1.3.6.6 Расчет аэротенков

К проектированию принят аэротенк-вытеснитель с регенерацией активного ила.

Расчетный расход равен q_расч=1963,66 м³/ч

Степень рециркуляции активного ила R, определена по формуле

, (1.126)

где J=100см³/г - предварительный иловый индекс;

а=3 г/л- доза ила.

БПК_полн, мг/л, поступающих в аэротенк сточных вод с учетом рециркуляции расхода определена по формуле

, (1.127)

где =199,63 мг/л- концентрация органических загрязнений в сточной воде поступающих на очистку;

L_ст=15 мг/л - допустимое БПК_полн сточной жидкости при впуске ее в водоем.

мг/л

Продолжительность пребывания сточных вод в аэротенке t_а,ч, определено по формуле

, (1.128)

где L_ст=15 мг/л - допустимая БПК_полн сточной жидкости при впуске ее в водоем;

L_a = 144,11 – БПК_полн поступающих в аэротенк сточных вод с учетом рециркуляции расхода.

ч

Доза ила в регенераторе а_р, мг/л, определена по формуле

, (1.129)

г/л

Удельная скорость окисления , мг/(г·ч), определена по формуле

, (1.130)

где ρ_макс=85 мг/(г·ч);- максимальная скорость окисления;

K_L - константа, характеризующая свойства органических загрязнений, K_L= 33мг/л;

K₀ – константа, характеризующая влияние кислорода, K₀= 0,625 мг/л;

φ - коэффициент ингибирования, φ=0,07;

C - концентрация кислорода в аэротенке, принимаем C=2 мг/л.

мг/(г·ч)

Продолжительность окисления загрязнений t_o, ч, определена по формуле

, (1.131)

где S =0,3- зольность ила.

ч

Продолжительность регенерации ила t_p,ч, определена по формуле

t_p = t₀-t_a (1.132)

t_p = t₀-t_a=5,67-1,42=4,25ч

Продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк - регенератор» t_а-р, ч, определена по формуле

t_а-р = (1+R)·t_а +R·t_p, (1.133)

t_а-р = (1+0,43)·1,42 + 0,43·4,25 = 3,86ч

Средняя доза ила в системе «аэротенк — регенератор» a_ср, г/л, определена по формуле

, (1.134)

г/л

Нагрузка на 1 г беззольного вещества активного ила q_ил, мг/(г·сут), определена по формуле

, (1.135)

мг/(г·сут)

По [1] для городских сточных вод при q_ил= 352,68мг/(г∙сут) иловый индекс J=75см³/г, что отличается от предварительно принятой величины J=100 см³/г. Поэтому необходимо уточнить степень рециркуляции активного ила по формуле [1]

Эта величина значительно отличается от предварительно рассчитанной, поэтому требуется корректировка БПК_полн с учетом рециркуляционного расхода и продолжительности пребывания сточных вод в аэротенкеt_а

мг/л

ч

Далее произведем перерасчет дозы ила в регенераторе, удельной скорости окисления, периода окисления, продолжительности регенерации ила и пребывания его в системе «аэротенк-регенератор»

г/л

мг/(г·ч)

ч

t_p = 7,09 – 1,47= 5,62ч

t_а-р = (1+0,3)·1,47 + 0,3·5,62 = 3,59ч

г/л

мг/(г·сут)

Объем аэротенка V_а, м³, определен по формуле

V_а =t_a·(1+R)·Q_расч (1.136)

V_а = 1,47·(1+0,3)·1963,66 = 3752,55м³

Объем регенератора V_p, м³, определен по формуле

V_p =t_p·R·Q_расч (1.137)

V_p = 5,62·0,3·1963,66 = 3310,73м³

Фактическое время пребывания обрабатываемой сточной воды в системе «аэротенк — регенератор» t_ф, ч, составит

t_ф= V_общ / Q_расч, (1.138)

t_ф = 7488 / 1963,66 = 3,81ч

По таблице 3.2 [8] найдем, что при полученном значении q_ил=329,58 мг/(г×сут) иловый индекс для очистных сточных вод равен J=73см³/г и R=0,28. Эти величины практически не отличаются от скорректированных величин J=75см³/г и R=0,3 и, следовательно, в дальнейшем уточнении расчетных параметров нет необходимости.

По таблице 3.7 [8] подобран четырехсекционный двухкоридорный аэротенк-вытеснитель (типовой проект 902-2-193) с шириной каждого коридора 4.5м , длиной 42м , рабочей глубиной 4,4м и объемом каждой секции 2496м² (рис.6). Общий объем аэротенков 7488м². Из общего объема каждой секции один коридор выделен под регенератор.

Рисунок 1.10. Расчетная схема аэротенка

Расчет системы аэрации.

Для аэрации аэротенка принята пневматическая система из мелкопузырчатых аэраторов из фильтросных пластин.

Удельный расход воздуха D, м³/м³, определен по формуле

, (1.139)

где Z=1,1 мг/мг – удельный расход кислорода воздуха;

=1,68 – коэффициент, учитывающий тип аэратора: принят для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площади аэрируемой зоны и аэротенка f/F=0.2;

=2,56 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов [1]

h_а=H-0,3=4,4-0,3=4,1 м;

- коэффициент, учитывающий температуру сточных вод

(1.140)

=0,85 – коэффициент качества сточных вод;

C_Р – растворимость кислорода в воде

C_Р = (1+h_а/20.6)× C_т, (1.141)

где C_т = 8,84 мг/л– растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и давления, принимается по таблице 3.5 [8]

C_Р = (1+4,1/20,6)× 8,84=10,59мг/л

м³/м³

Интенсивность аэрации I, м³/ (м²×ч), определена по формуле

I=DH/t, (1.142)

где H=4,1м – рабочая глубина аэротенка;

t_а – продолжительность аэрации определена по формуле

t=, (1.143)

где К_Г=1,5 - коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания

t=ч

I=6,58×4,1/3,3=8,17 м³/ (м²×ч)

Поскольку полученная интенсивность аэрации J < J_max (8,17<20) удовлетворяет требованиям таблицы 3.3 и таблицы 3.3 [8], то пересчет делать не нужно.

Общий расход воздуха D_общ, м³/ч, определен по формуле

(1.144)

где q_расч= 1963,66 м³/ч - расчетный расход очистной станции.

м³/ч= 3,58 м³/с

Требуемый общий напор воздуходувок H_общ, м, определен по формуле

H_общ= h_тр + h_м + h_ф +H, (1.145)

где h_тр=0,12 потери напора по длине воздуховодов до наиболее удаленного стояка

h_м=0,07 потери напора на местные сопротивления в воздуховодах

h_ф=0,7м - потери напора в фильтросных пластинах;

Полное давление воздуха , МПа,определено по формуле [8]

По таблице 3.20 [8] исходя из полного давления и расчетного расхода воздуха подобрана воздуходувка типа ТВ с техническими характеристиками приведенными в таблице 1.20. В здании воздуходувной станции установлены 2 рабочие и одна резервная воздуходувка типа ТВ-80-1,4.

Таблица 1.17 – Технические характеристики воздуходувки

Тип	Производительность, тыс.м3/ч	Давление, МПа	Мощность двигателя, кВт
1	2	3	4
ТВ-80-1,4	6	0.142	89