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

Когда питательных веществ остается мало, то скорость реакции становится функцией концентрации остающихся загрязнений по типу мономолекулярной реакции

- = -ktL. (4.212)

Рещение этого уравнения дает следующий результат:

2=-Ig. (4.213)

Таким образом, суммарно на весь процесс снижения БПК от La до Lt затрачивается время гобщ, равное сумме t\-\-t2. Тогда

Для определения количества потребного воздуха на вторую фазу очистки условие наличия растворенного кислорода записывается как rf=0,5. Следовательно, расход воздуха

U-Lt 2(Lh-Lt) D.=---II (4.215)

Общее количество воздуха равно сумме расходов в каждой ступени (при Lt = 0):

Ообщ = D,+D, = . (4.216)

Для практического применения формул (4.214) и (4.216) необходимо знание Lb - промежуточного значения БПК, когда изменяется кинетика реакций. Этот вопрос К. Н. Корольковым рещен не был.

Из уравнения (4.214) можно определить интенсивность аэрации на первой стадии процесса, когда Lt = Lb, т. е.

/. = , (4.2,7)

при ЭТОМ определение Lb должно быть выполнено из каких-то дополнительных условий. Несколько позднее Н. А. Базякиной было найдено, что изменение кинетики реакций происходит после обработки 65% загрязнений по БПК, т.е.

Lb = 0,35 La. (4.218)

Если сравнить расчетные формулы I и II способов (на неполную очистку по К. Н. Королькову), то можно видеть, что расчет по II способу всегда приведет к более высоким значениям и по продолжительности процесса, и по расходу воздуха.

Хотя расчет по II способу более близок к основным принципиальным положениям кинетики ферментативных реакций, он почти не применялся из-за недостаточной точности определения таких параметров, как константа скорости потребления кислорода, промежуточное значение БПК, когда следует перейти от реакции нулевого порядка к первому, и т. п.

Основные формулы К- Н. Королькова в течение многих лет использовались при всех расчетах аэрационных сооружений, однако с тем изменением, что для первой фазы очистки, т. е. фазы снижения БПК (или



окисления углеродсодержащих соединений), были приняты формулы, предназначавщиеся автором для аэротенков, в которых идет процесс нитрификации. Эти принципиальные изменения были сделаны в связи с тем, что по эксплуатационным данным и по результатам исследований оказалось, что для надежной и устойчивой работы аэротенков растворенный кислород должен присутствовать в смеси сточной воды и ила, особенно если требуется высокая степень очистки воды - до БПК, равной 15-20 мг/л. Наличие растворенного кислорода должно было также обеспечить потребности в нем активного ила во время отстаивания его во вторичных отстойниках. Это условие нащло отражение во П способе расчета, который К. Н. Корольков опубликовал также в 1934 г. Претерпело изменения и численное значение К. Оно было принято равным 12 г/м т. е. в 1,25-1,5 раза меньше, чем по исследованиям К- Н. Королькова.

Расчет аэротенков по Н. А. Базякиной

Развитием расчетной теории К. Н. Королькова явилось предложение Н. А. Базякиной об определении продолжительности процесса по экспериментально найденным величинам скоростей окисления загрязнений.

Н. А. Базякина показала, что скорость окисления В, мг/(л-ч), пропорциональна дозе ила а, т. е.

S = (4.219)

Найдено, что при очистке сточной воды от La до Lb величина 3i = = 31 мг/(г-ч), а от Lb до Lt величина 32=10 мг/(г«ч). Указанные величины описывают кинетику процесса очистки городских сточных вод, а в случае очистки сточных вод иного характера эти данные должны быть получены экспериментальным путем.

Доза ила в смеси не может быть очень высокой, она лимитируется возможностью работы вторичного отстойника. Данные эксплуатации показывают, что доза ила в смеси, поступающей на отстаивание, не должна быть выше 1,5-3 г/л. Это означает, что расчетные скорости на I стадии могут составлять 46-93 мг/(л-ч) и на II стадии- 15-30 мг/(л-ч).

Таким образом, общая продолжительность обработки сточной воды

/0,65 0,35\

Интенсивность аэрации /] определяется из уравнений: на I стадии

на II стадии

/2 = . (4.222)

где р - использование кислорода, %;

d - дефицит кислорода, принимаемый равным на I стадии 0,8 и на II стадии 0,5.

Скорость окисления В можно представить в виде равенства

y-0,2099s;z

= г.юо <-22>



где s- масса 1 л кислорода, равна 1429 мг/л; п - использование кислорода, %; 0,2099 - доля объема кислорода в воздухе;

100 - коэффициент для перевода величины п в доли единицы.

„ 0,2099.5

Так как -=3, то

Преобразуем

В = -. (4.224)

W FH Н

откуда

/=. (4.225,

Решая совместно уравнения (4.199) и (4.200) относительно D, равного VIQ, получим: La-Lt - KIdt, тогда

Kidt ft

0 = - = -. (4.226)

Подставим в уравнение (4.226) выражение (4.225):

BHt Bt

D=z-= -, (4.227)

ЗпН Зп

Так как Bt=La-Lt, то

D = ~--. (4.228)

Сравнивая знаменатели в уравнениях (4.228) и (4.226), имеем:

3n = KHd (4.229)

n=~Hd = pHd. (4.230)

Величина /С/3 - коэффициент использования воздуха в % при условии Я=1 м и d= \ м. Если /С=12, то р = 4%.

Чтобы перейти к окончательным уравнениям вида (4.221) и (4.222), подставим в уравнение (4.225) значение п по формуле (4.230):

J ВН ВН в

Зп 3pHd 3pd

Основное отличие расчета аэротенков по Н. А. Базякиной от расчетов по К- Н. Королькову заключается во введении обобщенного показателя - скорости окисления. В применении к аэротенку-смесителю скорость окисления является величиной, постоянной во времени; в приложении к аэротенку-вытеснителю она разбивается на ряд участков, на которых происходит скачкообразное ее изменение. В показанном выше примере в применении к городским сточным водам экспериментально найдены два таких участка, характеризующихся величинами Pi и рг-

Исследования последующих лет показали, что окисление загрязнений далеко не всегда может быть удовлетворительно описано только двумя величинами pi и р2- Изменяются абсолютные значения скоростей процессов и соотношение частей загрязнений, окисляемых со скоростя-




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