2.4 Расчет аэротенков

Аэротенк является основной частью сооружений биологической очистки городских сточных вод, в котором и происходит собственно биологическая очистка воды. При расчете аэротенка (рисунок 5) используют следующие исходные данные:

Q_a – расчетный расход, подаваемый на аэротенк, м³/сут:

L_en – БПК_полн воды, поступающей в аэротенк, мг/л;

L_ex – БПК_полн очищенной воды, мг/л;

a₁ – доза активного ила, принимается a₁< 15 г/л;

С_ex – концентрация взвешенных веществ в осветленной воде после первичных отстойников, мг/л;

Т_ω – среднемесячная температура сточных вод за летний период, °С;

С_с – солесодержание сточных вод, принимается от 1 до 3 г/л.

Производится выбор аэротенка в зависимости от БПК_полн воды и по усмотрению проектировщика:

а) аэротенки-смесители при БПК_полн до 300 мг/л;

6) аэротенки-вытеснители при БПК_полн свыше 300 мг/л.

Рисунок 5 - Схема расчета аэротенка

2.4.1 Расчет аэротенка-смесителя

Для выбора параметров аэротенка рассчитывают следую­щие величины:

• период аэрации t_atm, ч:

t_atm =(L_en - L_ex)/(a₁^. (1-S) ^. ρ),

где L_en – БПК_полн. поступающей в аэротенк сточной воды с учетом снижения БПК при первичном отстаивании, мг/л;

L_ex – БПК_полн очищенной воды, мг/л;

a₁ – доза ила, определяемая с учетом работы вторичных отстойников от 2 до 5 г/л;

S – зольность ила, согласно [1] принимаем S = 0,3;

ρ – удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззоль­ного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:

ρ = ρ_max ^. L_ex ^. C₀/((L_ex ^. C₀ + K₁ ^. C₀ + K₀ ^. L_ex) ^. (1+φa₁)),

где ρ_max – максимальная скорость окисления, мг/(г ^. ч), которая согласно [1] равна 85 мг БПК_полн/(г ^. ч);

С₀ - концентрация растворенного кислорода, принимаемая на основании технико-экономических расчетов равной 2 мг/л;

К₁ - константа, характеризующая свойства органических заг­рязняющих веществ, согласно [1] принимаем К₁ = 33 мг БПК_полн/л;

φ - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, согласно [1] принимаем - 0,07 л/ч;

К₀ - константа влияния кислорода, К₀ = 0,625 мг О₂/л.

Вышеуказанные формулы справедливы при среднегодовой температуре сточных вод 15 С. При иной среднегодовой температуре сточных вод Т_ω продолжительность аэрации должна быть умножена на соотношение 15/Т_ω. Продолжительность аэрации во всех случаях не должна быть менее 2 ч.

• продолжительность обработки воды в аэротенке, ч:

• нагрузку на ил q₁, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, которую рассчитываем по формуле

q₁ = 24(L_en - L_ex)/(а₁^{(1 - S) .} t_atm).

• степень рециркуляции активного ила в аэротенках, R₁:

R₁ = a₁/(1000/J₁ - a₁),

где a₁ - доза ила в аэротенке, г/л.

Иловый индекс J_l см³/г, принимается в зависимости от нагрузки на ил q₁, мг/(г ^. сут) по таблице 12 согласно [1].

Таблица 12 - Определение илового индекса

Нагрузка на ил q1, мг/(г.сут)	100	200	300	400	500	600
Иловый индекс Jl, см3/г	130	100	70	80	95	130

• вместимость аэротенка W_at, которая вычисляется по формуле

W_at = t_atm ^. Q_a/24.

Производим подбор типа и параметров аэротенка в соответствии с типовым проектом конструкции Союзводоканалпроекта (таблица 13).

Таблица 13 - Типовой проект аэротенка-смесителя

Ширина коридоров b, м	Рабочая глубина аэротенка Нat, м	Число коридоров n	Рабочий объем секции W, м3	Длина секции l, м	Номер типового проекта
3	1,2	2	170	24	902-2-94
			260	36	902-2-95
4	4,5	2	864	24	902-2-215
			1296	36	902-2-217
6	5,0	3	3780	42	902-2-268
			5400	60	902-2-269
			7560	83	902-2-211
9	5,2	4	21680	120	902-2-120
			28080	150	902-2-264