6.3.3. Основы расчета сооружений биологической очистки

Расчет высоконагружаемого биофильтра (аэрофильтра).

Такие фильтры рассчитываются в соответствии с требованиями ТКП по таблице № 30, в которой приведены значения коэффициента для соответствующих температур сточных вод и высот биофильтров, количества подаваемого воздуха и гидравлических нагрузок.

Коэффициент определяеся по формуле

_(6.31)

где L_а – БПК_полн сточной воды, поступающей на очистку;

L_t – БПК_полн очищенной сточной воды.

По средней зимней температуре сточной воды Т и найденному значению определяем высоту биофильтра Н, гидравлическую нагрузку q и расход воздуха В_уд.

При очистке без рециркуляции площадь биофильтров определяется по формуле

_(6.32)

где Q – расход сточной воды, идущей на очистку, м³/с;

q – гидравлическая нагрузка, м³/м²∙сут.

При очистке сточных вод с рециркуляцией определяется допустимое значение БПК_полн смеси и рециркуляционной сточной воды, подаваемой на биофильтр, по формуле

L_см = К_af · t. (6.33)

Коэффициент рециркуляции определяем по формуле

_(6.34)

Площадь биофильтров будет равна:

_(6.35)

где Q – расход сточных вод;

n_p – коэффициент рециркуляции.

Расчет аэротенка-вытеснителя с регенератором.

Если БПК_полн отстоенной сточной воды превышает 150 мг/л, то аэротенки проектируются с регенератором.

Определяем продолжительность аэрации смеси сточной воды и циркуляционного ила собственно в аэротенке по формуле

_(6.36)

где а_аэр – доза ила в аэротенке, а_аэр = 1,5 г/л.

Долю расхода циркулирующего ила определяем по формуле

_(6.37)

где а_рег – доза ила в регенераторе, а_рег = 4,0 г/л.

Определяем продолжительность окисления снятых загрязнений:

_(6.38)

где S_л – зольность ила в долях от единицы, S_л = 0,3;

ρ – средняя скорость окисления загрязнений (мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила за 1 ч);

а – доля циркулируещего ила, г/л.

Продолжительность регенерации циркулирующего ила

T_p = T₀ – T_a. (6.39)

Определяем объем собственно аэротенка

W_a = T_a · (1 + а) · Q, (6.40)

где Q – средний часовой приток сточных вод в течение суток (при Т_а).

Объем регенерации будет равен:

W_p = T_p · а · Q. (6.41)

Определяем общий объем аэротенка с регенератором:

W = W_a + W_p. (6.42)

Расчетная продолжительность обработки воды будет равна:

T = T_a (1 + а) + T_p · а. (6.43)

Принимаем трехкоридорные аэротенки. Один коридор аэротенка отводится под регенератор.

Площадь одного коридора аэротенка

F = B · L, (6.44)

где В – ширина коридора, м;

L – длина секции, м.

Удельный расход воздуха в аэротенке определяется по формуле

_(6.45)

где Z – удельный расход кислорода на 1 мг снятой БПК_полн;

К₁ – коэффициент, зависящий от отношения площади аэрируемой зоны к площади аэротенка;

К₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора;

n₁ – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод;

n₂ – коэффициент, учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой воде;

С_р – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л.

Интенсивность аэрации будет равна:

_(6.46)

где I – интенсивность аэрации, м³/м²∙ч;

Н – рабочая глубина, м;

D – удельный расход воздуха в аэротенке, м³/м³.