4.12. Выбор состава очистных сооружений.

Вариант 2.

2. Механическая очистка

- решетки механические

- песколовки горизонтальные

- водоизмерители

- первичные отстойники - горизонтальные

2. Биологическая очистка

- аэротенки

- вторичные отстойники – горизонтальные

- блок глубокой доочистки

- УФ-обеззараживание

3. Обработка осадка

- песковые бункеры

- метантенки

- газгольдеры

- иловые площадки

Сооружения механической очистки и обеззараживания сточных вод будут такие же, как и в первом варианте расчета.

4.13.БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА.

4.13.1. Аэротенки.

Аэротенк – это резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой воды, предназначенный для биологической очистки сточных вод. Для лучшего и непрерывного контакта вода и ил постоянно перемешиваются путём подачи сжатого воздуха или с помощью специальных устройств.

Активный ил – это биоценоз микроорганизмов – минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода органические вещества сточной жидкости. Эффект очистки в аэротенке, качество и окислительная способность активного ила определяются составом и свойством сточных вод, гидродинамическими условиями перемешивания, температурой и активной реакцией среды, наличием элементов питания и другими факторами.

Рис.4.10. Классическая схема биологической очистки сточных вод в аэротенках:

1 – сточная вода после отстойников; 2 – аэрационный бассейн; 3 – иловая смесь из аэротенков; 4 - вторичный отстойник; 5 – очищенная вода; 6 – иловая камера; 7,8 – циркуляционный и избыточный активный ил соответственно; 9 – воздух от воздуходувок; 10 – аэрационная система для распределения воздуха в аэротенке.

Концентрация взвешенных веществ не должна превышать 150 мг/л , а БПК_полн зависит от типа аэротенка. Аэротенки могут быть одноступенчатые и двухступенчатые, при этом в том и другом случаях их принимают как с регенерацией , так и без неё. Одноступенчатые аэротенки с регенерацией используют при БПК_полн >150 мг/л и наличии вредных производственных примесей, а без регенерации – при БПК_полн<150 мг/л.

Концентрация загрязнений по БПК_полн воды, прошедшей механическую очистку, L_en,мг/л, определяется по формуле:

L_en=L_ср.БПК(1-Э)=192,03(1-0)=192,03 мг/л;

Где Э – эффект очистки по БПК_полн после первичных отстойников в долях от единицы.

L_ср.БПК – концентрация БПК_полн в смеси бытовых и производственных сточных вод, мг/л.

Так как L_en >150 мг/л, согласнопринимаем аэротенк с регенератором.

Продолжительность обработки воды в аэротенке определяется по формуле:

t_at = =1,6 ч;

где а_i – доза ила в аэротенке 1,5 – 3,0 г/л.

L_ex – БПК_полн очищенной сточной воды, принимаем 15 мг/л.

Нагрузка на ил q_i, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, определяется по формуле:

q_i ===1264.5 мг/(г сут);

где s – зольность ила, принимается по таблице 40s =0,3.

По таблице 41определяем значение илового индексаJ₁ , J₁=130 см³/г.

Степень рециркуляции активного ила :

R_i===0,64 .

Удельная скорость окисления на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч.:

=

= 85=23,37 мг/(г ч);

где - максимальная скорость окисления принимается по таблице 40,= 85 мг/л;

С_о – концентрация растворённого кислорода, принимается 2 мг/л;

К_/ - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ,

принимается по таблице 40К_/=33 мг/л;

К_о – константа, характеризующая влияние кислорода, принимается по таблице 40

К_о=0,625 мг/л;

- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила,

принимается 0,07 л/г.

Доза ила в регенераторе определяется по формуле:

a_r= a_i(1/2R_i+1)=3(1/20,64+1) = 5,34 г/л.

Продолжительность окисления t_o,ч, органических загрязняющих веществ в аэротенках с регенераторами:

t_o = =3,17 ч.

Продолжительность регенерации t_r, ч;

t_r = t_o-t_at=5,17 - 1,6 = 3,57 ч.

Вместимость аэротенка:

W_at = t_at(1+R_i)q_w=1,6(1+0,64)1584 = 4156,4м³;

Где q_w – расчётный расход сточных вод, м³/ч,q_w= Q_{max ч}.

Вместимость регенераторов:

W_r = t_rR_iq_w = 3,570,641584 =3619,12 м³.

Если температура сточных вод отлична от 15^оС, то необходимо вводить поправочный коэффициент. Тогда:

W= 15/tW_at =15/14,674156,4 = 4249,9м³,

W= 15/tW_r = 15/14,673619,12= 3700,5 м³;

где t – температура сточных вод.

Общий объём:

W = W+W= 4249,9 + 3700,5 = 7950,4 м³ .

Процент регенерации А, %,

А = == 46,54 %

Принимаем аэротенк с размерами H_at= 3,2м; b_at=4,5м ; число коридоров n=4 шт., число секций N = 3 шт., тогда длина аэротенка L_at, м:

L_at=== 46 м

Принимаем L_at=48м. Отношение длины аэротенка к длине коридора должно быть более 10:

L_at/b_at = 48 / 4,5 = 10,6>10;

Общая ширина аэротенка:

В_at=b_at=4,54₃ = 54 м.

Удельный расход воздуха:

q_air= =м³/м³,

где q_o – удельный расход кислорода воздуха, принимается по q_o=1,1мг/мг;

К₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора .

Для мелкопузырчатой аэрации при соотношении площадей аэрируемой зоны и аэротенка f_az/f_at=0.3 K₁=1,89;

К₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов h_a и принимаемый по таблице 43,ha = Hat- 0,4 = 3,2-0,4 = 2,8м, поэтому К₂ = 1,97;

К_Т – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле:

К_Т=1+0,02(T_w-20)=1+0,02(22-20) = 1,04,

здесь Т_w – среднемесячная температура воды за летний период;

К_З – коэффициент качества воды, принимается по К_З=0,85;

С_а – растворимость кислорода в воде, определяемая по формуле:

С_а = (1+h_a/20,6)С_Т = (1+2,8/20,6)8,67 = 9,84 мг/л,

где С_Т – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления С_Т=8,67 мг/л;

h_a – глубина погружения аэратора, м.

Интенсивность аэрации:

J_a = q_airH_at/t_at = = 11,43 м³/м² ч.