultetas, 2003. 7. A. B. Matūzevičius “ Rekomendacijos biologinio valymo įrenginiams projektuoti” 1998
8. metodiniai nurodymai
9. www.am.lt
10. “Vandens įstatymas” 2004 m.
11. “Aplinlos monitoringo įstatymas” 2004 m.
12. “Europos sajungos aplinkos apsaugos politika ir josįgyvendinimas Lietuvoje”.
Vilnius 2002 m.
PRIEDAI
1 lentelė
Bendri netolygumo koeficientai
|Vidutinis vandens|5 |15 |30 |50 |100 |200 |300 |500 |800 |1250 ir ||debitas, l/s | | | | | | | | | |daugiau ||Bendras svyravimo|2,2 |1,9 |1,8 |1,7 |1,6 |1,4 |1,35 |1,25 |1,2 |1,15 ||koeficientas, Kb | | | | | | | | | | |
2 lentelė
Pakibusių medžiagų išnešimas iš antrinių nusodintuvų
|Sėsdinimo trukmė,|Pakibusių medžiagų išnešimas mg/l, kai išvalyto ||val. |nutekamojo vandens BDSpilnas , mg/l || | || |15 20 25 || |50 75 100 ||0,50 |25 31 38 ||0,75 |75 96 110 ||1,00 |21 27 33 ||1,50 |66 86 100 || |18 24 29 || |59 78 93 || |15 20 25 || |51 70 83 |
3 lentelė
Biofiltrų 1 m3 filtracinės medžiagos oksidacinis pajėgumas,g O2/paroje
|Vidutinė metinė oro |Biofiltrams įrengtiems |Atviriems biofiltrams ir||temperatūra, °C |apšildomose patalpose |biofiltrams, įrengtiems || | |neapšildomose patalpose ||Iki +3 |200 |- ||Daugiau kaip +3 iki +6 |250x |150 ||Daugiau kaip +6 iki +10 |- |250 ||Daugiau kaip +10 |- |300 |
x Naudojami, kai nutekamojo vandens kiekis iki 500 m3/p. Didesniemskiekiams statomi palengvinto tipo biofiltrai neapšildomose patalpose.
4 lentelė
Koeficiento k reikšmės intensyviai apkrautiems biofiltrams skaičiuoti
|Nutekamojo vandens |Vidutinė metinė oro |Koeficientas k, kai biofiltrio ||vidutinė |temperatūra, °C |aukštis H, m ||temperatūra žiemą, | | ||°C | |2,0 2,5 3,0 || | |3,5 4,0 ||Nuo +8 ik +10 |Iki +3 | 2,5 3,3 4,4||Daugiau kaip +10 |Daugiau kaip +3 iki |5,7 7,5 ||iki +14 |+6 |3,3 4,4 5,7 ||Daugiau kaip +14 |Daugiau kaip +6 |7,5 9,6 || | |4,4 5,7 7,5 || | |9,6 12,0 |
5 lentelė
Biofiltro paviršiaus 1m2 apkrovimas, g BDSpilnas/per parą
|Vidutinė metinė oro temperatūra, °C |N ||Iki+3 |1700 ||Daugiau kaip +3 iki +6 |2300 ||Daugiau kaip +6 |3000 |
6 lentelė
Užteršimų suoksidinimo greitis ς, mg BDSpilnas/g bepeleninio aktyvausdumblo per valandą
|Lo Lt |10 |15 |20 |25 |30 |40 |50 |75 ir || | | | | | | | |daugiau ||100 |18 |22 |26 |31 |35 |44 |53 |78 ||200 |25 |28 |32 |36 |40 |49 |58 |82 ||300 |31 |34 |37 |41 |45 |54 |63 |87 ||400 |36 |40 |43 |47 |51 |59 |71 |92 |
Aerotankams su prailginta aeracija ς = 4 mg BDSpilnas/ gbepeleninio aktyvaus dumblo per valandą.
7 lentelė
Koeficiento K1 reikšmės filtrosinėms plokštėms
|b/B |0,06 |0,1 |0,2 |0,3 |0,4 |0,5 |0,75 |1,0 ||K1 |1,37 |1,47 |1,68 |1,89 |1,94 |2,0 |9,13 |2,3 ||Imax m3/m2h | | | | | | | | || |6 |10 |20 |30 |40 |50 |75 |100 |
Čia: b – filtrosų plotis; B – aerotanko koridoriaus plotis; Imax –maksimalus aeracijos intensyvumas, m3/m2h; skylėtiems vamzdžiams (aukšto iržemo slėgio aeracija) K1 = 0,75.
8 lentelė
Koeficiento K2 reikšmės
|Aeratoriaus |0,5 |0,6 |0,7 |0,8 |0,9 |1,0 |3,0 |4,0 |5,0 |6,0 ||panerimo gylis, h,| | | | | | | | | | ||m | | | | | | | | | | ||K2 |0,40 |0,46 |0,60 |0,80 |0,90 |1,0 |2,08 |2,52 |2,92 |3,30 ||Imin | | | | | | | | | | ||m3/m2h |48 |42 |38 |32 |28 |24 |4 |2,5 |2,0 |1,5 |
10 lentelė
Hidrauliniai nuostoliai valymo įrenginiuose
|Įrenginio pavadinimas |Hidrauliniai |Pastabos || |nuostoliai, cm | ||Grotose |5 – 20 |imami pagal ||Smėlio sesdintuvuose |10 – 20 |skaičiavimus ||Preaeratoriuose |15 – 25 | ||Horizontaliniuose |20 – 40 | ||nusodintuvuose |30 – 50 | ||Vertikaliniuose nusodintuvuose |50 – 60 | ||Radialiniuose nusodintuvuose |30 – 40 | ||Dviaukščiuose nusodintuvuose |80 – 90 | ||Skaidrintuvuose su natūralia |h + 150 | ||aeracija |h + 250 |h – užpildo aukštis ||Biofiltruose su reaktyviniais |25 – 40 | ||laistytuvais | | ||Biofiltruose su sprinkleriniu |10 – 50 |priklausomai nuo ||vandens paskirstymu |5 – 10 |rezervuaro tipo ||Aerotankuose | |imama pagal ||Kontaktiniuose rezervuaruose | |skaičiavimus ||Maišytuvuose | | ||Paskirstymo kamerose | | |
———————–11
4
1
1
1
2
6
3
5
10
4
2
10
9
7
5
3
14
15