Расчет аэротенков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Расчет аэротенков

· Аэротенки-смесители без регенераторов

· Аэротенки-смесители с регенераторами

· Аэротенки-вытеснители без регенераторов

· Аэротенки-вытеснители с регенераторами

Примеры

· Пример 1

· Пример 2

Заключение



Расчет аэротенков

Расчет аэротенков-смесителей без регенераторов

1. Принимается доза активного ила в аэротенке а_i = 2ч3 г/л.

2. Рассчитывается удельная скорость окисления с:

где с_max максимальная скорость окисления органических загрязнений, мг

БПК_полн/(г•час); L_ex - БПК_полн очищенной сточной воды, мг/л; C_o - концентрация растворенного кислорода = 2 мг/л); К₁ - константа, характеризующие свойства загрязнений, мг БПК_полн/л,; К_о - константа, характеризующая влияние кислоро-да, мг О₂/л,; ц - коэффициент ингибирования, л/г, принимаются по табл. 1 При-ложений.

3. Рассчитывается период аэрации t_atm:

где L_en - БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л; s - зольность ак-тивного ила, (табл. 1 Приложений).

4. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i:

5.

, (3)



6. По таблице 3.1 методом интерполяции принимается иловый индекс J_i, см³/г, соответствующий нагрузке q_i.

7. Рассчитаем степень рециркуляции активного ила R_i:

. (4)

Рассчитанное значение R_i должно быть не менее 0,3 для отстой-ников с илососами, 0,4 - с илоскребами. 0,6 - при самотечном удале-нии ила. Если значение R_i меньше минимальной величины, то степень рециркуляции принимается равной минимальной величине.

8. Определяем объем аэротенка W_atm:

Таблица 3.1. - Значение илового индекса

Сточные воды		Ji, см3/г, при нагрузке на ил qi, мг/(г•сут)
	100		200	300	400	500	600
Городские	130		100	70	80	95	130
Производственные:
- нефтеперерабатывающих за-
водов	-		110	70	80	120	160
- синтетического каучука	-		100	40	70	100	130
- искусственного волокна	-		300	200	250	280	400
- целлюлозно-бумажных	-		220	150	170	200	220
- азотной промышленности	-		90	60	75	90	120

9. По табл. 5 Приложений выбирается типовой проект аэротен-ка, подбирается число секций n_at (не менее двух, при суточном расхо-де до 50000 м³/сут - 4ч6, при большем расходе - 6ч8). Длина аэротен-ка l_at определяется по формуле:



где n_cor - число коридоров в одной секции; b_cor - ширина коридора, м; H_at - рабо-чая глубина аэротенка, м.

10. Рассчитаем прирост активного ила P_i:

где C_cdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л; K_g - коэффициент прироста, принимаемый для городских сточ-ных вод равным 0,3.

Расчет аэротенков - смесителей с регенераторами

1. Принимается средняя доза активного ила a_{i mix} = 2,5ч4,5 г/л и степень регенерации (доля объема, занятая регенератором) R_r (напри-мер, равная 0,3).

2. Рассчитывается удельная скорость окисления с по формуле (3.1) при дозе a_i ^mix.

3. Рассчитывается период аэрации t_atm по формуле (2) при дозе

a_i ^mix.

4. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i по формуле (3) при дозе a_i ^mix.

5. По таблице 3.1 принимается иловый индекс J_i, соответствую-щий нагрузке

Сточные воды		Ji, см3/г, при нагрузке на ил qi, мг/(г•сут)
	100		200	300	400	500	600
Городские	130		100	70	80	95	130
Производственные:
- нефтеперерабатывающих за-
водов	-		110	70	80	120	160
- синтетического каучука	-		100	40	70	100	130
- искусственного волокна	-		300	200	250	280	400
- целлюлозно-бумажных	-		220	150	170	200	220
- азотной промышленности	-		90	60	75	90	120

6. Рассчитывается степень рециркуляции активного ила R_i по формуле (4) при дозе активного ила a_i ^mix. Значение R_i проверяется на соответствие вышеуказанным условиям.

7. Определяем общий объем аэротенка W_atm и объем регенератора W_r:

(W_atm + W_r) = q_w• t_atm, м³.(8)

8. Определяется объем аэротенка W_atm и объем регенератора W_r:

(9)

и регенератора

9. Определяются размеры аэротенка с регенератором, подбира-ются типовые аэротенки-смесители по табл. 13 Приложений по обще-му объему (W_atm + W_r). Под регенератор отводится либо целиком одна секция аэротенка, либо часть одного коридора в каждой секции.

10. Рассчитывается доза активного ила в аэротенке a_i:



11. Рассчитывается прирост активного ила P_i по формуле (7).

Расчет аэротнков- вытеснителей без регенераторов

1. Принимается доза активного ила в аэротенке а_i = 3ч5 г/л и первоначальное значение илового индекса J_i (например, 100 см³/г).

2. Рассчитаем степень рециркуляции активного ила R_i по фор-муле (4). Значение R_i проверяется на соответствие вышеуказанным условиям.

3. Определяется БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом разбавления рециркуляционным расходом L_mix:

4. Рассчитаем период аэрации t_atv:

где К_р - коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания, рав-ный 1,5 при очистке до L_ex = 15 мг/л и 1,24 при очистке при L_ex > 30 мг/л.

5. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i по формуле (3) при значениях L_mix (вместо L_en) и t_atv.

6. По табл. 3.1 проверяется соответствие предварительно задан-ного илового индекса J_i полученной нагрузке q_i.

Если иловый индекс отличается от табличного значения более чем на 10 %, расчет повторяется снова с пункта 2, принимая новый иловый индекс, соответствующий нагрузке q_i.

7. Определяется объем аэротенка с учетом рециркуляционного

расхода W_at:

W_at = q_w•(1 + R_i)• t_atv, м³. (14)

8. По табл. 6 Приложений выбирается типовой проект аэротен-ка-вытеснителя, выписываются все необходимые данные, по формуле (6) определяется длина секции аэротенка.

9. Рассчитывается прирост активного ила P_i по формуле (7).

Расчет аэротенков - вытеснителей с регенераторами

1. Принимается доза активного ила в аэротенке а_i = 2ч4,5 г/л и первоначальное значение илового индекса J_i (например, 100 см³/г).

2. Рассчитаем степень рециркуляции активного ила R_i по фор-муле (3.4). Значение R_i проверяется на соответствие вышеуказанным условиям.

с Определяется БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды учетом разбавления рециркуляционным расходом L_mix по формуле

4. Рассчитывается продолжительность обработки воды в аэротенке

5. Рассчитывается доза активного ила в регенераторе a_r:

6. Рассчитывается удельная скорость окисления по формуле (1) при дозе активного ила .



7. Определяется общая продолжительность окисления органических загрязнений

8. Определяется продолжительность регенерации

(18)

9. Определяется продолжительность пребывания в системе аэротенк - регенератор

10. Рассчитывается средняя доза активного ила в системе аэро-тенк-регенератор a_{i mix}:

, г/л. (20)

11. Рассчитывается нагрузка на активный ил q_i:

(21)

12. Проверяется соответствие илового индекса J_i полученной нагрузке q_i. Если иловый индекс отличается от табличного значения более чем на 10 %, расчет повторяют снова с пункта 2, принимая но-вый иловый индекс, соответствующий нагрузке.

13. Определяется объем аэротенка W_at по формуле (3.14) и объем регенератора W_r:

W_r = q_w R_i t_r, м³. (22)

14. По общему объему аэротенка и регенератора (W_at + W_r) вы-бирается типовой проект аэротенка-вытеснителя аналогично преды-дущему расчету. Под регенератор отводится один или несколько ко-ридоров каждой секции аэротенка.

15. Рассчитывается прирост активного ила P_i по формуле (7).



Примеры расчета аэротенков

Пример 1

Исходные данные. Расчетный расход городских сточных вод q_w

= 2370 м³/ч; суточный расход Q = 80000 м³/сут; БПК_полн поступающей сточной воды L_en = 135 мг/л; БПК_полн очищенной сточной воды L_ex = 15 мг/л; концентрация взвешенных веществ в поступающей сточной

воде C_cdp = 120 мг/л.

Задание. Рассчитать аэротенки-смесители.

Расчет. Поскольку значение L_en < 150 мг/л, принимаем аэротен-ки-смесители без регенераторов. Вторичные отстойники принимаем радиальными с илососами.

Принимаем дозу активного ила в аэротенке a_i = 2 г/л, концен-трацию растворенного кислорода C₀ = 2 мг/л. По таблице 1 Приложе-ний назначаем константы, необходимые для расчета:

• максимальную скорость окисления с_max = 85 мг БПК_полн/(г•ч);

• константу, характеризующую свойства загрязнений К₁ = 33 мг

БПК_полн/л;

• константу, характеризующую влияние кислорода К₀ = 0,625 мг О₂/л;

• коэффициент ингибирования ц = 0,07 л/г;

• зольность активного ила s = 0,3.

По формуле (1) рассчитываем удельную скорость окисления:

мг БПК_полн/(г•ч)

По формуле (2) определяем период аэрации:

По формуле (3) определяем нагрузку на активный ил:

мг БПК_полн/(г•сут)

По табл. 3.1 интерполяцией находим иловый индекс, который соответствует рассчитанной нагрузке на активный ил:

J_i = 95 + (95-130)(508-500) / (500-600) = 97,8 см³/г.

2/(1000/97.8 - 2)=0.24

Поскольку рассчитанное значение R_i меньше минимального для принятых отстойников с илососами, то назначаем R_i = 0,3.

По формуле (3.5) определяем объем аэротенков-смесителей:

W_atm = q_w• t_atm = 2370•4,04 = 9575 м³

По табл. 5 Приложений подбираем типовой проект аэротенка- смесителя № 902-2-217/218 со следующими характеристиками:

* число секций n_at = 8;

* число коридоров n_cor = 2;

* рабочая глубина H_at = 4,5 м;

* ширина коридора b_cor = 4 м;

* объем одной секции = 1296 м³

По формуле (6) определяем длину секции аэротенка:

Рассчитываем прирост активного ила по формуле (7):

Пример 2

Исходные данные. Расчетный расход городских сточных вод q_w

= 3250 м³/ч; суточный расход Q = 110000 м³/сут; БПК_полн поступаю-щей сточной воды L_en = 143 мг/л; БПК_полн очищенной сточной воды L_ex = 15 мг/л; концентрация взвешенных веществ в поступающей

сточной воде С_cdp = 130 мг/л.

Задание. Рассчитать аэротенки-вытеснители.

Расчет. Поскольку значение L_en > 150 мг/л к расчету прини-маем аэротенки-вытеснители без регенераторов. Для вторичного от-стаивания предусматриваем радиальные отстойники с илососами.

Для городских сточных вод по табл. 1 Приложений назначаем константы: аэротенок смеситель вытеснитель иловый

• максимальную скорость окисления с_max = 85 мг БПК_полн /(г•ч);

• константу, характеризующую свойства загрязнений К₁ = 33

БПК_полн/л;

• константу, характеризующую влияние кислорода К_о = 0,625 мг О₂/л;

• коэффициент ингибирования ц = 0,07 л/г;

• зольность активного ила s = 0,3.

Дозу активного ила в аэротенке принимаем равной первона-чально

a_i ^mix = 3 г/л, значение илового индекса J_i = 90 см³/г, концентрацию растворенного кислорода С_о = 2 мг/л.

По формуле (4) рассчитаем степень рециркуляции активного

ила:

Так как полученное значение превышает минимально допусти-мое для отстойников с илососами, то в исправлении R_i нет необходи-мости.

По формуле (12) рассчитаем БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды с учетом разбавления рециркуляционным расходом:

Согласно формуле (13) определяем период аэрации:

По формуле (3) рассчитываем нагрузку на активный ил, подставляя в формулу значения

По табл. 3.1 находим иловый индекс, который соответствует рассчитанной нагрузке на активный ил:

J_i = 95 + (95 - 130)•(558,9-500) /(500-600) = 115,6 см³/г.

Принятое ранее значение илового индекса отличатся от таблич-ного на величину ? = 100•(115,6 - 90) / 90 = 28 %, поэтому расчет по-вторяем, принимая иловый индекс J_i = 115 см³/г:

По табл. 3.1 интерполяцией находим иловый индекс при новом значении нагрузки на активный ил:

J_i = 95 + (95-130)•(547-500) / (500-600) = 111,5 см³/г.

Проверяем погрешность заданного и табличного илового индек-

са: ? = 100(115 -111,5) / 111,5 = 3 %, что является вполне допустимым.

По формуле (14) определяется объем аэротенка с учетом ре-циркуляционного расхода:

W_at = q_w•(1 + R_i)• t_atv = 3250•(1 + 0,527)• 1,75 = 8691 м³.



По табл. 6 Приложений подбираем типовой проект аэротенка - вытеснителя № 902-2-195 со следующими характеристиками:

* число секций n_at = 6;

* число коридоров n_cor = 2;

* рабочая глубинаH_at = 3,2 м;

* ширина коридора b_cor = 4,5 м;

* пределы объема одной секции - 1386ч1559 м³.

По формуле (3.6) определяем длину секции аэротенка:

l_at = W_atm / (n_at•n_cor•b_cor•H_at) = 8691/ (6•2•3,2•4,5) = 50,3 = 51 м.

Общий размер аэротенка в плане составляет 54х51 м. Так как отношение длины коридора аэротенка к ширине 51•2 / 4,5 = 22 (< 30), то предусматриваем секционирование коридоров легкими перегородками с отверстиями. Расстояние между перегородками при шести ячейках равно:

Общую площадь отверстий в каждой перегородке принимаем, исходя из скорости движения в них иловой смеси не менее 0.2 м/с:

Рассчитываем прирост активного ила по формуле (7):

Размещено на Allbest.ru

...