Расчёт сооружений биологической очистки

2.2.1 Расчёт аэротенков-вытеснителей

Исходные данные для расчёта:

L_en=251,74мг/л

L_ex=15 мг/л

Q_{max h}=2515,01 м³/ч

Q_h=1666,67 м³/ч

Так как L_en>100 мг/л, то в соответствие с п.7.6.8[1] принимаем к проектированию аэротенки-вытеснители с регенерацией активного ила.

1) Определяем продолжительность обработки воды в аэротенке

 

 

где a_i – доза ила в аэротенке, принимается по табл.7.5[1] в зависимости от вида очистки

При очистке воды без нитрификации, доза ила a_i =2,5-3,5 г/л.

Принимаем a_i =3 г/л

 

 

должно быть не менее 2х часов. Принимаем =2 ч

2) Определяем продолжительность окисления органических загрязнений

 

 

где S – зольность активного ила. По табл. 7.6[1] S=0,3;

R_i – степень рециркуляции активного ила, R_i =1;

a _r – доза ила в регенераторе, г/л;

 

Доза ила в регенераторе определяется по формуле

 

 

 

ρ – удельная скорость окисления мг БПК на 1г беззольного вещества в час

Удельная скорость окисления мг БПК определяется по формуле

 

 

где ρ_max – максимальная скорость окисления. По табл. 7.6[1] ρ_max=57мг/(г∙ч);

C₀ – концентрация растворённого кислорода, C₀ =2 мг/л;

K _l – константа, характеризующая свойства органических веществ. По табл.7.6[1] K _l =22 мг/л;

K₀ – константа, характеризующая влияние кислорода. По табл. 7.6[1] K₀ =0,625 мг/л;

φ – коэффициент ингибирования продуктов распада активного ила. По табл. 7.6[1] φ =0,07.

 

 

 

3) Определяем продолжительность регенерации активного ила

 

 

4) Определяем объём собственно аэротенка

 

 

 

5) Определяем объём регенератора

 

 

 

6) Определяем полный объём аэротенка

 

 

 

7) Количество коридоров

 

 

 

Принимаем двухкоридорный аэротенк.

 

Таблица 6 - Типоразмеры аэротенков-вытеснителей

n-Bat-Hat
А-2-4,5-3,2(4,4)	1296(1718)
А-2-6-3,2(4,4)	2304(3168)
А-2-9-3,2(4,4)	5184(7128)
А-3-4,5-3,2(4,4)	1944(2673)
А-3-6-4,4(5)	4752(5400)
А-3-9-4,4(5)	10692(12150)
А-4-4,5-3,2(4,4)	2592(3564)
А-4-6-4,4(5)	6336(7200)
А-4-9-4,4(6)	14256(16200)

 

При подборе аэротенков длина типовой секции должна быть не менее 10 ширин коридора.

Принимаем к проектированию типовой аэротенк А-2-9-3,2.

8) Определяем объём типовой секции

 

м³

 

9) Определяем количество секций аэротенка

 

 

 

10) Определяем объём одной секции

 

 

 

11) Определяем длину аэротенка

 

 

 

К проектированию принимаем 3 секции аэротенка-вытеснителя А-2-9-3,2 длиной L _at =90 м (кратно трём).

2.2.2 Расчёт вторичных отстойников

 

1) Определяем нагрузку на вторичный отстойник после аэротенка

по формуле

 

 

где k_ss – коэффициент использования объёма зоны отстаивания. Для радиальных отстойников в соответствие с п.8.2.3[1] k_set =0,4;

a_i – концентрация активного ила. Во вторичных отстойниках a_i не более 3 г/л;

H_set – глубина вторичного отстойника, H_set =3,1 м;

a_t – доза ила при удалении его из иловой смеси, a_t =10 мг/л;

I_i – иловый индекс. Определяется по табл. 3.7[1] в зависимости от нагрузки на ил, которая определяется по формуле

 

 

Тогда I_i =112,27 мг/(г∙сут).

 

 

2) Определяем необходимую площадь зеркала отстаивания

 

 

 

3) При строительстве очистных сооружений желательно принимать однотипные конструкции. Так как первичные отстойники приняты диаметром 24 м, то первоначально принимаем диаметр вторичных отстойников равным D=24 м. Определяем площадь зеркала воды одного отстойника

 

 

 

4) Определяем количество отстойников

 

Принимаем пять вторичных отстойников диаметром 24 м.

 

Таблица 7 – Типоразмеры вторичных отстойников

Диаметр отстойника, м	Объём, м^3	Глубина отстойника, м	Расстояние, м
Зоны отстаивания Wз.о.	Иловой зоны Wi	A	B	C
			3,1	12,5	11,0	12,5
			15,5	14,0	15,5
			18,5	18,5	18,5
			3,65	23,5	23,5	23,5

 

5) Продолжительность отстаивания во вторичных отстойниках определяется по формуле

 

6) Определяется время пребывания осадка в иловой зоне, которое должно быть не более 2 часов.

 

 

где W_i-объём иловой зоны, при D=24 м W_i=280 м³

q_цирк – расход циркуляционного активного ила, м³/ч;

q_изб – расход избыточного активного ила, м³/ч.

Определяем расход циркуляционного активного ила

 

 

где R_i – степень рециркуляции активного ила, R_i =1,99;

Q_{h max} – среднечасовой расход сточных вод, Q_{h max} =2515,01 м³/ч.

 

 

Определяем расход избыточного активного ила

 

 

где – прирост активного ила, =264,33мг/л;

C – концентрация активного ила, C=4000 мг/л.

 

Тогда продолжительность пребывания осадка в иловой зоне равна

 

 

На суммарный расход циркуляционного и избыточного активного ила рассчитывается трубопровод подачи активного ила на насосную станцию. На циркуляционный расход рассчитывается трубопровод подачи активного ила в аэротенк, а на расход избыточного активного ила – трубопровод подачи избыточного ила от насосной станции в илоуплотнители.