Первинні відстійники

5.3. Первинні відстійники

Для видалення із стічних вод основної частини грубодисперсних домішок приймаємо первинні відстійники радіального типу, розрахунок яких здійснюємо по кінетиці осадження зважених речовин з врахуванням необхідного ефекту освітлення стічних вод, який дорівнює:

де: 150 - нормативна концентрація завислих речовин на виході з первинного відстійника, мг/л

Розрахункове значення гідравлічної крупності зважених речовин, що затримуються в первинних відстійниках, визначається за формулою:

, мм/с

де: Н_set - глибина проточної частини відстійника, згідно [3], табл. 12.6 Н_set = 3,4м (попередньо приймаємо діаметр відстійника 24 м);

K_set - коефіцієнт використання об'єму проточної частини відстійника, який згідно [1], табл. 31 дорівнює K_set = 0,45 (для радіальних відстійників);

t_set - тривалість відстоювання в секундах, яка для ефекту очистки

Е = 45 % згідно [3], табл. 12.1 дорівнює t_set = 609 с ();

 - коефіцієнт, який враховує вплив температури води на її в'язкість, згідно [3], ст. 103 за мінімальною температурою стічної води взимку t = 9°С (згідно з завданням)  =4,34 ;

h - глибина шару мулу, h = 0,5 м ;

n₂ - показник степеня, який залежить від агломерації завислих речовин в процесі відстоювання і згідно [3], ст. 102 п₂ = 0,25 (для коагулюючих завислих речовин).

Приймаємо типові радіальні відстійники діаметром м.

Пропускна здатність одного відстійника буде рівна:

де: d_en - діаметр впускного пристрою, згідно [8], табл. 23 d_en = м;

V_tb— 0 - турбулентна складова.

Необхідна кількість первинних відстійників становитиме:

 (шт.)

К_зап - коефіцієнт запаса, рівний 1,2 ( при  = 2 шт.) К_зап = 1,0 при .

Остаточно приймаємо а первинних відстійника радіального типу

діаметром %Ц м. ,

Об'єм осаду, що затримується в первинному відстійнику, знаходимо за формулою:

м³/добу

де:  - густина осаду,

де: Р_ос - вологість осаду, Р_ос - 95 %;

- нормативна концентрація завислих речовин на виході з первинного відстійника,  =150мг/л

5. 4. Аеротенки

Для біологічної очистки стічних вод від органічних забруднень приймаємо аеротенки з регенератором активного мулу згідно [1], п. 6.141. Необхідний мінімальний ступінь рециркуляції активного мулу:

 = 80…100- муловий індекс;  — доза активного мулу в зоні аерації.

Приймаємо R_і=0,3 - згідно [1], п. 6.145 (при видаленні мулу з вторинних відстійників мулососами).

Розрахункова тривалість окислення органічних забруднень в аеротенках визначається за формулою:

, год

де : L_en - БПК_пов. суміші стічних вод на вході в аеротенк, L_en = 177,2 мг/л;

L_ex – БПК_пов. стічних вод на виході з аеротенка, L_ex = 15 мг/л;

 - доза активного мулу в регенераторі, яка визначається за формулою:

;

S - зольність активного мулу, S = 0,3 - згідно [1], табл. 40;

T_w – середньорічна температура стічних вод, T_w = 15⁰C - згідно з завданням;

 - питома швидкість окислення, яка визначається за формулою:

, мг/()

де :  - максимальна швидкість окислення, згідно [1], табл. 40

С_о - концентрація розчиненого кисню в аеротенку, згідно [1], п. 6.157 С_о=2мг/л;

К_о - константа, що характеризує вплив кисню, згідно [1], табл. 40 К₀ = 0,625 мгО₂/л;

К_е - константа, що характеризує властивості органічних забруднень, згідно [1], табл. 40 К_е = 33 мг БПК_пов/л;

 - коефіцієнт інгібірування продуктами розпаду активного мулу, згідно [1], табл. 40  = 0,07 л/гр.

Розрахункова тривалість окислення органічних забруднень:

Тривалість обробки води в аеротенку визначимо за формулою:

, год

год

Тривалість регенерації активного мулу буде дорівнювати:

Т_рег = Т₀-Т_аер= 8,28 - 1,9 = 6,38 год.

Середня тривалість перебування стічних вод в системі аеротенк-регенератор буде рівна:

Приймаємо Т_сер = 5 год

Згідно [1], п. 6.142 об'єм аеротенку визначається по середньогодинній витраті стічної води за період аерації в години максимального притоку, яка дорівнює:

Об'єм аеротенку буде рівний:

Об'єм регенератора:

Сумарний об'єм аеротенка:

Частка регенератора в загальному об'ємі аеротенка становитиме:

В залежності від цього згідно [3], табл. 27.7 приймаємо аеротенк-витискувач з характеристиками (Nт.п. 902-2-195):

ширина коридора – 4,5 м;

робоча глибина – 4,4 м;

число коридорів - довжина секцій – 54 м;

робочий об'єм секції – 2134 м³;

кількість секцій - 8.

Фактичний сумарний об'єм:

Під аеротенк відводимо 1 коридор, під регенератор – 1 кор. (в кожній секції).

Об'єм аеротенка: ;

об'єм регенератора:  

Фактична тривалість обробки стічних вод в аеротенку становитиме:

Фактична тривалість регенерації активного мулу:

Фактична тривалість окислення органічних забруднень буде рівна:

Середню дозу активного мулу в системі аеротенк-регенератор визначимо за формулою:

Навантаження на активний мул буде рівне:

де: S = 30% або 0,3 - зольність активного мулу.

За величиною q₁, згідно [1], табл. 41 знаходимо муловий індекс: . Уточнимо необхідний мінімальний ступінь рециркуляції активного мулу:

Оскільки прийнята величина ступеню рециркуляції активного мулу R = 0,3 не менша від мінімальної необхідної R_І = 0,18 то розрахунок виконано вірно.

Система аерації

Приймаємо пневматичну бульбашкову систему аерації

Питомі витрати повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку визначимо за формулою:

де: q₀ - питомі витрати кисню повітря, які при повній біологічній очистці згідно [1], п. 6.157 рівні 1,1 мг/мгБПК_пов. (при очищенні стічної води до БПК_пов= 15-20мг/л);

k₁ - коефіцієнт, який враховує тип аератора; для дрібйопузирчатої системи аерації при співвідношенні площин зони, що аерується, та аеротенку  = 0,1 таким, що дорівнює: k₁ =1,47 (згідно [1], табл. 42);

k₂ - коефіцієнт, який залежить від глибини аеротенку; при На = 4,4 м згідно [1], табл. 43 k₂ =2,68 (інтервали для глибини занурення аератора ()

k₃ - коефіцієнт, який залежить від якості води, який згідно [1], п. 6.157 для господарсько-побутових стічних вод рівний: k₃ = 0,85;

k - коефіцієнт, що враховує температуру стічних вод і визначається за формулою:

;

(де: T_w - середньомісячна температура стічної води за літній період, яка згідно з завданням: T_w = 19°С;

С_A- розчинність кисню повітря у воді в аеротенка:

де: С_T- розчинність кисню повітря у воді при атмосферному тиску і середній температурі за літній період T_w = 19°С, згідно [7], табл. 3.5 рівна С_T = 9,21 мг/л,

С₀ – концентрація кисню в муловій суміші, С₀ = 2 мг.

Отже, питомі витрати повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку:

Середня розрахункова інтенсивність аерації мулової суміші буде рівна:

Необхідно, щоб виконувалась умова:

де:  -мінімальнодопустимаінтенсивність аерації, згідно [1], табл. 43 рівна  (інтерполювання)

 - максимальнодопустима інтенсивність аерації, згідно [1], табл. 42 рівна

В регенераторах рекомендується приймати кількість аераторів в 2 рази більшу, ніж в аеротенках. Тоді інтенсивність аерації буде складати:

- в регенераторі:

- в аеротенку:

Оскільки виконується умова:

то розрахунок виконано вірно.

Необхідні виграти повітря на аерацію мулової суміші в аеротенку становитимуть: