§ 8. Расчет аэротенков.

Для биологической очистки производственных сточных вод в оборотных системах водоснабжения используются аэротенки, в которых окисление органических примесей осуществляется кислородом воздуха, подаваемого в аэротенки. Аэротенки позволяют регулировать скорость и эффективность биохимического процесса окисления, что имеет значения для очистки производственных сточных вод нестабильного состава.

Расчет аэротенков заключается в определении их геометрических размеров и необходимого расхода подаваемого для окисления примесей воздуха в зависимости от расхода сточной воды, биологической потребности в кислороде (БПК) сточной воды, требуемой степени очистки и эффективности использования кислорода воздуха при окислении примесей сточной воды.

Удельный расход воздуха, подаваемого для окисления примесей, определяется по формуле

где Lа – БПК₂₀поступающий в аэротенк сточной воды, кг/м³;k– коэффициент использования воздуха. В соответствии с рекомендациями работы [11] при подаче воздуха через пористые пластиныk=0,012 кг/м⁴;h– рабочая глубина аэротенка, принимаемая равной 4…5,2 м.

Продолжительность аэрации сточной воды в аэротенке определяется по формуле

J=0,00422 м³/м²с – интенсивность аэрации.

Суммарный расход воздуха, необходимый для подачи в аэротенк, определяется по формуле

Q– среднечасовой расход сточных вод в течении суток (при значении коэффициента неравномерности поступления сточных водK_н1,25) или среднечасовой расход сточных вод за время аэрации приKн1,25.

Площадь аэротенка определяется по формуле F=V/J, при этом объем аэротенкаV=Fh.

Длина секции аэротенка определяется по формуле l=F/b, гдеb=(1…2)h– ширина секции аэротенка.

При большом расходе сточных вод для уменьшения длины аэротенка его делают многосекционным, располагая секции параллельно друг другу. Длина многосекционного аэротенка определяется по формуле l=F/(n-b),n– число секций.

Полная высота аэротенка определяется из условия H=h+0,8.

Расход циркулирующего активного ила выбирается из условия

Пример.Рассчитать геометрические размеры аэротенка, время аэрации и необходимый расход воздуха, подаваемого в аэротенк через пористые пластины, для окисления примесей сточной воды со следующими параметрами:Q=0,3 м³/с;

БПК₂₀=0,02 кг/м³.

Порядок расчета.

1. Определяем удельный расход воздуха , принимая K=0,012 кг/м⁴;h=4 м;

2. Определяем продолжительность аэрации, принимая J=0,00422 м³/м²с,

3. Определяем суммарных расход воздуха, подаваемый в аэротенк

4. Определяем площадь аэротенка

5. Определяем объем аэротенка

6. Определяем длину аэротенка, принимаяb=1,5h,

§ 9. Расчет шума от вентиляционной установки сварочного цеха в жилой застройке

Пример.Определить ожидаемые уровни звукового давления на территории жилой застройки в расчетной точке (РТ), находящейся в двух метрах от жилого дома, создаваемые при работе вентиляционной установкой сварочного цеха, выявить необходимость снижения и разработать конструкцию глушителя шума. Схема установки показана на рис. 9.1.

Рис. 9.1. Схема установки: 1 – вентилятор с электродвигателем; 2 – всасывающий воздуховод; 3 – брезентовые вставки; 4 – напорный воздуховод; 5 – глушитель шума.

В помещении сварочного цеха в вытяжной системе вентиляции установлен вентилятор высокого давления ВВД №9 производительностью Q=2 м³/с и полным давлениемH=1400 об/мин. Удаляемый вентилятором воздух выбрасывается в атмосферу через напорный воздуховод с поперечным сечением 400…400 мм и длиной 10 м. Расстояние от места выброса воздуха до расчетной точкиr=47 м. Шум в этой точке не должен превышать следующих уровней согласно СниПу П. 12-77 (табл. 9.1).

Таблица 9.1.

Решение.Уровни звукового давления в расчетной точке определяем по формуле

где L_р– октавный уровень звуковой мощности, излучаемой вентилятором в напорный воздуховод.

ЗдесьL_{р общ}– общий уровень звуковой мощности вентилятора, определяемой по формуле

–критерий шумности, величина которого для вентилятора ВВД №9 для стороны нагнетания равна 48 дБ.

L₁– поправка, учитывающая распределение звуковой мощности по октавным полосам, принимаемая по табл. 9.2.

Таблица 9.2

L₁– поправка, учитывающая влияние присоединения вентилятора к сети воздуховодов, принимаемая по табл. 9.3.

Таблица 9.3

L_Рв выражении (9.1) – это суммарное снижение уровней звуковой мощности в напорном воздуховоде от патрубка вентилятора до места выброса воздуха в атмосферу. ВеличинаL_Рсостоит из снижения уровней на прямом участке напорного воздуховода на длине 10 м, определяемого по данным табл. 9.4 и снижения в результате отражения звука от открытого конца воздуховода (табл. 9.5)

Таблица 9.4

Таблица 9.5

Ф – фактор направленности излучения шума, величина которого при равномерном излучении равна 1;

 - пространственный угол излучения шума, который в данном случае при излучении в пространство (в сферу) равен 4.

Требуемое снижение шума L_тропределяем по формуле

гдеL– рассчитанные уровни звукового давления в расчетной точке, аL_доп– допустимые по нормам (табл. 9.1).

Расчет проводим в каждой из восьми октавных полос, результаты его сводим в табл. 9.6.

Таблица 9.6

Для снижения шума предусматриваем установку пластинчатого глушителя с пластинами толщиной 100 мм (звукопоглощающий материал – супертонкое стекловолокно плотностью 20…25 кг/м³в оболочке из стеклоткани и перфорированного металлического листа) при расстоянии между пластинами 50 мм. Снижение уровня звукового давления на 1 м длины такого глушителя приведено в табл. 9.7 (СНиП П.12-77).

Таблица 9.7

Как видно из табл. 9.6 и 9.7, установка глушителя длиной 1 м обеспечивает необходимое снижение шума только на частотах 1000-8000 Гц, а на более низких частотах (63…500 Гц) его эффективность недостаточна. Поэтому в качестве проектной принимаем длину глушителя, равную 1,4 м.