Сооружения для биологической очистки сточных вод

Аэротенки.

В процессе биологической очистки сточных вод в аэротенках растворенные органические вещества, а также неосаждающиеся тонкодиспергированные и коллоидные вещества переходят в активный ил, обусловливая прирост исходной биомассы. Вновь образованный активный ил отделяется от очищенной воды только вместе с исходным илом, количество которого в аэротенке поддерживается в определенных пределах, и, следовательно, увеличение биомассы за счет ее прироста в аэротенке должно сопровождаться выводом соответствующего количества биомассы из системы биологической очистки.

Расчет аэротенка

Принимаем:

· дозу ила в аэротенке a_i=3г/л;

· иловой индекс Ii =80см3/г;

· концентрацию растворенного кислорода C_О2 =2 мг/л.

Рассчитаем степень рециркуляции активного ила по формуле 52 /1/:

R_i= = =032

БПКполн с учетом разбавления рециркулирующим расходом определяется по формуле 51(1):

L_mix = ==177,6 мг/л

где L_en -БПКполн поступающий в аэротенк сточной воды, L_en =229,7 мг/л

   L_ek - БПКполн очищенной воды. L_ek =15 мг/л

Продолжительность обработки сточной воды а аэротенке определяется по формуле 56(1):

t_at=  * =   * =1,6 ч     

Принимаем t_at = 2 часа в соответствии с примечанием 2 к формуле 49/1/

Доза ила в регенераторе определяется по формуле 55/1/.

a_r = = = 7,7 г/л

Удельная скорость окисления определяется по формуле 49/1/ при дозе ила:

Р=  ==15,7 мг/г ч

где   Р_max -максимальная скорость окисления Р_max =85 мг/г ч

          (табл..40/1/)

  C_O2 -концентрация растворенного кислорода C_O2 =мг/л;

    K_l -константа, характеризующая свойства органических

           загрязняющих веществ K_l=33 мг/л (табл. 40/1/);

 K₀    -константа, характеризующая влияние кислорода

           K₀=0,625 мг/л ( табл. 40/1/);

   j    -коэффициент ингибирования продуктами распада активного

          ила j=0,07 л/г ( табл. 40/1/)

 

Продолжительность окисления загрязнений определяется по формуле 54 /1/:

t₀=  =  =7,9 ч

Продолжительность регенерации определяется по формуле:

t_ч = t₀ - t_at

t₀ с поправкой на температуру:

t₀ =  t₀=  * 7,9=8,5 ч.

T_ч=8,5-2=6,5 ч

Расчетная продолжительность обработки вод

t_a-r = t_at (1+R_i)+t_r R_i= 2(1+0,32)+6,5*0,32=4,72 час

Расчетный расход как среднечасовой приток за время обработки воды (7 час) в часы максимального расхода с 7 до 18 часов составляет:

Q_ср = 6,09+6,03+5,85+5,49+5,2+4,86+4,63=5,45% в сут

Расчетный расход q_w =0,0545*20526,6=1118,7 м³/час

Объем аэротенка находим по формуле 58 /1/

 

W_at = t_at  (1 +R_i) q_w = 2 (1 + 0,32) 1118,7 =2953,4 м³

Объем регенератора определяем по формуле 59 /1/

 

W_r = t_r R_i q_w =6,5 0,32 1118,7 = 2326,9 м³

 

Общий объем определяем по формуле:

  W_a-r = W_at + W_r = 2953,4 + 2326,9 = 5280,3 м³

 

Средняя доза ила в системе, аэротенк-регенератор:

  a_{i ср} =   =   = 5,0 г/л

 

Нагрузка на 1г без зольного вещества ила по формуле 53 /1/:

q_i =  =  = 312 м/ г сут

 

 

Объем аэротенка составит

 

W_a-r  = 2 * 4,5 *  4,4 * 2 * 67 =5306,4 м³

 

Фактическая продолжительность обработки воды:

 

  t_{a-r факт} =  = =4,7 ч

 

Отношение S l_cor / B_a = 2,67 /4,5 = 30

 

Удельный расход воздуха определяем по формуле;

 

q_air =  ,

   где q_o -удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой  БПКполн,

         принимаемый при очистке до БПКполи = 15 мг/л равной ….q_o= 1,1

 

          K₁– коэффициент, учитывающий тип аэратора, для среднепузырчатой

                аэрации   K₁=0.75

          K₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов

                 h_a = 4 м, K₂= 2,52

 

         K_t– коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

                    которую определяют по формуле:

K_t =1+0,02 (T_w –20) = 1+0,02 (15-20) =0,9

где – T_w- среднемесячная температура воды за летний период,

         T_w =15°C

 

K₃ – коэффициент качества воды, принимаемый для городских

  сточных вод   K₃= 0,85

 

C_a -  растворимость кислорода воздуха в воде, определяемая по

  формуле.

 

C_a = (1+) C_T = (1+  ) 10,2 = 12,2 мг/л,

        где h_a – глубина погружения аэратора h_a = 4 м

 

  C_T   -растворимость кислорода в воде, в зависимости от температуры

       и атмосферного давления, C_T= 10 мг/л

 

  C_o – средняя концентрация кислорода в аэротенке,   C_o = 2 мг/л.

 

q_air =  = 24 м³/м³ очищаемой воды

 

Интенсивность аэрации:

 

I =  = = 18,2 м³/м²ч

 

Общий расход воздуха:

 

q_air =  == 20785,2 м³/ч