Сооружения биологической очистки сточных вод
.pdf21
Ширина секции аэротенка, м,
Вс = Кbh1, |
(34) |
здесь: Кb = 1…2;
h1 – рабочая глубина аэротенка, h1 = 3…6 м.
Ширина аэротенка В и рассчитывается по формуле (18) с учетом формул (16) и (17), рабочая длина (длина секции) – по формуле (15), а полная глубина - по (19).
Для определения диаметра трубопровода подачи сточных вод к сооружениям можно использовать уравнения (21) и (21) соответственно.
Ширина канала, подводящего очищаемый сток к аэротенку, м,
bк = КкDсв.а.,
где: Кк = 1,1…1,25;
Dсв.а. – диаметр трубопровода подачи вод к аэротенку, м. Глубина всех подводящих каналов, как правило,
одинаковой и равной:
(35)
принимается
hк = |
q |
|
+h2 , |
(36) |
3600Nb v |
|
|||
|
к |
к |
|
|
здесь vк – скорость движения вода в каналах, vк = 0,8…1,0 м/с. Ширина распределительных водопадающих каналов, м,
bк.с. = |
q |
|
|
. |
(37) |
3600NN |
h v |
|
|||
|
|
c к |
к |
|
|
22
Расход рециркулирующего возвратного активного ила для одного аэротенка и диаметр трубопровода подачи этого ила к аэротенку следует определять, соответственно, по формулам (22) и (23). Кроме того, диаметр трубопровода, подводящего указанный ил к секциям сооружения, м,
Dил.с. = |
4qил |
. |
(38) |
|
3600πNcvил |
||||
|
|
|
Тогда, ширина распределительного лотка возвратного ила, м,
bил. р. = КкDил.с. |
(39) |
|||||
а его глубина, м, |
|
|
|
|
|
|
hил.р. = |
qил |
|
|
, |
(40) |
|
3600πN |
c |
v |
|
|||
|
|
|
ил.л |
|
||
где vил.л. – скорость движения активного ила в лотке, vил.л.=0,8…1,0 м/с. Диаметр трубопровода отводящего иловую смесь от аэротенка к
отстойникам, м,
Dотв = |
4(1 |
+ri )q |
, |
(41) |
|
3600πNvотв |
|||||
|
|
|
|||
– скорость движения иловой смеси в трубопроводе: при напорном движении – vотв = 3 м/с при безнапорном – vотв = 0,8…1,0 м/с.
23
Ширина канала, отводящего иловую смесь, м,
Вотв = КкDотв. |
(42) |
Глубина этого канала, м,
Нотв = |
(1+ ri )q |
+h2 |
, |
(43) |
|
NB v |
отв.к. |
||||
|
отв |
|
|
|
|
где vотв.к. – скорость движения иловой смеси в канале, vотв. Ширина и глубина водосборного лотка, м,
к.= 0,8…1,0 м/с.
bотв = hотв = |
(1 |
+ri )q |
. |
(44) |
|
NNcvотв.к. |
|||||
|
|
|
|||
1.3.Расчет аэротенков с регенераторами активного ила
Основу работы сооружений этого типа составляет разделение процесса очистки сточных вод на две стадии:
-адсорбция органических веществ активным илом и минерализация легкоокисляющихся веществ, осуществляемые непосредственно в аэротенке;
-окисление адсорбированных веществ и восстановление начальной активности ила, происходящие в регенераторе активного ила.
Всоответствии с этим продолжительность периода аэрации, ч, в аэротенке, не зависимо от его типа, рассчитывается по формуле:
24
tat = |
2,5 lg |
Lo . |
(45) |
|
ai |
Lt |
|
Далее расчет аэротенка с учетом его типа производится по одной из методик, представленных выше.
Продолжительность регенерации активного ила, ч,
tr = t0 −tat , |
(46) |
где t0 – продолжительность окисления органических веществ, ч,
to = |
Lo −Lt |
, |
(47) |
|
ri ar (1−s)P |
||||
|
|
|
при этом: ri – коэффициент рециркуляции активного ила, определяемый аналогично аэротенкам без регенераторов, доли единицы;
ar – доза активного ила в регенераторе, г/л;
р – удельная скорость окисления органических веществ, рассчитываемая для аэротенков–смесителей и аэротенков–вытеснителей по формуле (33) при дозе активного ила, равной аr.
Доза активного ила в регенераторе, г/л;
|
|
1 |
|
|
|
аr |
|
|
(48) |
||
2r |
|||||
= ai |
+1 . |
||||
|
|
i |
|
|
25
Рабочий объем регенератора, м3,
V |
= |
tr ri q |
. |
(49) |
|
||||
r |
|
N |
||
|
|
|
||
В конструктивном отношении и по режиму работы регенератор активного ила аналогичен аэротенку–вытеснителю. Поэтому далее расчет этого сооружения производится в соответствии с методикой расчета упомянутого аэротенка.
1.4.Расчет отстойников
Необходимая площадь, м2, отстойников всех типов после
аэротенков рассчитывается по формуле: |
|
|
|
|
||||
|
|
F = |
q(1+ri ) |
, |
|
(50) |
||
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
qs |
|
|
||
где qs – гидравлическая нагрузка на отстойники, м3/(м2 . ч), равная: |
|
|||||||
qs |
= |
4,5 |
Кsh010,8 |
, |
(51) |
|||
(0,1iai ) |
0,5−0,01at |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
здесь: Кs – коэффициент использования объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников – 0,4, вертикальных с
26
центральным выпуском сточной воды – 0,3, вертикальных с периферийным выпуском сточной воды – 0,5, горизонтальных – 0,45;
h01 – высота (глубина) рабочей части отстойника, зависит от типа сооружения и принимается равной: для радиальных отстойников – 1,5…5,0 м; для вертикальных – 2,7…3,8 м; для горизонтальных – 1,5…4 м;
аt – концентрация активного ила в осветленной сточной воде, принимаемая не менее 10 мг/л (для аэротенков продленной аэрации (низконагружаемых аэротенков) – аt = 20…25 мг/л; для средне- и высоконагружаемых аэротенков – аt = 10…15 мг/л).
Площадь отстойников для одного аэротенка, м2,
F |
= |
F |
. |
(52) |
|
||||
1 |
|
N |
|
|
1.4.1. Вертикальные отстойники
Вертикальные отстойники с центральным выпуском осветленных сточных вод применяются редко. Поэтому рассмотрим методику расчета отстойников этого типа с периферийным выпуском стоков (рис.4).
Диаметр отстойника, м,
D = 4F1 |
+d |
ц.тр. |
, |
(53) |
|
0 |
π |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где: dц.тр – диаметр центральной впускной трубы, м, равный:
27
dц.тр. = |
4q(1 |
+ ri ) |
, |
(54) |
|
3600NNovц.тр. |
|||||
|
|
|
|||
здесь: No – количество рабочих отстойников для одного аэротенка;
Vц.тр. – скорость движения иловой смеси в центральной трубе, Vц.тр.= 30
мм/с = 0,03 м/с.
Примечание: Диаметр вертикального отстойника должен составлять не более 9 м. Если это условие не выполняется, следует увеличить количество рабочих отстойников.
Количество отстойников для одного аэротенка
No′ = No + No. р., |
(55) |
при чем, Nо.р. – количество резервных отстойников, определяемое из условия, что их производительность должна быть не менее 50% от производительности рабочих сооружений, т.е.
Nо. р. ≤ |
No |
. |
(56) |
|
2 |
||||
|
|
|
Общее количество отстойников
∑ No = NNo′. |
(57) |
Примечание: Общее количество вертикальных отстойников при максимально допустимом их диаметре должно быть не более 4. Если это
28
условие не выполняется, следует принять отстойники другого типа, как правило, радиальные.
|
|
DЛ |
|
|
|
dтр |
|
h3 |
bл |
|
Нл |
|
|
||
|
|
|
|
|
hл |
|
hв |
|
dц.тр. |
|
|
|
hц.тр |
dотв |
|
|
|
||
h1 |
|
|
hp |
Ho |
hз |
dP |
|
dщ |
|
||
|
|
||
|
|
|
|
|
70 |
|
|
h2 |
|
|
|
|
|
|
α |
|
|
dос |
|
|
|
d2 |
|
|
|
Do |
|
Рис. 4 Расчетная схема вертикального отстойника
Прирост активного ила для одного аэротенка, т/сут,
P = β |
|
RaV |
, |
|
|
a |
|
|
|||
i |
|
106 |
|
(58) |
|
|
η |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
где β - коэффициент прироста активного ила, равный для средне – и высоконагружаемых аэротенков – 1,25…1,75, для низконагружаемых
0,3…0,6.
Расход избыточного активного ила от одного аэротенка, м3/ч,
q p = |
1000Pi |
. |
(59) |
|
|||
|
au |
|
|
Расход осадка из одного отстойника, м3/ч,
|
|
qr |
qp |
|
|
|
q |
= |
i |
+ |
|
. |
(60) |
|
|
|||||
oc1 |
|
NNo |
No |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Диаметр трубопровода для удаления осадка, м,
dос = |
4qoc1 |
, |
(61) |
|
3600πvoc |
|
|
здесь vос – скорость движения осадка в трубопроводе, vос = 0,1 м/с.
30
Диаметр нижнего основания конического днища отстойника, м,
d2 = К2dос, |
(62) |
||
причем, К2 = 1,1…1,25. |
|
|
|
Глубина осадочной части отстойника, м, |
|
||
h = |
Do −d2 |
tgα, |
(63) |
|
|||
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
где α - угол наклона стенок конического днища отстойника к горизонту,
α = 50…600.
Полная высота отстойника, м,
Ho = h1 +h2 +h3, |
(64) |
здесь h3 – высота бортов, h3 = 0,3…0,5 м. |
|
Глубина погружения центральной впускной трубы, м, |
|
hц.тр. = 0,9h1. |
(65) |
Диаметр и высота раструба центральной впускной трубы, м, |
|
d p = hp =1,35dц.тр.. |
(66) |