Расчет аэротенков

Расчет объема аэротенка

I. Аэротенки-смесители без регенераторов

1. Принимается доза активного ила в аэротенке а_i = 2-3 г/л.

2. Рассчитывается удельная скорость окисления ρ:

(3.66)

где ρ_max - максимальная скорость окисления органических загрязнений, мг БПК_полн/(г*ч); L_ex - БПК_полн очищенной сточной воды, мг/л; С₀ - концентрация растворенного кислорода, мг/л, (2 мг/л); K_i, - константа, характеризующая свойства загрязнений, мг БПК_полн; К₀ - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л; φ - коэффициент ингибирования, л/.

3. Рассчитывается период аэрации t_atm

(3.67)

где L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л; s - зольность активного ила .

4. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i:

(3.68)

5. По данным или табл. 3.9 методом интерполяции принимается иловый индекс J_i см³/г. соответствующий нагрузке q_i.

6. Рассчитывается степень рециркуляции активного ила R_i:

(3.69)

Рассчитанное значение R_i должно быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 — с илоскребами, 0,6 — при самотечном удалении ила. Если значение меньше минимальной величины, то степень рециркуляции принимается равной минимальной величине.

Таблица - Значения илового индекса

Сточные воды	Иловый индекс Ji, см3/г, при нагрузке на ил qi, мг/(г·cут.)
	100	200	300	400	500	600
Городские	130	100	70	80	95	130
Производственные:
а)нефтеперерабатывающих заводов	-	120	70	80	120	160
б) заводов синтетического каучука	-	100	40	70	100	130
в)комбинатов искусственного волокна	-	300	200	250	280	400
г) целлюлозно-бумажных комбинатов	-	220	150	170	200	220
д) химкомбинатов азотной промышленности	-	90	60	75	90	120
Примечание. Для окситенков величина   должна быть снижена в 1,3-1,5 раза.

7. Определяется объем аэротенков W_atm

(3.70)

где q_w - расчетный расход сточной воды м³/ч.

8. Выбирается типовой проект аэротенка. подбирается число секции п_аt (не менее двух).

Длина аэротенка l_at определяется по формуле:

(3.71)

где n_соr - число коридоров в одной секции; b_соr - ширина коридора, м; Н_at - рабочая глубина аэротенка, м.

9. Рассчитывается прирост активного ила Рi:

(3.72)

где C_cdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк. мг/л; K_g - коэффициент прироста, принимаемый для городских сточных вод равным 0,3

II. Аэротенки-смесители с регенераторами

1. Принимается средняя доза активного ила a_{i mix}=2,5-4,5 г/л и степень регенерации (доля объема, занятая регенератором) R_r (например, равная 0,3).

2. Рассчитывается удельная скорость окисления ρ по формуле (3.66) при дозе a_{i mix}

3. Рассчитывается период аэрации t_atm по формуле (3.67) при дозе a_{i mix}.

4. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i по формуле (3.68) при дозе a_i mix.

5. По табл. 3.9 принимается иловый индекс J_i соответствующий нагрузке q_i.

6. Рассчитывается степень рециркуляции активного ила R_i по формуле (3.69) при дозе активного ила a_i mix. Значение R_i проверяется на соответствие вышеуказанным условиям.

7. Определяется общий объем аэротенка и регенератора (W_atm+W_r).

(3.73)

9. Определяются размеры аэротенка с регенератором, подбираются типовые аэротенки-смесители по общему объему - (W_atm+W_r). Под регенератор отводится либо целиком одна секция аэротенка, либо часть одного коридора в каждой секции.

10.Рассчитывается доза активного ила в аэротенке а_i

(3.74 )

11.Рассчитывается прирост активного ила Р. по формуле (3.69).

III. Аэротенки-вытеснители без регенераторов

1. Принимается доза активного ила в аэротенке а_i=3-5 г/л и первоначальное значение илового индекса J_i.

2. Рассчитывается степень рециркуляции активного ила R_i по формуле (3.68). Значение R_i проверяется на соответствие вышеуказанным условиям.

3. Определяется БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом разбавления рециркуляционным расходом L_mix:

(3.75)

4. Рассчитывается период аэрации t_atv

(3.76)

где K_p - коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания: К_р = 1,5 при очистке до L_ex = 15 мг/л; К_р = 1,25 при L_ex>30 мг/л.

5. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i по формуле (3.69) при значениях L_mix (вместо L_en) и t_atv.

6. По табл. 3.9 проверяется соответствие предварительно заданного илового индекса J_i полученной нагрузке q_i. Если иловый индекс отличается от табличного значения более чем на 10 %, расчет повторяется снова с пункта 2, принимая новый иловый индекс, соответствующий нагрузке q_i.

7. Определяется объем аэротенка с учетом рециркуляционного расхода W_at:

(3.77)

8. Выбирается типовой проект аэротенка-вытеснителя, выписываются все необходимые данные, по формуле (3.71) определяется длина секции аэротенка.

9. Рассчитывается прирост активного ила Р_i по формуле (3.71).

IV. Аэротенки-вытеснители с регенераторами

1. Принимается доза активного ила в аэротенке а_i=2-4,5 г/л и первоначальное значение илового индекса J_i.

2. Рассчитывается степень рециркуляции активного ила R_i по формуле (3.69). Значение R_i проверяется на соответствие вышеуказанным условиям.

3. Определяется БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом разбавления Lmix по формуле (3.75).

4. Рассчитывается продолжительность обработки воды в аэротенке t_аtv,:

(3.78)

5. Рассчитывается доза активного ила в регенераторе а_r:

(3.79)

6. Рассчитывается удельная скорость окисления ρ по формуле (3.66) при дозе активного ила a_r.

7. Определяется общая продолжительность окисления органических загрязнений t_o.

(3.80)

8. Определяется продолжительность регенерации t_r:

(3.81)

9. Определяется продолжительность пребывания в системе аэротенк-регенератор t_a-r:

(3.82)

10. Рассчитывается средняя доза активного ила в системе аэротенк-регенератор a_{i mix}

(3.83)

11.Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i:

(3.84)

12.Проверяется соответствие илового индекса J_i полученной нагрузке q_i. Если иловый индекс отличается от табличного значения более чем на 10 %, расчет повторяют снова с пункта 2, принимая новый иловый индекс, соответствующий нагрузке.

13.Определяется объем аэротенка W_at по формуле (3.70) и объем регенератора W_r

(3.86)

14. По общему объему аэротенка и регенератора (W_at+W_r) выбирается типовой проект аэротенка-вытеснителя аналогично предыдущему расчету. Под регенератор отводится один или несколько коридоров каждой секции аэротенка.

15.Рассчитывается прирост активного ила Р_i по формуле (3.72).

Системы аэрации коридорных аэротенков на примере расчета аэротенка-смесителя

В аэротенках-смесителях пневматические аэраторы располагаются вдоль одной стены коридора равномерно по всей длине.

1. Определяется растворимость кислорода в воде С_a:

(3.87)

где h_a - глубина погружения аэратора, м (h_a=H_at-0,3); Н_аt - рабочая глубина аэротенка, м; C_T - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и давления, мг/л, принимается по табл. 3.10.

Таблица 3.10. - Растворимость кислорода в чистой воде при давлении 0,1 МПа

Темпера- тура °С	5	10	12	14	16	18	20	22	24	26	28
СT, мг/л	12,79	11,27	10,75	10,26	9,82	9.4	9,02	8,67	8,33	8,02	7,72