1.10 Расчет биологической очистки

1.10.1 Аэротенки

Проектируется 4-х коридорный аэротенк-вытеснитель с регенерацией активного ила, с рассредоточенной подачей воды и сосредоточенной подачей активного ила в начало аэротенка. Объем регенерации 50%.Система подачи воздуха и аэрации воды в аэротенке пневматическая, мелкопузырчатая. Распределение воздуха в секциях аэротенков осуществляется фильтросными пластинами или дырчатыми трубами. Воздух подается нагнетателями типа 750-6, производительность 45тыс. м³/ч.

Проектируемый аэротенк состоит из 2-х секций четырехкоридорного аэротенка. Вода подается рассредоточенно по распределительному лотку вдоль аэротенка между 2-м и 3-м коридорами, что позволяет изменять объем зоны регенерации активного ила. Размеры одного коридора: LxВхН = 120 х 4 х 5,9м.

Степень рециркуляции активного ила R_i в аэротенке рассчитывают по формуле:

, (1.5)

где – доза ила в аэротенке , г/л, =3 г/л;

– иловый индекс, см³/г, =105 см³/г.

Нагрузка на ил q_i, мг^{БПКполн}_./г·сут., рассчитывают:

(1.6)

где t_at – период аэрации,час;

S – зольность ила, S = 0,3.

(1.7)

(час)

(мг/г·сут)

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ t_0, час, определяется по формуле:

(1.8)

где – доза ила в регенераторе, г/л, определяемая по формуле:

(1.9)

(г/л)

– удельная скорость окисления, мг БПК_пол на 1г беззольного вещества ила в час, определяемая по формуле:

, (1.10)

где – максимальная скорость окисления, мг/г·ч, =85 мг/г·ч;

– концентрация растворенного кислорода, мг/л, =4 мг/л;

– константа, характеризующая свойства органических веществ, =33 мг БПК_пол/л;

– константа, характеризующая влияние кислорода, =0,625 мгО₂/л;

– коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, =0,07 л/г.

(мг БПК_пол/ г·ч)

(час)

Продолжительность регенерации t_r, час, надлежит определять по формуле:

t_r = t_о – t_at, (1.11)

t_r =4,68 – 1,7 = 2,98 ≈ 3часа

Вместимость аэротенка W_at, м³, определяют:

W_at = t_at · (1+R_i) · g_w, (1.12)

где g_w – расчетный расход сточных вод, м³/ч, Q=300000м³/сут, q_w=14375м³/час,

W_at=1,7(1+0,46)14375=35678,8 (м³)

Вместимость регенератора, w_r, м³, следует определять по формуле:

W_r=t_r∙R_i∙q_w, (1.13)

W_r=3∙0,46∙14375=19837,5 (м³)

Объем сооружения: W=W_at +W_r

W=35678,8+19837,5=55516,3 (м³)

Прирост активного ила P_i, мг/л, рассчитывают:

P_i=0,8C_cdp + K_qLcnq (1.14)

где C_cdp – концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л.

K_q – коэффициент прироста, для городских сточных вод, K_q =0,3

P_i =0,8∙120+0,3∙213=159,9 (мг/л)

Удельный расход воздуха q_air, м³/м³ очищаемой воды при пневматической системе аэрации определяют по формуле:

, (1.15)

где q₀ – удельный расход кислорода воздуха, мг на 1кг снятой БПК_пол=15 мг/л равным 1,1;

К₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации при соотношении площадей аэрируемой зоны и аэротенка f_az/f_at=0,5 – 2;

К₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов h_a=5,9 – 0,7 = 5,2м К₂=3;

К_t – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, определяется по формуле:

К_t =1+0,02(T_w-20), (1.16)

К_t=1+0,02(23,2-20)=1,064

К₃ – коэффициент качества воды, К₃=0,85,

С_а – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяют по формуле:

, (1.17)

где - растворимость кислорода в воде, =9,2 мг/л

(мг/л),

(м³/м³)

Интенсивность аэрации I_a, м³/м²∙ч, определяют по формуле:

, (1.18)

где Н_at – рабочая глубина аэротенка,м,

(м³/м²•ч).

Расход воздуха на аэрацию:

Q_возд =q_air•q_w=5,34•14375=76762,5 (м³/час).

1.10.2 Вторичные отстойники

Проектируем радиальные вторичные отстойники непрерывного действия с центральной подачей воды и периферийным выпуском в количестве 10 шт.

Пропускная способность одного отстойника 50000м³/сут. Коэффициент зоны отстаивания – 0,4.

Диаметр отстойника Д=40м, диаметр впускного устройства d=2,5м.

Строительная глубина Н=4,1м.

Глубина проточной части отстойника Н_set=3,65м.

Площадь поверхности отстойника S = 1251м².

Распределительная чаша состоит из приемной камеры Д=3,5м и отводящих каналов ВхL=2,2x2,8м, L=1м.

Отбор активного ила осуществляется с помощью илососов. Привод илососа на колесном ходу тележечного типа.

Вторичные отстойники после аэротенков рассчитывают по гидравлической нагрузке q_ssa,м³/м²•ч, с учетом концентрации активного ила в аэротенке a_i,г/л, его индекса I_i, см³/г, и концентрации ила в осветленной воде а_t, мг/л, по формуле:

(1.19)

где К_ss -.коэффициент использования объема зоны отстаивания, для радиальных отстойников - К_ss=0,4.

а_t – принимаем равной 20мг/л.

(м³/м²∙ч)