Сооружения биологической очистки

Расчет аэротенка

 

Так как расход сточных вод составляет значительную величину (86000 м³/сут), то в качестве сооружений биологической очистки принимаем аэротенки. Поскольку БПК поступающих вод равно 233,3 мг/л, то в соответствии со СНиП стр. 35 п. 6.141 рассчитываем аэротенки с регенераторами.

Определяем БПК сточных вод, выходящих из отстойника. Она снижается на 20-25% по сравнению БПК воды, поступающей на отстаивание.

 

 

Принимаем степень рециркуляции активного ила R_i равной 0,49.

Рассчитываем БПК в начале аэротенка с учетом разбавления рециркуляционным расходом (СНиП стр.36)

 

 

где:  - БПК_полн очищенной воды, принимается равной 15 мг/л, т.к. очищать сточную воду до меньшей величины в аэротенках не целесообразно.

Задаемся дозой ила в аэротенке:

Определяем дозу ила в регенераторе:

 

 

Определим удельную скорость окисления органических загрязнений:

 

 

где: - максимальная скорость окисления, мг/(г ч)

C₀ - концентрация растворенного кислорода, мг/л (принимаем равной 2)

k_e - константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ

k₀ - константа, характеризующая влияние кислорода

 - коэффициент ингибирования продуктами распада активного или, л/г

Определение продолжительности окисления органических загрязнений (СНиП т.54):

 

 

где: S - зольность ила, принимается по т.40 СНиПа

Определение продолжительности обработки воды в аэротенке (СНиП т.56):

 

 

 Вычислим продолжительность регенерации:

 

 

Определим продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк - регенератор»:

 

 

Определим объём аэротенка W_at СНиП ф.58 и регенератора W_r ф.59

 

 

Определим суммарный объем аэротенка

 

 

Процент регенератора составляет

Определим иловой индекс активного индекса:

 

 

Фактическое время пребывание обрабатываемой сточной воды в системе «аэротенк - регенератор»:

 

,

 

По т.41 СНиП определяем иловой индекс, который соответствует этой нагрузке:

Степень рециркуляции, который соответствует этому иловому индексу определяется по ф.52 СНиПа:

 

 

Подбираем пять секций 2-х коридорного аэротенка-вытеснителя с шириной каждого коридора 6 м, длиной 60 м, рабочей глубиной 5 м и объемом каждой секции 3933 м³. Общий объем аэротенков 19665 м³.

Расчет количества воздуха производится по ф.61 СНиПа:

 

 

где: q₀ - удельный расход кислорода воздуха, принимаемый 1,1 до отчистки БПК_полн 10-15

k₁ - коэффициент, учитывающий тип аэратора

k₂ - коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов

k_T - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод

C_a - растворимость кислорода в воде, мг/л

k₃ - коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85

Принимаем в аэротенке двухполосную аэрацию через фильтросные пластины. Ширина 1 филтроса 0,3 м, величина просвета между аэраторами, включаемое в площадь аэрируемой зоны - 0,3 м. Ширина площади аэрации составит:

по СНиП т.42

k₁=1.47

Аэраторы устанавливаются в ж/б лотках, укладываемых на дно аэротенка. Высота этого лотка 0,35 м. тогда глубина погружения аэратора составит:

по СНиП т.43

k₂=2

 

 

где: C_T - растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемой 8,84

Тогда,

Вторичные отстойники.

Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после биоокислителей и служат для выделения активного ила из биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков, или для задержания биологической пленки, поступающей с водой из биофильтров.

Эффективность осветления биологически очищенной воды во вторичных отстойниках определяет, как правило, конечный эффект очистки воды и эффективность работы всего комплекса сооружений биологической очистки.

Из-за значительного расхода сточных вод вторичные отстойники проектируем радиального типа. Расчет ведется по нагрузке  по СНиП ф.67.

 

 

где:K_ss - коэффициент отстаивания объема зоны отстаивания, принимаемый для радиальных отстойников - 0,4

a_t - следует принимать не менее 10 мг/л

Значения J_i и a_i берем из расчета аэротенка (J_i=120 см³/г, a_i=3 г/л)

Определим площадь всех отстойников F, м²

 

 

Задаемся диаметром отстойников D_set=30 м.

Определим площадь поверхности отстойника

 

 

Определим число отстойников n

 

 

 

Принимаем 6 шт. типовых отстойников D=30 м.