- •Водоотводящие системы промышленных предприятий
- •Глава 1. Водоотводящие системы промышленных предприятий
- •Глава 2.Методы очистки сточных вод. Расчет очистных сооружений сточных вод промышленных предприятий
- •Глава 3.Пример выполнения расчетной работы………..…..…. 79
- •Глава 1. Состав и свойства производственных сточных вод.
- •1. Классификация сточных вод Схемы водоотведения.
- •1.2.Требования к необходимой степени очистки сточных вод.
- •Допустимая концентрация по общесанитарному показателю вредности, мг/л,
- •Глава 2. Методы очистки сточных вод. Расчет очистных сооружений сточных вод промышленных предприятий
- •2.1. Механическая очистка
- •2.1.1. Решетки
- •2.1.2.Песколовки
- •2.1.3.Отстойники
- •6.4.1. Горизонтальные отстойники
- •2.1.4.Фильтрационные установки
- •2.2.Биологическая очистка
- •2.2.1.Аэротенки
- •2.2.2.Биофильтры
- •Расчет биофильтров
- •2.2.3.Вторичные отстойники
- •5. Физико-химическая очистка сточных вод
- •5.1. Метод нейтрализации
- •2.3.2.Флотация
- •2.3.3.Электрокоагуляция
- •2.3.4.Электродиализ
- •2.3.5.Сорбция
- •Глава 3. Пример выполнения расчетной работы
- •2. Определение необходимой степени очистки сточных вод
- •3.Механическая очистка
- •3.2. Расчёт горизонтальных песколовок с круговым движением сточной жидкости
- •4. Расчет отстойников
- •5. Расчёт горизонтальных отстойников
- •6. Расчёт отстойника-осветлителя:
- •7. Расчет многоярусной нефтеловушки
- •8. Расчёт напорных фильтров
- •9. Расчет аэротенков-смесителей
- •Библиографический список
- •Приложение
Расчет биофильтров
Определяется коэффициент К:
без рециркуляции ;
с рециркуляцией ,
где La – БПКполн исходной сточной воды, мг/л; – БПКполн исходной сточной воды, предельная для данной конструкции биофильтра, мг/л; L – БПКполн очищенной сточной воды.
В зависимости от типа фильтра по справочным данным (табл. 8) определяются рекомендуемые значения высоты биофильтра (Н), гидравлической нагрузки (q), удельного расхода воздуха (В), нагрузка по БПК.
Для биофильтров с рециркуляцией определяются БПКполн смеси исходной и рециркуляционной сточных вод, мг/л, и коэффициент рециркуляции - n:
Lсм=KL;
.
Необходимая площадь биофильтров:
без рециркуляции ;
с рециркуляцией ,
где Q – расчетный расход сточных вод, м3/сут; q – гидравлическая нагрузка, м3/(м2сут).
Максимальный часовой расход воздуха, м3/ч,
Дв.ч.= Qмах.ч.В,
где Qмах.ч – максимально-часовой расход сточных вод, м3/ч; В – удельный расход воздуха, м3/м3.
На эти расходы должны быть подобраны типовые проекты воздуходувных станций (табл. П11).
Капельные фильтры наиболее просты по конструкции и загружаются материалами мелких фракций, имеющими развитую макропористую поверхность. Объем загрузки таких фильтров отличается повышенной концентрацией микроорганизмов.
БПКполн сточных вод, поступающих на капельные биофильтры, должна быть не более 220 мг/л, а при большей величине БПК следует предусматривать рециркуляцию.
Окислительная мощность капельного биофильтра составляет 0,15÷0,3 кг/м3сут.
Крупность фракции загрузочного материала составляет 25÷40 мм.
Высоту фильтра (Н) и гидравлическую нагрузку (q) определяют с учетом среднезимней температуры сточной воды (t °C) и вычислительного значения K (табл. 8).
Таблица 8. Параметры капельного биофильтра
Гидрав-лическая нагрузка, м3/(м2сут) |
Значения K в зависимости от температуры сточной воды, высоты биофильтра и гидравлической нагрузки | |||||||
t=8 °С |
t=10 °С |
t=12 °С |
t=14 °С | |||||
Н=1,5 м |
Н=2 м |
Н=1,5 м |
Н=2 м |
Н=1,5 м |
Н=2 м |
Н=1,5 м |
Н=2 м | |
1 |
8,0 |
11,6 |
9,8 |
12,6 |
10,7 |
13,8 |
11,4 |
15,1 |
1,5 |
5,9 |
10,2 |
7,0 |
10,9 |
8,2 |
11,7 |
10,0 |
12,8 |
2 |
4,9 |
8,2 |
5,7 |
10,0 |
6,6 |
10,7 |
8,0 |
11,5 |
2,5 |
4,3 |
6,9 |
4,9 |
8,3 |
5,6 |
10,1 |
6,7 |
10,7 |
3 |
3,8 |
6,0 |
4,4 |
7,1 |
6,0 |
8,6 |
5,9 |
10,0 |
Высоконагружаемые биофильтры отличаются от капельных большей окислительной мощностью, равной 0,75÷2,25 кг/м3сут, обусловленной лучшим обменом воздуха и незаиляемостью загрузки. Достигается это применением загрузочного материала повышенной крупности – 40÷70 мм, увеличением рабочей высоты до 2¸4 м и гидравлической нагрузки до 10–30 м3/(м2сут).
Высоконагружаемые биофильтры могут быть с естественной и искусственной аэрацией. Особенностью аэрофильтров является специальная конструкция днища и дренажа, обеспечивающая возможность искусственной продувки материала загрузки воздухом.
Подбор количества и диаметра аэрофильтров можно производить по табл. 9 и 10.
Таблица 9. Площадь загрузки аэрофильтров
Количество аэрофильтров в группе |
Диаметр аэрофильтров, м | ||||
6 |
12 |
18 |
24 |
30 | |
Площадь загрузки группы аэрофильтров, м2 | |||||
2 |
57 |
226 |
509 |
904 |
1414 |
3 |
85 |
339 |
763 |
1356 |
2121 |
4 |
113 |
452 |
1018 |
1808 |
2828 |
5 |
– |
565 |
1272 |
2260 |
3535 |
6 |
– |
– |
1530 |
2712 |
4242 |
7 |
– |
– |
1781 |
3164 |
4949 |
8 |
– |
– |
2036 |
3616 |
5656 |
Таблица 10. Параметры аэрофильтра
В, м3/м2 |
Н, м |
Значения коэффициента К при среднезимней температуре сточной воды Т, °С | |||||||||||
8 °С |
10 °С |
12 °С |
14 °С | ||||||||||
Гидравлическая нагрузка q, м3/(м2 сут) | |||||||||||||
10 |
20 |
30 |
10 |
20 |
30 |
10 |
20 |
30 |
10 |
20 |
30 | ||
8 |
2 |
3,02 |
2,32 |
2,04 |
3,38 |
2,5 |
2,18 |
3,76 |
2,74 |
2,36 |
4,3 |
3,02 |
2,56 |
3 |
5,25 |
3,53 |
2,89 |
6,2 |
3,93 |
3,22 |
7,32 |
4,64 |
3,62 |
8,95 |
5,25 |
4,09 | |
4 |
9,05 |
5,17 |
4,14 |
10,4 |
6,25 |
4,73 |
11,2 |
7,54 |
5,56 |
12,1 |
9,05 |
6,51 | |
10 |
2 |
3,69 |
2,89 |
2,58 |
4,07 |
3,11 |
2,76 |
4,5 |
3,36 |
2,93 |
5,09 |
3,67 |
3,16 |
3 |
6,1 |
4,24 |
3,56 |
7,08 |
4,74 |
3,94 |
8,23 |
5,33 |
4,36 |
9,9 |
6,04 |
4,84 | |
4 |
10,1 |
6,23 |
4,9 |
12,3 |
7,18 |
5,68 |
15,1 |
8,45 |
6,88 |
16,4 |
10,0 |
7,42 | |
12 |
2 |
4,32 |
3,38 |
3,01 |
4,76 |
3,72 |
3,28 |
5,31 |
3,98 |
3,44 |
5,97 |
4,31 |
3,7 |
3 |
7,25 |
5,01 |
4,18 |
8,35 |
5,55 |
4,78 |
9,9 |
6,35 |
5,14 |
11,7 |
7,2 |
5,72 | |
4 |
12,0 |
7,35 |
5,83 |
14,8 |
8,5 |
6,92 |
18,4 |
10,4 |
7,69 |
23,1 |
12,0 |
8,83 |
Биофильтры с пластмассовой загрузкой.
Пластмассовая загрузка имеет большую пористость (73¸99 %) по сравнению с загрузкой из фракционных материалов, благодаря чему обеспечивается условие обтекания биологической пленки воздухом и соответственно повышается производительность сооружений.
Наибольший технико-экономический эффект может быть получен при использовании биофильтров с пластмассовой загрузкой для неполной биологической очистки, а также при очистке сточных вод от небольших городов и промышленных предприятий. Пластмассовая загрузка может также успешно применяться при реконструкции и расширении станций очистки сточных вод с биофильтрами согласно СНИП. БПКполн сточных вод, подаваемых на биофильтры с пластмассовой загрузкой, следует принимать не более 250 мг/л, рабочую высоту загрузки 34 м и предусматривать естественную аэрацию.
При расчете биофильтров с пластмассовой загрузкой гидравлическую нагрузку и допускаемую нагрузку по БПК5 можно определять по табл. 11 и 12 в зависимости от заданной степени очистки, температуры сточной воды и высоты слоя загрузки.
Таблица 11. Допустимая нагрузка на биофильтры с пластмассовой загрузкой
Степень очистки, % |
Гидравлическая нагрузка, м3/м2сут, при высоте слоя загрузки, м | |||||||
3 |
4 | |||||||
При среднезимней температуре сточной воды, °С | ||||||||
8 |
10 |
12 |
14 |
8 |
10 |
12 |
14 | |
90 |
6,3 |
6 |
7,5 |
8,2 |
8,3 |
9,1 |
10 |
10,9 |
85 |
8,4 |
9,2 |
10 |
11 |
11,2 |
12,3 |
13,5 |
14,7 |
80 |
10,2 |
11,2 |
12,3 |
13,3 |
13,7 |
15 |
16,4 |
17,9 |
Таблица 12. Допустимая нагрузка по БПК5 на биофильтры с пластмассовой загрузкой
БПК5 очищенной воды, мг/л |
Нагрузка по БПК5, кг/м3сут, при высоте слоя загрузки, м | |||||
3 |
4 | |||||
При среднезимней температуре сточной воды 0 °С | ||||||
1012 |
1315 |
1620 |
1012 |
1315 |
1620 | |
15 |
1,15 |
1,3 |
1,55 |
1,5 |
1,75 |
2,1 |
20 |
1,35 |
1,55 |
1,86 |
1,8 |
2,1 |
2,5 |
25 |
1,65 |
1,85 |
2,2 |
2,1 |
2,4 |
2,9 |
30 |
1,85 |
2,1 |
2,5 |
2,45 |
2,85 |
3,4 |
40 |
2,15 |
2,5 |
3,0 |
2,9 |
3,2 |
4,0 |