мм/с

     Общая длина отстойника определяется по формуле:

,м

м

     Общий объем проточной (рабочей) части  сооружения:

м³

     Удельная  нагрузка на погонный метр водосборного устройства отстойника составит:

,

     где В – ширина одного отделения отстойника, м

      n – количество отделений, шт

       л/с·м, что меньше 10 л/с на погонный метр, значит проектируются водосливы не усложненной конструкции.

     Количество  осадка Q_mud, выделяемого при отстаивании, определим, исходя из концентрации взвешенных веществ в поступающей воде С_en и концентрации взвешенных веществ в осветленной воде С_ex:

     где q_w– расход сточных вод, приходящийся на один отстойник, м³/ч;

      ρ_mud– влажность осадка, равная 95%;

      γ_mud – плотность осадка, равная 1 г/см³.

м³/ч

     С учетом суточного хранения:

м³

     Осадок  сгребается в бункер скребковыми механизмом цепного типа и из отстойников удаляется под действием гидростатического давления через иловую трубу диаметром 200 мм, выпуск которой расположен на 1,5 м ниже уровня воды в отстойнике. Осадок удаляется периодически раз в сутки.

     В отстойнике принимаем два приямка  с размером верхнего основания 4,5 3 м.

     Объем пескового лотка (угол конического днища 50⁰) рассчитывается по формуле:

, м³

     где h – высота бункера, м

                 S₁ – верхнее основание бункера, размером 4,5´3 м;

      S₂ – нижнее основание бункера, размером 0,5´0,5 м.

;

м

м³

     Суммарный объем приямков одного отстойника составил 25 м³

     Общая высота отстойника на выходе:

, м

     где Н₂ – высота зоны накопления осадка в отстойнике, равная 0,3м;

Н₃ – глубина погружения перегородки под уровень воды, равная не менее 0,3 м.

м³

 

5. Сооружения биологической  очистки сточных  вод

5.1 Аэротенки

     Аэротенки применяются для биологической  очистки сточных вод и представляют собой резервуары, в которых очищаемая сточная вода и активный ил насыщаются воздухом и перемешиваются.

     Поскольку БПК_полн сточной воды превышает 150 мг/л, и присутствуют производственные примеси, то в соответствии с данными [1] необходима  регенерация для восстановления свойств активного ила.

     При БПК_полн поступающей сточной воды до 300 мг/л целесообразно применять аэротенки – вытеснители [2].

     Определим степень рециркуляции активного  ила в аэротенке по формуле:

,

где а – доза ила; в аэротенках – вытеснителях с регенерацией принимается равной 3 г/л;

J – иловый индекс; для предварительного расчета примем J = 100 см³/г.

     БПК_полн сточных вод, поступающих в аэротенк-вытеснитель с учетом рециркуляционного расхода:

где L_en – БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения при первичном отстаивании), мг/л;

 L_ex – БПК_полн очищенной воды, с учетом развития очистной станции принимаем равной 20 мг/л.

 мг/л

     Продолжительность обработки сточных вод в аэротенках найдем по формуле:

ч

     Дозу  ила в регенераторе найдем по формуле:

г/л

     Удельная  скорость окисления ρ, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч рассчитывается по формуле:

где ρ_max – максимальная скорость окисления, мг/(г·ч), принимаемая по таблице 40 [2];

      C_о – концентрация растворенного кислорода, мг/л;

К_l – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг БПК_полн /л, принимаемая по таблице 40 [2];

К_о – константа, характеризующая влияние кислорода, мг О₂/л, принимаемая по таблице 40 [2];

φ – коэффициент ингибирования  продуктами распада активного ила, л/г, принимаемая по таблице 40 [2].

     Концентрацию  кислорода для регенератора принимаем 2 мг/л.

 мг/(г·ч)

     Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ определяется по формуле:

     где s – зольность ила, принимаемая по таблице 40 [2].

 ч

     Продолжительность регенерации ила вычисляется  по формуле:

ч

     Вместимость аэротенка определим по формуле:

     где q_w – расчетный расход сточных вод, м³/ч

м³

     Вместимость регенератора определим по формуле:

м³

     Продолжительность пребывания воды в системе «аэротенк-регенератор» вычислим по формуле:

ч

     Для уточнения илового индекса определим  среднюю дозу ила в системе  «аэротенк-регенератор» по формуле:

 г/л

     Нагрузку  на ил определяем по формуле:

мг БПК_полн/(г·сут)

     По  таблице 41 [2] для городских сточных  вод при  = 415 мг БПК_полн/     (г·сут) иловый индекс J = 82 см³/г. Найденная величина отличается от принятой ранее J_i = 100 см³/г. Значит необходимо уточнить степень рециркуляции активного с учетом скорректированной величины J_i по формуле (48):

,что меньше 0,4

     В соответствии с п. 6.145 [1] принимаем R_i = 0,4. Эта величина отличается от предварительно рассчитанной, поэтому требуется корректировка величин L_mix и :

 мг/л

 ч

     По  выше приведенным формулам повторяем  расчет:

 г/л

 мг/(г·ч)

 ч

 ч

     Продолжительность пребывания в системе «аэротенк-регенератор»:

 ч

     Вместимость аэротенка составит:

 м³

     Вместимость регенератора:

 м³

     Проверим  величину :

 г/л,

     Тогда нагрузка на ил составит:

 мг БПК_полн/(г·сут)

     При данной нагрузке иловый индекс составит J=81 см³/г (таблица 41 [2]), что незначительно отличается от скорректированной величины J = 82 см³/г. Окончательно принимаем R= 0,4 и дальнейшего уточнения расчетных параметров аэротенков-вытеснителей с регенераторами не производим.

      Процент регенерации определяется как:

     Выбираем  типовой аэротенк-вытеснитель 902-2-178. Рабочий  объем одной секции 2430 м³ при длине 63 м. Число коридоров 4. Рабочая глубина аэротенка 3,2 м, ширина коридора 4,5 м.

     Заданный  кислородный режим и необходимую  интенсивность перемешивания в аэротенках обеспечивают аэраторы. Число аэраторов в регенераторах и на первой половине длины аэротенков-вытеснителей принимается вдвое больше, чем на остальной длине аэротенков (п. 6.152 [2]).

     Удельный  расход воздуха  определяется по формуле:

где  – удельный расход кислорода воздуха, мг на 1 мг снятой БПК_полн, принимаемый 1,1;

 – коэффициент, учитывающий  тип аэратора и принимаемый  для мелкопузырчатой аэрации по таблице 42 [2];

 – коэффициент, зависящий  от глубины погружения аэраторов и принимаемый по таблице 43 [2];

 – коэффициент, учитывающий  температуру сточных вод, определяемый по формуле:

      где  – среднемесячная температура воды, равная 20 ºC

;

 – коэффициент качества  воды, принимаемый для городских  сточных вод 0,85;

 – растворимость кислорода  воздуха в воде, мг/л, определяемая  по формуле: