6.4 Расчет первичных радиальных отстойников.

К проектированию принимаем 4 радиальных первичных отстойника.

Определяем расчетный расход на один отстойник:

q=qmax ч/n (52)

где qmax ч- 3564 м³/ч – максимальный часовой расход;

n - 4 шт количество общего стока отстойников.

q=3564/4=891 м³/ч

Так как количество сточных вод, поступающих на очистные сооружения равно 58392 м³/сут, то принимаем радиальные отстойники.

При поступлении сточных вод с концентрацией по взвешенным веществам:

необходимо снизить их в первичном отстойнике до 100-150 мг/л, что обусловлено нормальной работой последующих сооружений биологической очистки.

Процент очистки от взвешенных веществ составляет:

₍₅₃₎

где Сq – допустимая конечная концентрация взвешенных веществ в осветленной воде, принимаем 100мг/л.

Определение гидравлической крупности:

, (54)

где Hset=Н-0,3=3,4-0,3=3,1 м - глубина проточной части в отстойнике;

Н=3,4 м при диаметре D=18,24,30м;

0,3- высота слоя осадка

tset - продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки и полученная в лабораторном цилиндре в слое:

=0,5;

tset=908 (СНиП 2.04.03-85)

n2=0,35 показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения.

В соответствии с расходом сточных вод и температуры необходимо производить уточнение гидравлической крупности для температуры t=10^оС:

₍₅₅₎

где - динамическая вязкость воды при соответствующих температурах в лабораторных и производственных условиях;

• - гидравлическая крупность частиц, мм/с.

Определение диаметра отстойника:

₍₅₆₎

_.

где kset= 0,45 - коэффициент использования объема проточной части отстойника;

n = 4 шт. - количество отстойников;

- турбулентная составляющая, определяется по формуле:

₍₅₇₎

где Vф – средняя скорость движения воды Vф=4,2мм/с;

_.

Принимаем диаметр D= 30м.

Определение скорости половины радиуса отстойника:

V=2∙qmax /n∙П∙Hset (58)

где qmax =0,99м3/с максимальный секундный расход общего стока;

Hset=3,1 м – глубина проточной части.

V=2∙0,99/4∙3,14∙30∙3,1=0,0017 м/с

Определение высоты отстойника:

Н=Нset+Н2+Н3 (59)

где Нset=3,1м – глубина проточной части отстойника;

Н2= 0,3м – высота зоны накопления осадка у внешней стенки отстойника;

Н3= 0,5м – возвышение борта отстойника над кромкой сборного кольцевого водослива.

Н=3,1+0,3+0,5=3,9м

7. Расчет сооружений биологической очистки сточных вод.

7.1 Расчет аэротенка - вытеснителя с регенератором.

Так как БПКполн=256,85мг/л превышает 150мг/л, то в соответствии с данными необходима регенерация активного ила. К расчету принимаются аэротенки - вытеснители с регенераторами.

Определение степени рециркуляции активного ила:

, (60)

Где аi - доза активного ила в аэротенке, принимается 3г/л;

Ji - иловый индекс, принимаем 100 см³/г.

Определение БПКполн сточных вод, поступающих в аэротенк - вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:

₍₆₁₎

где Len – БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;

Len=Lст∙(1-0,2)= 256,85∙(1-0,2)=187,48 мг/л

Lex = 44,73 мг/л – БПКполн очищенной воды;

Ri = 0,43 - степень рециркуляции активного ила.

Определение периода пребывания сточных вод в аэротенке:

₍₆₂₎

где аi = 3 г/л - доза активного ила в аэротенке;

Lex = 44,73 мг/л - БПКполн очищенной воды;

Lmix мг/л - БПКполн сточных вод, поступающих в аэротенк - вытеснитель с учетом разбавления циркуляционного активного ила.

Предварительный подсчет дозы активного ила в регенераторе:

₍₆₃₎

где а; = 3 г/л - доза активного ила в аэротенке;

Ri = 0,43 – степень рециркуляции активного ила.

Определение удельной скорости окисления:

₍₆₄₎

где = 85мг/г-ч - максимальная скорость окисления;

Lex – 44,73мг/л - БПКполн очищенной воды;

С0 = 2мг/л - концентрация растворенного кислорода в воде;

К1 = 33мг/л - константа, характеризующая свойства органических веществ;

К0 = 0,625 мгO2/л - константа, характеризующая влияние кислорода;

= 0,07 г/л - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила;

аr = 6,5 г/л - доза ила в регенераторе.

Определение продолжительности окисления загрязнений:

187,48 (65)

где s = 0,3 - зольность активного ила;

Определение продолжительности регенерации:

₍₆₆₎

где to ч - продолжительность окисления загрязнений;

tat ч - период пребывания сточных вод в аэротенке.

tr =4,39-1,44=2,95ч

Определение продолжительности пребывания сточных вод в системе аэротенк – регенератор:

t = (1 + Ri)∙tat+Ri-tr (67)

где Ri = 0,43 -степень рециркуляции активного ила;

tat ч - период пребывания сточных вод в аэротенке;

tr ч - продолжительность регенерации.

t =

Определение объема аэротенка:

₍₆₈₎

где qmax.m м /ч - максимальный часовой расход общего стока;

tat ч - период пребывания сточных вод в аэротенке;

Ri = 0,43 - степень рециркуляции активного ила.

Wat =

Определение объема регенерации:

₍₆₉₎

где tr ч - продолжительность регенерации;

qmax.m м /ч - максимальный часовой расход общего стока.

Wr=

Для уточнения илового индекса определяю среднюю дозу ила в системе аэротенк – регенератор:

₍₇₀₎

Определение нагрузки на активный ил:

₍₇₁₎

где аi = 4,57 г/л - доза ила, г/л; 187,48

tat - период аэрации, равен продолжительности пребывания в системе аэротенк – регенератор, tat=1,44 ч;

По таблице СНиП 2.04.03-85 для ила городских сточных вод при qi = 320,33 мг∙БПКполн /г∙сут, Ji = 70 см³ /г.

Эта величина отличается от принятой ранее Ji = 100 см³ /г. поэтому необходимо уточнить степень рециркуляции активного ила:

₍₇₂₎

Принимается Ri=0,26.Эта величина существенно отличается от рассчитанной в первом случае, поэтому требуется корректировка Lmix БПКпол с учетом рециркуляционного расхода и продолжительности пребывания сточных вод в аэротенке tat.

Определение БПКполн:

Определение периода пребывания сточных вод в аэротенке:

Доза ила в регенераторе:

Удельная скорость окисления:

Продолжительность окисления загрязнений:

Продолжительность регенерации:

tr =5,87-1,35=4,51 ч

Продолжительность пребывания сточных вод в системе аэротенк-регенератор:

t=(1+0,26)*1,36+0,26*4,51=2,88ч

Объем аэротенка:

Wat =1,36(1+0,26)6912=11844,4 м³

Объем регенератора:

Wr=4,51*0,26*6912=8105,01 м³

Средняя доза активного ила:

Нагрузка на активный ил:

При этой нагрузке иловой индекс Ji= 72см³/г, а степень рециркуляции Ri=0,28, что не существенно отличается от ранее определенного значения, поэтому дальнейшего пересчета аэротенка-вытеснителя не требуется.

Определение общего объема:

w = wat+wr (73)

где Wat=11844,4 м³ - объем аэротенка;

Wr = 8105,01 м³-объем регенератора.

W =11844,4+8105,01=19949,41м³

Определение процента регенерации:

₍₇₄₎

Так как процент регенерации равен 41%, принимаем четырехкоридорный аэротенк; 2 коридора отделяются под регенератор.

Определение размеров аэротенка:

По конструктивным соображениям размеры аэротенка принимаются:

Рабочая глубина аэротенка Hat - 4,4м,

Ширина коридора аэротенка В = 4,5м,

Длина аэротенка L = 66м,

Количество секций - 4шт.,

Фактическое время пребывания обрабатываемой сточной воды в системе аэротенк-регенератор составит:

tф=W/qmax m (75)

tф=19949,41/3=2,9 ч

Что не отличается от общего времени пребывания, рассчитанного ранее.

Определение прироста активного ила:

₍₇₆₎

где Ccdp = 171,76мг/л - концентрация взвешенных веществ, поступающих на очистку в первичные отстойники;

Kg - коэффициент прироста активного ила, принимается 0,3;

Len = 187,48мг/л – БПКполн поступающих сточных вод в аэротенк с учетом снижения при первичном отстаивании.

_{Р=0,8*171,76+0,3*155,44=184,04}