4. 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. Эти устройства представляют собой специальные закрытые железобетонные резервуары, по которым медленно пропускают стоки в смеси с активным илом (совокупность микроорганизмов и мелких беспозвоночных). Аэротенки позволяют регулировать скорость и эффективность биохимического процесса окисления, что имеет важное значение 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

, (4.1)

где: - БПК поступающий в аэротенк сточной воды, кг/м³;

k – коэффициент использования воздуха.

При подаче воздуха через пористые пластины

k = 0,012 кг/м⁴; при подаче воздуха через перфорированные трубы k = 0,006 кг/м⁴;

h – рабочая глубина аэротенка, принимаемая равной 4…5,2 м.

Продолжительность аэрации сточной воды а аэротенке определяется по формуле

(4.2)

где: I = 0,00422 м³/м²с – интенсивность аэрации.

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

, (4.3)

где: Q – среднечасовой расход сточных вод в течение суток (при значении коэффициента неравномерности поступления сточных вод k_н≤1,25).

Площадь аэротенка определяется по формуле

, (4.4)

при этом объем аэротенка

. (4.5)

Длина аэротенка определяется по формуле

, (4.6)

где: b = (1…2)- ширина аэротенка.

При большом расходе сточных вод для уменьшения длины аэротенка его делают многосекционным, располагая секции параллельно друг другу. Длина многосекционного аэротенка определяется по формуле

, (4.7)

n –число секций.

Полная высота аэротенка определяется из условия

H = h + 0,8. (4.8)

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; БПК = 0,02 кг/м³.

Порядок расчета.

1. По формуле (4.1) определяем удельный расход воздуха, принимая k = 0,012 кг/м⁴; h = 4 м,

м³/с

2. Определяем продолжительность аэрации, принимая

I = 0,00422 м³/м²с, по формуле (4.2)

мин.

3. Определяем суммарный расход воздуха, подаваемый в аэротенк по формуле (4.3)

м³/с.

4. Определяем площадь аэротенка по формуле (4.4)

м².

5. Определяем объем аэротенка по формуле (4.5)

м³.

6. Определяем длину аэротенка по формуле (4.6), принимая b=1,5h,

м.

7. Определяем полную высоту аэротенка

м.

Для решения исходные данные берутся из табл. 3 (приложение).

П Р И Л О Ж Е Н И Е

Таблица № 1.1

Способ получения деталей, заготовок
Чугунное литье (среднее) Стальное литье (мелкое) Резка пластмасса, резины Холодная штамповка Алюминиевое точное литье Сортовой материал: бронзовые и медные детали стальной прокат Свободная ковка Комплектующие изделия Резка пиломатериалов	0,93 0,80 0,98 0,87 0,97 0,65 0,70 0,65 1,0 1,0	0,05 0,14 0,25 0,03 0,008 0,018 0,01 0,12 0 0,17	0,1…0,5 0,1…0,3 0,25 0,15 0,05…0,15 0,33…0,37 0,22…0,26 0,16 0 0,1…0,7

Таблица 1.2

Вид материала однородной технологии	Масса, деталей компрессора, кг	Масса отходов, кг
		на один компрессор		за год
Чугунное литье Стальное литье Пластмасс, резина Холодная штамповка Алюминиевое литье Бронза, медь Стальной прокат Свободная ковка Комплектующие изделия Древесина	1537 106 19,1 38,1 46,4 13,25 47,7 132,5 490,2 225	115,6 26,5 0,4 5,6 1,44 7,13 20,4 71 0 0	271 76 1,9 7,95 4,03 0,69 1,99 100 0 96,4	579900 153750 3450 20325 8205 12765 33585 256000 0 144600

Таблица 2.

№ варианта	dч	(кг/м3)	Q (м/с)	k	(ч)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	0,0004 0,0005 0,0006 0,0007 0,0008 0,0009 0,0010 0,0011 0,0012 0,0013	2310 2320 2330 2340 2350 2360 2370 2380 2390 2400	0,043 0,044 0,045 0,046 0,047 0,048 0,049 0,050 0,051 0,053	1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,41 2,42 2,43	0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,55 0,60 0,65 0,70

Для расчетов по гл.2.

Номер варианта выбирается по последней цифре зачетной книжки.

Для расчетов по гл. 3 номер варианта выбирается по предпоследней цифре зачетной книжки.

Таблица 3.

№ варианта	h (м)	b (м)	БПК	Подача воздуха через …
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9	4,1 4,2 4,4 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2	1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0	0,010 0,015 0,025 0,030 0,040 0,050 0,060 0,070 0,080 0,090	пористые пластины пористые пластины пористые пластины пористые пластины пористые пластины перфорированные трубы перфорированные трубы перфорированные трубы перфорированные трубы перфорированные трубы

Система оплаты за сброс загрязняющих веществ со сточными водами.

Из общей группы нормируемых загрязнений выделены загрязняющие вещества коммунально-бытового происхождения: азот аммонийный, нитраты, нитриты, вещества нормируемые по БПК, взвешенные вещества, форфаты, жиры. Сброс этих загрязняющих веществ в пределах установленных ПДК оплачивается абонентной платой. Остальные загрязняющие вещества отнесены к промышленным. За их сброс взимается дополнительная плата по ставкам, установленным правительством РФ за сброс загрязняющих веществ в водные объекты. Если предприятие просит установить для него индивидуальные нормативы, то за сброс загрязняющих веществ в пределах установленных лимитов.

За сброс загрязняющих веществ выше ПДК или установленных индивидуальных нормативов взимается плата с коэффициентом 25, как за сверхлимитный сброс. Плата поступает в экологический фонд и расходуется на природоохранные цели.

Принятая система основана на следующих положениях:

— локальная очистка или обезвреживание производственных сточных вод дешевле, чем очистка и обезвреживание объединенных сточных вод;

— все предприятия должны иметь равные права на сброс загрязняющих веществ;

— за предоставленные привилегии нужно платить;

— не следует создавать для предприятий искусственных трудностей.

В ближайшем будущем предприятие не сможет обеспечить и доказать конкурентоспособность своей продукции, если не подтвердит экологическую безопасность и соответствие требованиям ГОСТ Р ИСО серии 14000.

Предприятие, создавая системы экологического управления, должно быть уверено, что готово к документальному подтверждению экобезопасного обращения с отходами, сбросами и выбросами.

Литература:

1. Макаров В.М., Фролова Е.А., Яманина Н.С.

Улавливание, рекуперация и утилизация отходов производства и потребления:

Учебное пособие. Ярославль: Издательство ЯГТУ, 1997 г.

2. Гигиенические требования к сточным водам и осадкам. СанПиН № 2.1.7.578 – 96.

3. Гаранин Ю.А. Финансирование систем водоснабжения и водоочистки на местном уровне: Тез. докл. Международный семинар «Проблема финансирования природоохранной деятельности в РФ»

Н. Новгород: 1996 г.

4. Нормативные данные по предельно допустимым уровням загрязнения вредными веществами объектов окружающей среды.

С.-Петербург: НТЦ «Акметос», 1993 г.

5. Голуб А.А., Струкова Е.Б., Экономика природопользования. Москва, 1995 г.

6. Мазур И.И., Молдованов О.И., Курс инженерной экологии,

в 2-х томах. Москва, 1999 г.

16