180,94 т/ч Вода – 5743,06 т/ч Микроор. – 23,06 т/ч
Рециркуляционный активный ил 211,1210,26 т/ч 0,84т/ч
ПО – первичный отстойник Уплотненный илАС – аэротенк – смеситель на утилизацию
ВО – вторичный отстойник 30,16 т/ч
РАИ – резервуар активного ила
ИУ – илоуплотнитель
Схема3. – Материального массового баланса на стадии биологической очистки сточных вод.
3.2. Технологический расчет основного аппарата и подбор вспомогательного оборудования.
Исходные данные:
Мощность, м3/сутки 230000
Число работы установки в год, дней 365
Сточные воды – это смесь промышленных и хозфекальных сточных вод, т.е. они, характеризуются колебанием расхода, состава и количества загрязнений. Учитывая эти факторы, выбираем аэротенк – смеситель, так как он характеризуется равномерной подачей по всей длине сооружения исходной воды и активного ила, а также равномерным отводом ила.
Использование аэротенка – смесителя – оптимальный вариант для очистки сточных вод со значительной долей промышленных стоков.
Определим период аэрации в аэротенке по формуле:(3)
L en – L ex
t atmАи(1-З)Р
где: t atm – период аэрации, ч;
L en – БПК полн., поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
L ex – БПК полн., очищенной воды, мг/л;
А и – доза ила, г/л;
З – зольность ила;
Р – удельная скорость окисления, мг БПК полн. На 1г беззольного вещества ила в 1час, определим по формуле:(4)
L ex · C0 1
Р = Р max · ·L ex · C0 + K1 · C0 + K0 · L ex 1 + φ А и
где: Р max – максимальная скорость окисления, мг/(г · ч);
C0 – концентрация растворенного кислорода, мг/л;
K1 – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ;
K0 – константа, характеризующая влияние кислорода;
φ – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила
Таблица 10.
Сточные воды | Р max, мг/(г · ч) | K1, мг БПК полн /л | K0, мг О2 /л | φ, л/г | З |
Городские | 85 | 33 | 0,625 | 0,07 | 0,3 |
Рассмотрим:
Р max = 85 мг/(г · ч) [Табл. 10]
C0 = 2 мг/л [15]
K1 = 33 [Табл. 10]
K0 = 0,625 [Табл. 10]
φ = 0,07 [Табл. 10]
L en = 152,15 мг/л [Табл. 7]
L ex = 43,23 мг/л [Табл. 7]
А и = 3 г/л [15]
Находим по формуле (4):
43,23 · 2 1
Р = 85 · · = 3443,23 · 2 + 33 · 2 + 0,625 · 43,23 1 + 0,07 · 3
Рассмотрим:
L en = 152,15 мг/л [Табл. 7]
L ex = 43,23 мг/л [Табл. 7]
А и = 3 г/л [15]
З = 0,3 [Табл. 10]
Р = 34 [Формула 4]
Находим по формуле (3):
152,15 – 43,23
t atm = = 1,52 ч3 · (1 – 0,3) · 34
Степень рециркуляции активного ила в аэротенках определим по формуле:(5)
А и
R =1000/J и - А и
где: А и – доза ила в аэротенке, г/л;
J и– иловый индекс, см3/г;
Рассмотрим:
А и = 3 г/л [15]
J и = 130 см3/г [15]
Находим по формуле (5):
3
Rи = = 0,64 = 64%1000/130 - 3
Находим нагрузку на ил по формуле:(6)
24 · (L en – L ex)
q1 =А и · (1 - З) t atm
где: t atm – период аэрации, ч;
L en – БПК полн., поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
L ex – БПК полн., очищенной воды, мг/л;
А и – доза ила, г/л;
З – зольность ила;
Рассмотрим:
t atm =1,52ч [Формула 3]
L en = 152,15 мг/л [Табл. 7]
L ex = 43,23 мг/л [Табл.7]
А и = 3 г/л [15]
З = 0,3 [Табл. 10]
Находим по формуле (6):
24 · (152,15 – 43,23)
q1 = = 818,93 · (1 - 0,3) · 1,52
Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ определим по формуле:(7)
L en – L ex
t 0 =R и · Аr (1 - S) · ρ
где: R и – степень рециркуляции активного ила;
L en – БПК полн., поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
L ex – БПК полн., очищенной воды, мг/л;
З – зольность ила;
Р – удельная скорость окисления, мг БПК полн. На 1г беззольного вещества ила в 1час, определим по формуле (4);
Аr – доза ила в регенераторе, г/л определим по формуле:
Аr=Аи · (1/2 · R и + 1) :A и = 3 г/л
Rj = 0,64 [Формула 5]
Находим по формуле (8):
Аr = 3 · (1/2 · 0,64 + 1) = 5,34 г/л
Р max = 85 мг/(г * ч) [Табл.10]
C0 = 2 мг/л
K1 = 33 [Табл. 10]
K0 = 0,625 [Табл. 10]
φ = 0,07 [Табл.10]
L en = 152,15 мг/л [Табл.7]
L ex = 43,23 мг/л [Табл. 7]
Аr = 5,34 г/л [Формула 8]
Находим по формуле (4):
43,23 · 2 1
Р = 85 · · = 3043,23 · 2 + 33 · 2 + 0,625 · 43,23 1 + 0,07 · 5,34
Рассмотрим:
R и = 0,64 [Формула 5]
L en = 152,15 мг/л [Табл 7]
L ex = 43,23 мг/л [Табл. 7]
Аr = 5,34 г/л [Формула 8]
З = 0,3 [Табл. 10]
Р = 30 [Формула 4]
Находим по формуле (7):
152,15 – 43,23
t 0 = = 2,7 ч0,64 · 5,34·(1 – 0,3) ·30
Продолжительность обработки воды в аэротенке определим по формуле:(9)
2,5 Lа
tаt = lg√ А и Lt
где: А и – доза ила в аэротенке, г/л;
L en – БПК полн., поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;
L ex – БПК полн., очищенной воды, мг/л;
Рассмотрим:
L en = 152,15 мг/л [Табл. 7]
L ex = 43,23 мг/л [Табл. 7]
А и = 3 г/л [15]
Находим по формуле (9)
2,5 152,15
tаt = lg = 0,8 ч√ 3 43,23
Продолжительность регенерации определим по формуле:(10)
tr = t0 - tаt
где: t0 – продолжительность окисления органических загрязняющих веществ, ч;
tаt – продолжительность обработки воды в аэротенке, ч
t0 = 2,7 ч [Формула 7]
tаt = 0,8 ч [Формула 9]
Находим по формуле (10):
tr = 2,7 – 0,8 = 1,9 ч
Вместимость аэротенка определим по формуле:(11)
Wаt = tаt · (1 + R и) · q w
где: Wаt – объем аэротенка, м3
tаt – продолжительность обработки воды в аэротенке, ч;
R и – степень рециркуляции активного ила;
q w – расчетный расход сточных вод, м3/ч:
tаt = 0,8 ч [Формула 9]
R и = 0,64 [Формула 5]
V = 230000 м3/сут [15]
q w = 230000/24 = 9583,3 м3/ч
Находим по формуле (11):Wаt = 0,8 · (1 + 0,64) · 9583,3 = 12573,3 м3
Вместимость регенераторов определим по формуле:(12)
Wr= tr * R и * q w
где: tr – продолжительность регенерации, ч;
R и – степень рециркуляции активного ила;
q w – расчетный расход сточных вод, м3/ч.:
tr = 1,9 ч [Формула 10]
R и = 0,64 [Формула 5]
q w = 9583,3 м3/ч
Находим по формуле (12):