Методические указания

Аэротенки – денитрификаторы (безреагентного типа) используются для удаления из сточных вод азотсодержащих веществ биологического происхождения при относительно небольших колебаниях состава вод (в противном случае используются аэротенки реагентного типа). На практике данный вид сооружений применяется в качестве второй ступни биологической очистки (на пример на нефтеперерабатывающих заводах).

Расчет конструкции аэротенка - денитрификатора осуществляется в следующем порядке:

1. Определяется предельная доза нитрифицирующего ила, г/л:

a_{i max} = 1000∙S / J_i ,

где S_i - зольность ила, %, J_i - иловый индекс, см³/г.

2. Рассчитывается удельная скорость денитрофикации, мг/ г∙ч:

р_уд = р_max ∙ [БПК₂ / (К + БПК₂)] ∙ [1 / (1 + φ∙а_{i max})],

где р_max - максимальная скорость окисления (значение определяется в зависимости от БПК₁), мг БПК_полн / г∙ч (табл. 22) [12], БПК₂ – БПК _полн сточных вод после очистки, мг/л, К, φ – константы процесса денитрификации, имеют табличное значение [12].

3. Определяется продолжительность пребывания сточных вод в аэротенке – денитрификаторе, ч:

t = (БПК₁ - БПК₂) / [a_{i max} ∙(1 – S)∙ р_уд]

4. Рассчитываем коэффициент рециркуляции активного ила

R_i = a_i / [1000 /(J_i - a_i)]

5. Определяем нагрузку на ил при очистки стоков, г в сутки

q_i = (24 (БПК₁ – БПК₂)) / ( a_i  (l - S) t)

6. Рассчитывается требуемый объем реактора аэротенка – нитрификатора для обработки заданного объема сточных вод, м³:

W_p = q_ст ∙ t

Расчет требуемых параметров аэротенка - смесителя безреагентного типа проводят в следующем порядке:

1. Определяется удельная скорость окисления примесей по БПК, мг БПК_полн / г∙ч:

р_БПК = р_max ∙ БПК₂ ∙ С₀ / [К_l ∙ С₀ + БПК₂∙ С₀ + K₀∙ БПК₂],

где р_max - максимальная скорость окисления (значение определяется в зависимости от БПК₁), мг БПК_полн / г∙ч (табл. 22) [12], БПК₂ – БПК _полн сточных вод после очистки, мг/л, К₁, К₀ – константы процесса денитрификации, имеют табличное значение, мг/л [12], С₀ - концентрация растворенного в обрабатываемой воде кислорода при аэрации, мг/л.

2. Рассчитывается требуемый период аэрации сточных вод, ч:

t = (БПК₁ - БПК₂) / [a_{i max} ∙(1 – S)∙ р_БПК]

3. Определяем удельный расход воздуха на аэрацию сточных вод в аэротенке, м³/м³ сточных вод:

q_air= (q₀ ( БПК₁ – БПК₂)) / (К₁ K₂ К_тК_з  (С_а- С₀)), м³/м³

где q₀ – удельный расход кислорода воздуха на 1 мг снятой БПК_полн, мг/мг; К₁ – коэффициент, зависящий от типа аэратора, для среднепузырчатого типа К₁ = 0,75; K₂ – коэффициент глубины погружения аэратора, К₂ = 2,52; К_з – коэффициент качества воды, для городских сточных вод К₃ = 0,85; С_а- растворимость кислорода воздуха в воде, определяется по формуле: С_а = С_т (1 + h_a / 20,6), где h_a – глубина погружения аэратора, м ; С_т – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры, составляет 2 мг/л; С₀ – средняя концентрация кислорода в аэротенке, для среднепузырчатого типа – 2 мг/л. К_т – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод:

К_т= 1+0,02∙ (T_ст-20)

6. Требуемый расход воздуха на аэрацию, м³/ч:

q_a = q_ст ∙q_air / 24

7. Рассчитываем интенсивность аэрации, м³/м²ч:

I = h_a∙q_air / t

8. Исходя из полученных данных рассчитывается требуемый объем камеры аэратора – смесителя для обработки заданного объема сточных вод, м³:

W_p = q_ст ∙ t

Таблица 22

БПК полн, мг/л	Удельная скорость окисления р, мг БПКполн / г∙ч, при дозе активного ила аi, г/л
	3	4	5	6	7	8
100	19,2	17,3	16,1	14,9	13,7	12,7
150	23,5	21,4	19,7	18,4	17,3	15,9
200	27,6	25,5	24,0	22,5	21,0	19,5
300	31,6	29,7	28,0	26,7	25,2	23,4
400	33,8	32,1	30,7	29,4	27,6	25,9
500	35,2	33,8	33,1	31,3	29,9	28,1

Таблица 23

Показатель	БПКполн очищаемых сточных вод, мг/л
	100	150	200	300	400	500
Доза ила аi, г/л	3	4	5	6	7	8
Степень рециркуляции ила	0,11	0,16	0,20	0,25	0,30	0,36

При определении периода аэрации удельную скорость окисления надлежит принимать по табл. 22, дозу активного ила и его рециркуляцию по табл. 23 [12].