Расчет аэротенка-смесителя с регенератором

Практическое занятие 3 РАСЧЁТ АЭРОТЕНКА-СМЕСИТЕЛЯ С РЕГЕНЕРАТОРОМ

Теория

Аэротенки – сооружения для биологической очистки сточных вод, представляющие собой проточные резервуары с активным илом, снабженные устройствами принудительной аэрации.

В аэротенках создаются благоприятные условия для жизнедеятельности микроорганизмов (активный ил), которые, используя растворённый в воде молекулярный кислород, осуществляют биохимическое окисление органических загрязнителей сточных вод.

Для оценки способность органических примесей разрушаться под действием микроорганизмов используется показатель БПКполн (полное биохимическое потребление кислорода) – количество кислорода, необходимое для биохимического окисления в аэробных условиях органических веществ, содержащихся в 1 л воды.

Аэротенки подразделяются по следующим основным признакам:

• гидродинамическому режиму: аэротенки-смесители и аэротенки промежуточного типа (с рассредоточенным впуском сточных вод);
• способу регенерации активного ила: аэротенки с отдельной регенерацией и аэротенки без нее;
• нагрузке на активный ил, степени очистки: аэротенки высоконагруженные с частичной  очисткой  (остаточная  величина БПКполн > 15 мгО2/л); нормально нагруженные с полной биоочисткой (БПКполн =10…15 мг О2/л); низконагруженные с частичной и полной очисткой, но низкой окислительной мощностью;
• числу ступеней: одно-, двух- и многоступенчатые;
• режиму ввода сточных вод: проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем;
• конструкционным признакам (в зависимости от применяемых аэрационных устройств): аэротенки с механической, пневматической и пневмомеханической аэрацией.

Аэротенки-смесители с регенераторами применяются для очистки сточных вод, характеризующихся значительными колебаниями состава и расхода стоков, а также присутствием эмульгированных и биологически трудноокисляемых компонентов.

Схема установки для биологической очистки сточных вод представлена на рис. 1.

[pic 1]

Рис.1. Схема установки для биологической очистки сточных вод:

1 – первичный отстойник; 2 – аэратор; 3 – аэротенк; 4 – регенератор; 5 – вторичный отстойник

В первичном отстойнике (1) из сточных вод извлекаются крупнодисперсные примеси минерального и органического происхождения, попадание которых в очистные сооружения может вызвать засорение трубопроводов, лотков, каналов, поломку движущих частей и механизмов.

После механической очистки сточные воды направляются в аэротенк

1. ) и посредством аэратора (2), насыщаются кислородом воздухом.

В аэротенках-смесителях с регенераторами процессы извлечения загрязнений из воды и их окисления пространственно разделены. В собственно аэротенке протекает поглощение загрязнителей активным илом, в регенераторе (4) осуществляется основной этап окисления органических веществ и восстановление сорбционной способности микроорганизмов. Такой способ очистки, когда в аэротенках протекает первая стадия процесса, а в регенераторе — вторая и третья стадии, позволяет увеличить концентрацию загрязнений, приходящуюся на ил. В аэротенке поддерживается обычная нагрузка на ил, в регенераторе она повышается. Таким образом, средняя нагрузка на ил возрастает, и эти сооружения работают более эффективно.

Во вторичном отстойнике (5) активный ил отделяется от очищенной сточной воды и перекачивается в аэротенк для дальнейшего использования. Сточные воды направляются на следующие этапы очистки.

Методика расчёта

1. Коэффициент рециркуляции Ri

Ri  =        ,[pic 2][pic 3][pic 4]

1000/ Ii  −αi

(1)

где αi - доза ила в аэротенке, г/л; Ii – иловый индекс, см3/г.

Формула справедлива при Ii < 175 см3/г и αi ≤ 5 г/л. Значение Ri должно быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 – с илоскребами и 0,6 – при самотечном удалении ила.

1. Средняя скорость окисления загрязняющих примесей ρ (мг∙БПКполн на 1 г беззольного вещества ила за 1 ч):

ρ = ρ[pic 5][pic 6]