Задача №3. Расчет аэротенков

Аэротенки различных типов применяются для биохимической очистки бытовых и производственных сточных вод, при расходе сточных вод более 30000 м³/сут (до 2-3 млн. м³/сут).

При БПК_полн < 500 мг/л применяют одноступенчатую систему очистки, при 500 <БПК_полн <1200 мг/л применяют двухступенчатую систему,

Регенерацию активного ила предусматривают при БПК_полн поступающей в аэротенки сточной воды свыше 150 мг/л.

Удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 кг беззольного вещества ила в 1 час рассчитывают:

ρ_max - максимальная скорость окисления, мг БПК/(кг*ч) определяемая по таблице_

С₀ - концентрация растворенного кислорода 2мг/л

Кi- константа характеризующая свойства органических загрязнений веществ, мг БПК/(кг*ч) определяемая по таблице_

К0- константа характеризующая влияние кислорода мг О₂/л, определяемая по таблице_

φ - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/ч, определяемый по таблице

S - БПК очищенной воды, мг О₂/л

Период аэрации в аэротенках - смесителях определяется по формуле:

ai – доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников

- зольность ила,

ρ – удельная скорость окисления мг БПК_полн на 1г беззольного вещества ила в 1ч

Сточные воды	ρmax	Кi	К0	φ
Городские	85	33	0,625	0,07
Производственные:
НПЗ и нефтехимия	59	24	1,66	0,158
Органический синтез	83	200	1,7	0,27
Производство СК	80	30	0,6	0,06

Нагрузка на 1 г беззольного вещества ила в сутки, мг/(г*сут):

Величину илового индекса J см³/г, который характеризует способность ила к оседанию и представляет собой объем активного ила после отстаивания в течение 30 минут иловой смеси объемом 100 мл, отнесенного к 1г сухого вещества ила (таблица 2.2)

Степень рециркуляции активного ила R в аэротенках рассчитывают:

Доза ила в интеграторе a_R г/дм³:

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ t₀ , ч:

Продолжительность обработки воды в аэротенке t_at , ч:

Продолжительность регенерации:

Вместительность аэротенка W_at, м3:

где: Q - расход сточных вод, м³/ч

Объем циркулирующего активного ила м³/ч:

Объем регенератора:

Тогда общий объем аэротенка:

Прирост активного ила P_i , мг/дм³:

где: С_В - концентрация взвешенных веществ, мг/дм³

Удельный расход воздуха в аэротенке:

q₀ - удельный расход кислорода воздуха мг/на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке:

• полной до БПК_полн= 15-20 мг/л равным 1,1

• не полной при БПК_полн ≥20 равным 0,9

К₁ - коэффициент учитывающий тип аэратора:

• для среднепузырчатой и низконапорной 0,75

• для мелкопузырчатой 1,34-2,3

К₂ - коэффициент зависящий от глубины погружения (h, м) аэраторов определяют по таблице

h, м	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	3	4	5	6
К2	0,4	0,46	0,6	0,8	0,9	1	2,08	2,52	2,92	3,3

Коэффициент учитывающий среднемесячную температуру сточных вод: n1=1+ 0.02*(T_cp-20)

T_cp - среднемесячная температура сточной воды за летний период

Коэффициент учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой вод, принимается n2=0,7

Ср- растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяют по формуле:

Ср= (1+H/21)* С_Т

где С_Т - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и давления ( определяют по таблице при давлении 0,1 МПа)

Температура, С	СТ, мг/л
5	12,79
10	11,27
12	10,75
14	10,26
16	9,82
18	9,4
20	9,02
22	8,67
24	8,33
26	8,02
28	7,72

Тогда площадь аэротенка находят из выражения: