Методика расчета схемы Расчет концентрации ила по зонам и средней концентрации ила

Задается концентрация иловой смеси на выходе секции (X_Н2) и коэффициент рециркуляции активного ила (r). При подаче всей сточной воды в зону Д 1, концентрация активного ила во всех зонах секции постоянна и принятая концентрация является искомой. Если сточная вода подается рассредоточено тремя потоками (в зоны Д 1, Ан и Д 2), то концентрация ила в каждой зоне различна и может быть найдена по балансовым уравнениям:

1. Концентрация возвратного ила, X_r

,

где , r – коэффициент рециркуляции возвратного ила, Q_r – расход возвратного ила; Q – расход сточной воды.

2. Концентрация иловой смеси в зоне Д 1,

,

где , – доля сточной воды поступающей в зону Д 1 от общего расхода сточной воды на секцию аэротенка; - расход сточной воды в зону Д 1.

3. Концентрация иловой смеси в зоне АН,

,

где , – доля сточной воды поступающей в зону АН от общего расхода сточной воды на секцию аэротенка; - расход сточной воды в зону АН, – концентрация иловой смеси в зоне Н 1.

4. Концентрация иловой смеси в зоне Д 2,

,

где , – доля сточной воды поступающей в зону Д 2 от общего расхода сточной воды на секцию аэротенка.

В случае правильного расчета должно выполняться равенство между изначально принятой концентрацией и концентрацией рассчитанной по последней формуле:

5. Средняя концентрация иловой смеси в секции,

,

где i – № зоны аэротенка; V_i – объем i-ой зоны ( ); – объем зоны АН; – объем зоны Д1; – объем зоны Д2; – объем зоны Н1; – объем зоны Н2; V – общий объем аэротенка (секции); – концентрация активного ила в i-ой зоне.

Расчет нитрификации

Возраст аэробного ила, необходимый для обеспечения требуемой эффективности нитрификации находим по рис. 2.5.

Рис. 2.5. Зависимость процесса нитрификации от возраста и температуры

Расчет денитрификации

1. Рассчитать удельную скорость денитрификации при заданной температуре иловой смеси ( ):

,

где - максимальная удельная скорость денитрификации при температуре 20°С.

2. Рассчитать время пребывания сточной воды в зоне Д 2:

.

3. Рассчитать количество потребленного нитратного азота в зоне Д 2:

.

4. Рассчитать концентрацию нитратного азота на выходе аэротенка (зоны Н 2):

.

5. Рассчитать фактическое время пребывания сточной воды в зоне Д 1:

.

6. Рассчитать концентрацию нитратного азота на входе зоны Д 1 с учетом смешения поступающих потоков (сточной воды и возвратного ила):

.

7. Рассчитать требуемое время пребывания сточной воды в зоне Д 1, необходимое для полного удаления поступающего на вход зоны азота нитратов:

.

При этом должно выполняться условие > . В противном случае следует увеличить объем зоны Д 1 и повторить расчет.

Расчет биологической дефосфотации

В соответствие с механизмом биологической дефосфотации, удаление фосфора из сточной воды пропорционально приросту фосфорных бактерий, который в свою очередь пропорционален количеству образовавшегося в анаэробной зоне ацетата. Исходя из этого, для расчета удаления фосфора можно использовать следующие уравнения.

Скорость удаления фосфора:

(1)

где	- константа;
	- удельная скорость образования ацетата в анаэробной зоне (на 1г активного ила);
	- концентрация ила в i-ой анаэробной зоне аэротенка;
	- объем i-ой анаэробной зоны аэротенка.

С учетом соотношения , выражение (1) примет вид:

,

где	- расход сточной воды;
	- период очистки в i-ой анаэробной зоне аэротенка.

Удаление фосфора фосфатов на 1л сточной воды, мгP/л:

,

где
	- концентрация фосфора фосфатов в сточной воде, мгP/л; - концентрация фосфора фосфатов на выходе аэротенка, мгP/л.

Вводя коэффициент, , учитывающий влияние температуры и других факторов, получим искомое выражение:

.

Зависимость коэффициента от температуры может быть описана следующим соотношением:

.

Таким образом, формула для расчета процесса биологической дефосфотации примет вид: