Сооружения биологической очистки сточных вод

40

Dл

D=2R

							dщ
	h3
			70
				h3			dp
H' H h1			bл

dвп

h2
hп	dтр
	dос
	d'п
	Dп=2R

h'л

hв

hл

dтр

hp

hос

Рис.6 Расчетная схема радиального отстойника

41

L

l2

l1

Lp

h2

Hл

hл

hщ1

hщ2

h'

H'л

H

h1

H'

h'2

h2

hп

h''2

i=0,005

β

lп

lп

dос

bл

b'л

bк

b (B)

b'к

Рис. 7 Расчетная схема секции сблокированного горизонтального отстойника (отдельностоящего горизонтального отстойника)

42

Ширина секции (отстойника), м,

b =	q(1 + ri )		,	(91)
	3,6N	h v
		о 1

где: No – количество рабочих секций (отстойников), принимаемое не менее двух;

v – скорость движения иловой смеси в рабочей части отстойника, v = 5…10 мм/с.

Примечание: Ширина секции отстойника (отдельностоящего отстойника) должна равняться (2…5) h1. Если это условие не выполняется, то следует скорректировать количество рабочих секций (отстойников).

Общая ширина отстойника (суммарная ширина отдельностойщих отстойников), м,

B = N0b.

(92)

Длина рабочей части отстойника, м,

L	p	=	F1	.	(93)
			B

Полная длина отстойника, м,

L = Lp +l1 +l2 ,

(94)

где: l1 – расстояние от распределительного лотка до полупогружного щита на входе в отстойник, l1=0,5…0,7 м;

43

l2 – расстояние от полупогружного щита на выходе из отстойника до водосборного лотка, l2=0,3…0,5 м.

Глубины погружения полупогружных щитов, м,
hщ1 = Kщ1h1,	(95)
hщ2 = Kщ2h2 ,	(96)

здесь: Кщ1=0,2…0,4; Кщ2=0,1…0,2.

Полная глубина отстойника определяется по формуле (64). При этом глубину осадочной части следует рассчитывать с использованием выражения (85), принимая увеличение глубины осадочной части у приямка, м,

h2′′ = (L − Lп )i,

(97)

где: Lп – длина верхнего основания приямка, м,

i – уклон днища отстойника в сторону приямка, i=0,005…0,05. Длина верхнего основания приямка, м,

Lп = 0,05L.

(98)

Длина нижнего основания приямка, м,

lп = Кпdос ,

(99)

44

при чем: Кп=1,1…1,25;

dос – диаметр трубопровода для удаления осадка, определяемый по формуле (61).

Глубина приямка, м,

h	=	Lп −lп	tgβ,	(100)
п		2

здесь: β - угол наклоны стенок приямка, β = 50…550.

Полная глубина отстойника с учетом приямка принимается в соответствии с выражением (87).

Ширина распределительного лотка и глубина иловой смеси в нем,

м,

	bл = hл =	q(1	+ ri )	,	(101)
		N0vл 3600

где: vл – скорость движения иловой смеси в лотке, vл = 0,4…1,0 м/с. Ширина водосборного лотка и глубина воды в нем, м,

	b′л = h′л =	q		.	(102)
		N0vл	3600

Глубины распределительного и водосборного лотков, соответственно, м,

	45
Нл	= hл + h3 ,		(103)
′	′	,	(104)
Нл = hл + h3

Диаметры трубопроводов подачи иловой смеси и отвода избыточного и возвратного активных илов и трубопроводов, отводящих осветленную сточную воду, а так же соответствующих коллекторов определяется по формулам (69) - (77) с учетом выражений (59) и (60).

Ширина канала, подводящего иловую смесь к секциям отстойника (отдельностоящим отстойникам), м,

bк = Кпdтр.

(105)

Глубина иловой смеси в этом канале, м,

h	=	q(1+ ri )		.	(106)
		3600N0v
к			л

Глубина канала, м,

Hк = hк + h3.

(107)

Ширина водосборного канала, м,

bк′ = Кпdотв.

(108)

46

Глубина воды в указанном канале и его глубина, соответственно, м,

hк′	=	q	,	(109)
		3600N0vк
Hк′	= hк′ + h3 ,			(110)

где: vк - скорость движения воды в канале, vк = 0,8…1,0 м/с.

1.5.Сблокированные сооружения

При небольших расходах и не высокой степени загрязненности сточных вод часто применяются сблокированные сооружения – аэротенки– отстойники, представляющие собой единое сооружение, в котором выделяются зоны аэрации и зоны отстаивания. Каждая из этих зон, по сути, представляет собой самостоятельное сооружение. Такой подход позволяет значительно уменьшить затраты на строительство, в первую очередь, за счет сокращения протяженности трубопроводов и других коммуникаций, а так же обеспечить более компактное размещение очистных сооружений.

Конструкции сблокированных сооружений достаточно разнообразны. Хотя, при этом, имеются определенные закономерности их проектирования. Так, например, аэротенки–вытеснители блокируют с горизонтальными отстойниками, а аэротенки–смесители – с вертикальными или радикальными. В последнем случае аэротенки–

47

отстойники, как правило, выполняются полнообъемными и имеют круглую форму в плане.

Кроме того, возможны три основных варианта взаимного расположения зон аэрации и зон отстаивания:

- аэротенки–отстойники с центрально расположенной зоной аэрации и периферийной зоной отстаивания;

-аэротенки–отстойники с центрально расположенной зоной отстаивания и периферийной зоной аэрации;

-аэротенки–отстойники промежуточного типа, характеризующиеся смежным расположением зон аэрации и зон отстаивания.

В указанных вариантах могут быть использованы различные способы подачи, распределения и перемешивания сточных вод и активного ила. Все это определяет характерные особенности конструкции и режимы работы сооружений.

В любом случае при расчете аэротенков–отстойников сохраняются главные закономерности, регламентирующие ход технологического процесса очистки сточных вод, что позволяет использовать основные из указанных выше формул для определения технологических характеристик сооружения. Например, продолжительность аэрации, доза активного ила, необходимая площадь отстойной зоны и др. При этом необходимо учитывать конкретные конструктивные особенности зон аэрации и зон отстаивания и их сочетания.

1.6.Система аэрации

Ваэротенках допускается использовать пневматические, механические и пневматические системы аэрации. При этом в качестве аэраторов для пневматических систем могут быть применены:

48

-при мелкопузырчатой аэрации: пористые керамические и пластмассовые материалы (фильтросные платины, трубы, диффузоры) и синтетические ткани;

-при среднепузырчатой аэрации: щелевые и дырчатые трубы;

-при крупнопузырчатой аэрации: трубы с открытыми концами;

Особых требований ограничивающих область применения той или иной системы аэрации нет. Однако рекомендуется оснащать аэротенки:

-пневматическими системами аэрации - при не высоких концентрациях взвешенных веществ (до 500 мг/л) в очищаемых сточных водах, а также при очистке агрессивных стоков;

-механическими системами аэрации - при очистке не агрессивных стоков с высоким сооружением взвеси;

-пневмомеханическими системами аэрации - когда применение других типов систем не целесообразно, при соответствующем техникоэкономическом обосновании.

1.6.1. Пневматическая система аэрации

Удельный расход воздуха на 1 м3 очищаемой сточной воды, м3/м3, определяется по формуле:

	Qв. уд. =	z(L0 − Lt )			,
		K1K2n1n2	(Cp −C)			(111)

где: z – удельный расход кислорода на снятие 1 мг БПКполн, принимаемый: при полной минерализации органических веществ (до Lt = 5…6 мг/л) – 2,2 мг/мг; при полной биохимической очистке (до Lt = 15…20 мг/л) – 1,1

49

мг/мг; при не полной (частичной) биохимической очистке (до Lt > 20 мг/л)

– 0,9 мг/мг;

К1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора: для мелкопузырчатой аэрации принимается в зависимости от отношения площади аэрируемой зоны к площади аэротенка (f/F) по табл. 4; для среднепузырчатой и низконапорной аэрации – 0,75;

К2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha и определяемый по табл. 5;

n1 – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод;

n2 – коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85; при наличии в стоках СПАВ – в зависимости от величины (f/F) по табл.6; для производственных сточных вод – по опытным данным, а при их отсутствии допускается принимать n2 = 0,7;

Ср – растворимость кислорода в воде мг/л; С – средняя концентрация кислорода в аэротенке, мг/л; в первом

приближении допускается принимать С=2 мг/л и необходимо уточнять на основе технико-экономических расчетов с учетом выражений (32) и (33).

Таблица 4 Значения коэффициента, учитывающего тип аэратора, и максимальной

интенсивности аэрации

	f/F	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,75	1
	K1	1,34	1,47	1,68	1,89	1,94	2	2,13	2,3
	Jmax,	5	10	20	30	40	50	75	100
	м3/(м2.ч)