6.2 Сооружения биологической очистки сточных вод

6.2.1. Биологические фильтры с плоскостной загрузкой

Биофильтр – сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической пленкой, образованной колониями микроорганизмов.

Рассмотрим расчет биофильтров с плоскостной загрузкой.

1.В зависимости от требуемой величины очищенных вод по БПК₅ определяют критериальный комплекс . Значение БПК₅ в воде после биофильтров принимают 10 мг/л (что соответствует БПК₂₀=15 мг/л). Значение критериального комплекса для бытовых сточных вод принимают по учебнику [Яковлев С.В., Воронов Ю.В. Водоотведение и очистка сточных вод. М., 2002. 703 с.] табл. 12.5

2. По заданной величине Т_w = 12,6 °С (среднезимней температуре сточных вод) определяют значение К_т по формуле:

;

3. Назначается высота слоя загрузки Н, которая принимается в пределах 3 ÷ 4 м. Принимаем Н= 4,0 м (п. 6.133);

4. Определяется величина пористости загрузки Р исходя из конструктивных размеров по паспорту завода – изготовителя. Принимаем загрузку «Тракпор» с пористостью Р=94%, удельной поверхностью загрузки S_уд=187 м²/м³, плотностью ρ = 48 кг/м³;

5. Значение удельной массы органических загрязнений по БПК₅ поступающей в сутки на единицу поверхности загрузочного материала биофильтра М_уд, г/м^{2 .} cут, определяем по формуле:

;

6. Значение величины удельной допустимой гидравлической нагрузки определяется по формуле:

где L_a – допустимая концентрация органических загрязнений по БПК₅ в сточной воде, поступающей на биофильтры. По СНиП п.6.137 эта величина по БПК_пол должна быть не более 250 мг/л:

где к_п- коэффициент пересчета из БПК_пол в БПК₅, к_п=0,875,

,

;

7.Объем загрузки определяется по формуле:

где К_рец- коэффициент рециркуляции, определяется по формуле:

где L_en – средняя концентрация сточных вод по БПК ₂₀

L_min- допустимая на биофильтры концентрация сточных вод по БПК₂₀,

L_min=250 мг/л;

L_ex- концентрация по БПК₂₀ в сточных водах после биофильтра, L_ex=15 мг/л,

;

8. Число фильтров определяется по формуле

где F₁ – площадь биофильтра, м², принимаем по [8] табл.1.

Принимаем к проектированию 3 биологических фильтра.

Приток сточной воды q_прит= /с=133 л/с

Минимальный расход q_min ,л/с , из бака:

q_min=1.5·q_прит=1,5∙133 =199,5л/с=11970 л/мин.

Принимаем диаметр спрыска d_спр=25 мм.

При минимальном напоре H_min =0.5м минимальный расход спрыска q_{min спр} =115 л/мин.

При максимальном напоре H_max = 1.5 м максимальный расход спрыска q_{max спр}=64 л/мин.

Определяем средний расход воды q_{ср спр},л/мин ,из спринклера:

q_{ср спр} = 1,1 (q_{max спр}+q_{min спр})/2 =1,1(115+64)/2=1,64 л/с.

Рассчитываем число спренклерных головок n_спр,шт:

n_спр=q_min/q_{min спр}=11970/64=187,03=188 шт.

Время опорожнения бака должно быть 1-5 минут.

Принимаем t_оп=3 мин ,тогда емкость бака W_б,м

W_б=(q_{ср спр} ·n_спр-q_прит)∙t_оп∙60=(1,64∙188-133)∙3∙60=35487 л=31,557 м³

Время наполнения бака t_нап, мин, рассчитываем по формуле:

T_нап= мин.

Продолжительность цикла t_цикл , мин , составит

t_цикл = t_оп+t_нап=3+4=7 мин.