3.1. Биологические пруды с естественной аэрацией

Необходимый объем, м³, пруда и отдельных его ступеней определяется исходя из расхода очищаемых сточных вод и времени их пребывания в сооружении и его элементах, соответственно:

(159)

где, t– время пребывания сточных вод в пруде или его ступени, сут.;

Q– суточный расход сточных вод, м³/сут.

Время пребывания стока в первых и последней ступенях биологического пруда, сут.:

(160)

(161)

здесь: К и К' – коэффициенты использования объема, соответственно каждой из первых ступеней и последней ступени, определяемые в зависимости от отношения длины пруда к его ширине (табл. 16);

К₁и К'₁– константы скорости потребления кислорода для первых и последних ступеней пруда, соответственно. Для производственных стоков устанавливаются экспериментально, для городских и близким к ним по составу производственных сточных вод при отсутствии экспериментальных данных для первых ступеней пруда можно принимать К₁ = 0,1 сут^-1, а для последней ступени К'₁ = 0,07 сут^-1 (при температуре воды 20⁰С). Для прудов доочистки сточных вод следует принимать:

для 1-й ступени – К₁ = 0,07 сут^-1;

для 2-й ступени – К₁ = 0,06 сут^-1;

для остальных ступеней – К₁(К'₁) = 0,06 сут^-1;

L^I₀– БПК_полн воды, поступающей в рассматриваемую ступень, мг/л;

L^II₀– то же, для последней ступени, мг/л;

L^I_t– БПК_полнводы, выходящей из рассматриваемой ступени, мг/л;

L^II_t– то же, для последней ступени, мг/л;

L_B– остаточная величина БПК_полночищенных сточных вод, обусловленная внутриводоемными процессами и принимаемая летом 2…3 мг/л (для цветущих прудов – до 5 мг/л), зимой – 1…2 мг/л.

Таблица 16

Коэффициенты использования объема ступеней биологического пруда

	Искусственные биологические пруды с отношением длины к ширине		Биологические пруды на основе естественных водоемов (озер, запруд и т.д.)
	20 : 1	1 : 1…3 : 1
Коэффициент использования объема	0,8…0,9	0,35	0,35

Примечание. Для промежуточных случаев коэффициент использования объема определяется интерполяцией.

Если температура сточных вод отлична от 20 ⁰С, то величины констант скорости потребления кислорода следует скорректировать по формулам:

- при температуре воды 5…30 ⁰С:

(162)

• при температуре воды 0…5 ⁰С:

(163)

где: К₁– значение константы скорости потребления кислорода при температуре воды 20⁰С, сут^-1;

Т – температура сточных вод, ⁰С.

Тогда расчет времени пребывания сточных вод в ступенях биопруда по выражениям (160) и (161) производится с учетом скорректированных значений указанных констант.

Время пребывания сточных вод в биологическом пруде, сут,

(164)

при чем, N– число ступеней очистки сточных вод в биопруде.

Общая площадь зеркала воды пруда, м², по условиям аэрации:

(165)

здесь: С_Т– растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и давления мг/л, (табл.7);

С_t– концентрация кислорода, которую необходимо поддерживать в воде, выходящей из пруда, мг/л;

r_a– величина атмосферной аэрации при дефиците кислорода, равном единице,r_a=3…4 г/(м^{2 .} сут).

Общая площадь пруда, м², по производительности:

(166)

где: V– объем пруда, м³;

Н – расчетная глубина пруда, м.

Примечание: Общая площадь пруда должна быть не менее общей площади зеркала воды пруда определенной по условию аэрации. Поэтому, если площадь сооружения по производительности по формуле (166) получилось меньше означенной величины, то в качестве общей площади пруда следует принимать последнюю.

Расчетная глубина пруда, м,

(167)

Примечание: Расчетная глубина пруда, вычисленная по формуле (167) не должна превышать значений этого параметра, приведенных в табл. 17. Если это условие не выполняется, следует принимать глубину пруда равной табличному значению.