3.2.1.3 Усреднитель

Усреднитель необходим для стабилизации работы последующих сооружений биологической очистки и доочистки.

Как правило, производится усреднение веществ, находящихся в сточных водах в коллоидной или растворенной форме. Использование метода усреднения позволяет оптимизировать работу всех очистных сооружений, сократить количество применяемых реагентов при физико-химических способах очистки, снизить затраты на электроэнергию, т.е. повысить экономический эффект, а также добиться оптимального режима эксплуатации сооружений биологической очистки.

Принимаем к установке усреднитель на 30% от суточного расхода сточных вод.

Объем усреднителя будет равен:

100*0,3=30 м³. (8)

Фактический объем усреднтеля: 2х(2,5х1,5х4,5)=33,6м³. (9)

3.2.2 Биологическая очистка

3.2.2.1 Денитрификатор

Из усреднителя сточные воды перекачиваются насосом « GRUNDFOS АР35.40.06» в зону денитрификации аэротенка, куда так же подается возвратный ил эрлифтами из вторичного отстойника и нитратсодержащая иловая смесь по трубопроводу рециркуляции иловой смеси.

На случай поломки насоса подачи стоков на очистку предусмотрена аварийная система сигнализации.

В денитрификаторе происходит процесс восстановления нитратов и нитритов до свободного газообразного азота, который отдувается в атмосферу в аэрируемой секции аэротенка. Субстратом для жизнедеятельности денитрифицирующих микроорганизмов являются органические загрязнения исходных сточных вод.

Нитратсодержащая иловая смесь поступает в денитрификатор по трубопроводу рециркуляции иловой смеси, куда она подается при помощи 2-х эрлифтов, установленных в конце аэротенка.

Расчет денитрификатора

В блоке биологической очистки (ДНФ + НФ) необходимо выделить:

С_БПКп = 198-15= 183мг/л. (10)

С_NH4 = 25-2.0=23мг/л. (11)

С учетом разбавления сточных вод в денитрификаторе циркуляционным нитратсодержащим расходом с БПК = 15 мг/л концентрации поступающих загрязнений составят:

мг/л. (12)

мг/л. (13)

Необходимо выделить в биологической очистке:

азота NH₄⁺: 16-2=14 мг/л,

где 2 мг/л — удаляются в биореакторе.

БПКп: 133,05-15=118,05 мг/л,

Из соотношения БПКп:NH4:Р=100:5:1 получим

БПКп : NH4 : Р

100 : 5 : 1

118,05 : 5,9 : 1,18

С_NH4 = 16-5,9=10,1 мг/л – поступит в денитрификатор

=12,0-1,18=10,82 мг/л – поступит в денитрификатор

При денитрификации в денитрификаторе необходимо выделить:

С_NO3= 39.46 + 0,38 - 9,1= 30.74 мг/л азота нитратов и нитритов,

где 9.1 – допустимая к сбросу в рыбохозяйственные водоемы концентрация азота нитратов.

Для биологического выделения 1 мг азота нитратов необходимо 3-6 мг/л БПК_п согласно [5,6]. Расчетное количество органических веществ по БПКп для проведения денитрификации при удельной потребности 4 мг/мг будет равно:

С_БПКп =30.74*4 = 122.96 мг/л. (14)

Тогда на выходе из денитрификатора количество органических веществ по БПКп составит:

С_БПКп = 133,05-122.96=10,09 мг/л - поступит в нитрификатор.

Определяем время денитрификации по [3,6]:

, ч, (15)

где - концентрация азота нитратов на входе в денитрификатор, мг/л;

- то же на выходе из денитрификатора, мг/л;

- доза активного ила в денитрификаторе, г/л, принимается равной– = 2 г/л;

s– зольность ила,

- удельная скорость денитрификации, мгБПК/(г·ч);

₍₁₆₎

где - константа полунасыщения.

Для осуществления процесса денитрификации в качестве источника углерода применяем органику сточных вод и биомассы. По рекомендациям [5,6] принимаем коэффициенты = 15,9, = 0.28, = 9.

,

.

Увеличиваем дозу ила до 10г/л, из которых 2г/л - во взвешенном состоянии и 8г/л – на контактных носителях

Общий требуемый объем денитрификатора ОСК составит:

Wобщ = 1,0 * 12,5 = 12,50 м³; (17)

Проверяем требуемый объем сооружения с существующим:

V_сущ= 18,84 м³ > 12,50 (18)

Количество денитрификаторов N=1.

Расчет биомассы

На контактных носителях закреплено - 6 г/л биомассы

Примем в денитрификаторе и нитрификаторе прикрепленную биомассу на синтетических ершах.

1 м³ ершовой загрузки удерживает 100 кг биомассы

1 п.м. – 120 мм – 110 г

Т.к. 1 п.м ерша - 0,11 кг, то на 1 кг приходится 9 п.м.

- приведенная доза ила – 10 г/л;

- доза ила во взвешенном состоянии – 2 г/л;

- общая биомасса в объеме ДНФ составит:

22,8 м3 х 10 г/л = 228 кг; (19)

- в т.ч. во взвешенном состоянии:

22,8 м3 х 2 г/л = 45,6 кг; (20)

Необходимость прикрепленной биомассы:

228 кг – 45,6 кг =182,4 кг; (21)

1 п.м ерша имеет массу 0,86 кг, тогда количество п.м. ершей составляет:

182,4кг * 1 п.м. / 0,86 кг = 212 п.м. (22)

Время регенерации ершей: 0,5 - 1 час через 5-7 сут.

Подбор мешалок

Для предотвращения зон залегания осадка и, соответственно, вторичного загрязнения сточных вод вследствие загнивания осадка предусмотрено его взмучивание с помощью погружной мешалки.

Дальность «боя» мешалки, ограниченной стенами сооружения, лимитируется величиной:

L ~ 2,5 (B - D), (23)

где B – либо ширина коридора, либо его глубина (большая из них величина), принимаем В = 2.2 м;

D – диаметр пропеллера мешалки, D = 180 мм;

L = 2,5 (2.2 – 0.18) = 5.05 м, (необходимо 6 м).

Принимаем 2 мешалки:

АМD.07.18.1410 Grundfos с характеристиками:

0.75кВт, 415 В, 231 м3/ч