Воздуходувки подбирают по каталогу, исходя из об­

щей потери напора и расчетного расхода воздуха. Число

рабочих воздуходувок при производительности станции более 5000 м3 воздуха в 1 ч принимается не менее двух,

при меньшей производительности допускается устанав­

ливать одну рабочую воздуходувку. Если число рабочих

воздуходувок не превышает трех, то принимается одна

резервная; если более-две резервные.

При устройстве мехзинческой аэрации необходимо произвести расчет аэраторов и определить необходимое

нх число для установки в аэротенках.

§ 14. Циркуляционные окис.лительные каналы

Циркуляционные окислительные каналы представля­

ют собой проточные бассейны трапецеидального сечения. имеющие замкнутую форму в плане и оборудованные

механическими аэраторами, обеспечивающими циркуля­

ционное перемещение, перемешивание и насыщение кис­

лородом обрабатываемой смеси сточной воды и активно­ го ила. Циркуляцнонные оросительные каналы являются

сооружениями nолной биологической очистки сточных вод активным илом при продленной аэрации. В цирку­

лицконных окислительных КАНалах могут очищаться как

бытовые, так и высококонцентрированные неразбавлен­ ные nроизводственные сточные воды, без предваритель­ ного отстаивания (после решеток и песколовок).

По схеме работы циркуляционные окислительные ка­

налы делят на каналы непрерывного и периодического

действия (рис. 3.8). В каналах непрерывного деАствия

6

6)

гг-

1

1

4 - вторично.оl'о отстойник: 5 - выn}'СК иловоil смеси; 6 - выпус11 очищенной

сточноА воды; 7 - подача возвратного ai\Тitвнore ила; г- выпуск избыточно­

го активного ипа ка иловые nо~~оща.цки

разделение иловой смеси осуществляется во вторичном отстойнике, а в каналах периодического действия непо·

средственно в самом канале при выключенных аэрато­

рах. Наиболее распространены вытянутые в плане коль­

цевой формы каналы с бетонными откосами и дном, ра­ бочей глубиной около 1 м и производительностью до 1400 мз/сут.

Продолжительность аэрации в циркуляционных ка­ налах определяется по формуле (3.7) при р=6 мг/(rХ

Хч) (по БПКполн) или 4 мг/(г·ч) (по БПК5); а=3+4

г/л и S=0,35. Удельный расход воздуха определяют no

формуле (3.20) как для аэротенков продленной аэрации nри Z= 1 мгjмг (по БПКполв) или 1,42 мrjмr (по БПК5);

k\=0,75.

Механический аэратор рассчитывают по подаче необ­

ходимого кислорода и по созданию скорости потока в

канале (расчет ведут по БПК5). Количество кислорода, кr/сут, которое необходимо подать в сточную воду,

Расчетная производительность 1 м аэратора по кис­

Для механических клеточных аэраторов диаметром 50, 70 и 90 см расчетную производительность Ма нахо­ дят по табл. 3.8.

где Нцглубина канала, м.

Скорость движения жидкости в канале, создаваемая

аэратором,

100

Т А 5 J1 Н Ц А 3.8. ДАННЫЕ. ДЛЯ РАСЧI'.ТА МI'.ХАНИЧЕ.СКОГО

I(ЛI'.ТОЧНОГО А9РАТОРЛ

101

гидравлический радиус, м; /ц- длина циркуляционного канала, м; I~- сумма коэффициентов ыестных сопротивлений, дли О-образно­ го канала равная 0,5.

По имеющимся типовым проектам производитель­ ность циркуляционных окислительных каналов-от 100 до 1400 м3/сут; БПК5 поступающих сточных вод-'-150, 250 и 400 мг/л. Число каналов на очистных сооружениях 1-2; число аэраторов в канале 1-4; глубина канала

l м.

§ 15. Биологические фильтры

Биологический фильтр-сооружение, в котором сточ­

ная вода фильтруется через загрузочный материал, по­

крытый биологической пленкой, образованной колония­

ми микроорганизмов. Биофильтр состоит из следующих

основных частей: фильтрующей загрузки, помещенной в резервуар круглой или прямоугольной формы в п.r~ане;

водораспределительного устройства, обеспечивающего

равномерное орошение сточной водой поверхности за­

грузки биофильтра; дренажного устройства для удаде·

ния профильтровавшейся воды; воздухораспреде.r~ите.r~ь­ ного устройства, с помощью которого поступает необходи­

мый для окислительного лроцесса воздух. Отработанная

и омертвевшая пленка смывается протекающей

сточной водой и выносится из тела биофильтра. Необ­

ходимый для биохимического процесса кислород возду­

ха поступает в толщу загрузки путем естественной и

искусственной вентиляции фильтра.

Процессы окисления, происходящие в биофильтре,

аналогичны процессам, происходящим в других соору­

жениях биологической очистки, и в первую очередь на полях орошения и полях фильтрации. Однако в био­

фильтре эти процессы протекают значительно интен­

сивнее.

Биофильтры могут работать на полную и неполную

биолоrическую очистку и классифицируются по различ­

ным признакам, основным из которых является конструк­

тивная особенность загрузочного материала: объемная загрузка (гравий, шлак, керамзит, щебень и др.) и пло­ скостная загрузка (пластмассы, асбестоцемент, керами­

ка, металл, ткани и др.).

Биофильтры с объемной загрузкой подразделяют на капельные, имеющие крупность фракций загрузочного

102

материала 20-30 мм и высоту слоя загрузки 1-2 м; вы­

соконагружаемые, с крупностью загрузочного материа­

ла 40-60 мм и высотой слоя загрузки 2-4 м; большой

высоты (башенные), с крупностью загрузочного матери­

ала 60-80 мм и высотой слоя загрузки 8-16 м. Объем­

биофильтры с жесткой засыпной загрузкой, где в ка­

честве загрузки используют керамические, пластмассо­ вые и металлические засыпные элементы; в зависимости

(гофрированные и плоские листы или nространствеиные

элементы), а также из асбестоцементных листов; плот­

ность пластмассовой загрузки 40-100 кг/м3 , пористость

90-97 %, высота слоя загрузки 2-16 м; nлотность ас­

бестоцементной загрузки 200-250 кгjм3 , пористость 8090 %, высота слоя загрузки 2-6 м;

биофильтры с мягкой или рулонной загрузкой, вы­ nолненной из металлических сеток, пластмассовых пле­ нок, синтетических тканей (нейлон, каnрон), которые

крепятся на каркасах или укладываются в виде руло­

нов; плотность такой загрузки 5-60 кг/м3 , пористость 94-99 %, высота слоя загрузки 3-8 м.

l(апельные биофильтры применяют при расходах сточных вод до 1000 м3/сут, а высоконагружаемые и большой высотыдо 50 тыс. м3/сут. Плоскостные био­

фильтры с засыпной и мягкой загрузкой рекомендуется

исnользовать nри расходах до 10 тыс. м3/сут, с блочной загрузкойдо 50 тыс. м3/сут.

По технологической схеме работы биофильтры могут быть одностуnенчатыми и двухступенчатыми, при этом режим работы назначается как с рециркуляцией, так и без нее.

К биофильтрам с плоскостной загрузкой следует от­ нести и погружные дисковые биофильтры, которые не­ nользуют для очистки бытовых и производственных

сточных вод nри расходах до 1000 м3/сут. Диски выпол­

няют из шiастмасс, асбестоцемента или из металла; они

имеют диаметр 0,6-3 м. Расстояние между дисками

103

сточных вод и среднегодовой температуры воздуха раз­

мещают в неотапливаемых помещениях; допустимая

БПКполк сточных вод, подаваемых на биофильтр, состав­

rде La, Lt- БПКполн сточных вод (nоступающей и очищенной).

По среднезимней температуре сточных вод Т и зна­

чению К (табл. 3.9) определяют высоту биофильтра Н

и гидравлическую нагрузку q. Если полученное значе­ ние К превышает значения, приведеиные в табл. 3.9,

необходимо вводить рециркуляцию и расчет производить

по методике расчета высоконагружаемых биофильтров

с рециркуляцией.

ТА & Л И Ц А 3.9. ПАРАМЕТРЫ ДЛЯ РАСЧЕТА КАПЕЛЬНЫХ

БИОФИЛЬТРОВ

Затем по расходу очищаемых сточных вод, м3/сут, и гидравлической нагрузке, м3/(м2 ·сут), вычисляют общую площадь биофильтров, м2 :

Биофильтры устраивают в виде отдельных секций.

Число и размеры секций зависят от способов распреде­

ления сточной воды по поверхности, условий их эксплу-

JО4

атации и др.; число секций принимается не менее 2 и

не более 8; все секции должны быть рабочими. Высоконагружаемые биофильтры, как правило, раз­

мещают на открытом воздухе; высоту биофильтра на­

найденному значению К определяют высоту биофилы­

ра Н, гидравлическую нагрузку q и расход воздуха fЗуд

(табл. 3.10). Если полученное значение К отличается

от приведеиных в табл. 3.10, следует принимать д.1я очистки без рециркуляции Н, q и Вуд по ближайшему большему значению К, для очистки с рециркуляцией по

меньшему.

105

При очистке без рециркуляции находят площадь

биофильтров по формуле (3.29); при очистке стоцных

вод с рециркуляцией определяют допустимую БПКлолк

смеси, поступающей и рециркуляционной сточной воды,

подаваемой на биофильтр, Lсм, мг/л, коэффициент ре­

циркуляции np и площадь биофильтров F;

сточных вод, имеющих Т<8 ос и Т> 14 °С:

(3.33)

r де а. н ~-коэффициенты, примимаемые по табл. 3.11; Ф- крите­

риапЫJый комплекс:

(3.34)

здесь Кттемпературная константа потребпения кислорода:

Биофильтры с плоскостной загрузкой следует разме­

щать в закрытом помещении. Высоту биофильтра на-

3Начают в зависимости от требуемой степени очистки.

Допустимая БПКпопн поступающих сточных вод при nолной биологической очистке составляет 250 мг/л, при

неполной очистке - не ограничивается. Гидравлическая

нагрузка зависит от необходимой степени очистки и со­

держания органических загрязнений в поступающей

сточной воде.

106

Т А & Jl Н Ц А 3.12. ЗНЛЧЕНИ" 11 ПРИ РАЗЛНЧНОА ~t

Для расчета биофильтров с плоскостной загрузкой в

зависимости от требуемой БПК5 очищенных сточных вод по табл. 3.12 находят критериальный комплекс

(3. 36)

где Р- пористость загрузочного материала, %; Mn- масса органи­ ческих загрязнений по БПК5, поступающих в 1 сут на единицу по­ верхности эаrруэочноrо материала биофильтра, r/ (м2 • сут):

где La- БПК5 поступающих сточных вод, мг/л; Qпгидравлическая нагрузка, м3/ (м3 ·сут); Sудудельная nоверхность загрузочного ма­

териала, м2/м3; Монагрузка по БПК5 на 1 мз объема биофильтра, г; (м3 • сут).

По заданной среднезимней температуре сточных вод Т подсчитывают Кт. Глубина слоя заrрузки Н назнача­

ется в зависимости от требуемой степени очистки, но не менее 4 м; Р определяется конструктивными размерами

плоскостной загрузки; Мп находят из формулы (3.36)

Затем по заданному суточному расходу, м3/сут, и

подсчитанной qп вычисляют объем загрузочного мате­ риала биофильтра, число биофильтров и их конструк­

тивные размеры.

Погружные дисковые биофильтры рассчитывают по экспериментальным данным в зависимости от требуемой

степени очистки и концентрации органических загряз­

нений в поступающей сточной воде. В завиенмости от

нагрузки по БПКло.11н или по БПКs на 1 м2 площади по­

верхнщти дисков, расхода сточных вод и БПК в посту­

пающей сточной воде вычисляется общая площадь по-

107