Сооружения биологической очистки сточных вод

50

Таблица 5 Значения коэффициента, зависящего от глубины погружения аэратора, и

минимальной интенсивности аэрации

							1
	ha.м	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9		3	4	5	6
							1
	K2	0,4	0,46	0,6	0,8	0,9		2,08	2,52	2,92	3,3
	Jmin,	48	42	38	32	28	24	4	3,5	3	2,5
	м3/(м2.ч)

Таблица 6 Значения коэффициента качества городских сточных вод при наличии в

них СПАВ

f/F	0,05	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,75	1
n2	0,59	0,59	0,64	0,66	0,72	0,77	0,88	0,99

Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод

n1 =1 + 0,02(T − 20),

(112)

здесь Т – среднемесячная температура сточных вод за летний период, 0С. Растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л,

					h	a
	С	р	= 1	+			С	Т	,	(113)
					20,6

51

при чем, СT – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры при атмосферном давлении (табл. 7), мг/л.

Таблица 7 Растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры при

атмосферном давлении

	Концентрация	14,35	14,25	13,83	13,49	13,13	12,79	12,46	12,14	11,84
	О2 мг/л
	Температура	0	1	2	3	4	5	6	7	8
	воды, С
	Концентрация	11,55	11,27	11,00	10,75	10,50	10,23	10,03	9,82	9,61
	О2 мг/л
	Температура	9	10	11	12	13	14	15	16	17
	воды, С
	Концентрация	9,40	9,21	9,02	8,84	8,67	8,50	8,33	8,18	8,02
	О2, мг/л
	Температура	18	19	20	21	22	23	24	25	26
	воды, С
	Концентрация	7,87	7,72	7,58	7,44
	О2, мг/л
	Температура	27	28	29	30
	воды, С

Интенсивность аэрации, м3/(м2.ч),

J =	QВ. удh1	.
	t′р		(114)

52

Примечание. Если расчетная интенсивность аэрации выше максимальной для принятого значения К1 (табл. 4), необходимо увеличить площадь аэрируемой зоны; а если меньше минимальной для принятого К2

– следует увеличить ее и принять равной Jmin (табл.5).

Расход воздуха на аэрацию одного коридора аэротенка, м3/4,

			f
Q		= J		L		b.	(115)
	В.К		F		к

С учетом схемы аэротенка, количества коридоров и секций в нем, а также количества аэротенков, расходы воздуха на аэрацию секции, аэротенка и общий расход воздуха, м3/ч, будут равны, соответственно:

QВ.c. = QВ.К.n,	(116)
Qa =QB.C. Nc ,	(117)
QB = QB.C. N.	(118)

Диаметры воздуховодов, м, соответственно, общего, распределительных для аэротенка и секций, а также воздушных стояков:

	DВ =	4QB	,	(119)
		3600πvB

	DB.a. =	4Qa	,	(120)
		3600πvB

		53
	DB.p. =		4QB.к.	,	(121)
			3600πvB
	DB.ст. =		4QВ.к.	,	(122)
		3600πvBnB.ст.

здесь: vВ – скорость движения воздуха в воздуховоде (воздушном стояке), равная 10…15 м/с (для трубопроводов малых диаметров vB = 4…5 м/с); nB.ст. – количество воздушных стояков в коридоре аэротенка:

nВ.ст. =	Lк	,
	(123)
	lВ.ст.

при этом, lB.ст. – расстояние между воздушными стояками, принимаемое

20…30 м.

Количество и размеры аэраторов при мелкопузырчатой аэрации определяется в зависимости от их типа и материала изготовления по удельной пропускной способности, которая, например, для керамических фильтросов составляет 20…25 м3/м2 .ч.

При среднепузырчатой аэрации диаметр и количество аэраторов в каждом коридоре аэротенка принимаются равными, соответственно, диаметру и количеству воздушных стояков.

Длина аэраторов, м, в этом случае

		f
la	= lB.ст		.	(124)
		F

54

Количество выходных щелей или отверстии в аэраторе

	n	0	=	F0	,	(125)
				f0

где: F0 – суммарная площадь щелей или отверстий, м2; f0 – площадь одной щели или одного отверстия, м2.

Суммарная площадь выходных щелей или отверстий, м2,

	F0 =	QB.к.	,	(126)
		3600nB.ст.v0

при чем, v0 – скорость выхода воздушной струи из аэратора, v0 = 5…10 м/с. В зависимости от конструкции аэратора среднепузырчатой аэрации следует определить количество рядов щелей или отверстий в устройстве и расстояние между ними. Так, например, в случае дырчатого трубчатого аэратора расстояние между центрами выходных отверстий, м, и

количество рядов этих отверстий будут равны:

l0 =		nо.рla		,			(127)
			n0		/ 2)
nо. р.	=		(πDВ.cт			,	(128)
			2d0
здесь: d0 – диаметр выходных	отверстий				аэратора,		d0 = 3…4 мм =
= 0,003…0,004 м.

55

Количество аэраторов при крупнопузырчатой аэрации определяется исходя из скорости выхода воздушной струи из аэратора и диаметра трубы (как правило, диаметр трубы равен 50 мм).

Необходимый напор воздуходувок, м, рассчитывается с учетом выбранной схемы воздуховодов по формуле:

Нобщ = hтр + hм + hф + h1 ,

(129)

где: hтр – потери напора по длине воздуховодов от воздуходувки до наиболее удаленного стояка, м;

hм – потери напора на местные сопротивления в воздуховодах, м;

hф – потери напора в аэротенках, принимаемые при мелкопузырчатой аэрации – не более 0,7 м, при среднепузырчатой аэрации – 0,15 м, при крупнопузырчатой аэрации – 0,015…0,05 м.

Потери напора по длине воздуховодов, м,

hтр =ilтрαtαp ,

(130)

здесь: i – удельные потери напора на единицу длины воздуховода при температуре воздуха 20 0С и давлении 0,1 МПа, м/м, принимаются по табл.8;

lтр – длина воздуховода, м;

αt – температурная поправка, определяемая по табл. 9 в зависимости от расчетной температуры воздуха;

αр – поправка, учитывающая изменение давления воздуха, принимаемая по табл. 9, в зависимости от рабочего давления воздуха.

56

Таблица 8 Удельные потери напора на единицу длины воздуховода при температуре 20 0С и давлении 0,1 МПа

Диаметр				Потери напора l, мм
воздуховода, мм	0,056
		0,10	0,17	0,.25	0,37	0,55	1	1,7
50	0,002/1,2	0,003/1,6	0,004/2	0,005/2,5	0,006/3	0,007/3,5	0,01/5	0,013/7
100	0,014/1,8	0,019/2,5	0,025/3	0,031/4	0,038/4,5	0,046/6	0,063/8	0,084/10
150	0,042/2,25	0,057/3	0,074/4	0,92/5	0,112/6	0,136/8	0,188/10	0,248/14
200	0,09/2,75	0,122/4	0,16/5	0,198/6	0б242/8	0,296/9	0,404/12	0,54/16
250	0,156/3	0,22/4,5	0,285/6	0,35/7	0,435/9,9	0,525/10	0,73/14	0,835/20
300	0,264/3,5	0,357/5	0,474/7	0,582/8	0,71/10	0,878/12	1,2/16
350	0,395/4	0,542/6	0,703/7	0,875/9	1,08/12	1,31/14	1,8/18
400	0,57/4,5	0,775/6	1,03/8	1,25/10	1,53/12	1,89/14	2,57/20
450	0,78/5	1,07/7	1,39/9	1,72/10	2,12/14	2,58/16
500	1,02/5	1,38/7	1,84/9	2,26/12	2,76/14	3,34/18
600	1,67/6	2,29/8	2,98/10	3,63/12	4,5/16	5,53/20
700	2,5/7	3,37/9	4,5/12	5,52/14	6,7/18
800	3,62/7	4,89/10	6,4/12	7,85/16	9,7/20
900	4,87/8	6,6/10	8,75/14	10,8/16
1000	6,5/8	8,9/12	11,7/14	14,3/18

Примечание. Для каждого диаметра в числителе указан расход воздуха, м3/с; в знаменателе – скорость, м/с.

57

Таблица 9 Поправки на изменение температуры и давления воздуха

Температура, Т1, 0С	αt			Давление Р, МПа				αр
-20	1,13					0,1		1
-15	1,1					0,11		1,085
-10	1,09					0,12		1,17
-5	1,08					0,13		1,25
0	1,07					0,14		1,33
+5	1,05					0,15		1,41
+10	1,03					0,16		1,49
+15	1,02					0,17		1,57
+20	1					0,18		1,65
+30	0,98					0,19		1,73
+40	0,95					0,2		1,81
Потери напора на местные сопротивления, м,
	h	м	=ζ	vB	2	ρα α	,	(131)
				2g		p t

при чем: ζ - коэффициент зависящий от вида местного сопротивления, принимается по табл. 10;

ρ - плотность воздуха при расчетной температуре, кг/ м3. Плотность воздуха при расчетной температуре, кг/м3,

ρ =	1,293Р 273 ,		(132)
	0,1(273 +ТВ )

где: Р – давление воздуха, МПа; ТВ – температура воздуха, 0С.

Полное давление воздуха, МПа,

Рп =0,1 + 0,1Нобщ.

(133)

58

Таблица 10

Значение коэффициента местного сопротивления

Вид местных сопротивлений	Условные обозначения										ζ
Вход в трубу											0,5
Выход из трубы											1
Колено 900:											0,3
закругленное
прямое											1,1
Переход											0,08
Тройники:
на проход											0,1
на ответвление											1,5
в противоток											3
закругленный											1,5
с плавным ответвлением											0,7
с плавным ответвлением на											0,18
проход
											0,1
Задвижка

59

По полученным значениям общего расхода и полного давления воздуха подбираются марка воздуходувок и их количество. Для этого, например, можно воспользоваться данными табл. 11.

Таблица 11

Технические характеристики воздуходувок

Тип	Производительность,	Давление, МПа	Мощность
	тыс. м3/ч		двигателя, кВт
ТВ-25-1,1	1,5	0,111	10
ТВ-42-1,4	2,5	0,14	46
ТВ-50-1,6	3,6	0,16	71
ТВ-50-1,9	3,6	0,195	130
ТВ-80-1,2	6	0,12	48
ТВ-80-1,4	6	0,142	89
ТВ-80-1,6	6	0,163	135
ТВ-80-1,8	6	0,177	155
ТВ-100-1,12	6	0,112	30
ТВ-150-1,12	9	0,112	40
ТВ-175-1,6	10	0,163	210
ТВ-200-1,12	12	0,114	59
ТВ-200-1,25	12	0,125	120
ТВ-200-1,4	12	0,14	172
ТВ-300-1,6	18	0,16	350
ТВ-350-1,06	21	0,106	42
ТВ-500-1,08	30	0,109	115
ТВ-600-1,1	36	0,11	200