Расчет блока емкостей биологической очистки

Концентрации загрязняющих веществ поступающих в аэротенки определяются с учетом эффективности работы сооружений механической очистки (кто проектирует новые , то эффект подставляется расчетный или по ТКП, кто делает реконструкцию, то эффект принимается фактический) (таблица ?).

Таблица ? – Концентрации загрязняющих веществ в составет сточных вод, поступающих на биологическую очистку

Наименование показателя	Концентрация загрязняющих веществ поступающих на очистные сооружения, мг/дм3	Эффективность работы сооружений механической очистки, %	Концентрация загрязняющих веществ после механической очистки, мг/дм3
БПК5
Взвешенные вещества
Азот общий
Фосфор общий

Концентрация нитратного азота, подлежащего удалению, ,мг/дм³, определяется по балансовому уравнению

, (?)

где	CNen	–	содержание общего азота в сточной воде, поступающей на биологическую очистку, мг/дм3;
	СorgNex	–	содержание азота органических веществ в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3, при очистке бытовых сточных принимается равной 2 мг/дм3 [1];
	CNH4ex	–	содержание аммонийного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3 принимается равным 5 мг/дм3 в соответствии с таблицей В.1 [1];
	CNO3ex	–	содержание нитратного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3;
	XorgN,BM	–	азот органических веществ, поступающий в биомассу активного ила, мг/дм3.

Величина азота органических веществ, поступающей в биомассу активного ила, назначается в пределах от 0,04 до 0,05 БПК₅ сточной воды, поступающей на биологическую очистку

X_orgN,BM = мг/дм³.

Содержание нитратного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников определяется по формуле

, (?)

где

–

содержание общего азота в сточной воде после очистки, мг/дм3, принимаем согласно требованиям сброса (дать ссылку на таблицу где приведены допустимые концентрации на выпуске).

мг/дм³;

мг/дм³.

Отношение концентрации азота нитратов, подлежащего удалению при денитрификации, к БПК₅ сточной воды, поступающей на биологическую очистку составляет подставить и посчитать

Определение отношения объема денитрификатора к общему объему технологических емкостных биологических очистных сооружений с активным илом производится в зависимости от отношения концентрации азота нитратов, подлежащего удалению при денитрификации, к БПК₅ сточной воды, поступающей на биологическую очистку , по таблице 7.12 [1] и составляет

Минимальный возраст активного ила в системах биологической очистки определяется по таблице 7.11 [1] в зависимости от цели обработки сточной воды, нагрузки по органическим загрязнениям и расчетной температуры сточной воды.

Суточная нагрузка по органическим загрязняющим веществам сооружений биологической очистки, кгБПК₅/сут, определяется по формуле

; (?)

кгБПК₅/сут.

При суточной нагрузке по органическим загрязняющим веществам сооружений биологической очистки от 1200 до 6000 кгБПК₅/сут и расчетной температуре сточных вод 12 ^оС минимальный возраст активного ила составляет от 13,2 до 16,4 суток. Принимаем t_TS = суток.

Прирост активного ила, кг/сут, определяется по формуле

, (?)

где	Рс	–	прирост активного ила, получаемый в процессе биологической деструкции органических веществ, кг/сут, зависит от отношения концентрации взвешенных веществ в сточной воде к БПК5 сточных вод, поступающих на биологическую очистку, мг/дм3, принимаем в соответствии с таблицей 7.15 [1];
	РР	–	прирост активного ила, получаемый в процессе биологического удаления фосфора, кг/сут, принимается исходя из продукции 3 кг активного ила на 1 кг фосфора, подлежащего удалению.

Отношение концентрации взвешенных веществ в сточной воде к БПК₅ сточных вод, поступающих на биологическую очистку составляет подставить значения. По таблице 7.15 [1] прирост активного ила, получаемый в процессе биологической деструкции органических веществ составит Р_уд = кг/кгБПК₅.

Прирост активного ила, получаемый в процессе биологической деструкции органических веществ, кг/сут, составит

; (?)

кг/сут.

Прирост активного ила, получаемый в процессе биологического удаления фосфора, кг/сут, определяется по формуле

, (?)

где

–

суточная нагрузка по фосфатным загрязняющим веществам сооружений биологической очистки, кг/сут.

Концентрация соединений фосфора Х_Ре, мг/дм³, подлежащих удалению за счет химического осаждения, определяется по балансовой формуле

, (?)

где	CРen	–	концентрация фосфора в сточной воде, поступающей на биологическую очистку, мг/дм3, составляет мг/дм3;
	СРex	–	концентрация фосфора в сточной воде после вторичных отстойников, мг/дм3, принимается в соответствии с требованиями сброса, СРex = мг/дм3[1];
	CРВМ	–	концентрация фосфора, необходимая для ассимиляци гетеротрофными микроорганизмами активного ила, мг/дм3, принимается равной 0,01Len, CРВМ = мг/дм3;
	XРBio	–	концентрация фосфора, удаляемого биологическим методом, мг/дм3, мг/дм3;

мг/дм³.

Суточная нагрузка по фосфатным загрязняющим веществам сооружений биологической очистки составит

; (?)

кгБПК₅/сут.

Тогда прирост активного ила, получаемый в процессе биологического удаления фосфора

кг/сут.

Прирост активного ила

кг/сут.

Объем технологических сооружений с активным илом V, м³, определяется по формуле

(?)

где	tTS	–	возраст активного ила, сут;
	Рi	–	прирост активного ила, кг/сут;
	ai	–	доза ила, мг/дм3, ai = 2,5 – 3,5 мг/дм3 в соответствии с таблицей 7.5 [1].

м³.

Объем анаэробной зоны (если она есть в схеме)

(?)

где	tанаэр	–	время контакта, ч, принимается равным 0,5 – 0,75 ч [1];
		–	максимальный часовой расход, м3/ч;
	Ri	–	степень регенерации активного ила, принимается равной 0,2 – 0,6 [1] и принимаем Ri = .

м³.

Общий объем всех зон аэротенка находится по формуле

; (?)

м³.

Длина заны определяется по формуле

; (?)

где	В	–	ширина аэротенка, м, В = 6 м;
	Н	–	глубина аэротенка, м, Н = 4,5 м.

Зная объем каждой зоны их длина составит:

- анаэробная зона – м;

- аноксидная – м;

- аэробная зона – м.

Степень денитрификации по удаляемому общему азоту при предварительной денитрификации определяется по формуле

; (?)

%.

Рисунок ?? – График зависимости возможной степени нитрата , %, от степени рециркуляции

Величина рециркуляции определяется по графику ??[37], .

Тогда величина внутренней рециркуляции составит

; (?)

.

Длительность цикла обработки, ч, включающей время на нитрификацию и денитрификацию сточной воды, должна приниматься не менее 2 часов и определяется по формуле

; (?)

ч.

Потребность в кислороде при очистке сточной воды, кг/сут, определяется как сумма расхода кислорода на деструкцию органических веществ и нитрификацию с учетом снижения потребности в кислороде за счет окисления органических веществ при денитрификации

, (?)

где	OVc	–	расход кислорода на деструкцию органических веществ, кг/сут;
	OVN	–	расход кислорода на нитрификацию, кг/сут;
	OVD	–	снижение потребности в кислороде за счет окисления органических веществ при денитрификации, кг/сут.

Так как отношение ХПК/БПК₅ сточной воды, поступающей на биологическую очистку, составляет ????, а это более 2,2, то расход кислорода на обработку сточной воды с целью деструкции органических веществ, кг/сут, определяется по таблице

Расход кислорода на нитрификацию, кг/сут, рассчитывается по формуле

, (?)

где

–

концентрация нитратного азота в сточных водах, поступающих на сооружения биологической очистки, мг/дм3.

кг/сут.

Снижение потребности в кислороде, кг/сут, за счет окисления органических веществ в аноксичных условиях при денитрификации определяется по формуле

; (?)

кг/сут.

Тогда потребность в кислороде при очистке сточной воды составляет

OV = кг/сут.

Максимальная часовая потребность в кислороде, кг/ч, определяется с учетом неравномерности его потребления в течение суток по формуле

, (?)

где	kc	–	коэффициент часовой неравномерности потребления кислорода при обработке сточной воды с целью деструкции органических веществ, принимается равным 1,2 [1];
	kN	–	коэффициент часовой неравномерности потребления кислорода при нитрификации, принимается в пределах 2,5 – 1,8 [1] .

кг/ч.

Требуемая подача кислорода, кг/ч, в технологические емкости с активным илом при непрерывной аэрации определяется по формуле

, (?)

где

СТ

–

растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и давления, мг/дм3, принимается равной 10,78 мг/дм3.

кг/ч.

Необходимое количество воздуходувок определяется по формуле

, (?)

где

qв

–

производительность воздуходувки, кг/ч.

К установке принимаем нагнетательный агрегат ????????????????? производительность которого составляет ??????????? м³/ч.

шт.

Принимаем один рабочий и один резервный агрегат. Воздуходувка ??????????????? обладает следующими характеристиками:

Количество воздуха, м³/ч, определяется по формуле

где – удельная подача О₂ на 1 м³ воздуха на м погружения аэратора;

Количество устанавливаемых аэраторов находится по формуле

В анаэробной и аноксидной зонах необходима установка мешалок.

Расход при рециркуляции возвратного активного ила из вторичных отстойников определяется по формуле

Q_RS = R_i ∙ q_{max ч} ; (?)

Q_RS = м³/ч.

Для обеспечения циркуляции устанавливаем насосы: один рабочий и один резервный погружные насосы для перекачивания сточной жидкости ???????????????, который обладает характеристиками:

Расход для обеспечения нитратного рецикла из аэробной в аноксидную зону определяется по формуле

Q_RZ = НР ∙ q_{max ч} ; (?)

Q_RZ = м³/ч.

Предусматриваем установку насосов

Насос обладает характеристиками:

1 ТКП 45–4.01–202–2010. Очистные сооружения сточных вод. Строительные нормы проектирования – Введ. 2011.01.01. – Минск: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2011. – 99 с.