4.1 Расчет аэротенков

Расчет аэротенков состоит в определении их размеров, расходов циркулирующего активного ила и воздуха, необходимых для обеспечения требуемой степени очистки сточных вод в зависимости от расхода и состава сточной жидкости, БПК_полн отстоянной сточной жидкости, требуемого эффекта очистки и степени использования кислорода воздуха.

Многолетний опыт применения аэрационных сооружений для биологической очистки сточных вод сопровождался и накоплением данных, необходимых для расчета и проектирования этих сооружений.

Расчетную длительность аэрации в аэротенках-вытеснителях следует определять по формуле:

, (5)

где

- максимальная удельная скорость окисления тех или иных видов загрязнений, мг/г*ч;

- коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания (принимается равным 1,5 при биологической очистке);

- БПК_полн поступающей в аэротенк сточной жидкости с учетом разбавления ее циркуляционным активным илом, мг/л;

- доза ила, г/л, определяемая из условий обеспечения требуемого качества осветления очищенной сточной воды во вторичных отстойниках;

- зольность ила, зависящая как от характера загрязнений сточных вод, так и глубины очистки и возврата ила;

- коэффициент ингибирования биологических процессов продуктами распада активного ила, л/ч. Принимается по табл. 40 СНиП 2.04.03-85;

- константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг БПКполн/л. Принимается по табл. 40 СНиП 2.04.03-85;

- концентрация растворенного кислорода, поддерживаемая в аэрационном сооружении, мг/л;

- константа, характеризующая влияние кислорода, мг О2/л. Принимается по табл. 40[1].

, (6)

где:

- степень рециркуляции активного ила, определяется как

, (7)

где:

- иловый индекс, см³/г, зависящий от нагрузки загрязнений на ил и природы загрязнений, определяемый экспериментально.

Вместимость аэротенка без регенератора определяется по формуле:

(8)

Принимаем 4 секции аэротенков, тогда объем одной секции равен:

, (9)

где6

- число секций аэротенка.

Уточняем по нагрузке на ил, которая определяется по формуле:

. (10)

Следовательно, табл. 41СНиП 2.04.03-85.

Принимаем аэротенки трехкоридорные типа А-3-3,5-4,4 (типовой проект 902-2-192) с шириной коридора 4,5 м и рабочей глубиной 4,4 м.

Длина секции определяется по формуле:

, (11)

где:

- число коридоров;

- ширина коридора аэротенка, м;

- рабочая глубина аэротенка, м.

Принимаем длину секции кратную трем: .

4.2 Расчет системы аэрации

Система аэрации – это комплекс устройств и оборудования, которые обеспечивают подачу и распределение воздуха или кислорода в аэротенке; поддерживают активный или во взвешенном состоянии; создают необходимые гидродинамические условия работы в аэротенке.

4.2.1. Расчет пневматической системы аэрации

Для определения необходимого количества воздуха для подачи в аэротенки производится расчет удельного расхода воздуха на 1 м3 очищаемой воды:

, (12)

где:

- удельный расход кислорода, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн=15-20 мг/л равным 1,1;

- коэффициент, учитывающий тип аэратора, т.е размер пузырьков воздуха, образующихся при выходе из аэратора;

- коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, . Принимаем глубину погружения аэратора 4 м, следовательно,и(табл. 42СНиП 2.04.03-85.);

- коэффициент, учитывающий температуру сточных вод и принимается равным 1, при ;

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

- растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л;

- средняя концентрации растворенного кислорода в иловой смеси в аэротенке, принимаем 2 мг/л.

, (13)

где:

- растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры Т и атмосферного давления, принимается 9 при Т=200С.

В качестве аэратора принимаем фильтросные пластины размером . Ориентировочно принимаем 5 фильтросных каналов шириной 0,3 м и длиной 36 м.

Площадь аэрируемой зоны в одной секции аэротенка при 5 каналах и 3 просветах между смежными каналами шириной по 0,3 м будет равна:

Площадь секции аэротенка составит:

(14)

Отношение .

Интенсивность аэрации надлежит определять по формуле:

(15)

Интенсивность аэрации попадает в промежуток между максимальным и минимальным значениями интенсивности аэрации.

Общая потребность воздуха определится как

(16)

Расход воздуха на одну секцию аэротенка составит:

(17)