1.6.2. Механические аэраторы

Расчет систем аэрации с использованием механических аэраторов, как правило, сводиться к определению необходимого количества промышленно выпускаемых аэраторов по формуле:

(134)

где: V– объем сооружения, в котором устанавливаются аэраторы, м³;

t– продолжительность пребывания сточной воды в сооружении, ч;

Q_a– производительность аэратора по кислороду (окислительная мощность), кг/ч, принимаемая по паспортным данным аэратора, в частности, для поверхностных дисковых аэраторов можно использовать данные таблицы 12.

В случае необходимости создания специального не выпускаемого промышленно аэратора используются различные методики расчета соответственно предполагаемому его типу. Например, для расчета дискового аэратора (рис.8) можно применить следующую методику.

Диаметр аэратора, м,

(135)

Количество лопастей

(136)

Таблица 12

Основные характеристики аэратора поверхностного типа

Диаметр аэратора, м	Частота вращения		Число лопастей, шт.	Размеры лопасти, см		Мощность (нетто), потребляемая аэратором, кВт	Окислительная способность, кг/сут
	мин^-1	м/с		высота	длина
0,5 0,7 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5	133 95 67 48 38 32 27 24 22 21	3,5 3,5 3,5 3,75 3,95 4,25 4,5 4,6 4,76 4,95	6 8 12 16 18 18 24 24 24 24	14 14 13 14 15 18 17 18 20 22	17 20 21 25 30 37 35 40 47 52	1,2 2,4 3,4 7,5 11,8 18,1 26,5 38,5 52,5 75	80 170 230 550 800 1250 1860 2600 3500 4900

Длина лопасти, м,

(137)

Высота лопасти, м,

(138)

Здесь: t_л– время пробегания лопастного пути, равного расстоянию между лопастями (время поворота лопасти на угол, равный углу между лопастями), с, определяемое по формуле

(139)

при чем, n₀– частота вращения аэратора, с^-1;

h_п– глубина погружения диска, принимаемого 0,08…0,10 м.

Частота вращения аэратора, с^-1, задается исходя из условия, что окружающая скорость вращенияv_окрравна 3,5…4,5 м/с, т.е.

(140)

Статический напор аэратора, м,

(141)

где: К_аэр– коэффициент использования боковой поверхности аэратора;

 - угловая скорость вращения аэратора, рад/с;

r _аэр– радиус диска, равныйd_аэр /2, м;

r_вн – внутренний радиус диска, принимаемыйr_аэр -l_л, м;

К_л– коэффициент учета числа лопастей.

Коэффициент использования боковой поверхности аэратора

(142)

при этом, V₀– скорость подъема воды в аэраторе, м/с;

(143)

Угловая скорость вращения аэратора, рад/с,

(144)

Коэффициент учета числа лопастей

(145)

Правильность выбора частоты вращения аэратора проверяется условием

(146)

Если это условие не выполняется, следует изменить n₀и повторить расчет приведенных выше характеристик аэратора.

Расход жидкости, перекачиваемой аэратором, м³/с.

(147)

Мощность, потребляемая аэратором, кВт,

(148)

здесь: - плотность сточной воды,=1 т/м³.

Окислительная способность аэратора, кг/ч,

(149)

Зона, обслуживаемая одним аэратором, принимается как квадрат со стороной l_аэр, исходя из условия обеспечения придонной скорости движения воды (на высоте 0,2 м от дна), равной 0,35 м/с. При этом,

(150)

где: К_э– эмпирический коэффициент, К_э=1,14;

v_абс– абсолютная скорость выхода жидкости из аэратора, м/с.

v_х– поверхностная скорость движения воды, м/с.

Абсолютная скорость выхода воды из аэратора, м/с,

(151)

здесь: v_r– радиальная скорость выхода жидкости из аэратора, м/с,

(152)

при чем, v_н– скорость вращения в начале лопасти, м/с,

(153)

Поверхностная скорость движения воды, м/с,

(154)

Количество аэраторов, необходимых к установке в аэротенке (или другом сооружении), в соответствии с их окислительной мощностью определяется по формуле (134), а их число по условию обеспечения перемешивания иловой смеси

(155)

где, F– площадь сооружения, оснащаемого аэраторами, м².

Оптимальным условием работы аэраторов будет

(156)