![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Пример расчета окситенка
Исходные данные. Суточный расход городских сточных вод QW = 25670 м3/сут; расчетный расход qw= 1490 м3/ч; БПКПОЛН поступающей сточной воды Len=255 мг/л; БПКПОЛН очищенной сточной воды Lex=15 мг/л; среднемесячная температура сточной воды за летний период: Tw=20°С. Рассчитать комбинированный окситенк. Расчет: Принимаем для расчетов концентрацию кислорода в иловой смеси: Co2= 10 мг/л и дозу ила ai= 8 г/л. Hазначаем константы, необходимые для расчета по таблице 15 • максимальную скорость окисления pmax= 85 мг БПКполн/(г-ч); • константу, характеризующую свойства загрязнений Kl= 33 мг БПКполн/л; • константу, характеризующую влияние кислорода Ko= 0, 625 мг О2/л; • коэффициент ингибирования j= 0, 07 л/г; • зольность активного ила S=0, 3. По формуле: r=rmax[LexCo/(Lex+K1Co+KoLex)]·(1/(1+φ ar), мг БПКполн/(г·ч), рассчитываем удельную скорость окисления: r =85[15·10/(15·10+33·10+0, 625·15)]·(1/(1+0, 07·8) = 16, 7 мг БПКполн/(г·ч). По формуле: tatm = (Len-Lex)/ai(1-s)r, ч определяем продолжительность пребыва-ния сточных вод в зоне аэрации: tatm = (255-15)/8(1-0, 3)16, 7 = 2, 566 ч Рассчитываем по формуле: Wo =qw tatm, м³ суммарный объем зоны аэрации: Wo = 1490·2, 566 = 3824 м³. Принимаем окситенки диаметром Dj = 30 м и рабочей глубиной Ho= 4, 5 м. По формулам: W01=0, 78(Do)2Ho, м³ и Wa1 = W01/2, м³ рассчитываем общий объем и объем зоны аэрации одного окситенка: W0l = 0, 785·30² ·4, 5 = 3179 5 м³ и Wal = 3179/2 = 1589, 5 м³ По формуле: Da= (Wa1/0, 78·Ho)½ , м рассчитываем диаметр зоны аэрации: Da=(1589, 5/0, 785·4, 4)½ =21, 2 м. По формуле: no= Wo/Wa1 число окситенков равно: no = 3824/1589, 5 = 2, 4. Принимаем три окситенка диаметром 30 м. По формуле: qi =24(Len-Lex)/ai(1-s)tatm, мг БПКполн/(г× сут). определяем нагрузку на активный ил: qi =24(255-15)/8(1-0, 3)2, 566 = 401 мг ПКполн/(г× сут). По табл.16. интерполяцией находим иловый индекс, который соответствует рассчитанной нагрузке: Ji = 80- (80-95)(401-500)/(500-400) = 84, 95 см³ /г на активный ил: Для окситенков величина Ji снижается в 1, 3-1, 5 раза: Ji = 84, 95/1, 4 = 60, 7 см³ /г Таблица 21
Интерполяцией по табл.21 для произведения ai·Ji находим допус-тимую гидравлическую нагрузку на илоотделитель: ai·Ji = 8× 60, 7 = 485, 4. Гидравлическая нагрузка на илоотделители для окситенков в зависимости от параметра aiJi составит: qms=1, 2+(1, 2-0, 8)(485, 4-400)/(400-500)=0, 86м³ /(м² ·ч) По формуле: Fms=qw/qms, м² определяем Fms=1490/0, 86≈ 1733 м² необходимую площадь илоотделителей. По формуле: Foi=0, 5noWo1/Ho, м² рассчитываем фактическую площадью илоотде-лителей: F0i = 0, 5·3·3·3179/4, 5 = 1060 м². Она значительно отличается от необходимой площади, поэтому расчет повторяем заново, при уменьшенной дозе активного ила ai = 6 г/л. По формуле: r=rmax[LexCo/(Lex+K1Co+KoLex)]·(1/(1+φ ar), мгБПКполн/(г·ч)-рассчитываем удельную скорость окисления: r= 85/[15·10/(15·10+33·10+0, 625·15)]·1/(1+0, 07·6) = 18, 35мг-БПКполн/(г·ч). По формуле: tatm=(Len-Lex)/ai(1-s)r, ч определяем продолжительность пребывания сточных вод в зоне аэрации: tatm = (255-15)/6(1-0, 3)16, 7 = 3, 115 ч. Рассчитываем по формуле: Wo = qw tatm, м³ суммарный объем зоны аэрации: Wo=1490·3, 115 = 4641м³. Оставляем первоначальные окситенки диаметром Do= 30 м и рабочей глубиной Ho= 4.5 м. Общий объем, объем и диаметр зоны аэрации одного окситенка не изменится: Wol= 3179м3, Da=21, 2м, Wal=1589, 5м3. По формуле: no= Wo/Wa1 число окситенков равно: no=4641/1589, 5=2, 9. Оставляем перво-начальное число - три окситенка диаметром 30 м. По формуле: qi =24(Len-Lex)/ai(1-s)tatm, мг БПКполн/(г× сут) определяем нагрузку на активный ил: qi = 24(255-15)/6(1-0, 3)3, 115 = 440 мгБПКполн/(г× сут). По табл.16 интерполяцией находим иловый индекс, который соответствует нагрузке: Ji=80+(80-95)(440-400)/(400-500)=82 см³ /г. Снижаем величину Ji в 1, 4 раза: Ji = 82/1, 4 =58, 6см3/г. По табл.21 интерполяцией для произведения aiJi = 6·58, 6 = 351 находим допустимую гидравлическую нагрузку на илоотделитель: qms=1, 8+(1, 8-1, 2)(351-300)/(300-400)=1, 59м³ /(м² ·ч). По формуле: Fms=qw/qms, м² определяем необходимую площадь илоотделителей: Fms=1490/1, 59=937 м². Погрешность при сравнении этой площади с фактической (которая осталась прежней из первого варианта расчета) составляет: D=100(937-1060)/1060=11, 6%, что является совершенно допустимым. Окончательно принимаем три окси-тенка диаметром Do= 30 м, рабочей глубиной Ho=4, 5м и диамет-ром цилиндрической перегородки (зоны аэрации): Da=21м. Для насыщения жидкости кислородом принимаем механический аэратор поверхностного типа и находим по формуле: go=[(Len-Lex)qw]/1000no, кг/ч скорость потребления кислорода в одном окситенке: go = (255-15)1490/1000·3 = 119, 2 кг/ч Таблица 22 Растворимость кислорода в чистой воде при давлении 0, 1 МПа
По табл.22. растворимость кислорода при температуре воды 20°С: Co2=9, 02 мг/л. Pассчитываем растворимость кислорода в воде (при глубине погружения 0, 02 м): Ca=(1+ha/20, 6)CT, мг/л, Ca=(1+0, 02/20, 6)9.02=9, 03 мг/л. Согласно формуле: KT=1+0, 02(Tw-20) коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, равен: KT=1. Принимаем коэффициент качества воды: K3=0, 85, коэффициент использования кислорода в окситенке: hk = 0, 85. Поформуле: Qma=Cago/1000KTK3[0, 174·(1-hk)/hk)–Co/1000], кг/ч рассчитываем производительность аэратора по кислороду (при исполь-зовании технического 95%-ного кислорода): Qma=9, 03·119, 2/[1000·1·0, 85{0, 174(1-0, 85)/0, 85}-(10/1000)]=61 кг/ч. Исходя из конструктивных соображений и рассчитанного значения Qma подбираем по табл. 23: механический дисковый аэратор Таблица 23. Характеристики дисковых механических аэраторов поверхностного типа
поверхностного типа с производительностью по кислороду Qm=77, 5 кг/ч, мощностью Nm=26, 5кВт, диаметром da=3м, и частотой вращения турбины nm=27мин-1. По формуле: Jo=1, 217(da)0, 6(nm)0, 2/(Ho/da)1, 1(Da/da)0, 45, м/с рассчитываем донную скорость Jo в наиболее удаленной точке действия аэратора: Jo=1, 217·30, 6·270, 2/(4, 5/3)1, 1(21/3)0, 45=1, 21м/с, что значительно больше необходимого значения (0, 2 м/с). По формуле: Qo =(Len-Lex)qw /1000hэgo, м³ /ч определяем oбъемный расход кислорода: Qo=(255-15)1490/1000·0, 7·1, 43=357м³ /ч. Подбираем установку разделения воздуха К-0, 4 с одним блоком производи-тельностью по кислороду 420 м3/ч.
|