Вывоз мусора при строительстве в Подмосковье: www.musorshik.ru
Архитектура ->  Канализация. Охрана окружающей среды 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209

Общее снижение БПКполн сточных вод по приведенной схеме очистки достигает 80-85 %.

Любая из описанных схем очистки воды может быть осуществлена с применением аэротенков, имеющих различную структуру потоков.

По структуре потоков различают:

аэротенки-вытеснители (см. рис. 4.104), в которые сточная вода и возвратный ил впускаются сосредоточенно с одной из торцовых сторон аэротенка и выходят также сосредоточенно с другой торцовой стороны сооружения;

аэротенки-смесители (рис. 4.107,а), в которых подвод и отвод сточной воды и ила осуществляется равномерно вдоль длинных сторон ко-

из ntfi6u-i,ibix от\- -у- • • •

стойнинШ

Актидный ил

TV-Fir~?v-w

От KOf .pec-

сосной CfTiOH-f-

m первичных отстой-

никоВ-ш--

Активный ил

От KOt-fnpec--.сорной CTiaH-и,ии

Актинь и ил

мзВыточный активный ип

апачнай

-От noift&cccp-ной СланцЛ


Рис. 4.107. Схемы очистки сточных вод в аэротенках, отличающихся структурой потоков

ридора аэротенка; при этом считается, что происходит полное смещение поступающей сточной воды с находящейся в аэротенке;

аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды (рис. 4.107,6), в которых последняя подводится в нескольких точках по длине аэротенка, а отводится сосредоточенно в его торцовой части; возвратный ил подается сосредоточенно в начало аэротенка.

Таблица 4.49

Расчетные параметры аэротенков с нелинейно рассредоточенным впуском воды

Условные обозначения типа аэротенков

Ширина коридора, м

Рабочая глубина, м

Пределы изменения габаритов одной секции

Оптимальные пределы применимости

длины, м

рабочего объема, м

число секций, шт

пропускная способность очистной станции, тыс. mVc

АНР-2-6,0-4,4

36-78

1900-4120

25-70

АНР-2-9,0-4,4

36-90

2850-7120

35-140

АНР-4-6,0-4,4

90-120

9500-

100-280

12 660

АНР-4-9,0-4,4

90-120

14 250-

МО-280 и более

19 000

АНР-4-9,0-5,0

90-120

16 200-

140-280 и более

21 600

АНР(м)-12-4,4

36-72

1900-3800

25-50



в табл. 4.49 представлены параметры аэротенков с нелинейно рассредоточенной подачей сточной воды.

Основное отличие в условиях биоокисления в аэротенках-смесите-лях и аэротенках-вытеснителях заключается в том, что в первых нагрузка загрязнений на ил и скорость их окисления (скорость потребления кислорода) одинаковы во всех точках сооружения, а во вторых они изменяются от наибольших (в начале сооружения) до наименьших (в его конце). При рассредоточенной подаче сточной воды по длине аэротенка единовременные нагрузки на ил уменьшаются при одновременном снижении предела колебаний нагрузок от одного впуска до другого. Условия окисления загрязнений в таких аэротенках приближаются к условиям работы аэротенка-смесителя.

При постоянной нагрузке на ил или при небольших колебаниях этой величины снабжение аэротенка воздухом должно обеспечивать одинаковый кислородный режим во всех точках сооружения. В аэротенках-вытеснителях эта задача усложняется, так как при наличии разницы в скоростях процесса по длине сооружения необходима и соответствующая дифференцированная подача воздуха (рис. 4.107,в). Однако из-за технических трудностей, связанных с осуществлением такого распределения, этот аэротенк распространения не получил.

Расчет аэротенков

Расчет аэротенков включает определение вместимости сооружения, объема требуемого воздуха и избыточного активного ила, удаляемого из аэрационной системы для последующей обработки.

В отечественной практике при проектировании сооружений в течение почти 40 лет (начиная с 1934 г.) использовался метод, разработанный крупным советским ученым К- Н. Корольковым. С 1974 г. расчет аэротенков проводится по формулам, созданным в результате обобщения большого числа научно-исследовательских работ, в которых были решены принципиальные вопросы теории, а также огромного накопленного опыта эксплуатации аэротенков различных схем и конструкций при обработке в них самых разнообразных по качеству и объему сточных вод.

Знакомство с теорией расчета аэротенков, по К. Н. Королькову, представляет интерес прежде всего потому, что многие положения, высказанные автором предположительно, полностью подтвердились последующими исследованиями и не утеряли своего значения до настоящего времени.

Расчет аэротенков по К. Н. Королькову

i способ расчета. К. Н. Корольков считал, что процесс очистки сточных вод в аэротенках состоит из двух фаз: первой фазы, которая включает изъятие и окисление органических веществ, фиксируемых БПК, и второй фазы - нитрификации аммонийных солей, т. е. перевода их в нитриты и нитраты.

Автор исходил из того, что при проведении первой фазы, которую он называл неполной или частичной очисткой, независимо от конечной БПК, технически важна возможность полного отсутствия растворенного кислорода. При проведении второй фазы, названной им полной очисткой, наличие в среде растворенного кислорода принималось безусловно необходимым. Полностью очищенной считалась такая вода, в которой остаточная БПК компенсировалась наличием свободного (растворенного) и связанного кислорода (в составе нитритов и нитратов). Такая вода при сколь угодно длительном хранении не загнивает.



к. Н. Корольков писал, что процесс потребления кислорода активным илом почти не изучен, и принимал в качестве исходного положения, что скорость потребления кислорода пропорциональна скорости снижения БПК. Составив затем уравнение массопередачи кислорода в сточную воду и приравняв массу кислорода снимаемой БПК, К- Н. Корольков получил выражение для подсчета продолжительности аэрации (т. е. времени, за которое в воду поступит масса кислорода, равная снимаемой БПК) и объема воздуха, который нужно продуть через сточную воду, чтобы обеспечить поступление в нее этой массы кислорода.

Для составления уравнения массопередачи принято, что масса кислорода, которая растворяется в воде, пропорциональна площади поверхности соприкосновения жидкой и газовой фаз, а также дефициту кислорода (массе кислорода, которой не хватает до полного насыщения сточной воды):

dM = kiA(c - x)dt, (4.190)

где М- масса кислорода, переходящего в сточную воду;

ki - коэффициент пропорциональности;

А - поверхность соприкосновения воды и воздуха;

с - максимально возможная концентрация кислорода в сточной воде при заданных условиях, в частности по температуре;

X - концентрация кислорода в сточной воде. Из собственных опытных наблюдений автор нащел, что суммарная площадь поверхности пузырьков А обратно пропорциональна их диаметру и прямо пропорциональна их числу. Если диаметр пузырьков постоянен, то А прямо пропорциональна объему воздуха V, пропускаемого в единицу времени. Время соприкосновения отдельного пузырька воздуха, поднимающегося в воде, зависит от пути, который он проходит в воде, и от скорости подъема. В качестве первого приближения было принято, что путь пузырька над аэратором равен высоте слоя воды Я. Скорость подъема пузырьков для изученных автором аэраторов оказалась постоянной. Следовательно,

A = k2VH, (4.191)

где 2- константа, зависящая от типа аэратора.

Подставляя значение А в уравнение (4.190), имеем:

dM = kik2VH{c - x)dt. (4.192)

Абсолютное значение с увеличивается с увеличением глубины аэротенка, так как пузырьки воздуха испытывают дополнительное давление столба воды. Однако с увеличением растворимости уменьшается поверхность соприкосновения воды и воздуха А, так что произведение Ас в пределах изменения Я от 2 до 5 м остается практически постоянным (колебания составляют не более 3%). Поэтому поправка на изменение величины с в зависимости от глубины аэротенка не вводится.

В расчетах не учитывается также обеднение пузырька воздуха кислородом по пути движения, так как эта поправка мала (в большинстве случаев использование кислорода не превышает 4-7% первоначального количества).

Перейдя от количества кислорода dM к его концентрации dx=- (где W - объем аэротенка), имеем:

dx kikVH {с - х)

Взамен выражения (с-х) можно написать cd (где d - дефицит кислорода, выраженный в долях единицы от максимального насыщения), т.е. (с-x)lc=d; отсюда

c - x=cd. (4.194)




0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 [ 119 ] 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209