Особенности расчета капельных биофильтров

Таблица 15 - Параметры для расчета капельных биофильтров

При этом, если значение К превышает табличные данные, то необходимо рассчитывать биофильтр с рециркуляцией (по методике высоконагружаемых биофильтров с рециркуляцией).

Особенности расчета высоконагружаемых биофильтров

Таблица 16- Параметры для расчета высоконагружаемых биофильтров

В0, м3/м3	H, м	Значение коэффициента К при среднезимней температуре сточной воды, ⁰C
Гидравлическая нагрузка q, м3/(м2*сут)
		3,02	2,32	2,04	3,38	2,5	2,18	3,76	2,74	2,36	4,30	3,02	2,56
	5,25	3,53	2,89	6,2	3,96	3,22	7,32	4,64	3,62	8,95	5,20	4,09
	9,95	5,37	4,14	10,4	6,25	4,73	11,2	7,54	5,56	12,1	9,05	6,54
		3,69	2,89	2,58	4,08	3,11	2,76	4,5	3,36	2,93	5,09	3,67	3,16
	6,1	4,24	3,56	7,08	4,74	3,96	8,23	5,31	4,36	9,9	6,04	4,84
	10,1	6,23	4,9	12,0	7,18	5,68	15,1	8,45	6,88	16,4	10,0	7,42
		4,32	3,38	3,01	4,76	3,72	3,28	5,31	3,98	3,44	5,97	4,31	3,7
	7,25	5,01	4,18	8,35	5,55	4,78	9,9	6,35	5,14	11,7	7,20	5,72
	12,0	7,35	5,83	14,8	8,5	6,92	18,4	10,4	7,69	23,1	12,0	8,83

где В0 - удельный объем подаваемого воздуха, м³/м³

H - высота биофильтра, м

Задача№2

Рассчитать основные параметры биофильтра для биологической очистки сточных вод: по расходу сточных вод определить БПК воды по сумме БПК всех загрязнителей), температурную константу потребления кислорода, коэффициенты рециркуляции, объем рециркулирующей воды и общий расход воздуха по данным таблицы17.

Таблица 17 - Данные для расчета задачи №2

№ вар	Расход сточных вод, м3/сутки	БПК очищенной воды	Т средняя воды, С	Состав, воды (загрязнителей) мг/л	рН	Биогенные добавки
зимняя	месячная
нефть	толуол	ацетон
								7,5	NaHPO4, NH4NO3
								7,2	KH2PO4, NH4NO3
								7,4	NaKHPO4, NaNO3
								7,0	Na2HPO4, NaNO3
								6,5	Na2HPO4, КNO3
								6,7	К2HPO4, NaNO3
								6,9	КHPO4, NH4NO3
								7,2	NaHPO4, КNO3
								7,4	NaKHPO4, NH4NO3
								7,6	NaHPO4, NH4NO3
								7,7	KH2PO4, NH4NO3
								7,8	NaKHPO4, NaNO3
								7,0	Na2HPO4, NaNO3
								6,5	Na2HPO4, КNO3
								6,7	К2HPO4, NaNO3
								6,9	КHPO4, NH4NO3
								7,2	NaHPO4, КNO3
								7,4	КHPO4, NH4NO3
								7,0	KH2PO4, NH4NO3
								7,2	NaKHPO4, КNO3

Задача №3. Расчет аэротенков

Аэротенки различных типов применяются для биохимической очистки бытовых и производственных сточных вод, при расходе сточных вод более 30000 м³/сут (до 2-3 млн. м³/сут).

При БПК_полн < 500 мг/л применяют одноступенчатую систему очистки, при 500 <БПК_полн <1200 мг/л применяют двухступенчатую систему,

Регенерацию активного ила предусматривают при БПК_полн поступающей в аэротенки сточной воды свыше 150 мг/л.

Удельная скорость окисления, мг БПК_полн на 1 кг беззольного вещества ила в 1 час рассчитывают:

ρ_max - максимальная скорость окисления, мг БПК/(кг*ч) определяемая по таблице_

С₀ - концентрация растворенного кислорода 2мг/л

Кi- константа характеризующая свойства органических загрязнений веществ, мг БПК/(кг*ч) определяемая по таблице_

К0- константа характеризующая влияние кислорода мг О₂/л, определяемая по таблице_

φ - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/ч, определяемый по таблице

S - БПК очищенной воды, мг О₂/л

Период аэрации в аэротенках - смесителях определяется по формуле:

ai – доза ила, г/л, определяемая технико-экономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников

- зольность ила,

ρ – удельная скорость окисления мг БПК_полн на 1г беззольного вещества ила в 1ч

Сточные воды	ρmax	Кi	К0	φ
Городские			0,625	0,07
Производственные:
НПЗ и нефтехимия			1,66	0,158
Органический синтез			1,7	0,27
Производство СК			0,6	0,06

Нагрузка на 1 г беззольного вещества ила в сутки, мг/(г*сут):

Величину илового индекса J см³/г, который характеризует способность ила к оседанию и представляет собой объем активного ила после отстаивания в течение 30 минут иловой смеси объемом 100 мл, отнесенного к 1г сухого вещества ила (таблица 2.2)

Степень рециркуляции активного ила R в аэротенках рассчитывают:

Доза ила в интеграторе a_R г/дм³:

Продолжительность окисления органических загрязняющих веществ t₀ , ч:

Продолжительность обработки воды в аэротенке t_at, ч:

Продолжительность регенерации:

Вместительность аэротенка W_at, м3:

где: Q - расход сточных вод, м³/ч

Объем циркулирующего активного ила м³/ч:

Объем регенератора:

Тогда общий объем аэротенка:

Прирост активного ила P_i, мг/дм³:

где: С_В - концентрация взвешенных веществ, мг/дм³

Удельный расход воздуха в аэротенке:

q₀ - удельный расход кислорода воздуха мг/на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке:

· полной до БПК_полн= 15-20 мг/л равным 1,1

· не полной при БПК_полн ≥20 равным 0,9

К₁ - коэффициент учитывающий тип аэратора:

· для среднепузырчатой и низконапорной 0,75

· для мелкопузырчатой 1,34-2,3

К₂ - коэффициент зависящий от глубины погружения (h, м) аэраторов определяют по таблице

h, м	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
К2	0,4	0,46	0,6	0,8	0,9		2,08	2,52	2,92	3,3

Коэффициент учитывающий среднемесячную температуру сточных вод: n1=1+ 0.02*(T_cp-20)

T_cp - среднемесячная температура сточной воды за летний период

Коэффициент учитывающий отношение скорости переноса кислорода в иловой смеси к скорости переноса его в чистой вод, принимается n2=0,7

Ср- растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, определяют по формуле:

Ср= (1+H/21)* С_Т

где С_Т - растворимость кислорода воздуха в воде в зависимости от температуры и давления (определяют по таблице при давлении 0,1 МПа)

Температура, С	СТ, мг/л
	12,79
	11,27
	10,75
	10,26
	9,82
	9,4
	9,02
	8,67
	8,33
	8,02
	7,72

Тогда площадь аэротенка находят из выражения:

Задача №3

Рассчитать все параметры аэротенка если известно, что:

Сточная вода поступает из НПЗ и нефтехимии

Концентрация кислорода в аэротенке С₀=2 мг/л

Рабочая глубина аэротенка Н=3,5 м

Глубинa погружения h=4

Принять конечное БПК S=15 мг /л

Таблица 18 - Данный для расчета задачи №3