5 .4. Расчет аэротенков.

Вместимость аэротенков необходимо определять по среднечасовому поступлению воды за период аэрации в часы максимального притока согласно [1], п.6.142.

Так как расход сточных вод составляет значительную величину 95000м³/сут, то в качестве вооружений биологической очистки принимаем аэротенк .

Так как БПК_полн превышает 150 мг/л, то необходима регенерация активного ила. Принимаем к расчету аэротенки вытеснители с регенераторами [1], п.6.141.

Определим степень рециркуляции активного ила:

где a_i – доза ила в аэротенке, г/л (принимаем a_i = 3 г/л);

J_i – иловый индекс, см³/г (принимаем J_i = 100 см³/г).

Согласно [1], п.6.145 в примечание величина Ri должна быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 –с илоскрёбами, 0,6 – при самотечном удалении ила.

Принимаем вторичные отстойники с илоcосами.

О пределим БПК_полн сточных вод, поступающих в аэротенк с учетом разбавления рециркуляционным расходом по формуле:

где L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом снижения БПК в первичном отстойнике, мг/л (L_en = 289 * 0,8 = 231 мг/л);

L_eх - БПК_полн очищенных сточных вод, мг/л (L_eх = 15 мг/л).

Рассчитаем продолжительность обработки сточных вод в аэротенке:

Рассчитаем дозу или в регенераторе:

Рассчитаем удельную скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:

где _макс - максимальная скорость окисления, мг/(г*ч) (по [1], табл. 40 _макс = 80 мг/(г*ч));

С₀ – концентрация растворенного кислорода в аэротенке, равная 2 мг/л;

k_t – константа, характеризующая свойства органических загрязнений, равная 33 мг БПК_полн / л ([1], табл. 40);

k₀ = 0,625 мг О₂ / л – константа характеризующая влияние кислорода ([1], табл. 40);

 = 0,07 л / г – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила ([1], табл. 40).

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ,ч, следует определять по формуле:

где S – зольность ила (принимем по [1], табл. 40 S = 0,3).

Продолжительность регенерации определяем по формуле:

t_r = t₀ – t_аt = 8,1 – 1,5 = 6,6 ч.

П родолжительность пребывания воды в системе «аэротенк – регенератор» определяется следующим образом:

Определим вместимость аэротенка (объём):

где q_w – расчетный расход сточных вод , м³/ч (q_w = 5525 м³/ч).

Объём регенератора:

Общий объём аэротенка:

Для уточнения илового индекса определим среднюю дозу ила в системе «аэротенк-регенератор»:

Определим процент регенерации:

Определение нагрузки на 1 г беззольного вещества активного ила:

При нагрузке q_i = 388 мг / (г * сут) иловый индекс составляет J = 78,8, следовательно, делаем прересчет.

Пересчет с J = 78,8.

Определим степень рециркуляции активного ила:

Определим БПК_полн сточных вод, поступающих в аэротенк с учетом разбавления рециркуляционным расходом по формуле:

Рассчитаем продолжительность обработки сточных вод в аэротенке:

Рассчитаем дозу или в регенераторе:

Р ассчитаем удельную скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ,ч, следует определять по формуле:

Продолжительность регенерации определяем по формуле:

t_r = t₀ – t_аt = 11,1 – 1,6 = 9,5 ч.

Продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк – регенератор» определяется следующим образом:

Определим вместимость аэротенка (объём):

Объём регенератора:

Общий объём аэротенка:

Для уточнения илового индекса определим среднюю дозу ила в системе «аэротенк-регенератор»:

Определим процент регенерации:

Определение нагрузки на 1 г беззольного вещества активного ила:

При нагрузке q_i = 388 мг / (г * сут) иловый индекс составляет J = 72,4, что незначительно отличается от начальной величины. Так как величина R не должна составлять менее 3, в следствие этого далее пересчет не ведем.

Принимаем аэротенк с числом секций n = 6, с 66%-ной регенерацией, т.е. с тремя коридорами, один из которых выделен под аэротенк, а два других – под регенератор. Ширина каждого коридора – 6 м, длина – 54 м, рабочая глубина – 5 м. Объем одного аэротенка – 4860 м³.

Общий объем аэротенков:

W_общ = 4860 * 6 = 29160 м³.

Ф актическое время пребывания в системе «аэротенк-регенератор»:

что практически равно расчетному времени Т = 4,93 ч.

Расчет количества воздуха.

Удельный расход воздуха очищаемой воды при пневматической системе аэрации определяется по формуле:

где q₀ – удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 г снятой БПК_полн, принимаемы при очистке до БПК_полн = 15-20 мг/л – 1,1;

k₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора, по [1], табл. 42 для мелкопузырчатой аэрации зависит от соотношения f / F, где f – площадь, занимаемая аэраторами, F – площадь днища аэротенка (k₁ =1,47);

k₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов (по [1], табл. 43 k₂ = 2,72);

k_Т – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод (среднемесячную за летний период T_w);

k₃ – коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85;

С_а – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л;

С_Т – растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимается по справочным данным при 20⁰С, С_Т = 9,0;

h_а – глубина погружения аэратора, м (h_а = 4,4 м);

С₀ – средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л (принимаем по [1], п.6.157 С₀ = 2 мг/л).

Общий расход воздуха:

Интенсивность аэрации.

Поверка:

3,25 < I_a < 10,

3,25 < 9,41 < 10.

О пределяем требуемый общий напор воздуха при его подаче от воздуходувной станции до аэротенков:

где h_ф = 0,7-1,0 м – потери напора в фильтросных пластинах;

h_м = 0,5 м – местные потери напора.

По [3] подбираем 8 рабочих и 2 резервные воздуходувки марки ТВ-175-1,6. Q = 60000 м³/ч.