Проектирование водоочистной станции (стр. 4 из 6)

Площадь аэратора=0,5×176,7 =88,35 м²

K₂— коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов h_a и принимаемый по табл. 43;

h_a= 3;мK₂= 2,08;J_a,min, м³/(м²×ч)= 4

K_T— коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле:

здесь T_w — среднемесячная температура воды за летний период, °С;

T_w=15°С

K₃ — коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85;

C_a — растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по формуле

здесь C_T — растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимаемая по справочным данным;C_T=10

C_O — средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом приближении С_О допускается принимать 2 мг/л

м³/м³ очищаемой воды

Интенсивность аэрации J_a, м³/(м²×ч) определяем по формуле

где H_at— рабочая глубина аэротенка, м;

t_at — период аэрации, ч.

Если вычисленная интенсивность аэрации свыше J_a,max для принятого значения K₁, необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны; если менее J_a,min дляпринятого значения K₂ — следует увеличить расход воздуха, приняв J_a,min по табл. 43.

В нашем случае J_a,max=50 >29,1;J_a,min= 29,1 <42,4 что не противоречит данному условию, значит расчеты проведены правильно.

Прирост активного ила P_iмг/л, в аэротенках определяем по формуле:

P_i= 0,8×C_cdr+K_g×L_пост =0,8×136,74+0,3× 220,44 = 175,5(мг/л)

где С_сdr— концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк=136,74 мг/л;

K_g— коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод K_g = 0,3;

L_пост -БПК_полнпоступающей в аэротенк сточной воды=220,44 мг/л.

Аэротенки-смесители с регенераторами

Рис.6 Схема аэротенка смесителя.

1 - регенератор; 2 - аэрационное отделение, 3-распределительные каналы активного ила; 4 - распределительные каналы отстоенной воды, 5-впуск отстоенной воды в аэрационное отделение; 6-сборный канал аэрируемой жидкости; 7 - входные отверстия активного ила, S - подводящий канал от первичных отстойников; 9 - сборный канал «сырой» воды; J0 - верхний канал активного ила; 11 - сборный канал аэрируемой жидкости; 12 - отводящий канал

Технологическая суть такой модификации заключается в том, что после извлечения загрязнений из сточной воды в собственно аэротенках активный ил с накопленными в нем загрязнениями отделяется от очищенной воды и подается не в аэротенк, а в специальное аэрационное сооружение, называемое регенератором, в котором активный ил аэрируется в течение определенного времени без сточной жидкости. В регенераторе ил освобождается от накопленных им в аэротенке загрязнений и восстанавливает свою метаболическую активность. Регенерированный ил направляется затем из регенератора в собственно аэротенк для нового контакта с очищаемой жидкостью и повторения цикла изъятия из нее загрязнений. В конструктивном отношении регенераторы ничем не отличаются от собственно аэротенков и могут устраиваться в виде как отдельно стоящих сооружений, так и емкостей, выделяемых в объеме аэротенков. В собственно аэротенке обеспечивается контакт активного ила с загрязнениями такой длительности, которой достаточно только для изъятия загрязнений из очищенной воды, составляющей примерно 1,5-2,5 ч аэрации в зависимости от характера загрязнений сточных вод и условий реализации процесса. Режим аэрации здесь должен быть направлен на создание условий, наиболее благоприятных для доступа активного ила к загрязнениям, т.е. постоянного и эффективное перемешивания и аэрации иловой смеси. Концентрация растворенного в жидкости кислорода поддерживается в пределах 0,5-2,0 мг/л. Скорость же потребления кислорода здесь значительно более высокая, чем в регенераторе, поскольку в собственно аэротенке протекают более быстрые процессы первичной трансформации загрязнений при их изъятии из очищенной воды. Поэтому интенсивность аэрации здесь должна быть также существенно выше, чем в регенераторах. Длительность пребывания ила в регенераторе значительно больше длительности аэрации в собственно аэротенке.

Для обеспечения 50% регенерации можно принять под регенератор либо 2 коридора 4 коридорных аэротенков, либо 1 коридор 2 коридорных аэротенков. Поскольку типовые аэротенки разработаны в виде 2,3,4- коридорных, то в них можно обеспечить 25, 33, 50, 66, 75% регенерации, выделяя от 1 до 3 коридоров аэротенка под регенерацию. В принципе, можно обеспечить любой процент регенерации, выделяя под регенераторы соответствующий объем аэротенков.

При проектировании аэротенков с регенераторами продолжительность окисления органических загрязняющих веществ t₀ , ч, надлежит определять по формуле:

L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды: 220,44 мг/л;

L_ex- БПК_полн очищенной воды: 20 мг/л;

S - зольность ила: 0,3;

a_i — доза ила в аэротенке: 3 г/л;

r - удельная скорость окисления для аэротенков — смесителей и вытеснителей, определяемая по формуле (49) при дозе ила a_r.

= 23,7 мг/(г×ч).

По формуле (52) СНиП 2.04.03-85 определяем коэффициент рециркуляции

a_r— доза ила в регенераторе, г/л, определяемая по формуле

= 14 ч.

Продолжительность обработки воды в аэротенке t_at, ч определяем по формуле

= 2

Продолжительность регенерации t_r, ч,

= 14 - 2= 12 ч.

Вычисляем вместимость аэротенка W_at, м³

=547,56 м³

где q_w — расчетный расход сточных вод, м³/ч.

Вместимость регенераторов W_r, м³

=294,84м³

Для аэротенков и регенераторов надлежит принимать:

число секций — не менее двух;

рабочую глубину — 3—6 м, свыше — при обосновании;

отношение ширины коридора к рабочей глубине — от 1:1 до 2:1. Глубина равна 4 м, отсюда следует, что ширина коридора равна 8 м.

Глубину аэротенка принимаем h=4 м, отсюда площадь аэротенка S равна

S=547,56 /4=136,89 м²

Принимаем длину аэротенка 15 м, отсюда ширина аэротенка равна

136,89 /15 =9,126 м.

Рассчитываем количество коридоров 9,126/4=2 шт.

Прирост активного ила P_i, мг/л, в аэротенках надлежит определять по формуле (60) СНиП 2.04.03-85

P_i= 0,8×136,74+0,3× 220,44 = 175,5(мг/л)

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

где q_O — удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн 15—20 мг/л — 1,1

K₁ — коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка f_az/f_at по табл. 42, K₁=0,75,

Площадь аэратора=0,75×136,89 =102,7 м²

K₂— коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов h_a и принимаемый по табл. 43;

h_a= 3;мK₂= 2,08;J_a,min, м³/(м²×ч)= 4

K_T— коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле:

здесь T_w — среднемесячная температура воды за летний период, °С;

T_w=15°С