Расчет первичных отстойников

Расчет отстойников производим на максимально часовой расход сточных вод – 3833,2м³/ч (табл. 8.1). Расчетное значение гидравлической крупности u_0, мм/с определяют по формуле [1]:

 

 ,                                           (8.9)

 

где: H_set - глубина проточной части в отстойнике, м

K_set - коэффициент использования проточной части отстойника

[1, п. 6.61];

t_set -продолжительность отстаивания, с, соответствующая заданному эффекту очистки полученная в лабораторном цилиндре в слое h₁, для городских сточных вод [1, табл. 30].

n ₂ - показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения, для городских сточных вод [1, черт.2].

Производительность одного отстойника [1]:

 

g_set=2,8 К_set (D_set²- d_en²) (u₀ - v_tb),(8.10)                     (8.10)

 

Диаметр отстойника D_set равен:

 

D_set=(d_en² +(q_set /(n 2,8 К_set  (u₀ - v_tb)^1/2,               (8.11)

 

где: n- число отстойников

D_set – диаметр отстойника, м

d_en - диаметр выпускного устройства, м (диаметр центральной трубы);

q_set – максимальный часовой приток сточных вод, м³/ч;

V_tb – турбулентная составляющая скорости, мм/с, принимаемая

[1, табл. 32] в зависимости от скорости потока в отстойнике V_w.

Фактическая продолжительность отстаивания

 

                                       (8.12)

 

Количество осадка, задерживаемого в отстойниках

 

                                   (8.13)

 

где: C_en, C_ex - соответственно концентрации взвешенных веществ в поступающей и осветленной воде, мг/л;

P - влажность осадка, %, P = 95%;

γ - плотность осадка, т/см³, γ = 1 т/м³.

 

Расчет аэротенков

В виду отсутствия залповых поступлений токсичных органических веществ к расчету принимаем аэротенки-вытеснители, работающие на полную биологическую очистку.

К расчету принимаем аэротенк-вытеснитель без регенератора

Расчет ведется в следующей последовательности [11]:

1. Исходя из опыта эксплуатации аналогичных сооружений задаемся иловым индексом I = 100 см³/г и дозой ила а = 3 г/л;

2.Определяем степень рециркуляции активного ила

 

 ,                                                            (8.14)

 

где: а - доза ила, г/л;

I – иловый индекс, см³/г.

Рассчитываем БПК_полн (L_mix) сточной воды, поступающей в аэротенк- вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:

 

 ,                                         (8.15)         

где: L_en – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании) мг/л;

L_ex – БПК_полн очищенной воды, мг/л.

3. Определяем период аэрации:

 

(8.16)

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, 0,07 [1, табл. 40];

a – доза ила г/л;

p_max – максимальная скорость окисления, 85 мг БПК/ (г ч) [1, табл. 40];

C_o – концентрация растворенного кислорода, 2 мг/л;

s – зольность ила, 0,3 [1, табл. 40];

K_o – константа, характеризующая влияние кислорода, 0,625 [1, табл. 40];

K_l – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ,  33мг БПК/л [1, табл. 40];

K_p – коэффициент учитывающий влияние продольного перемешивания K_p = 1,5 при биологической очистке до L_ex = 15 мг/л

4. Рассчитываем нагрузку на активный ил (q _i):

 

,                                  (8.17)

 

5. По [1, табл. 41] для q_i уточняем иловый индекс равен I см³/г.

Определяем степень рециркуляции:

 

,                                                            (8.18)

 

Если R >R1 произведенный расчет в коррективах не нуждается.

6. Определяем объем аэротенка:

 

W_at= t_at ∙ (1+ R) ∙ q_w,                                                 (8.19)

 

где: q_w – максимальный часовой расход сточных вод, м³/ч

7. Принимаем количество аэротенков N, тогда объем одного аэротенка равен

 

,                                                                        (8.20)

 

8. Определяем длину аэротенка, принимая аэротенк с параметрами [11]:

n – количество коридоров

Н – рабочая глубина

В – ширина коридора

 

,                                                          (8.21)

 

9. Рабочий объем аэротенка

 

W= B n H L, м³ ,                                                      (8.22)

 

10.Определяем прирост активного ила:

 

,                             (8.23)

 

11. Рассчитываем удельный расход воздуха:

 

,                   (8.24)

 

где: q ₀ – удельный расход кислорода воздуха, 1,1мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый при очистке до БПК_полн = 15 – 20 мг/г [1];

K ₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимается в зависимости от отношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка

 

f_az/f_at = b/B,

 

где b – ширина зоны аэрации в коридоре аэротенка, равна 0,9 м (принимаем в качестве аэраторов керамические фильтросные пластины 0,3 ∙0,3м при числе рядов фильтросных пластин в коридоре -3), тогда  f_az/f_at = 0,9/4,5 = 0,2 по

[1, табл. 42] находим, что   K ₁ = 1,68;

K ₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов h_a

[1, табл. 43];

K _Т – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

 

K _Т  = 1 + 0,02(Т _w – 20),                                            (8.25)

 

где: Т _w – среднемесячная температура воды за летний период18⁰С;

 

K _Т = 1 + 0,02(18 – 20) = 0,96;                                          (8.26)

 

K ₃ – коэффициент качества воды, K ₃ = 0,68;

С_а – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л

 

,                                              (8.27)

 

где: С_Т – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимается по справочным данным (С_Т = 9,4 мг/л при Т _w = 18 ⁰С) [11]

С_о – средняя концентрация кислорода в аэротенке, 2 мг/л

12. Определяем интенсивность аэрации I, м³/ (м² ч)

 

,                                                            (8.28)

 

где: H_at – рабочая глубина аэротенка м;

t_at – период аэрации, ч.

Необходимо обеспечение условия   I_min < I < I_max [1,табл. 42, табл. 43].

Общий расход воздуха:

Q_возд = q _air q_w, м³/ч                                        (8.29)