Расчет блока емкостей биологической очистки
Концентрации загрязняющих веществ поступающих в аэротенки определяются с учетом эффективности работы сооружений механической очистки (кто проектирует новые , то эффект подставляется расчетный или по ТКП, кто делает реконструкцию, то эффект принимается фактический) (таблица ?).
Таблица ? – Концентрации загрязняющих веществ в составет сточных вод, поступающих на биологическую очистку
| Наименование показателя | Концентрация загрязняющих веществ поступающих на очистные сооружения, мг/дм3 | Эффективность работы сооружений механической очистки, % | Концентрация загрязняющих веществ после механической очистки, мг/дм3 |
| БПК5 | |||
| Взвешенные вещества | |||
| Азот общий | |||
| Фосфор общий |
Концентрация нитратного азота, подлежащего удалению, 
,мг/дм3, определяется по балансовому уравнению
, (?)
| где | CNen | – | содержание общего азота в сточной воде, поступающей на биологическую очистку, мг/дм3; |
| СorgNex | – | содержание азота органических веществ в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3, при очистке бытовых сточных принимается равной 2 мг/дм3 [1]; | |
| CNH4ex | – | содержание аммонийного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3 принимается равным 5 мг/дм3 в соответствии с таблицей В.1 [1]; | |
| CNO3ex | – | содержание нитратного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников, мг/дм3; | |
| XorgN,BM | – | азот органических веществ, поступающий в биомассу активного ила, мг/дм3. |
Величина азота органических веществ, поступающей в биомассу активного ила, назначается в пределах от 0,04 до 0,05 БПК5 сточной воды, поступающей на биологическую очистку
XorgN,BM = мг/дм3.
Содержание нитратного азота в сточной воде, отводимой после вторичных отстойников определяется по формуле
, (?)
| где | 
| – | содержание общего азота в сточной воде после очистки, мг/дм3, принимаем согласно требованиям сброса (дать ссылку на таблицу где приведены допустимые концентрации на выпуске). |
мг/дм3;
мг/дм3.
Отношение концентрации азота нитратов, подлежащего удалению при денитрификации, к БПК5 сточной воды, поступающей на биологическую очистку составляет 
подставить и посчитать
Определение отношения объема денитрификатора к общему объему технологических емкостных биологических очистных сооружений с активным илом производится в зависимости от отношения концентрации азота нитратов, подлежащего удалению при денитрификации, к БПК5 сточной воды, поступающей на биологическую очистку , по таблице 7.12 [1] и составляет 
Минимальный возраст активного ила в системах биологической очистки определяется по таблице 7.11 [1] в зависимости от цели обработки сточной воды, нагрузки по органическим загрязнениям и расчетной температуры сточной воды.
Суточная нагрузка по органическим загрязняющим веществам сооружений биологической очистки, кгБПК5/сут, определяется по формуле
; (?)
кгБПК5/сут.
При суточной нагрузке по органическим загрязняющим веществам сооружений биологической очистки от 1200 до 6000 кгБПК5/сут и расчетной температуре сточных вод 12 оС минимальный возраст активного ила составляет от 13,2 до 16,4 суток. Принимаем tTS = суток.
Прирост активного ила, кг/сут, определяется по формуле
, (?)
| где | Рс | – | прирост активного ила, получаемый в процессе биологической деструкции органических веществ, кг/сут, зависит от отношения концентрации взвешенных веществ в сточной воде к БПК5 сточных вод, поступающих на биологическую очистку, мг/дм3, принимаем в соответствии с таблицей 7.15 [1]; |
| РР | – | прирост активного ила, получаемый в процессе биологического удаления фосфора, кг/сут, принимается исходя из продукции 3 кг активного ила на 1 кг фосфора, подлежащего удалению. |
Отношение концентрации взвешенных веществ в сточной воде к БПК5 сточных вод, поступающих на биологическую очистку составляет подставить значения. По таблице 7.15 [1] прирост активного ила, получаемый в процессе биологической деструкции органических веществ составит Руд = кг/кгБПК5.
Прирост активного ила, получаемый в процессе биологической деструкции органических веществ, кг/сут, составит
; (?)
кг/сут.
Прирост активного ила, получаемый в процессе биологического удаления фосфора, кг/сут, определяется по формуле
, (?)
| где | 
| – | суточная нагрузка по фосфатным загрязняющим веществам сооружений биологической очистки, кг/сут. |
Концентрация соединений фосфора ХРе, мг/дм3, подлежащих удалению за счет химического осаждения, определяется по балансовой формуле
, (?)
| где | CРen | – | концентрация фосфора в сточной воде, поступающей на биологическую очистку, мг/дм3, составляет
 мг/дм3;
|
| СРex | – | концентрация фосфора в сточной воде после вторичных отстойников, мг/дм3, принимается в соответствии с требованиями сброса, СРex = мг/дм3[1]; | |
| CРВМ | – | концентрация фосфора, необходимая для ассимиляци гетеротрофными микроорганизмами активного ила, мг/дм3, принимается равной 0,01Len, CРВМ = мг/дм3; | |
| XРBio | – | концентрация фосфора, удаляемого биологическим методом, мг/дм3,
 мг/дм3;
|
мг/дм3.
Суточная нагрузка по фосфатным загрязняющим веществам сооружений биологической очистки составит
; (?)
кгБПК5/сут.
Тогда прирост активного ила, получаемый в процессе биологического удаления фосфора
кг/сут.
Прирост активного ила
кг/сут.
Объем технологических сооружений с активным илом V, м3, определяется по формуле
(?)
| где | tTS | – | возраст активного ила, сут; |
| Рi | – | прирост активного ила, кг/сут; | |
| ai | – | доза ила, мг/дм3, ai = 2,5 – 3,5 мг/дм3 в соответствии с таблицей 7.5 [1]. |
м3.
Объем анаэробной зоны (если она есть в схеме)
(?)
| где | tанаэр | – | время контакта, ч, принимается равным 0,5 – 0,75 ч [1]; |
| – | максимальный часовой расход, м3/ч; | |
| Ri | – | степень регенерации активного ила, принимается равной 0,2 – 0,6 [1] и принимаем Ri = . |
м3.
Общий объем всех зон аэротенка находится по формуле
; (?)
м3.
Длина заны определяется по формуле
; (?)
| где | В | – | ширина аэротенка, м, В = 6 м; |
| Н | – | глубина аэротенка, м, Н = 4,5 м. |
Зная объем каждой зоны их длина составит:
- анаэробная зона – м;
- аноксидная – м;
- аэробная зона – м.
Степень денитрификации по удаляемому общему азоту при предварительной денитрификации определяется по формуле
; (?)
%.
Рисунок ?? – График зависимости возможной степени нитрата , %, от степени рециркуляции
Величина рециркуляции определяется по графику ??[37], 
.
Тогда величина внутренней рециркуляции составит
; (?)
.
Длительность цикла обработки, ч, включающей время на нитрификацию и денитрификацию сточной воды, должна приниматься не менее 2 часов и определяется по формуле
; (?)
ч.
Потребность в кислороде при очистке сточной воды, кг/сут, определяется как сумма расхода кислорода на деструкцию органических веществ и нитрификацию с учетом снижения потребности в кислороде за счет окисления органических веществ при денитрификации
, (?)
| где | OVc | – | расход кислорода на деструкцию органических веществ, кг/сут; |
| OVN | – | расход кислорода на нитрификацию, кг/сут; | |
| OVD | – | снижение потребности в кислороде за счет окисления органических веществ при денитрификации, кг/сут. |
Так как отношение ХПК/БПК5 сточной воды, поступающей на биологическую очистку, составляет ????, а это более 2,2, то расход кислорода на обработку сточной воды с целью деструкции органических веществ, кг/сут, определяется по таблице
Расход кислорода на нитрификацию, кг/сут, рассчитывается по формуле
, (?)
| где | 
| – | концентрация нитратного азота в сточных водах, поступающих на сооружения биологической очистки, мг/дм3. |
кг/сут.
Снижение потребности в кислороде, кг/сут, за счет окисления органических веществ в аноксичных условиях при денитрификации определяется по формуле
; (?)
кг/сут.
Тогда потребность в кислороде при очистке сточной воды составляет
OV = кг/сут.
Максимальная часовая потребность в кислороде, кг/ч, определяется с учетом неравномерности его потребления в течение суток по формуле
, (?)
| где | kc | – | коэффициент часовой неравномерности потребления кислорода при обработке сточной воды с целью деструкции органических веществ, принимается равным 1,2 [1]; |
| kN | – | коэффициент часовой неравномерности потребления кислорода при нитрификации, принимается в пределах 2,5 – 1,8 [1] . |
кг/ч.
Требуемая подача кислорода, кг/ч, в технологические емкости с активным илом при непрерывной аэрации определяется по формуле
, (?)
| где | СТ | – | растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и давления, мг/дм3, принимается равной 10,78 мг/дм3. |
кг/ч.
Необходимое количество воздуходувок определяется по формуле
, (?)
| где | qв | – | производительность воздуходувки, кг/ч. |
К установке принимаем нагнетательный агрегат ????????????????? производительность которого составляет ??????????? м3/ч.
шт.
Принимаем один рабочий и один резервный агрегат. Воздуходувка ??????????????? обладает следующими характеристиками:
Количество воздуха, м3/ч, определяется по формуле
где 
– удельная подача О2 на 1 м3 воздуха на м погружения аэратора;
Количество устанавливаемых аэраторов находится по формуле
В анаэробной и аноксидной зонах необходима установка мешалок.
Расход при рециркуляции возвратного активного ила из вторичных отстойников определяется по формуле
QRS = Ri qmax ч ; (?)
QRS = м3/ч.
Для обеспечения циркуляции устанавливаем насосы: один рабочий и один резервный погружные насосы для перекачивания сточной жидкости ???????????????, который обладает характеристиками:
Расход для обеспечения нитратного рецикла из аэробной в аноксидную зону определяется по формуле
QRZ = НР qmax ч ; (?)
QRZ = м3/ч.
Предусматриваем установку насосов
Насос обладает характеристиками:
1 ТКП 45–4.01–202–2010. Очистные сооружения сточных вод. Строительные нормы проектирования – Введ. 2011.01.01. – Минск: Минстройархитектуры Республики Беларусь, 2011. – 99 с.