Расчет аэротенка с внедрением технологии по удалению азота и фосфора

Исходя из полученных данных о качестве и объёмах поступающих сточных вод на КОС г.Чериков был выполнен расчет аэротенка с внедрением технологии по удалению азота и фосфора и использованием полимерной загрузки. Расчет произведён по современным методикам расчетов и своей программы расчетов с учетом поправочных коэффициентов выведенных экспериментальным путем при эксплуатации КОС для системы аэрации и ПАТ собственного производства на основе следующих данных: объем поступающих стоков на очистные сооружения 3800 м³/сут; БПК₅ сточной воды 341 мг/л на входе в аэротенк.

Аэротенк представляет собой железобетонную емкость, разделенную с помощью перегородок на следующие зоны:

анаэробная зона (дефосфататор);

аноксидная зона (денитрификатор);

аэробная зона (нитрификатор).

Таблица 8 Объемные характеристики поступающих стоков

№ п/п	Наименование	Ед.изм.	Усл. обозн.		На очередь	На аэротенк

	Суточный расход сточных вод	м³/сут	Qcp.cyт	проект
факт
расчетное
	Средний часовой расход сточных вод	м³ /ч	Qcp	проект
факт
расчетное	158,5	52,83
	Средний	л/с	q_cp	проект
секундный расход	факт
сточных вод	расчетное		14,66
	Расчетный расход сточных вод	м³ /ч	q_расч	проект
факт
расчетное		63,33
	Коэффициент часовой		Kgen.max	проект
факт
неравномерности	расчетное	1,2	1,2

Принимаем аэротенки карусельного типа, количество аэротенков N_a=3шт, количество коридоров аэротенков N_к=2шт. Общая длина аэротенка с учётом зоны дефосфотации А=30м, ширина аэротенка В=9,0м, глубина аэротенка Н_а_t=4,5м, глубина воды в аэротенке h₃=3.9м.

Глубина погружения аэратора:

(1.49)

где: h₃- глубина воды в аэротенке, м.

Длину дефосфатора принимаем L_дф=6,5м, длину денитрификатора принимаем L_дн=8,5м, нитрификатора - L_н=15,0м.

Рабочий объем аэротенка:

(1.50)

где: h₃- глубина воды в аэротенке, м,

А - общая длина аэротенка с учётом зоны дефосфотации, м,

В - ширина аэротенка, м.

Время прохождения стоков по аэротенку(как емкости):

(1.51)

где: W_ф - рабочий объем аэротенка, м³,

q_расч – расчетный расход сточных вод, м³/ч.

Период аэрации t_atm в аэротенках, работающих по принципу смесителей, определятся по формуле:

(1.52)

где: L_en — БПК₅ поступающей в аэротенки сточной воды (с учетом снижения БПК5 при первичном отстаивании), мг/дм³;

L_ex — БПК₅ очищенной воды, мг/дм³;

a_i — доза ила, г/дм³, определяемая согласно 7.6.5[2];

s — зольность ила, принимаемая по таблице 7.6 [2];

— удельная скорость окисления, мг БПК₅ на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле:

(1.53)

где: _max — максимальная скорость окисления, мг/(г·ч), принимаемая по таблице 7.6[2];

C_о — концентрация растворенного кислорода, мг/дм³;

K_i — константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, мг/дм³, принимаемая по таблице 7.6[2];

K_о — константа, характеризующая влияние кислорода, мг/дм³, принимаемая по таблице 7.6[2];

— коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, дм³/г, принимаемый по таблице 7.6[2].

Нагрузку на ил q_i, мг БПК₅ на 1 г беззольного вещества ила в сутки, следует рассчитывать по формуле:

(1.54)

где: - период аэрации, ч.

Степень рециркуляции активного ила:

(1.55)

где: - иловый индекс, принимается по таблице 7.7 [2], см³/г.

Эффективность очистки сточных вод по БПК₅ в аэротенке:

(1.56)

где: - БПК₅ поступающей в аэротенки сточной воды после первичных отстойников, мг/дм³,

L_ex — БПК₅ очищенной воды, мг/дм³.

Эффективность очистки сточных вод по азоту аммонийному в аэротенке:

(1.57)

где: - концентрация азота аммонийного в первичном отстойнике мг/дм³,

- концентрация азота аммонийного во вторичном отстойнике мг/дм³.

Эффективность очистки сточных вод по фосфору в аэротенке:

(1.58)

где: - концентрация фосфора в первичном отстойнике мг/дм³,

- концентрация фосфора во вторичном отстойнике мг/дм³.

Количество сжатого воздуха в три зоны нитрификации согласно [2] принимаем Q_air=607.5м³/ч, количество пневмоаэраторов в три секции зон нитрификации принимаем N_ПАТ=360шт, тогда количество воздуха, проходящего через один пневмоаэратор будет равно:

(1.59)