Сооружения биологической очистки сточных вод. Аэротенки-смесители

Технологическая схема работы аэротенка-отстойника заключается в подаче очищаемых сточных вод после аэрации в зону отстаивания снизу вверх через слой взвешенного осадка. Осветленная жидкость отводится продольным лотком.

Продолжительность очистки сточных вод определяется по формуле

где t0 — среднегодовая температура сточных вод, °С;

R — скорость окисления при БПК20 очищенных сточных вод до 15 мг/л, рекомендуется (СНиП II-Г. 6—62) 45 мг/л в 1 ч

2 ч — увеличение продолжительности аэрации для обеспечения надежности процесса.

Расход воздуха, подаваемый в аэротенк-отстойник, определяется по формуле (151) с применением коэффициента 0,8.

Аэротенки-смесители предусматривают очистку сточных вод с концентрацией загрязнений по БПК20 до 1000 мг/л. Впуск сточных вод и активного ила и выпуск очищенной жидкости производится по всей длине сооружения децентрализовано. Продолжительность аэрации можно определить по формуле

При очистке смеси производственных и хозяйственно-фекальных сточных вод расчетную продолжительность аэрации следует определять путем суммирования расчетных продолжительностей аэрирования каждого вида сточных вод. Расчетная БПК20 каждого вида стока должна приниматься с учетом взаимного разбавления.

Объем аэротенка-смесителя Wa составит

Интенсивность аэрации определяется по формуле

где ОМч —окислительная мощность аэротенка, г/м3-ч;

d— дефицит кислорода в долях единицы от насыщающей концентрации (0,5—0,7);

Р — процент использования кислорода при of = 1,0 и глубине аэрируемого слоя H=1,0 м (при распределении воздуха фильтросами P=4,34%).

Расход воздуха можно определить по формуле

Аэротенки с двукратным впуском сточных вод рекомендуется применять для очистки сточных вод с доведением степени очистки по БПК.20 и концентрации взвешенных веществ в очищенной воде до 15—20 мг/л. При поступлении сточных вод с БПК2о менее 300 мг/л под регенераторы отводится 50% общей емкости аэротенка, при БПК20 более 300 мг/л — 75%. Для создания лучших условий эксплуатации регенераторы рекомендуется предусматривать в виде отдельных самостоятельных сооружений. Объем регенераторов должен обеспечить пропуск 50% суточного притока сточных вод. При этом регулирование притока сточных вод обязательно. Продолжительность аэрации определяется по формуле (159).

Двухступенчатые аэротепки могут очищать сточные воды с исходным БПК20 от 250 мг/л и более с обеспечением степени очистки по БПК20 до 15—20 мг/л. Продолжительность аэрации сточных вод на различных ступенях неодинакова. Так, на первой ступени она аналогична аэротенкам на полную очистку до 15 мг/л с регенераторами и принимается по табл. 72 с применением коэффициента 0,2, а также учитывается снижение загрязнений сточных вод в первой ступени аэротенка на 50%. Объем регенераторов первой ступени должен составлять 50% объема аэротенков первой ступени.

Продолжительность аэрации второй ступени определяется по табл. 72, как и для аэротенков с регенераторами при снижении БПК20 очищаемых сточных вод до 15—20 мг/л. Начальная БПК20 сточных вод, направляемых на вторую ступень очистки, должна приниматься с учетом снижения загрязнений на 50%, достигнутом на первой ступени аэротенка. Объем регенераторов второй ступени рекомендуется в пределах 25—50% объема аэротенков второй ступени. Расход воздуха в первой ступени определяется по формуле (153), второй — по формуле (151).

Отстойники двухступенчатых аэротенков должны быть раздельными. Продолжительность отстаивания после первой ступени должна составлять 0,5 ч, после второй — 1,5 ч.

Расход циркулирующего активного ила составляет 30—40% среднего притока сточных вод в каждой ступени аэротенков. Суммарно количество избыточного ила по ступеням очистки составляет: для первой — 65, для второй — 35%.

Исследования работы двухступенчатых аэротенков показали высокую экономическую эффективность; двухступенчатая система аэрации позволяет уменьшить объем сооружений до 30%, а расход воздуха снизить на 30—40% по сравнению с одноступенчатыми аэротеиками.

Подбор типа воздуходувок, определение их мощности производится исходя из общего требуемого напора по формуле

где Hобщ — общий напор, м вод. ст.;

Нтр — потери напора по длине воздуховода, м вод. ст.;

hм — потери напора на местное сопротивление, м вод. ст.;

hа — потери напора в аэраторе, м вод. ст.; Н — глубина продуваемого слоя воды в аэротенке, м.

Расчет воздуховодов заключается в подборе диаметров труб и определении потерь напора в них. По расчетному расходу воздуха и напору воздуходувки подбираются по каталогу. Количество воздуходувок необходимо предусмотреть не менее двух, причем одна из них рабочая, другая резервная.

Рекомендуемые типовые проекты очистных сооружений с применением аэротенков приведены в табл. 73.

Таблица 73. Перечень и техническая характеристика типовых проектов станции биологической очистки сточных вод в аэротенках с продленной аэрацией

Вторичные отстойники. Бывают горизонтальными, вертикальными, радиальными.

Продолжительность отстаивания сточных вод во вторичных отстойниках после биологических капельных фильтров и аэротенков, работающих на неполную биологическую очистку при снижении БПК20 До 50%, принимается 0,75 ч. При этом скорость движения сточных вод должна составлять: для вертикальных отстойников V 0,5 мм/сек, для горизонтальных и радиальных V<7 мм/сек (СНиП П-Г. 6—62).

Во вторичных отстойниках, устраиваемых после аэротенков, работающих на неполную очистку со снижением БПКcоли До 80%, продолжительность отстаивания 1 ч, скорость движения сточных вод для вертикальных отстойников может быть принята V< <0,5 мм/сек, а для горизонтальных и радиальных V<5 мм/сек, (СНиП II-Г. 6—62).

После высоконагружаемых биофильтров и аэротенков, работающих на полную биологическую очистку, продолжительность отстаивания 1,5 ч, а скорость потока в вертикальных отстойниках V<С0,5 мм/сек, в горизонтальных и радиальных — 5 мм/сек (СНиП II-Г. 6—62).

Основным показателем работы вторичных отстойников являются размеры выноса ила.

Расчет допустимого выноса ила из вторичных отстойников можно произвести по формуле

где Bt — количество взвеси через время t, мг/л;

В0 — количество взвеси в поступающем стоке, мг/л;

t — продолжительность отстаивания, мин;

м — коэффициент y-1,04

у — БПК5 очищенной воды с осадком, мг/л.

Продолжительность отстаивания в зависимости от допускаемой величины выноса взвешенных веществ рекомендуется определять по табл. 74.

Таблица 74. Количество выносимых взвешенных веществ из вторичных отстойников в зависимости от продолжительности отстаивания и БПК20 очищенных сточных вод

Вторичные отстойники конструктивно не отличаются от первичных, за исключением меньшей высоты.

Расчет вторичных отстойников состоит из определения глубины, диаметра, длины по заданным скоростям и продолжительности отстаивания, от которых зависит эффект отстаивания. Для вертикальных вторичных отстойников основные величины определяются по формулам:

где h — рабочая глубина отстойника, м;

V — скорость движения воды, м/сек;

W — общий объем проточной части отстойников, м3

Кч — коэффициент часовой неравномерности;

где Fn—полезная площадь отстойника;

Fобщ — общая площадь отстойника, м2;

f — площадь центральной трубы, м2.

Центральная труба рассчитывается на суммарный пропуск смеси сточных вод и активного ила. При этом нисходящая скорость принимается не более 30 мм/сек. Рабочее сечение отстойника рассчитывается только на пропуск осветленных сточных вод исходя из предпосылок осаждения ила.

Удаление выпавшего ила производится по трубам диаметром 200 мм под гидростатическим напором 1—1,2 м.

Объем иловой части вторичных отстойников должен предусматривать хранение двухсуточного объема выпавшего осадка после биофильтров и 2-часового после аэротенков.

Отдельные расчетные величины вторичных отстойников определяются по аналогии с первичными.

Рекомендуемые типовые проекты вторичных отстойников приведены в табл. 75.

Таблица 75. Перечень и техническая характеристика типовых проектов вторичных отстойников