Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
0.4-2014Методичка КОС (1).docx
Скачиваний:
237
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
1.21 Mб
Скачать

4.3.2 Расчет сооружений биологической очистки

4.3.2.1 Расчет сооружений биологической очистки с учетом необходимого удаления азота и фосфора.

Расчет сооружений биологической очистки с учетом необходимого удаления азота и фосфора производится в соответствии с указаниями пунктов 7.6.17 и 7.6.18 [2] в зависимости от минимального возраста активного ила.

В соответствии с пунктом 7.6.17.4.[2] определение объема денитрификатора к общему объему емкостного сооружения с активным илом следует производить в зависимости от отношения концентрации азота нитратов, подлежащего удалению при денитрификации, к БПК5 исходной сточной воды приведенного в таблице 7.12 [2].

Исходные данные для расчета:

Расходы сточных вод: м3/сут; м3/ч; м3/ч.

В соответствии с данными таблицы В.1 [2] на сооружениях механической очистки эффект удаления примесей составляет: БПК5 -20-33%; NH4 – 9%; Nобщ -11%; Робщ-11%.

Определяются концентрации загрязнений сточных вод, поступающих на сооружения биологической очистки с учетом их снижения на сооружениях механической очистки: мг/л;мг/л;мг /л; мг /л; мг/л.

Ход расчета:

1) Определяется концентрация нитратного азота, подлежащего удалению по балансовому уравнению:

(4.52)

где

-

содержание общего азота в сточной воде, поступающей на биологическую очистку, мг/л;

-

содержание органических веществ в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3. При очистке бытовых сточных вод допускается принимать ;

-

содержание аммонийного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, принимаемая по таблице 4.11.

-

содержание нитратного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников,

Концентрация нитратного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, может быть определена исходя из допускаемой концентрации общего азота, аммонийного азота и азота органических соединений в сточных водах, отводимых после вторичных отстойников, мг/л.

-

азот органических веществ, поступающих в биомассу активного ила, мг/дм3. В соответствии с пунктом 7.6.17.7[2]

В соответствии с пунктом В.2 [2], удаление аммонийного азота при биологической очистке с нитрификацией в зависимости от нагрузки на активный ил принимают по таблице В.2[2], или по таблице 4.11.

Таблица 4.11 – Удаление аммонийного азота при биологической очистке с нитрификацией в зависимости от нагрузки на активный ил

Нагрузка на активный ил, кг БПК5/кгсут

0,15

0,12

0,09

0,06

Остаточное содержание аммонийного азота, мг/дм3

5,0

1,0–3,0

0,6–0,8

0,4–0,5


2) Определяется соотношение

По таблице 7.12 [2] в зависимости от соотношения определяется соотношениедля варианта с предварительной денитрификацией. В соответствии с п.7.6.17.5 [2] отношение объема денитрификатора к общему объему технологических емкостных сооружений с активным илом менее чем 0.2 не рекомендуется. При значениях менее 0,2 ,принимается.

3) Объем технологических сооружений с активным илом рассматривается как сумма объемов сооружений , предназначенных для деструкции органических веществ, нитрификации и денитрификации. Объем для анаэробной емкости для удаления фосфора определяется отдельно.

Объем технологических сооружений с активным илом Vобщ, м3, определяется по формуле:

(4.53)

где

-

доза ила, г/дм3, принимаемая по таблице 7.5 [2] в зависимости от цели обработки сточной воды.

На станциях очистки сточных вод с предварительным отстаиванием в первичных отстойниках при очистке с нитрификацией и денитрификацией

-

возраст активного ила, сут. Определяется в зависимости от цели обработки сточной воды, соотношения нагрузки по органическим загрязнениям и температуры сточных вод по таблице 7.11 [2].

Определяется нагрузку по органическим загрязнениям qорг, кг/сут , по формуле:

(4.54)

Принимается температура стоных вод Т=10о- 12оС, и определяется возраст активного ила tTS ,сут.

-

прирост активного ила, мг/л. В соответствии с пунктом 7.6.19 [2] при возрасте активного ила от 4 до 25 суток и температуре иловой смеси 10-12оС, прирост активного ила принимается по таблице 7.15[2] в зависимости от соотношения ben/Len учетом коэффициента Ki по формуле:

(4.55)

4)Уточняется нагрузка на ил, которая должна быть не более 0,15 (смотри таблицу 7.14 [2]).

Нагрузка на ил , кг/м3сут., определяется по формуле:

(4.56)

5) Определяется объем зоны денитрификации (аноксидной зоны)

6)Определяется требуемая степень рециркуляции возвратного активного ила из вторичных отстойников по формуле:

(4.57)

где

-

концентрация аммонийного азота, подлежащая нитрификации,

-

концентрация нитратного азота в сточной воде после вторичных отстойников,

7) Определяется требуемая степень денитрификации по удаляемому азоту при предварительной денитрификации 7.48 [2] по формуле :

(4.58)

8) Определяются расходы циркуляционного активного ила из вторичных отстойников Qi ,м3/ч, и расход иловой смеси Qiсм,м3/ч:

(4.59)

(4.60)

9) Для удаления из сточных вод соединений фосфора биологическим методом, в соответствии с пунктом 7.6.18.2 [2], предусматриваются технологические емкости после первичного отстаивания, вместимость которых определяется из условия времени контакта от 0,5 до 0.75 ч при максимальном притоке с учетом расхода циркуляционного расхода активного ила.

Принимаем нахождение сточных вод в анаэробной зоне - 0,5 ч. Тогда объем анаэробной зоны составит:

(4.61)

10) Общий объем емкостного сооружения с активным илом для удаления азота и фосфора V, м3 составит:

(4.62)

В качестве емкостного сооружения с активным илом принимаются аэротенки различных типов.

11) Принимается типовой аэротенк и определяется объем одной типовой секции - Wсек,м3.

Определяется количество секций аэротенков:

шт. (4.63)

Количество секций округляется в меньшую сторону.

12) Определяется действительный объем одной проектируемой секции:

(4.64)

13) Определяется длина аэротенка:

м, (1.67)

где - количество коридоров в аэротенке,

–ширина коридора, м ,

–рабочая глубина коридора, м.

10) Принимается конструктивное решение по разбивке емкости аэротенка на зоны денитрификации, аноксидную зону и зону нитрификации сточных вод.

Общий объем емкостного сооружения с активным илом для удаления азота и фосфора составляет:

(4.68)

При принятых N секциях аэротенка в каждом аэротенке зоны составят следующие объемы:

(4.69)

Каждая зона в аэротенке отделяется поперечной перегородкой.

11) Определяется длина каждой зоны по формуле:

(4.70)

Схема сооружений биологической очистки с учетом необходимого удаления азота и фосфора представлена на рисунке 4.6.

Rсм

Анаэробная зона,V ан3

Аноксидная зона, Vd3

Зона нитрифи-кации,VN3

Вторичный отстойник

Ri

Рисунок 4.6 - Схема сооружений биологической очистки с учетом необходимого удаления азота и фосфора.

12)Определяется удельный расход воздуха в аэротенке:

, м3О23, (4.71)

где – удельный расход О2, принимаемый при очистке до БПК5 15–20мг/л – 1.1 мг/мг снятой БПК5,

– коэффициент учитывающий тип аэратора, определяется в зависимости от отношения площади аэрируемой зоны к площади аэротенка. В качестве аэраторов в аэротенках применяем аэраторы из дырчатых труб. Для мелкопузырчатой аэрации принимается в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны () и аэротенка () по таблице 4.11.

Соотношениеследует принимать в пределах (0.3 - 0.75). Принимаем, тогда

Таблица 4.11 - Параметры для расчета удельного расхода воздуха в зависимости от соотношения

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.75

1.47

1.68

1.89

1.94

2.0

2.13

0.59

0.64

0.66

0.72

0.77

0.88

3/(м2 ч)

10

20

30

40

50

75

– коэффициент зависящий от глубины погружения аэратора , м, и принимаемый по таблице 4.12.

Таблица 4.12 - Параметры для расчета удельного расхода воздуха в зависимости от глубины погружения аэратора .

0.9

1

3

4

5

6

0.9

1

2.08

2.52

2.92

3.3

3/(м2 ч)

28

24

4

3.5

3

2.5

Глубина погружения аэратора,м, определяется из выражения

,м. (4.72)

– коэффициент качества воды, учитывающий скорости переноса кислорода в иловой смеси и скорости его в чистой воде. Для городских сточных вод , а при наличии в них СПАВ – в зависимости от соотношенияпо таблице 4.11;

– коэффициент , учитывающий температуру сточных вод, который определяется по формуле:

, (4.73)

где – среднемесячная температура сточной воды за летний период, 0С. Принимаемаем , тогда

– растворимость кислорода воздуха в воде:

мг/л, (4.74)

– растворимость О2 в воде в зависимости от температуры и давления, определяемая по таблице 4.13.

Таблица 4.13 - Растворимость О2 в чистой воде при давлении 0.1 МПа

Tw, , oС

16

18

20

,мг/л

9.82

9.4

9.02

- средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л,

Определяется общий расход воздуха по формуле:

(4.75)

13) Определяем интенсивность аэрации:

м3/(м2·час), (1.76)

где Fair – площадь зоны аэрирования(зоны нитрификации), м2 .определяемая по формуле

(1.77)

Полученная интенсивность аэрации должна быть в пределах: ,

где ,– определяется по таблице 4.11, 4.12 в зависимости от.

Если условие не выполняется, принимается интенсивность аэрациим3/(м2·час), и определяется необходимый расход воздуха :

м3/·ч

Перемешивание сточных вод с активным илом в анаэробной и аноксичной зонах предусматривается механическими мешалками.

1 – канал циркуляционного активного ила; 2 – циркуляционный активный ил; 3 – подача сточных вод после первичного отстаивания; 4 – аэротенк; 6 – соединительный канал; 7 – очищенная вода с активным илом на вторичные отстойники; 8 – очищенная вода с активным илом; 9 – сырая вода; 10 – канал биологически очищенных сточных вод; 11 – нижний канал сырой воды; 12 – верхний канал сырой воды

Рисунок 4.7 – Схема трехкоридорного аэротенка

По таблицам или графикам технических характеристик подбираются воздуходувки (таблица 4.14).

Таблица 4.14 Технические характеристики воздуходувок марки ТВ

Тип воздуходувки

Производительность,

тыс. м3

Давление,

МПа

Мощность двигателя, кВт

ТВ-42-1.4

2,5

0,14

46

ТВ-50-1.6

3,6

0,16

71

ТВ-50-1.9

3,6

0,195

130

ТВ-80-1.4

6

0,142

89

ТВ-80-1.6

6

0,163

135

ТВ-80-1.8

6

0177

155

ТВ-175-1.6

10

0,163

210

ТВ-200-1.4

12

0,14

172

ТВ-300-1.6

18

0,16

350

.