Сооружения биологической очистки сточных вод

Аэротенки-отстойники разрабатываются в виде прямоугольных емкостей сооружений, объединяющих в себе аэротенки продленной аэрации (аэрационная часть) и вторичные отстойники вертикального типа (отстойная часть). Оба сооружения связаны между собой переливными окнами, обеспечивающими переток иловой смеси из аэрационной зоны в отстойную зону.

Режим продленной аэрации, который также называется методом полного окисления, отличается значительно большей продолжительностью пребывания сточных вод в аэротенках. Продолжительность аэрации сточных вод в продленном режиме составляет 1−3сут. в зависимости от начальной концентрации сточных вод по БПК. Аэротенки с продленной аэрацией работают при дозах активного ила по сухому веществу 3−6 г/л. в сут.

Аэротенки, работающие в режиме полного окисления, могут эксплуатироваться с удалением избыточного активного ила или без его удаления. В последнем случае избыточный активный ил выносится из вторичного отстойника, что снижает качество очистки. Поэтому для более высокой степени очистки проектом предусмотрено удаление избыточного ила из системы, тем более что низкий его прирост позволяет производить эту операцию через значительные промежутки времени.

Применение режима продленной аэрации обусловлено незначительным приростом активного ила и высокой степенью его минерализации, простотой эксплуатации, устойчивостью работы в режимах неравномерного поступления расхода сточных вод.

Рисунок 4.4 Аэротенки-отстойники.

1 — аэротенк, 2 — отстойник, 3 — трубопровод подачи сточных вод на очистку, 4 — трубопровод отвода очищенной воды, 5 — система аэрации, 6 — трубопровод циркуляционного ила, 7 — трубопровод отвода избыточного ила, 8 — воздухопровод, 9 — эрлифт, 10 — лоток, 11 — водослив зубчатый.

Расчет таких биоблоков производится в соответствии с исходными данными, приведенными в таблице 4.2.

Таблица 4.2 Исходные данные для расчета аэротенков-отстойников.

Аэротенк Расчет аэротенков производится по [2, п. 6.167] на режим продленной аэрации. Продолжительность аэрации составляет:

;

где — БПК_полн поступающего стока, ;

— БПК_полн очищенного стока,.

— удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества в 1ч, согласно п. 6.167 [2] ;

— зольность ила, принимаемая по [2, п. 6.167], ;

— доза ила, .

Необходимый объем аэротенков:

;

где — среднечасовой расход, м³/ч.

Принимаем рабочую глубину аэротенков Н=4, 6 м. Тогда необходимая площадь аэротенков составит:

Принимаем размеры одной секции аэротенков:,. Тогда необходимое количество секций составит:

.

Максимальная пропускная способность аэротенков в режиме продленной аэрации составляет 3787 м³/сут.

Степень рециркуляции активного ила определяется по формуле:

;

где — степень рециркуляции активного ила;

— доза ила, ;

— иловый индекс, см³/г.

В соответствии с [2] при удалении ила эрлифтами степень рециркуляции принимается. Тогда расход циркулирующего ила:

.

Удельный расход воздуха для работы аэротенков определяется с учетом процесса нитрификации.

Расчет производится согласно [2, п. 6.167] по формуле:

;

где — удельный расход кислорода воздуха, мг на 1мг снятой БПК_полн, согласно [2, п. 6.167] ;

— коэффициент, учитывающий тип аэратора и принимаемый для мелкопузырчатой системы аэрации в зависимости от соотношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка по [2, таблица 42] ;

— коэффициент, зависимый от глубины погружения аэраторов и принимаемый по [2, таблица 43], ;

— коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, который следует определять по формуле.

.

здесь — среднемесячная температура воды за летний период, °С;

— коэффициент качества воды, принимаемый для городских сточных вод 0,85, при наличии СПАВ принимается в зависимости по [2, таблица 44], ;

— растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяемая по формуле.

,.

здесь — растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления;

— глубина погружения аэратора, м;

— средняя концентрация кислорода в аэротенке, .

.

Общая потребность в воздухе.

.

Исходя из допустимой минимальной интенсивности 3,3 м³/м².ч. расчетный расход воздуха составляет:

.

По пропускной способности аэратора определяется число аэраторов (2,5−3м³/ч).

Подбор воздуходувок производится по минимальной интенсивности.

Для подачи в аэротенки необходимого количества воздуха принимаются 2 рабочие и 1 резервная газодувки 32 ВФ-23/1,5 СМ2УЗ производительностью по 1368 м³/ч при давлении 50 кПа и мощности 30 кВт.

Вторичные отстойники Вторичные отстойники устраиваются в блоке с аэротенками, поэтому количество отстойников и их размеры увязываются с размерами аэротенков. Конструктивно принимаем вторичные отстойники размерами в плане 6×6м² при рабочей глубине 3 м. По движению потока конструируемые отстойники могут быть отнесены к вертикальным отстойникам с периферийным выпуском. Для такого типа отстойников коэффициент использования объема принимается 0,4−0,5.

Расчетная гидравлическая нагрузка на поверхность вторичных отстойников определяется согласно [2] по формуле:

;

где — коэффициент использования зоны отстаивания;

— концентрация ила в осветленной воде, следует принимать не менее 10мг/л;

— концентрация активного ила в аэротенке, ;

— иловый индекс, см³/г;

— рабочая глубина отстойника, м.

Пропускная способность вторичных отстойников:

.

Таким образом, запроектированные отстойники обеспечат пропуск расчетного расхода (22 5 м³/час).

Удаление осадка из отстойников предусматривается эрлифтами с подачей циркулирующего ила в камеру перед аэротенками, а избыточного — в илоуплотнители.

Общее количество ила, перекачиваемого эрлифтами, составляет:

;

где — расход циркулирующего ила, ;

— расход избыточного ила,.

Расчетный расход на один эрлифт: