Сооружения биологической очистки сточных вод

11

Рис. 2 Зависимость рабочей дозы активного ила в аэротенке от коэффициента циркуляции

1 – при i=50 см3/г; 2 - при i=100 см3/г; 3 – при i=150 см3/г; 4 – при i=200 см3/г; 5 – при i=250 см3/г;

Период аэрации с учетом температуры сточных вод, ч,

t p =t	15		,	(7)
		T

здесь: T – среднегодовая температура сточных вод, 0С. Концентрация возвратного активного ила, г/л,

			2 103		0,9−0,05 lg ri
а	и	=			.	(8)
		i +50

12

Таблица 3

Значение илового индекса

	Иловый индекс I, см3/г, при нагрузке на ил Ra,
Сточные воды			мг/(г.сут)
	100	200	300	400	500	600
Городские	130	100	70	80	95	130
Производственные:	-
а) нефтеперерабатывающих	-	120	70	80	120	160
заводов	-
б) заводов синтетического	-	100	40	70	100	130
каучука	-
в) комбинатов	-	300	200	250	280	400
искусственного волокна	-
г) целлюлозно-бумажных	-	220	150	170	200	220
комбинатов	-
д) химкомбинатов азотной	-	90	60	75	90	120
промышленности	-

Концентрация активного ила в иловой смеси с учетом концентрации возвратного ила и коэффициент рециркуляции, г/л,

а	=	[Свв	+ri aи]K	и	,	(9)
η1	1		+ri

где: Свв – концентрация взвешенных веществ в поступающих в аэротенк сточных водах, г/л;

Ки=0,80…0,85.

13

Продолжительность периода аэрации с учетом рециркуляции возвратного активного ила, ч,

t′p =	1 +ϕaηi						L
	P	C a	(Co + Ko )(Lсм − Lt )+ KlCo ln				L	K p. (10)
							o
	max	o η1					t
	Рабочий объем аэротенка, м3,
			V =	qt′p (1+ri )		,		(11)
				N

Здесь: q – расчетный расход сточных вод, м3/ч, принимаемый в зависимости от величины коэффициента неравномерности притока сточных вод:

-при коэффициенте неравномерности не более 1,25 – q равен среднечасовому расходу сточных вод;

-при коэффициенте неравномерности более 1,25 – q равен среднему расходу в часы максимального притока сточных вод;

N – количество аэротенков.

Рабочий объем секции аэротенка, м3,

Vc =	V	,	(12)
	Nc

при чем, Nc – количество секций в аэротенке, Nc ≥2.

14

Примечание: Количество секций в аэротенке ориентировочно рекомендуется принимать для станций производительностью до 50000 м3/сут равное 4…6, для станций большей производительности – 8…10.

Ширина коридора, м,

b = Kbh1,

(13)

где: Кb = 1…2;

h1 – рабочая глубина аэротенка, h1 = 3…6. Ширина секции аэротенка, м,

Bc = bn,

(14)

здесь n – количество коридоров в секции, n = 2…4. Длина коридоров аэротенка (рабочая длинна аэротенка), м,

	L	=	Vc		.	(15)
			B h
	к
			c	1

Примечание: Так как, сооружения с большими габаритными размерами принято выполнять из сборного железобетона, то длина коридоров должна быть кратна 6 м и составлять 36…114 м. Если это условие не выполняется, то необходимо скорректировать ширину коридоров, их количество, количество секций или количество аэротенков.

Общее число секций в аэротенке:

Nc′ = Nc + Nc.p.,

(16)

15

здесь Nc.p. – число резервных секций, определяемое из условия, что их пропускная способность должна составлять не менее 50% производительности рабочих секций, т.е.

Nc. p. ≥ 0,5Nc.

(17)

Ширина аэротенка, м,

B = Nc′Bc .

(18)

Полная глубина аэротенка, м,

Н = h1 +h2 ,

(19)

где h2 – высота бортов аэротенка, h2 = 0,3…0,5 м.

Диаметр магистрального трубопровода подачи сточных вод к аэротенкам, м,

	Dcв =	4q	,	(20)
		3600πvcв

здесь vсв – скорость движения воды в трубопроводе, м/с, равная при напорном движении – 3 м/с, при безнапорном движении – 0,8…1,0 м/с.

16

Диаметр трубопровода подачи сточных вод к аэротенку, м,

	Dсв.а. =	4q	.	(21)
		3600πNvсв

Расход рециркулирующего возвратного активного ила для одного аэротенка, м3/ч,

q	ил	=	qri	.	(22)
			N

Диаметр трубопровода подачи рециркулирующего возвратного активного ила к аэротенку, м,

Dил =	4qил	,	(23)
	3600πvил

здесь vил – скорость движения активного ила в трубопроводе, vил = 3 м/с. Ширина канала подачи иловой смеси к аэротенку, м,

bк = КкD′,

(24)

где: Кк=1,10…1,25;

D' – расчетный диаметр трубопровода, принимаемый при Dсв.а.>Dил - D'=Dсв.а., при Dсв.а.< Dил - D'=Dил.

17

Глубина канала подачи иловой смеси к аэротенку, м,

	h =	qил + q	+h ,	(25)
		3600Nbкvк
	к		2

здесь vк - скорость движения иловой смеси в канале, vк = 0,8…1,0 м/с. Ширина секционных каналов подачи иловой смеси, м,

bк.с. =	qил +q			.	(26)
	3600NN	h v
		c к	к

Ширина каналов подачи иловой смеси к коридорам аэротенка, м,

bк.к. =	qил + q			.	(27)
	3600NN	nh v
		с к	к

Диаметр трубопровода, отводящего иловую смесь от аэротенка в отстойники, м,

	Dотв =	4(1	+ ri )q	,	(28)
		3600Nvотв

где vотв – скорость движения иловой смеси в трубопроводе, принимаемая аналогично скорости движения сточной воды в магистральном трубопроводе ее подачи к аэротенкам.

18

Ширина канала, отводящего иловую смесь от аэротенка, м,

Вотв = КкDотв.

(29)

Глубина этого канала, м,

Нотв =	qил +q	+h2 ,	(30)
	3600Bотвvотв.к.

здесь vотв.к. – скорость движения иловой смеси в канале, vотв.к. = 0,8…1,0 м/с.

Ширина водосборного лотка, м,

bотв =	qил +q
	NNc Hотвvотв.к. .	(31)

При небольших расходах сточных вод аэротенки–вытеснители могут быть запроектированы как полнообъемные сооружения. В этом случае из их конструкции исключаются коридоры, а ширина секций определяется как ширина коридора по выражению (11). В остальном методика расчета аналогична представленной выше, соответственно, расчет основных параметров выполняется с использованием формул (1)– (12), (15) - (26), (28)–(31).

19

2.1.Расчет аэротенков–смесителей

Аэротенки–смесители представляют собой, как правило, полнообъемные сооружения, в которых порции поступающей сточной воды быстро перемешиваются со всей массой смеси жидкости с активным илом. Быстрое перемешивание позволяет равномерно распределить органические примеси и растворенный кислород, что, в свою очередь, обеспечивает работу сооружения при высоких нагрузках. Технологической и конструктивной особенностью данных аэротенков является наличие рассредоточенных впусков сточной воды и активного ила и рассредоточенного выпуска иловой смеси, расположенных вдоль противоположных продольных стен сооружения (секции) (рис. 3).

Продолжительность периода аэрации, ч,

	t =	Lo −Lt	,	(32)
		a (1−s)P
		i

где Р – удельная скорость окисления мг/(г . ч), определяемая по формуле:

P = Pmax

LtCo

1

.

(33)

L C

o

+ K

C

o

+ K

L

1+ϕa

t

l

o t

i

Объемы аэротенка и его секций определяется соответственно, по формулам (11) и (12) с учетом выражений (2) – (10).

			20
	А	Dв.р
					Б-Б
		Dв.ст.		bотв
	D		la		hк
					bк
	bк	Lк		Вотв
Б	Б			В	В
	Dил.с.	Bк.р.			В-В
		bил.р.
	А	A-A			Нотв
		h2
					bотв
Нотв		hк		hил.р.
	bотв		bк.р.	bил .р.
	ha	h1			H
		Вс
		Рис. 3 Расчетная схема секции аэротенка - смесителя