Расчет аэротенков-смесителей
1. Продолжительность аэрации смеси сточной воды и циркулирующего ила в собственно аэротенке, ч,
,
где аА – доза ила в аэротенке (для аэротенков-смесителей рекомендуется принимать равной 1,5 г/л); La – БПК исходной воды, мг/л; Lt – БПК очищенной воды, мг/л.
2. Количество циркулирующего ила в долях от расчетного притока сточных вод
,
где ар – доза ила в регенераторе (для аэротенков-смесителей рекомендуется принимать равной 4 г/л).
3. Продолжительность окисления снятых загрязнений, ч,
,
где S – зольность ила (для аэротенков принимается равной 0,3); r – средняя скорость окисления загрязнений, мг БПК на 1 г беззольного вещества за 1 ч (для производственных сточных вод определяется экспериментально, в первом приближении можно принять по табл. 5).
4. Продолжительность регенерации циркулирующего ила, ч,
.
5. Расчетная продолжительность обработки воды, ч,
.
6. Объем собственно аэротенка, м3,
,
где Q – расчетный расход сточных вод, м3/ч.
7. Объем регенератора, м3,
.
8. Общий объем аэротенка с регенератором, м3,
.
9. Средняя доза активного ила в системе
.
10. Расчетное время обработки воды при средней дозе активного ила, ч,
.
11. Подбираем номер типового проекта ТП (табл. П10): Нр, В, nсек.
12. Длина аэротенка:
.
13. Прирост ила, мг/л,
.
14. Возраст ила, сут,
.
15. Нагрузка на ил, мг/г(без)·сут,
.
Таблица 5. Средняя скорость окисления загрязнений в сточных водах
| БПК сточной воды, поступающей в аэротенк | Средняя скорость окисления в мг БПК на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч в зависимости от БПК очищенных сточных вод Zt, мг/л | ||||||
| >50 | |||||||
| Аэротенки без регенератора при а £ 1,8 г/л | |||||||
| Аэротенки без регенераторов при а > 1,8 г/л и с регенераторами | |||||||
| >500 | |||||||
Расход воздуха
1. Удельный расход воздуха, м3(воз)/м3(ст.вод),
,
где z – удельный расход кислорода на 1 мг снятой БПК (для полной очистки принимается равным 1,1 мг/мг, для неполной – 0,9 мг/мг); К1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора: для мелкопузырчатых аэраторов (фильтросных пластин и пористых керамических труб) принимается в зависимости от отношения площади аэрируемой зоны к площади аэротенка – f/F (табл. 6); К2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, принимается по табл. 7; n1 – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод: n1 = 1 + 0,02(tср – 20); tср – среднемесячная температура воды за летний период, °С; n2 – коэффициент, учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой воде, принимается в зависимости от f/F (табл. 6).
;
– растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л,
– растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, в зависимости от температуры; h – глубина погружения аэратора, м; С – средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л, принимается равной 2.
Таблица 6. Значения коэффициентов К1 и n2 и максимальной
интенсивности аэрации
| f/F | К1 | Imax, м3/м2·ч | n2 |
| 0,05 | 1,34 | 0,59 | |
| 0,1 | 1,47 | 0,59 | |
| 0,2 | 1,68 | 0,64 | |
| 0,3 | 1,89 | 0,66 | |
| 0,4 | 1,94 | 0,72 | |
| 0,5 | 2,00 | 0,77 | |
| 0,75 | 2,13 | 0,88 | |
| 1,0 | 2,30 | 0,99 |
2. Интенсивность аэрации, м3/(м2·ч),
>Imin.
Если вычисленная интенсивность аэрации будет меньше минимальной, то принимаем I = Imin и пересчитываем удельный расход воздуха:
.
Таблица 7. Значения коэффициента К2 и минимальной интенсивности аэрации
| h, м | К2 | Imin, м3/(м2·ч) |
| 0,5 | 0,4 | |
| 0,6 | 0,46 | |
| 0,7 | 0,6 | |
| 0,8 | 0,8 | |
| 0,9 | 0,9 | |
| 2,08 | ||
| 2,52 | 3,4 | |
| 2,92 | 3,0 | |
| 3,3 | 2,5 |
3. Часовой расход воздуха, м3/ч, считая на максимальный часовой приток сточных вод,
Qв = Д·Qmax.ч.
4. Подбирается типовой проект воздуховодных станций (табл. П10).
Расчет биофильтров
1. Определяется коэффициент К:
· без рециркуляции 
;
· с рециркуляцией 
,
где La – БПКполн исходной сточной воды, мг/л; 
– БПКполн исходной сточной воды, предельная для данной конструкции биофильтра, мг/л; Lt – БПКполн очищенной сточной воды.
2. В зависимости от типа фильтра по справочным данным (табл. 8) определяются рекомендуемые значения высоты биофильтра (Н), гидравлической нагрузки (q), удельного расхода воздуха (В), нагрузка по БПК.
3. Для биофильтров с рециркуляцией определяются БПКполн смеси исходной и рециркуляционной сточных вод, мг/л, и коэффициент рециркуляции - n:
Lсм=K×Lt;
.
4. Необходимая площадь биофильтров:
· без рециркуляции 
;
· с рециркуляцией 
,
где Q – расчетный расход сточных вод, м3/сут; q – гидравлическая нагрузка, м3/(м2×сут).
5. Максимальный часовой расход воздуха, м3/ч,
Дв.ч.= Qмах.ч.×В,
где Qмах.ч – максимально-часовой расход сточных вод, м3/ч;
В – удельный расход воздуха, м3/м3.
На эти расходы должны быть подобраны типовые проекты воздуходувных станций (табл. П11).
Капельные фильтры наиболее просты по конструкции и загружаются материалами мелких фракций, имеющими развитую макропористую поверхность. Объем загрузки таких фильтров отличается повышенной концентрацией микроорганизмов.
1. БПКполн сточных вод, поступающих на капельные биофильтры, должна быть не более 220 мг/л, а при большей величине БПК следует предусматривать рециркуляцию.
2. Окислительная мощность капельного биофильтра составляет 0,15÷0,3 кг/м3сут.
3. Крупность фракции загрузочного материала составляет 25÷40 мм.
4. Высоту фильтра (Н) и гидравлическую нагрузку (q) определяют с учетом среднезимней температуры сточной воды (t °C) и вычислительного значения K (табл. 8).
Таблица 8. Параметры капельного биофильтра
| Гидрав-лическая нагрузка, м3/(м2×сут) | Значения K в зависимости от температуры сточной воды, высоты биофильтра и гидравлической нагрузки | |||||||
| t=8 °С | t=10 °С | t=12 °С | t=14 °С | |||||
| Н=1,5 м | Н=2 м | Н=1,5 м | Н=2 м | Н=1,5 м | Н=2 м | Н=1,5 м | Н=2 м | |
| 8,0 | 11,6 | 9,8 | 12,6 | 10,7 | 13,8 | 11,4 | 15,1 | |
| 1,5 | 5,9 | 10,2 | 7,0 | 10,9 | 8,2 | 11,7 | 10,0 | 12,8 |
| 4,9 | 8,2 | 5,7 | 10,0 | 6,6 | 10,7 | 8,0 | 11,5 | |
| 2,5 | 4,3 | 6,9 | 4,9 | 8,3 | 5,6 | 10,1 | 6,7 | 10,7 |
| 3,8 | 6,0 | 4,4 | 7,1 | 6,0 | 8,6 | 5,9 | 10,0 |
Высоконагружаемые биофильтры отличаются от капельных большей окислительной мощностью, равной 0,75÷2,25 кг/м3сут, обусловленной лучшим обменом воздуха и незаиляемостью загрузки. Достигается это применением загрузочного материала повышенной крупности – 40÷70 мм, увеличением рабочей высоты до 2¸4 м и гидравлической нагрузки до 10–30 м3/(м2×сут).
Высоконагружаемые биофильтры могут быть с естественной и искусственной аэрацией. Особенностью аэрофильтров является специальная конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.
Подбор количества и диаметра аэрофильтров можно производить по табл. 9 и 10.
Таблица 9.Площадь загрузки аэрофильтров
| Количество аэрофильтров в группе | Диаметр аэрофильтров, м | ||||
| Площадь загрузки группы аэрофильтров, м2 | |||||
| – | |||||
| – | – | ||||
| – | – | ||||
| – | – |
Таблица 10. Параметры аэрофильтра
| В, м3/м2 | Н, м | Значения коэффициента К при среднезимней температуре сточной воды Т, °С | |||||||||||
| 8 °С | 10 °С | 12 °С | 14 °С | ||||||||||
| Гидравлическая нагрузка q, м3/(м2 сут) | |||||||||||||
| 3,02 | 2,32 | 2,04 | 3,38 | 2,5 | 2,18 | 3,76 | 2,74 | 2,36 | 4,3 | 3,02 | 2,56 | ||
| 5,25 | 3,53 | 2,89 | 6,2 | 3,93 | 3,22 | 7,32 | 4,64 | 3,62 | 8,95 | 5,25 | 4,09 | ||
| 9,05 | 5,17 | 4,14 | 10,4 | 6,25 | 4,73 | 11,2 | 7,54 | 5,56 | 12,1 | 9,05 | 6,51 | ||
 10
| 3,69 | 2,89 | 2,58 | 4,07 | 3,11 | 2,76 | 4,5 | 3,36 | 2,93 | 5,09 | 3,67 | 3,16 | |
| 6,1 | 4,24 | 3,56 | 7,08 | 4,74 | 3,94 | 8,23 | 5,33 | 4,36 | 9,9 | 6,04 | 4,84 | ||
| 10,1 | 6,23 | 4,9 | 12,3 | 7,18 | 5,68 | 15,1 | 8,45 | 6,88 | 16,4 | 10,0 | 7,42 | ||
| 4,32 | 3,38 | 3,01 | 4,76 | 3,72 | 3,28 | 5,31 | 3,98 | 3,44 | 5,97 | 4,31 | 3,7 | ||
| 7,25 | 5,01 | 4,18 | 8,35 | 5,55 | 4,78 | 9,9 | 6,35 | 5,14 | 11,7 | 7,2 | 5,72 | ||
| 12,0 | 7,35 | 5,83 | 14,8 | 8,5 | 6,92 | 18,4 | 10,4 | 7,69 | 23,1 | 12,0 | 8,83 |
| | |||
 |
Биофильтры с пластмассовой загрузкой. Пластмассовая загрузка имеет большую пористость (73¸99 %) по сравнению с загрузкой из фракционных материалов, благодаря чему обеспечивается условие обтекания биологической пленки воздухом и соответственно повышается производительность сооружений.
Наибольший технико-экономический эффект может быть получен при использовании биофильтров с пластмассовой загрузкой для неполной биологической очистки, а также при очистке сточных вод от небольших городов и промышленных предприятий. Пластмассовая загрузка может также успешно применяться при реконструкции и расширении станций очистки сточных вод с биофильтрами согласно СНИП. БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, следует принимать не более 250 мг/л, рабочую высоту загрузки 3¸4 м и предусматривать естественную аэрацию.
При расчете биофильтров с пластмассовой загрузкой гидравлическую нагрузку и допускаемую нагрузку по БПК5 можно определять по табл. 11 и 12 в зависимости от заданной степени очистки, температуры сточной воды и высоты слоя загрузки.
Таблица 11. Допустимая нагрузка на биофильтры с пластмассовой загрузкой
| Степень очистки, % | Гидравлическая нагрузка, м3/м2сут, при высоте слоя загрузки, м | |||||||
| При среднезимней температуре сточной воды, °С | ||||||||
| 6,3 | 7,5 | 8,2 | 8,3 | 9,1 | 10,9 | |||
| 8,4 | 9,2 | 11,2 | 12,3 | 13,5 | 14,7 | |||
| 10,2 | 11,2 | 12,3 | 13,3 | 13,7 | 16,4 | 17,9 |
Таблица 12.Допустимая нагрузка по БПК5 на биофильтры
с пластмассовой загрузкой
| БПК5 очищенной воды, мг/л | Нагрузка по БПК5, кг/м3сут, при высоте слоя загрузки, м | |||||
| При среднезимней температуре сточной воды 0 °С | ||||||
| 10¸12 | 13¸15 | 16¸20 | 10¸12 | 13¸15 | 16¸20 | |
| 1,15 | 1,3 | 1,55 | 1,5 | 1,75 | 2,1 | |
| 1,35 | 1,55 | 1,86 | 1,8 | 2,1 | 2,5 | |
| 1,65 | 1,85 | 2,2 | 2,1 | 2,4 | 2,9 | |
| 1,85 | 2,1 | 2,5 | 2,45 | 2,85 | 3,4 | |
| 2,15 | 2,5 | 3,0 | 2,9 | 3,2 | 4,0 |
Дата добавления: 2017-06-02; просмотров: 1485;