Parametry: Ilość ścieków 100 – 200 dm3/Md; -Rzeczywista liczba mieszkańców – liczba mieszkańców na danym obszarze; -Równoważna liczba mieszkańców – liczba przeliczeniowa otrzymana z porównania ścieków przemysłowych i bytowych RLM=∑Ł/Łj; -Obliczeniowa liczba mieszkańców; -Stężenie zanieczyszczeń – ilość zanieczyszczeń w jednostce objętości ścieków; -Ładunek zanieczyszczeń – ilość zanieczyszczeń odprowadzana w jednostce czasu
Ł = Q * S; -Ładunek jednostkowy – ładunek zanieczyszczeń odprowadzany przez jednego mieszkańca rzeczywistego
ŁjBZT5 = 60 g/Md; - stężenie średnie Ssr=∑ŁBZT5/∑Q Skład ścieków:
-Zanieczyszczenia mechaniczne – części stałe i zawiesiny; -Zanieczyszczenia organiczne – związki węgla oznaczane jako BZT5, ChZT, OWO;
-Zanieczyszczenia biogenne (1.azot – amonowy, azotynowy, azotanowy, organiczny, całkowity, ogólny Kjedahla; 2.fosfor – ortofosforany, organiczny całkowity (ogólny)); - zanieczyszczenia chemiczne – pochodzenia przemysłowego (np. metale ciężkie)
KRATY; -rzadkie – prześwit 40 – 200 mm;-średnie – prześwit 20 – 40 mm
gęste – prześwit 20 mm
Liczba prześwitów n=Qhmax/(b*h*Vkr)
Przekrój czynny krat fkr=Qhmax/3600Vkr
Ilość skratek vsk =(a*(M+RLM)) /(365*1000); -Rodzaje krat:-łukowa
-automatyczna schodkowa;-koszowa
SITA: -Statyczne:-wielkość otworów 0,25 -1,5 mm;-skuteczność usuwania:
(piasku 80 – 90%,zawiesiny 15–30 %, BZT5 15 – 25 %)Obrotowe:-wielkość otworu 2-4 mm; Ruchome:-wielkość otworu 1 – 3 mm x 30 – 50 mm;
-prędkość przepływu ścieków 0,2 m/s
- średnica tarczy lub bębna 2 – 6 m
- skuteczność usuwania;-Zawiesiny 5-20 %; -BZT5 5 - 10 %
ROZDRABNIARKI;-zatopione – kanałowe; -niezatopione (nożowa, młotkowa)Wydajność 500 – 5000 kg/h
Swobodne opadanie cząstek
Im większa średnica tym większa prędkość opadania
PIASKOWNIK; -Zawartość piasku w ściekach: -z kanalizy rozdzielczej –35 dm3/1000 m3 lub 0,02 dm3/Md
–z kanalizy ogólnospławnej – 150-200 dm3/1000 m3 lub 0,04 dm3/Md
Prędkość opadania cząstek:- dla ruchu burzliwego (wzór Newtona)
-dla ruchu laminarnego (wzór Stokesa)
Piaskownik o przepływie poziomym
Piaskownik przedmuchiwany
( napowietrzany);-pozioma prędkość przepływu 0,25 m/s; -szerokość części przepływowej do głębokości 1:1,5 do 1:2; -szerokość komory max 4m;
-szerokość komory piaskowej 0,3 – 0,5 m; - spadek dna w kierunku komory piaskowej max 45 stopnia;
-powierzchnia przekroju poprzecznego A = Qhmax/V
OSADNIKI- osadniki małe
Powierzchnia :F=(to/ts)*(Q/V0)
Graniczne wartości prędkości opadania zawiesin do obliczania osadników o przepływie poziomym:- wody zabarwione o zawartości 200 – 250 g/m3 zawiesin po koagulacji - 0,35 – 0,45 mm/s; - wody mętne o zawartości zawiesin > 250 g/m3 po koagulacji – 0,5 – 0,6 mm/s; - mętne wody bez koagulacji 0,12-0,15 mm/s; Długość :L=F/B*n
Najczęściej stosowane osadniki samodzielne :Osadnik Imhoffa Typ 01
- bardzo głęboki; - osad usuwa się raz na kwartał lub pół roku; - projektuje się przed złożami biologicznymi; - usuwa 40 % BZT5; Obliczenia tego osadnika:
- czas przepływu ścieków(samodzielny 2h.,wstępny 1,5h); - pozioma prędkość przepływu do 0,01 m/s
- odległość między ścianami sąsiednich koryt min 0,5 m; - powierzchnia koryt w planie max 80 % powierzchni osadnika
- powierzchnia przekroju poprzecznego koryta; - wysokość części trapezowej koryta; - wysokość części prostokątnej koryta; - czas fermentacji osadów 90 – 150 dni; - pochylenie ścian komory fermentacyjnej 30 – 50 stopni
- średnica dna komory fermentacyjnej 0,4 m;- jednostka objętości komory fermentacyjnej
Osadnik gnilny; -pojemność części osadowej 60-120 dm3/M rok;
- minimalna pojemność na ciecz (bez osadu i kożucha) tuż przed opróżnieniem osadnika Qdmax * 1doba (m3);
-pojemność zajęta przez kożuch 20 – 40 dm3/M rok; - głębokość ścieków w 1 komorze 100 – 350 cm; - wysokość części powietrznej 30 cm; - głębokość ścieków w następnych komorach 100 – 225 cm; - pojemność na ciecz 0,5 – 0,7 m3/M , min 3,0 m3; - minimalna średnica przewodów 100 mm
USUWANIE WĘGLA; Związki organiczne; -podlegają utlenieniu (heterotrofy);-podlegają asymilacji i biomasie; -podlegają przemianą w inne substancje organiczne; -nie podlegają przemianą (są nierozkładalne)
a)reakcja bez nitryfikacji
C18H19O9N + 17,5O2 + H+-> 18CO2
+ 8H2O + NH4+; -b)reakcja z nitryfikacją
C18H19O9N + 19,5O2-> 18CO2 +9H2O +NO3-+H+
Wpływ środowiska; -temperatura
-zawartość tlenu; -odczyn pH
; -substancje toksyczne – powodują hamowanie procesu; -azot i fosfor - powodują hamowanie procesu
OSAD CZYNNY:BILANS BIOMASY
(Q+Qr)X=(Q-Qw)Xe+(Qr+Qw)Xu
WIEK OSADU (teoretyczny czas przebywania biomasy w układzie)
OBCIĄŻENIE OSADU ŁADUNKIEM ZANIECZYSZCZEŃ;rx=So*Q/(V*X)
(g BZT5/g d),S-steż.zaniecz,X-Stez.biom
STOPIEŃ RECYRKULACJI OSADU
n=X/(Xu-X)*100%
PRZYROST OSADU CZYNNEGO
ΔX=Y(So-Se)Q-Kd*Xo*V=Yobs(So-Se)Q(g/d);Y–współ. przyrostu biomasy (g/g BZT5);Yobs – obserwowany współ. przyrostu biomasy (g/g BZT5);Kd- współ. autolizy (obumierania) (1/d)
Xo – zawartość zawiesin organicznych w osadzie (75%) (g/m3)
ZAPOTRZEBOWANIE NA TLEN
-na utlenianie zanieczyszczeń organicznych
OCorg = y1*(So-Se)*Q (kgO2/d)
-na utlenianie zw. azotowych
Qutl = (SON-SeN-NH4-Nsyn)*Q
Nsyn = Y*(So-Se)*FN
FN- zawartość azotu ogólnego w suchej masie osadu (6-10%); -na oddychanie endogenne OCe = k1*Xo*V (kgO2/d)
k1 – współ. oddychania endogennego (0,1 g O2/ g d); USUWANIE AZOTU
Corg+Norg+O2->synteza biomasy+oddychanie komórkowe.
Synteza biomasy->biomasa
-> (amonifikacja)-> NH4+ CO2 + H2O - >(O2)-> NO2-> (nitryfikacja)
->NO3->(denitryfikacja)(CH2)->N2+N2O
Amonifikacja – przekształcenie azotu organicznego w amonowy
Nitryfikacja
2NH4 + 3O2 -> 2NO2- + 4H+ + 2H2O (Nitrosomonos) NO2- + O2 -> 2NO3- (Nitrobacter)
2NH4+ + 4O2 -> 2NO3- + 4H+ + 2H2O
1 etap;15 CO2 + 13 NH4 -> 10 NO2 + 3C5N...
szczygii91