Значення мулового індексу, Ji, см3/г, залежно від навантаження на мул, qi, мг/(г × год), для міських стічних вод [1]

qi, мг/(г × добу)	100	200	300	400	500	600
Ji, см3/г	130	100	70	80	96	130

За табл. 5.1 при q_i = 355,87 мг/(г × добу) для міських стічних вод муловий індекс J_і =75 см^З/г, що значно відрізняється від попередньо прийнятого J_i = 90 см³/г. Тому необхідно уточнити ступінь рециркуляції активного мулу за формулою (5.1):

R_i = 3/(1000 / 75 - 3) = 0,29 (5.14)

Ця величина також відрізняється від попередньо розрахо­ваної, тому потрібне коректування БПК_повн з урахуванням рециркуляційної витрати L_mix і тривалості перебування стічних вод в аеротенку і_atі, які визначаються за формулами (5.3) і (5.4) відповідно. Оскільки ступінь рециркуляції не повинен бути меншим, ніж 0,3 [1], приймається R_i = 0,3, тоді

L_mix = (244,22 + 16,46 × 0,3)/(1 + 0,3) = 191,66 мг/л, (5.15)

t_at = ( 2,5 / 3^0,5 ) × lg (191,66 / 16,46) = 1,6 год. (5.16)

Через те що тривалість аерації в усіх випадках не повинна бути меншою 2 год [1], приймається t_at = 2 год. Далі необхідно виконати перерахунок дози мулу в регенераторі a_r, за формулою (5.5), питомої швидкості окислення ρ за формулою (5.6), періоду окислення t₀ за формулою (5.8), тривалості регенерації мулу t_r і перебування його в системі «аеротенк — регенератор» t_im за формулами (5.10) і (5.11) відповідно:

a_r = 3 × [1/(2 × 0,3) + 1] = 8 г /л, (5.17)

ρ = 85 × 16,46 × 2/(16,46 × 2 + 33 × 2 + 0,625 × 16,46) × (1/(1 + 0,07 × 8)) =

= 16,32 мг/(г × год), (5.18)

t₀ = (244,22 - 16,46)/(0,3 × 8 × (1 - 0,3) × 16,32) = 8,31 год, (5.19)

t_r = 8,31 - 2 = 6,31 год, (5.20)

t_im = (1 + 0,3) × 2 + 0,3 × 6,31 = 4,49 год. (5.21)

Середня доза мулу:

a_im = [(1 + 0,3) × 2 × 3+0,3 × 6,31 × 8] / 4,49 = 5,11 г /л (5.22)

і знову визначаємо навантаження на 1 г беззольної речовини активного мулу за (5.13):

q_i = 24 × (244,22 - 16,46) / (5,11 × (1 - 0,3) × 4,49) = 340,36 мг/(г × добу). (5.23)

При цьому навантаженні муловий індекс (табл. 5.1) J_i = 74,04 см³/г, а ступінь рециркуляції R_i= З/(1000 / 74,04 - - 3) =0,286, що майже не відрізняється від уже відкоректованих величин J_i = 75 см³/г і R_i = 0,3. Оскільки ступінь рециркуляції не повинен бути меншим за 0,3, то остаточно слід приймати R_i = 0,3 і подальшого уточнення розрахункових параметрів аеротенків-витискувачів з регенерацією можна не виконувати.

Об'єм аеротенка, м³, визначається за формулою

W_at = t_at (1 + R_i) q_w (5.24)

де q_w — розрахункове надходження стічних вод в аеротенк, м³/год.

Місткість аеротенка визначається за середньогодинним надходженням води за період очищення, t_im = 4,49 год, у години максимального припливу, які можуть бути визначені за табл. 2.3.

Але завдяки регулюючій ролі приймального резервуара насосної станції максимальний годинний приплив стічних вод на очисні споруди визначається продуктивністю трьох робо­чих насосів насосної станції і дорівнює

q_w = 3 × 1000 = 3000 м³/год, (5.25)

Об'єм аеротенка:

W_at = 2,0 × (1 + 0,3) × 3000 = 7800 м³. (5.26)

Об'єм регенератора:

W_r = t_r × R_i × q_w = 6,31 × 0,3 × 3000 = 5679 м³. (5.27)

Загальний об'єм аеротенка і регенератора:

W = W_at + W_r = 7800 + 5679 = 13479 м³, (5.28)

Таким чином, регенератор складає 42 % об'єму аеротенка в цілому. Цієї умови дотримуються лише в тому випадку, коли будуть застосовані 2- або 4-коридорні аеротенки, які дозволяють відводити 50 % об'єму під регенератор.

За табл. 5.2 підбирається 2-секційний, n_at = 2, 4-коридорний, т_аt = 4, аеротенк глибиною Н_atv = 4,4 м, шириною коридору B_atv — 6 м. Довжина кожної секції становить:

l_atv = W_at / (n_at × H_atv × B_atv × m_at) = 13479 / (2 × 4,4 × 6 × 4) = 63,8 м. (5.29)

Приймається типовий проект аеротенка 902-2-179 (табл. 5.2) з проектною довжиною секції l_at = 66 м, об'ємом однієї секції 6968 м³ і загальним об'ємом аеротенка з регенератором (2 секції) W = 13936 м³, що відповідає розрахунковим значенням аеротенка, не значно їх перевищуючи. Фактичний час перебування оброблюваної стічної води в системі «аеротенк — регенератор» становить:

t_ф = W / q_w =13936 / 3000 = 4,64 год, (5.30)

що є близьким до розрахункового часу t_im = 4,49 год.

Розраховуємо систему аерації. В аеротеяках-витискувачах аератори розташовують нерівномірно відповідно до зниження забруднень. Приймається пневматична система аерації з дрібнобульбашковими аераторами. Визначається питома витрата повітря, м³/м³:

q_air = q₀ ×(L_en - L_ex) / (K₁ × К₂ × К₃ × К_T × (С_a - С₀)), (5.31)

де q₀ - питома витрата кисню повітря, мг на 1 мг знятої БПК_повн, приймається: при очищенні до L_ex = 15 - 20 мг/л — 1,1, при очищенні БПК_повн більше 20 мг/л — 0,9;

К₁ — коефіцієнт, який ураховує тип аератора, для середньо-бульбашкової і низьконапірної аерації приймають К₁=0,75; для дрібнобульбашкової аерації К₁ залежить від відношення площ зони аерації й аеротенка f_az /f_at за табл. 5.3. Для попереднього розрахунку в аеротенку приймаються 2 ряди аераторів, які займають у плані смугу шириною приблизно 1,5 м, що відповідає відношенню 0,25 (1,5/6). Коефіцієнт К₁ при цьому дорівнюватиме 1,79 (табл.5.3).

К₂ — коефіцієнт який залежить від глибини занурення аераторів h_a., знаходиться за табл. 5.4, при цьому h_a = Н_atv - 0,3 = 4,4 - 0,3 = 4,1 м і К₂ = 2,56;

Кз — коефіцієнт якості води, приймається для міських стічних вод 0,85;

К_Т — коефіцієнт, який ураховує температуру стічних вод:

К_Т = 1 + 0,02 × (Т_w - 20) = 1 + 0,02 × (21 - 20) = 1,02, (5.32)

де Т_w — літня температура стічних вод, приймається рівною 21 °С;

С_а — розчинність кисню в стічній воді, мг /л:

С_а = (1 + h_а / 20,6) × С_т (5.33)

де С_т — розчинність кисню в чистій воді залежно від температури й атмосферного тиску, приймається за табл. 5.5.

Таблиця 5.2

Основні параметри типових аеротенків-витискувачів

Ши-рина кори­доруBatv, м	Робо-ча гли-бина аеротенка, Hatv, м	Число коридо рів, т	Робочий об'єм однієї секції, м3, при довжині, м						Число рядів аераторів від першого коридору до четвертого	Номер типового проекту
			32 — 42	48 — 54	60 - 66	72 — 78	84 — 90	96 —102
4,5	3,2	2 3 4	1040 - 1213 1560 - 1820 2070 - 2416	1386 - 1559 2080 - 2340 2762 - 3108	1782 2600 3494-3200	—	—	—	2+1 2+1+1 2+2+1+1	902-2-195 902-2-192 901-2-178
4,5	4,4	2 3 4	1420 -1658 2140 - 2496 2860 - 3325	1896 - 2134 2852 - 3208 3800 - 4275	2372 3564 4750 - 5225	—	—	—	2+1 2+1+1 2+2+1+1	902-2-195 902-2-192 902-2-178
6,0	4,4	2 3 4	—	2530 - 2847 3800 - 4275 5700	3154 - 8471 4750 - 5225 5334 - 6968	3788 5700 7602 - 8230	- - 8870 - 9504	—	2+2 3+2+1 3+2+2+1	902-2-196 902-2-193 902-2-179
6,0	5,0	2 3 4	—	2880 - 3240 4320 - 4860 6500	3600 - 3960 5400 - 5940 7220	4320 6480 8666 - 9380	- - 10100	—	2+2 3+2+1 3+2+2+1	902-2-196 902-2-193 902-2-179
9,0	4,4	2 3 4	—	—	—	6180 9270 -	6655 - 7130 9983 - 10696 13300-14250	7505-7980 11409-12122 15200-16150	3+2 3+3+2 3+3+2+2	902-2-197 902-2-194 902-2-180
9,0	5,0	2 3 4	—	—	—	7020 10530 -	7560 - 8100 11340-12150 15120-16200	8640 - 9180 12960-13770 17280-18360	3+2 3+3+2 3+3+2+2	902-2-197 902-2-194 902-2-180

Таблиця 5.3