Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Очистные сооружения канализации. Учебное пособие
.pdf
скую очистку с доведением БПК
ное значение БПК
в поступающей на биофильтр сточной
полн
до 15–20 мг/л. Максималь-
полн
жидкости не должно превышать 220 мг/л. Если осветленная
сточная жидкость имеет более высокие значения БПК
полн
, то
предусматривается разбавление поступающей сточной жидкости очищенными стоками. С этой целью предусматривается постоянный возврат (циркуляция) части очищенной сточной жидкости с ее сбросом перед биофильтрами. Если при БПК
полн
более 220 мг/л циркуляция не предусматривается, то качество
очищенной сточной жидкости будет ухудшаться. Степень
ухудшения зависит от фактического превышения этого показателя над рекомендуемым значением. В капельных биофильтрах
благодаря низкой нагрузке по воде и органическим загрязнениям биологическая пленка частично окисляется в теле биофильтра, поэтому для них прирост биопленки минимальный и составляет 8 г/(чел.·сут). Капельные биофильтры устраиваются в отапливаемом здании при средней годовой температуре наружного
воздуха до +3 ºС. При температуре от +3 до +6 ºС биофильтры
размещаются в неотапливаемых помещениях облегченной конструкции.
Высоконагружаемые биофильтры (аэрофильтры) применяются для ОСК с гидравлической нагрузкой 50000–65000 м3/сут,
для больших значений должны быть меньшие значения БПК
полн
Расчетная удельная гидравлическая нагрузка в таких биофильтрах принимается 10–30 м3/(м2·сут). В аэрофильтрахсточная
жидкость перемещается по загрузке струйками. Максимальное
значение БПК
в поступающей на биофильтр сточной жидко-
полн
сти не должно превышать 300 мг/л. Как и в капельных биофильтрах, при необходимости предусматривается циркуляция
очищенной сточной жидкости. Аэрофильтры могут предусматриваться как на полную (БПК
биологическую очистку (БПК
– 15–20 мг/л), так и неполную
полн
– 20–30 мг/л). В аэрофильтрах
полн
прирост биопленки максимальный и составляет 28 г/(чел·сут).
Аэрофильтры устраиваются в отапливаемом здании в районах
.
81
Крайнего Севера или приравненных к ним, в остальных случаях
павильон устраивается только над оросителем.
Башенные биофильтры, как и аэрофильтры, применяются
для ОСК также с гидравлической нагрузкой 50000–65000 м3/сут
или удельной гидравлической нагрузкой 10–30 м3/(м2·сут).
В башенных биофильтрах сточная жидкость перемещается по
загрузке так же струйками. Максимальное значение БПК
полн
в поступающей на биофильтр сточной жидкости не должно превышать 350 мг/л. При необходимости предусматривается циркуляция очищенной сточной жидкости. Высоконагружаемые
биофильтры могут предусматриваться как на полную (БПК
15–20 мг/л), так и неполную биологическую очистку (БПК
полн
полн
–
–
20–30 мг/л). Чаще всего они используются для неполной биоло-
гической очистки в качестве первой ступени. В башенных биофильтрах прирост биопленки максимальный и составляет, как и
в аэрофильтрах, 28 г/(чел.·сут). В нашей стране башенные биофильтры нашли широкое распространение для районов Крайнего Севера и приравненных к ним, поэтому устраиваются в отапливаемых помещениях.
Модификациями биофильтров являются дисковые биофильтры. Дисковые биофильтры представляют собой емкость,
в которой погружены диски, закрепленные на валу, выполненные из пористого материала. По гидравлической нагрузке и области применения эти биофильтры близки к капельным биофильтрам. Максимальное значение БПК
в поступающей на
полн
биофильтр сточной жидкости, как и для капельных биофильтров, не должно превышать 220 мг/л, прирост биопленки
8 г/(чел·сут). Дисковые биофильтры устраивают в отапливаемых
помещениях из-за возможности чрезмерного охлаждения сточной жидкости в холодный период года.
Насыщение сточной жидкости кислородом осуществляется
естественным или искусственным способом. Естественное насыщение сточной жидкости кислородом осуществляется в капельных, дисковых и башенных биофильтрах, в аэрофильтрах
вентиляция принудительная. При естественной вентиляции на-
82
сыщение сточной жидкости кислородом происходит за счет
конвекции. При принудительной вентиляции – воздух подается
в поддон аэрофильтров низконапорными вентиляторами.
При проектировании биофильтров применяют объемную
или плоскую загрузку. В качестве объемной загрузки применяют кокс, керамзит, щебень, гравий, возможна синтетическая
объемная загрузка, имеющая развитую поверхность для лучшего закрепления биопленки. Для башенных биофильтров используется чаще всего облегченная плоская загрузка из синтетического материала в виде гофрированных листов или ячеек
различной конфигурации. В населенных пунктах Кузбасса чаше
всего применяют объемную загрузку – кокс. В населенных
пунктах Алтайского и Красноярского края, Иркутской и Тюменской областей используют в основном керамзит и щебень.
В населенных пунктах Новосибирской области ОСК проектировали в основном с аэротенками. Выбор типа фильтрующего материала зависит от наличия в районе проектирования той или
иной загрузки.
Биофильтры могут предусматриваться в одну или две ступени. Возможна комбинация очистки сточной жидкости в аэротенках и биофильтрах. Причем в качестве первой ступени могут
выступать как биофильтры, так и аэротенки. Количество биофильтров не должно превышать 8 штук.
В 1960–1980-е гг. биофильтры применялись довольно часто
для станций производительностью до 50000 м3/сут. В последние
два десятилетия биофильтры практически полностью вытеснены аэротенками, которые обладают по сравнению с биофильтрами рядом преимуществ: простотой конструкции, стабильностью работы, меньшей строительной стоимостью, мобильностью контроля и управления технологическим процессом.
3.1.1. Тип применяемых биофильтров зависит от концен-
трации загрязнений (БПК
), количества поступающих стоков
полн
и района проектирования (табл. 3.1).
83
Таблица 3.1
cdp
K ,
Тип
биофильтра
Капельный
Высокона-
гружаемый
(аэро-
фильтр)
Тип
загрузки
Гравий,
щебень,
керамзит,
кокс
Гравий,
щебень,
керамзит,
кокс
Гофриро-
ванная из
синтети-
ческих
материалов
Производи-
тельность
станции, тыс.
3
/сут
м
До 4,5 <
2,0–4,5 > 220 С рециркуляцией
До 100 <
30–40 > 300 С рециркуляцией
– < 250 –
БПК
полн
сточной
жидкости,
мг/л
220
300
биофильтра
рециркуляции
рециркуляции
Режим
работы
Без
Без
Примечание. Согласно [1, п. 6.124] максимальное количество аэрофильтров должно быть не более 8. Максимальный диаметр аэрофильтров с вращающимся оросителем – 30 м.
Капельный биофильтр
Пример расчета капельного биофильтра
3.1.2.
Определение коэффициента Kbf:
L
=
bf
L
ex
где Lex – то же в очищенной сточной жидкости (при полной био-
логической очистке – 15 мг/л, при неполной – 15–30 мг/л);
L
cdp
– БПК
осветленной сточной жидкости, поступающее
полн
на биологическую очистку:
84
L
cdp mix
mix ex
L L
L L
−
mix bf ex
L (K ) L ,
табл
(K )
Q
F ;
q
= Len – 0,01 Э
cdp
осв Cen
(1 – S),
Len – БПК
сточной жидкости, поступающей в первичные
полн
отстойники, мг/л;
Э
– эффект осаждения взвешенных веществ в первичных
осв
отстойниках, %;
Cen – концентрация взвешенных веществ в сточной жидко-
сти, поступающей в первичные отстойники, мг/л;
S – зольность осадка, принимается 30 %.
3.1.3. Коэффициент рециркуляции (если биофильтр принят
с рециркуляцией). Если принятый согласно СНиП табличный
коэффициент (K
табл
)
больше расчетного Kbf, то коэффициент
bf
рециркуляции не определяется:
K
=
rc
,
−
где L
– БПК
mix
смеси исходной и циркулирующей биологи-
полн
чески очищенной сточной жидкости, принимается не более
300 мг/л и определяется:
= ⋅
табл
где
– максимальное значение коэффициента для соот-
bf
ветствующей температуры, принимается по [1, табл. 37
или 38].
3.1.4. Требуемая площадь биофильтра, м2:
– без рециркуляции:
=
85
–
Q (K 1)
F ,
24
⋅ +
f
rc
Q K
q .
24
bp bp
Q ,
− γ
с рециркуляцией:
=
rc
где q – гидравлическая нагрузка на биофильтр, принимается в
зависимости от типа сооружения по [1, табл. 38 или 39],
м3/(м2·сут).
3.1.5. Количество биологически очищенной сточной жидкости qrc, циркулирующей в системе вторичный отстойник –
биофильтр – вторичный отстойник, м3/ч:
⋅
=
rc
3.1.6.
Количество биопленки, т/сут:
aN
A =
bp
10
bpl
,
6
где abр – прирост биопленки, г/(чел·сут), принимается согласно
[1, п. 6.131 или 6.135].
3.1.7. Объем биопленки, м3/сут:
A 100
=
bp
bp
(100 P )
где Рbf – влажность биопленки, %, принимается 96 %;
γ
– плотность биопленки равна 1,04–1,08 т/м3, для прак-
вр
тических расчетов может быть принята равной 1 т/м3.
86
Пример расчета капельного биофильтра
K 16,7.
15
15
207
L 13,8 15 207
F 2440
1
с рециркуляцией (рис. 3.1, 3.2)
Исходные данные
Q = 2000 м3/сут; L
x
T
= 12 ºС (средняя температура сточной жидкости за самый
ω
= 250 мг/л; L
cdp
= 15 мг/л;
eх
холодный месяц); NL = 12500 чел.
3.1.8. Определение коэффициента Kbf:
250
= =
bf
По величине Kbf, используя [1, табл. 37], подбирается высота загрузки биофильтра. Нbf и гидравлическая нагрузка на него
qbf для соответствующей температуры 12 ºС.
Если окажется, что табличные значения (Kbf)
табл
меньше полученного значения Kbf, то предусматривают рециркуляцию.
Обычно для расчетов используют ближайшие значения коэффициента. В рассматриваемом примере Kbf = 13.8; при этом
Н
= 2 м, q
bf
= 1 м3/(м2·сут).
bf
3.1.9. Коэффициент рециркуляции:
−
K
=
rc
207250
22,0
=
;
−
= ⋅ =
mix
мг/л.
3.1.10.
Требуемая площадь биофильтра:
2000 (1 0,22)
= =
bf
⋅ +
м2.
87
К строительству принимаются 4 карты, каждая размером
K 0,26.
2000
⋅ ⋅ ⋅ −
ex
L :
24
2
3
4
21×30 м [9, табл. 20.6].
Рис. 3.1. Принципиальная схема биологической очистки
стока в капельных биофильтрах с рециркуляцией:
1 – первичный отстойник; 2 – биофильтр; 3 – вторичный
отстойник; 4 – возврат очищенной воды
3.1.11. Фактический коэффициент рециркуляции:
(21 30 4 1) 2000
f
= =
rc
3.1.12. Фактическое значение
f
L
=
ex
3.1.13.
Количество биологически очищенной сточной жидкости qrc, циркулирующей в системе вторичный отстойник –
биофильтр – вторичный отстойник:
f
250
8,1326,0)8,1326,0(
+−⋅
6,14
=
мг/л.
26,02000
q
=
rc
⋅
7,21
=
м3/ч.
88
Q 2,5
1
2
5
7
3
4
6
8
Рис. 3.2. Разрез капельного биофильтра:
1 – водораспределительный бачок Мюллера;
2 – распределительный коллектор; 3 – стояк со спринклерной
головкой; 4 – загрузочный материал; 5 – поддерживающие слои;
6 – поддон биофильтра, служит для сбора очищенной жидкости
и аэрации тела биофильтра; 7 – водосборный лоток;
8 – опорожнение бачка и распределительного коллектора
Подбирается насос по qrc и требуемому напору. Насос определяется исходя из геометрической высоты подъема и потерь
напора по длине и местных потерь.
3.1.14. Количество биопленки:
812500
⋅
А
=
bf
10
6
=
1,0
т/сут.
3.1.15. Объем биопленки:
0,1 100
= =
bf
⋅
(100 96) 1
− ⋅
м3/сут.
89
Расчетные формулы высоконагружаемого биофильтра
4 F
D .
3,14
⋅
af
air
Q q
24
⋅
af
air
q
m ,
V
ω ⋅
(аэрофильтра) с рециркуляцией
В начале определяются технологические параметры согласно п. 3.1.2–3.1.7, затем производится расчет требуемого
расхода воздуха и расчет оросительной системы.
3.1.16. Диаметр аэрофильтра, м:
=
af
3.1.17.
Количество подаваемого воздуха на аэрофильтр с
учетом циркуляционного расхода:
Q
= ,
air
где Q – количество поступающей сточной жидкости, м3/сут;
– удельный расход воздуха в аэрофильтре, принимается
согласно [1, п. 6.133] с учетом циркуляционного расхода,
если он имеется, м3/м3.
3.1.18. Количество отверстий в плече оросителя:
q
or
=
от
где V – скорость истечения сточной жидкости из отверстий,
принимается согласно [1, п. 6.123];
qor – максимальный расход сточных вод, поступающих на
ороситель, м3/с:
90
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]