2 Расчёт аэротенка

Исходные данные.

Qсут =50 тыс. м3	Сen =200мг/л	Т =120С
q ср =2083м3/ч	Len =235мг/л	Т =230С
q ср s =579 л/с	рН=7	Эосв=60%
Kgen max =1,51	С N-NН =20мг/л	С =2мг/л
q max =3150м3/ч	С N-Nорг=2мг/л	С =0мг/л

 1.Концентрация взвешенных веществ в сточной жидкости, поступающей в аэротенк

С_сdp= =

2.Значение БПК_полн сточной жидкости, поступающей в аэротенк

L_cdp=L_en –0,01C_en Э_осв (1-s) =235-0,01·200·60 (1-0,3) =151мг/л

 3.Концентрация азота органического в сточной жидкости, поступающей в аэротенк.

(С _N-Nорг) _cdp= =мг/л

4.Прирост активного ила в аэротенке.

(Пi)_at = 0,8 С_сdp+0,3 L_cdp = 0,8 80+0,3151=109 мг/л

 5.Количество азота, пошедшее на синтез клеток микроорганизмов в аэротенке.

(∆N) _at = (Пi) _at М m(1- s)

(∆N) _at=109 0,250,105(1-0,3)=2мг/л

 6.Общее количество азота, поступающего в нитрификатор

(С_N-Nобщ)_нит=(С_N-Nорг)_cdp + С _N-NН - (∆N) _at

(С_N-Nобщ)_нит=0,8 + 20 – 2 = 18,8 мг/л

 7.Концентрация азота нитратного, поступающего в денитрификатор

 =(С_N-Nобщ)_нит = 18,8 мг/л

 8.Требуемое количество органических веществ (органический субстрат), направляемых в денитрификатор для полного восстановления NО₃^- до азота элементарного

(L_en)_ден= 4· 

(L_en)_ден=4 18,8=75 мг/л

 9.Количество осветленной сточной жидкости, направляемой в денитрификатор, определяется из уравнения материального баланса загрязнений

(L_en)_ден Q_сут= L_cdp Q_ден

Q_ден= Q_сут (L_en)_ден / L_cdp

Q_ден =50000 75/151=24834 м³/сут

Тогда в аэротенк будет направляться:

Q _at= Q_сут - Q_ден=50000-24834=25166 м³/сут

 10.Распределение сточной жидкости между аэротенком и денитрификатором в долях единицы:

G _ден=24834/50000=0,0,497

G _at=25166/50000=0,503

 11.Прирост ила в денитрификаторе

(Пi)_ден = 0,8 С_сdp+0,3 (L_en)_ден

(Пi)_ден = 0,8 80+0,375=87 мг/л

 12.Количество азота, пошедшего на синтез клеток микроорганизмов в денитрификаторе

(∆N) _ден = (Пi) _ден М m(1- s)

(∆N) _ден=87 0,250,1(1-0,3)=1,5 мг/л

 13.Концентрация общего азота в денитрификаторе без учета рециркуляционного расхода

(С _N-NН )_ден= С _N-NН + (С_N-Nорг)_cdp - (∆N) _ден

(С _N-NН )_ден =20 + 0,8 – 1,5 = 19,3 мг/л

 14.Требуемая степень рециркуляции, обеспечивающая на выходе из денитрификатора концентрацию азота аммонийного равную 2 мг/л, что соответствует заданному С на сброс в водоем, определяется из уравнения материального баланса загрязнений

(С _N-NН )_ден Q_ден= С Q_сут(1+ R_i)

R_i= 

R_i= 

15.Общая продолжительность обработки загрязнений в аэротенке с регенератором при БПК_пол=151мг/л. 

t₀ = 

 г/л

 мг/(г ч)

t₀ = ч

 16. Продолжительность нахождения сточной жидкости в аэротенке

 ч.

Принимаем t_at=2 ч (п.6.143, приложение 2 [1]).

 17. Продолжительность нахождения загрязнений в регенераторе

t_r = t_o- t_at

t_r = 2,5 – 2 = 0,5 ч

 18.Продолжительность нахождения сточной жидкости в нитрификаторе

t_нит = ,

t_нит = ч

 19.Продолжительность обработки сточной жидкости в денитрификаторе.

t_ден = ,

 ч

 20.Расчетный расход сточной жидкости, проходящий через денитрификатор

(q_m)_ден = 

Р₁,Р₂,…Р_n – принимаются аналогично расчету аэротенка в примере 4.

(q_m)_ден = м³/ч

21.Расчетный расход сточной жидкости, направляемой в аэротенк

(q_m) _at = G _at  (q_m)_ден,

(q_m) _at = 0,503 3150 = 1585м³/ч

22.Расчетный расход осветленной сточной жидкости, направляемой в денитрификатор

(q_m^осв)_ден =(q_m)_ден -(q_m) _at

(q_m^осв)_ден = 3150-1585=1565м³/ч

23.Требуемый объем регенератора

W_r=(q_m) _at t_r  R_i

W_r= 1585 0,53,8 = 30112м³

 4.24.Требуемый объем аэротенка

W_at=(q_m) _at  t_at (1+ R_i )

W_at=1585 2(1+3,8) = 15216м³

 25.Требуемый объем нитрификатора

W_нит = (q_m)_нит t_нит

(q_m)_нит = (q_m) _at

W_нит =1585 12=19020м³

 26.Требуемый объем денитрификатора

W_ден=(q_m)_ден t_ден

где (q_m)_ден= (q_m) _at, т.к. концентрация азота нитратного в расчетной формуле принята без учета его количества в органическом субстрате.

W_ден=1585 2=3170 м³

 27.Требуемый объем постаэратора

W_пост=(q_m)_пост t_пост

W_пост=3150 1=3150м³

 28.Общий объем регенератора, аэротенка, нитрификатора, денитрификатора, постаэратора

W= W_r +W_at + W_нит + W_ден + W_пост

W= 3012+15216+19020+3170+3150=43568 м³

 29.Доля каждого сооружения от общего объема

Р_at=15216/43568=0,35; Р_r=3012/43568=0,07; Р_нит=19020/43568=0,44; Р_ден=3170/43568=0,07; Р_пост=3150/43568=0,07

Принимается 5 секций трех коридорного аэротенка А-3-9-4,4

31.Размеры каждого сооружения

Lобщ = 78 3=234м	Lнит = 234 0,44=103м
Lat= 234 0,35=82м	Lден= 234 0,07=16м
L r= 234 0,07=16м	Lпост = 234 0,07=17м

 33.Требуемый удельный расход воздуха в аэротенке и нитрификаторе

 q_air= 

L^экв_en = (С_N-Nобщ)_нит 3,43

L^экв_en = 18,8 3,43=64,5мг/л

 = (С _N-NН )_ех 3,43=0 мг/л;

К₃=1+0,02(Т_w-20)

К₃=1+0,02(23-20)=1,06

С_а= С_т 

С_а = 8,5 =9,7 мг/л

q_air = =9,1м³/м³ч

 34.Требуемый расход воздуха в аэротенке и нитрификаторе

 Q_air= q_air (q_m) _at

Q_air = 9,1 1585 = 14424м³/ч

 4.35.Требуемый расход воздуха в постаэраторе

(Q_air)_пост= q_air ^пост (q_m) _пост

(Q_air)_пост=0,5 3150=1575 м³/ч

 36. Общий расход воздуха, подаваемый в аэротенки, нитрификаторы и постаэраторы

(Q_air)_общ= Q_air + (Q_air)_пост

(Q_air)_общ= 14424+1575=15999 м³/ч

 37.Требуемое количество воздуходувок

Принимаем воздуходувки марки ТВ-175-1.6 со следующими характеристиками:

производительность – 10000 м³/час, давление – 1,6 атм, мощность на валу эл/двигателя – 250 кВт, число оборотов – 3290 об/мин

Nв= 

Nв=15999/(0,8 10000)≈2возд.

38.Количество избыточного активного ила, образующегося в аэротенке

(А_i)_at = 

(А_i)_at = т/сут

39.Количество избыточного активного ила по сухому веществу, образующегося в денитрификаторе

(А_i)_ден = 

(А_i)_ден = т/сут

40.Общее количество избыточного активного ила, выгружаемого из биологической системы

(А_i)_общ =(А_i)_at +(А_i)_ден

(А_i)_общ =2,74+3,85=6,59 т/сут

41.Объем избыточного активного ила

(Q_i )_общ= 

а_ил.кам.= а_i =2=2,5 г/л

Рi = 100=99,75%

(Q_i )_общ= м³/сут

42.Объем циркулирующего активного ила

Q_цаи = Q_сут х R_i

Q_цаи = 50000х3,8 = 190000 м³/сут

43.Подбор насоса циркулирующего активного ила [5]

Принимаем насос марки СД-2400/75, мощностью 737,5кВт, с числом оборотов 750 об/мин, КПД = 66,5%

Nнас= 

Nнас=190000/24 0,92400=4 нас