4.7.2 Сооружения биологической очистки сточных вод

Метод биологической очистки сточных вод основан на способности микроорганизмов использовать разнообразные вещества, содержащиеся в сточных водах, в качестве источника питания в процессе жизнедеятельности. Таким образом, искусственно культивируемые микроорганизмы освобождают воду от загрязнений. Биологическую очистку называют полной, если БПК_полн очищенной воды составляет менее 20 мг/л, и неполной при БПК_полн более 20мг/л.

К сооружениям биологической очистки относят биофильтры и аэротенки.

4.7.2.1.Биофильтры

Биологический фильтр – сооружение, в котором сточная вода фильтруется через загрузочный материал, покрытый биологической плёнкой, образованной колониями микроорганизмов.

1. В зависимости от требуемой величины очищенных вод по БПКопределяют критериальный комплекс. Значение БПКв воде после биофильтров принимают 10мг/л (что соответствует Бпк=15мг/л). Значение критериального комплекса для бытовых сточных вод принимают по табл.12.5 [27]=3,3.

2. По заданной величине среднезимней теипературы сточных вод определяют значение Кпо формуле

К=

Или принимают интерполяцией по таблице:

Т, С	8	9	10	11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
К	0,115	0,12	0,126	0,132	0,138	0,145	0,151	0,158	0,166	0,174	0,183	0,19	0,2

При Т=14,6С принимаем К=0,156.

3. Назначается высота слоя загрузки Н, которая принимается 3-4м. Принимаем 4м.

4. Определяется величина пористости загрузки Р, исходя из конструктивных оазмеров по паспорту завода-изготовителя. Так по Табл.12.1 для загрузки «Тракпор» Р=94%, а удельная поверхность S=187 м/м. Плотность=48кг/м.

5. Значение удельной массы органических загрязнений по БПКпоступающей в сутки на еденицу поверхности загрузочного материала биофильтра М, г/м*сут, определяем по формуле:

Мг/м*сут.

6. Значение величины удельной допустимой гидравлической нагрузки определяется по формуле:

=

где - допустимая концентрация органических загрязнений по БПКв сточной воде, поступающей на биофильтры. По СНиП п.6.137 эта величина по БПКдолжна быть не более 250 мг/л.

здесь - коэффициент пересчета из БПКв БПК,=0,875.

мг/л

.

7.Объём загрузки определяется по формуле

где - коэффициент рециркуляции, определяемый по формуле:

где L_min – допустимая на биофильтры концентрация сточных вод по БПК₂₀, равная 250 мг/л;

L_ex – концентрация по БПК₂₀ в сточных водах после биофильтра, равная 15 мг/л;

L_en – средняя концентрация сточных вод по БПК₂₀, которая в нашем случае равна 192,03 мг/л, что меньше L_min = 250 мг/л. Вследствие этого коэффициент рециркуляции = 0.

Объем загрузки определяется по формуле:

Число фильтров определяется по формуле:

где F₁ – площадь биофильтра 12*18 м², принимаем по [17] табл. 1.

Рассчитываем спринклерную систему биофильтра . При площади одного биофильтра f₁ >150 м² принимаем 1 распределительный бак на 1 секцию.

Приток сточной воды q_прит= = 0 ,44/2 = 0,22 м³/с = 220 л/с

Минимальный расход q_min бака:

q_min=1.5·q_прит=1,5 ∙220 = 330 л/с= 19800 л/мин.

Принимаем диаметр спрыска d_спр=23,5 мм.

При минимальном напоре H_min =0,5 м минимальный расход спрыска q_{min спр} =53 л/мин.

При максимальном напоре H_max = 1.5 м максимальный расход спрыска q_{max спр}=94 л/мин

Определяем средний расход воды q_{ср спр},л/мин ,из спринклера:

q_{ср спр} = 1,1 (q_{max спр}+q_{min спр})/2 =1,1(94+53)/2 = 1,35 л/с.

Рассчитываем число спренклерных головок n_спр,шт:

n_спр=q_min/q_minспр=19800/53=374шт. Время опорожнения бака должно быть 1-5 минут.

Принимаем t_оп=3 мин ,тогда емкость бака W_б,м

W_б=(q_{ср спр} ·n_спр-q_прит)∙t_оп∙60=(1,35 ∙ 255 - 150) ∙3∙60 = 34965 л = 34,965м³

Время наполнения бака t_нап, мин, рассчитываем по формуле:

T_нап=4 мин.

Продолжительность цикла t_цикл , мин , составит

t_цикл = t_оп+t_нап=3+4=7 мин.

4.7.2.2. ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ

Вторичные отстойники служат для задерживания биологической плёнки, поступающей вместе с очищенной сточной водой из биофильтров. Вторичные отстойники бывают вертикальные (для небольшой производительности), горизонтальные и радиальные – для станций большой и средней производительности.