6.6. Расчет первичных отстойников.

Расчет отстойников производим на максимально часовой расход сточных вод – 3833,2м³/ч (табл. 6.1). Расчетное значение гидравлической крупности u_0, мм/с определяют по формуле [1]:

где: H_set - глубина проточной части в отстойнике, м

K_set - коэффициент использования проточной части отстойника [1. п. 6.61];

t_set -продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки полученная в лабораторном цилиндре в слое h₁, для городских сточных вод [1, табл. 30].

n₂ - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, для городских сточных вод [1, черт.2].

Для радиальных отстойников [1, табл. 31] принимаем K_set = 0,45, H_set =3,5 м

Принимаем эффект осветления Э – 50%.

Тогда при С_взв = 190,4 мг/л, h₁ = 500 мм, t_set =2160 с, n₂ = 0,32

Производительность одного отстойника определяем [1]:

g_set=2,8 К_set (D_set²- d_en²) (u₀ - v_tb)

Диаметр отстойника D_set равен:

D_set=(d_en² +( q_set /(n 2,8 К_set (u₀ - v_tb)))^1/2

где:

n- число отстойников (принимаем 4шт.)

D_set – диаметр отстойника, м

d_en - диаметр выпускного устройства, м (диаметр центральной трубы);

q_set – максимальный часовой приток сточных вод, м³/ч;

V_tb – турбулентная составляющая скорости, мм/с, принимаемая [1, табл. 32] в зависимости от скорости потока в отстойнике V_w.

D_set=(1,5² +( 3833,2 /(4 2,8 0,45 (0,505 - 0)))^1/2=38,83м

Принимаем (приложение 1 табл.6) типовой отстойник диаметром 40 м в количестве n = 4.

- глубина зоны отстаивания (Н) - 4,0м,

- объем отстойной зоны (W_{з. о}) - 4580 м³;

- расчетная пропускная способность при t =1,5 ч. - 3054 м³/ч.

- объем иловой зоны (W_и.з) - 710 м³;

Определяем фактическую продолжительность отстаивания

Определяем количество осадка, задерживаемого в отстойниках

,

где C_en, C_ex - соответственно концентрации взвешенных веществ в поступающей и осветленной воде, мг/л;

P - влажность осадка, % , P = 95%;

γ - плотность осадка, т/см³, γ = 1 т/м³.

6.7. Расчет аэротенков

В виду отсутствия залповых поступлений токсичных органических веществ к расчету принимаем аэротенки - вытеснители, работающие на полную биологическую очистку.

Расчетное БПК: БПК_исх = 136,5 мг/л (L_en); БПК_кон = 15 мг/л (L_ex).

К расчету принимаем аэротенк - вытеснитель без регенератора

Расчет ведется в следующей последовательности [6]:

Исходя из опыта эксплуатации аналогичных сооружений задаемся иловым индексом I = 100 см³/г и дозой ила а = 3 г/л;

Определяем степень рециркуляции активного ила

где: а- доза ила, г/л;

I – иловый индекс, см³/г.

После аэротенков – вытеснителей принимаем вторичные отстойники с илоскребами R- 0,43 [1].

Рассчитываем БПК_полн (L_mix) сточной воды, поступающей в аэротенк- вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:

,

где: L_en – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения

БПК при первичном отстаивании) мг/л;

L_ex – БПК_полн очищенной воды, мг/л.

1. Определяем период аэрации:

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, 0,07

[1, табл. 40];

a – доза ила, 3 г/л;

p_max – максимальная скорость окисления, 85 мг БПК/ (г ч) [1, табл. 40];

C_o – концентрация растворенного кислорода, 2 мг/л;

s – зольность ила, 0,3 [1, табл. 40];

K_o – константа, характеризующая влияние кислорода, 0,625 [1, табл. 40];

K_l – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, 33мг БПК/л [1, табл. 40];

K_p – коэффициент учитывающий влияние продольного перемешивания K_p = 1,5 при биологической очистке до L_ex = 15 мг/л

Период аэрации принимаем 2 часа.

1. Рассчитываем нагрузку на активный ил (q _i):

2. По [1, табл. 41] при q_i = 485,7 мг БПК/(г сут) иловый индекс равен I = 95 см³/г.

Уточненная степень рециркуляции:

В расчетах для обеспечения эффективной работы отстойников принято значение R - 0,43, следовательно, произведенный расчет в коррективах не нуждается. К расчету принимаем R-0.4.

Определяем объем аэротенка:

W_at= t_at ∙ (1+ R) ∙ q_w

где: q_w – максимальный часовой расход сточных вод, q_w = 3833,2 м³/ч (табл. 6.1)

Принимаем количество аэротенков N = 4 тогда объем одного равен:

Определяем длину аэротенка, принимая аэротенк с параметрами

(приложение 1, табл.12):

n – количество коридоров, равно 3;

Н – рабочая глубина, равна 4,4;

В – ширина коридора, равна 4,5.

1. Принимаем аэротенк-вытеснитель с параметрами n = 3, Н = 4,4 м, В = 4,5 м, L = 48 м.

рабочий объем аэротенка

W= B n H L= 4.5 3 4.4 48= 2851 м³

2. Определяем прирост активного ила:

3. Рассчитываем удельный расход воздуха:

где: q₀ – удельный расход кислорода воздуха, 1,1мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн = 15 – 20 мг/г [1];

K₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимается в зависимости от отношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка f_az/f_at = b/B, где b – ширина зоны аэрации в коридоре аэротенка, равна 0,9 м (принимаем в качестве аэраторов керамические фильтросные пластины 0,3 ∙0,3м при числе рядов фильтросных пластин в коридоре -3) тогда f_az/f_at = 0,9/4,5 = 0,2 по [1, табл. 42] находим, что K₁ = 1,68;

K₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов h_a

h_a = 4м; K₂ 2,52 [1, табл. 43];

K_Т – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

K_Т = 1 + 0,02(Т_w – 20)

где: Т_w – среднемесячная температура воды за летний период 18⁰С;

K_Т = 1 + 0,02(18 – 20) = 0,96;

K₃ – коэффициент качества воды, K₃ = 0,68;

С_а – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л

где: С_Т – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимается по справочным данным С_Т = 9,4 мг/л при Т_w = 18 ⁰С;[6]

С_о – средняя концентрация кислорода в аэротенке, 2 мг/л

4. Определяем интенсивность аэрации I, м³/(м² ч)

где: H_at – рабочая глубина аэротенка, равна 4,4 м;

t_at – период аэрации, 2 ч.

перерасчет не требуется так как I_min < I < I_max [1,табл. 42, табл. 43].

Общий расход воздуха :

Q_возд = q _air q_w = 5,3 ∙ 3833,2 = 20316м³/ч