Расчет сооружений по очистке сточных вод

Расчеты сооружений, входящих в блоки механической и биохимической очистки, т.е. решеток, песколовок, отстойников и аэротенков со всеми вспомогательными сооружениями, будем производить в соответствии в соответствии с методиками приведенными в [3; 6].

В результате этих расчетов должны быть определены:

• количество сооружений (рабочих и резервных);

• основные габаритные и технологические размеры.

Размеры сооружений и их элементов принимаются путем округления их расчетных значений в большую сторону пользуясь следующим рекомендациями:

-величины до 1 м округляются до 0,05 м;

-величины от 1 м до 5 м – до 0,1 м;

-величины более 5 м – до 0,5 м или до целого метра.

При этом принятые значения ширины и глубины каналов и лотков должна быть не менее 0,1 м, а диаметры самотечных трубопроводов – 0,05 м.

Результаты расчетов иллюстрируются расчетными схемами, на которых указываются основные размеры сооружения и его элементов.

6.1 Расчет решетки

Расход сточных вод, приходящийся на одну решетку, м³/с:

Q – максимальный суммарный расход сточных вод, Q_max = 7136,88 м³/ч Q_max = 1,98 м³/с;

N₁ – число рабочих решеток, примем N₁ = 3 шт.

Общее число прозоров в решетках, ед.:

здесь:

n – количество прозоров;

b – ширина прозоров решетки, в случае отсутствия данных о насосах, допускается принимать b = 16…20 мм. Примем b = 20 мм = 0,02 м;

h₁ – глубина воды перед решеткой, h₁ = 1 м;

v_р – средняя скорость движения воды в прозорах решетки, v_р = 1 м/с;

k₃ – коэффициент, учитывающий стеснение прозоров решетки граблями и задержанными примесями, k₃ = 1,05.

Принимаем: n = 35 ед.

Ширина решетки, м:

B_p=s(n-1)+bn

где s – толщина стержней решетки, примем s = 10 мм = 0,01 м.

B_p= 0,01*(35-1)+0,02* 35 = 1,04

Принимаем: B_p= 1,1 м.

Скорость движения воды в камере решетки, м/с. Для предотвращения отложения осадка в камере решетки минимальная скорость движения воды в ней должна быть не менее 0,4 м/с,:

Скорость движения воды в камере удовлетворяет необходимым условиям v =0,6>0,4 (м/с), общее количество решеток будет:

N=N₁+N₂ = 3+1=4 (шт.)

где

N₁ – рассчитанное количество решеток;

N₂ =1, – резервное количество решеток, (табл.2 [3])

Ширина подводящего и отводящего каналов, м:

где: Vк – скорость движения сточных вод в канале, Vк = 1 м/с.

Принимаем: B_к = 0,7 м.

Длины участков расширения и сужения, м:

здесь, f – угол раскрытия канала (сужения камеры решетки), f =15₀.

Принимаем: l_к = 0,75 м.

Средняя длина камеры перед решеткой, м:

l₁=k_1*B_р= 1,5*1,1=1,65

где, k₁ – безразмерный коэффициент, k₁ = 1,5.

Принимаем: l₁ = 1,7 м.

Средняя длина камеры за решеткой, м:

l₂=k_2*B_р= 1*1,1=1,1

где, k₂ – безразмерный коэффициент, k₂ = 1.

Принимаем: l₂ = 1,1 м.

Длина камеры решетки, м:

L = l₁ + l₂ = 1,7+1,1=2,8 (м)

Полная длина камеры решетки, м:

L_р = L + 2l_к = 2,8 + 1,5 = 4,3 (м)

Высота расположения пола над дном камеры решетки, м:

H = h₁+h₂ = 1+1= 2 (м)

здесь, h₂ – высота расположения пола над расчетным уровнем сточных вод в канале, h₂ =1 м.

Необходимая длина стержней в решетке, м:

l_с = H_* tg a = 2* tg 60₀= 3,46 (м)

при чем, a – угол наклона решетки к горизонту, a = 60₀

Коэффициент местного сопротивления решетки

где, b – коэффициент зависящий от формы стержней решетки, минимальный для ромбовидных стержней со скругленными торцами (рис. 2f и табл. 3 в [3]). b = 0,76.

x = 0,76*[(0,01/0,02)^4/3]* sin 60₀= 0,26

Потери напора в решетках, м:

здесь: g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с²;

Р – коэффициент, учитывающий увеличение потерь напора, вследствие засорения решетки, рекомендуемое значение Р = 3.

Приведенное число жителей, чел.,

где, N_в/о – усредненная норма водоотведения, N_в/о =250 л/(чел·сут);

Q_с – суммарный суточный расход сточных вод, Q_с = 108725 м³/сут (табл. 1).

Принимаем: N_пр = 434900 чел.

Объем задерживаемых решетками примесей, м³/сут:

где, V_н – удельное количество отбросов, V_н = 8 л/(чел·год).

Масса задерживаемых примесей, т/сут:

здесь: r – средняя плотность задерживаемых примесей, r = 750 кг/м³.

Расчетная схема решеток представлена на рис. 1.

Рис. 1. Расчетная схема решеток

6.2 Расчет аэрируемых песколовок

Расчетная глубина рабочей части песколовки, м, при расчетном диаметре задерживаемых частиц песка d = 0,15 мм.:

где: U ₀ – гидравлическая крупность наименьших частиц песка, U ₀ =13,2 мм/с = 0,0132 м/с (табл. 5 в [3]);

k_s – эмпирический коэффициент, учитывающий влияние характера

движения воды в песколовке на скорость осаждения песка, k_s = 2,39 (табл. 5 в [3]);

t – продолжительность пребывания сточных вод в песколовке, t = 60 с.

Принимаем H_s =0,6 м. (принятое значение должно быть больше расчетного, но не меньше 0,6 м и не более 1,2 м).

Длина рабочей части песколовки, м.:

здесь, v_s – средняя скорость движения воды в песколовке, v_s = 0,23 м/с.

Принимаем L = 25 м.

Длины успокоительных участков, м.:

при чем, k_L – коэффициент пропорциональности, k_L = 0,4.

Общая длина песколовки, м.:

L_с = L + 2 l = 25+2_*5 = 35 (м)

Площадь живого сечения рабочей части песколовки, м².:

где: q – максимальный суммарный расход сточных вод, q =7136,88 м³/ч (табл. 1);

n – число рабочих песколовок, n = 4.

Общая ширина песколовки, м.:

Ширина одного отделения песколовки, м, при принятых справочных данных (табл. 5 в [3]),

b =1,5 H_s =1,5×0,6=0,9 (м)

Число рабочих отделений песколовки, шт.:

Число резервных песколовок, шт.:

Общее число песколовок, шт.:

N = n_о + n_р = 4+ 2 = 6

Приведенное число жителей, чел.,

где, N_в/о – усредненная норма водоотведения, N_в/о =250 л/(чел·сут).

Q_с – суммарный суточный расход сточных вод, Q_с = 108725 м³/сут (табл. 1).

Принимаем: N_пр = 434900 чел.

Содержание песка в сточной воде, кг/м³.:

при чем: V_н – объем песка, задерживаемый в песколовках и приходящийся на одного человека в сутки, V_н = 0,02 л/(чел·сут);

r – плотность сырого песка, r = 1500 кг/м³.

Объем осадочной части песколовки, м³.:

где, t – продолжительность хранения песка в песколовке, t = 2 сут. Объем осадочной части одного отделения песколовки, м³.:

Глубина слоя песка в песколовке, м.:

Принимаем h_ос = 0,05 м.

Диаметр смывного трубопровода, м.:

здесь: Q_тр – расход промывной воды на один песковой лоток, Q_тр = 6 м³/ч;

V_тр – скорость движения воды в смывном трубопроводе, V _тр = 3 м/с.

Принимаем d_тр = 0,03 м.

Глубина пескового лотка, м.:

h_л ³ 2 d_тр = 2×0,03= 0,06.

Принимаем h_л = 0,1 м.

В отделениях аэрируемых песколовок предусматривается по одному песковому лотку. Поэтому объем воды, затрачиваемый на одну промывку одной песколовки, м³, составит:

при чем, t′ ' – продолжительность промывки, t′ = 3 мин.

Объем воды, затрачиваемый на одну промывку одного отделения песколовки, м³.:

Увеличение глубины песколовки за счет уклона днища в сторону пескового лотка, м.:

где: i_b – поперечный уклон днища песколовки в сторону пескового лотка, i_b = 0,4;

b_л – ширина пескового лотка по нижнему основанию, b_л = 0,4 м.

Принимаем h_b = 0,15 м.

Полная глубина песколовки, м,

H _п = H_s + h_ос+h₃+ h_b = 0,6+0,05+0,3+0,15 =1,1(м)

при чем, h₃ – высота бортов песколовки, h₃ = 0,3 м.

Ширина пескового лотка по верхнему основанию, м.:

Принимаем b′_л = 0,55 м.

Диаметр верхнего основания пескового приямка, м.:

D _п = k _nb = 0,9×0,9= 0,81;

здесь, k _n – коэффициент пропорциональности, k _n = 0,9.

Принимаем D _п = 0,85 м.

Диаметр трубопровода для удаления песка из отделения песколовки, м.:

при чем: V_ос – скорость движения сжиженного песка в трубопроводе, V_ос = 0,1 м/с;

t_ос – продолжительность откачки песка, t_ос = t' =3 мин=180с.

Принимаем d_ос = 0,35 м.

Диаметр трубопровода для удаления песка из песколовки, м.:

Принимаем D_ос = 0,65 м.

Диаметр нижнего основания пескового приямка, м.:

d _п = k′ п dос =1,1×0,35 = 0,39 (м)

где, k′ п– коэффициент пропорциональности, k′ п= 1,1.

Принимаем d п= 0,4 м.

Глубина пескового приямка, м.:

здесь, a – угол наклона стенок приямка, a = 60₀

Принимаем h _п = 0,3 м.

Полная высота песколовки с учетом приямка, м,

H′ _п = H _п + h _п + h _л =1,1+0,3 +0,1 = 1,5 (м)

Минимальная длина пескового лотка, м.:

Глубина пескового лотка у приямка, м.:

h′_л = i_лL_л + h_л = 0,005×34,15+ 0,1 = 0,27 (м)

при чем, i_л – уклон дна пескового лотка в сторону пескового приямка, i_л = 0,005.

Количество спрысков на смывном трубопроводе, шт.:

где, l_сп – расстояние между спрысками, l_сп = 0,5 м.

Принимаем n_сп = 138 шт.

Напор воды в смывном трубопроводе, м,

здесь, g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².

Диаметр выходного отверстия спрысков, м.:

при чем, µ – коэффициент расхода спрысков, µ = 0,82.

Ширина канала, подводящего воду к отделению песколовки, и ширина канала, отводящего воду от отделения песколовки, м.:

b_к = k_кb = 0,5×0,9 = 0,45;

где, k_к – коэффициент пропорциональности, k_к = 0,5.

Принимаем b_к = 0,45 м.

Глубина этих каналов, м.:

здесь, V_к – скорость движения воды в каналах, V_к = 1 м/с.

Принимаем h_к = 0,6 м.

Ширина канала, подводящего сточную воду к песколовке, и канала, отводящего сточную воду от песколовки, м.:

Принимаем B_к = 1,7 м.

Ширина общих подводящих и отводящих каналов, м.:

Принимаем B′_к = 7 м.

Напор воды на водосливы, м.:

Высота водослива, м.:

Расход воздуха на аэрацию одного отделения песколовки, м³/ч.:

q_в = abL = 3×0,9×25 = 67,5 (м³/ч)

при чем, a – интенсивность аэрации, а = 3 м³/(м²·ч).

Расход воздуха на аэрацию одной песколовки, м³/ч.:

Q_в = n_о q_в =4×67,5= 270 (м³/ч)

Общий расход воздуха на аэрацию, м³/ч.:

Q_в '= nQ_в = 4×270= 1080(м³/ч)

Длина аэратора, м.:

L_а = L = 25 м.

Диаметр аэратора, м.:

где, V_а – скорость движения воздуха в аэраторе, V_а = 5 м/с.

Диаметр воздуховода, подающего воздух в одно отделение песколовки, м.:

здесь, V_в – скорость движения воздуха в воздуховоде, V_в = 5 м/с.

Диаметр воздуховода, подающего воздух в песколовку, м.:

Принимаем D_в = 0,15 м.

Диаметр общего воздуховода, м.:

Принимаем D′_в = 0,3 м.

Высота расположения аэратора над дном песколовки, м.:

h_а =0,3 H_s =0,3_*0,6 = 0,18 (м)

Принимаем h_а = 0,2 м

Расчетная схема отделения аэрируемой песколовки представлена на

рис. 2.

Рис. 2. Расчетная схема отделения аэрируемой песколовки

6.3 Расчет радиальных отстойников

Диаметр центральной трубы, м.:

где: q – расход сточных вод, м³/ч. Так как отстойники предусматривается установить после усреднителей сточных вод, то следует принимать максимальный усредненный расход сточных вод за принятый период усреднения (табл. 4), q = 4530,21 м³/ч;

n – число рабочих отстойников, n = 5;

V _ц.тр. – скорость движения сточных вод в центральной трубе, V _ц.тр.=0,1 м/с.

Принимаем d _ц.тр. = 1,8 м.

Диаметр и высота раструба центральной трубы, м.:

d_p = h_p = 1,35 d _ц.тр = 1,35_*1,8 = 2,43 (м)

Принимаем d_p = h_p = 2,4 м.

Диаметр полупогружного кожуха, м.:

здесь, V _к – скорость движения сточных вод в приемной камере, V _к=30 мм/с.

Принимаем d _к = 4,1 м.

Гидравлическая крупность взвешенных веществ, мм/с.:

при чем: k – коэффициент использования объема отстойника, k =0,45;

h ₁ – глубина рабочей части отстойника, h ₁ = 5 м;

α – коэффициент, учитывающий влияние температуры сточной воды на ее вязкость, α = 0,94 (табл. 6 в [3]);

t – продолжительность отстаивания, соответствующая заданному эффекту осветления сточных вод в лабораторных условиях в слое воды h =0,5 м, t = 3748 с (табл. 7 в [3]);

n₂ – показатель степени, зависящий от агломерации взвешенных веществ в процессе их осаждения, n₂ = 0,25;

ω – вертикальная составляющая скорости движения сточных вод в отстойнике, ω = 0,05 мм/с (табл. 10 в [3]).

Диаметр рабочей части отстойника, м.:

Принимаем D = 43 м.

Диаметр отстойника должен составлять 18…54 м, если это условие не выполняется, то следует увеличить количество рабочих отстойников.

Глубина погружения полупогружного кожуха, м.:

h _к = 0,9 h ₁ = 0,9_*5 = 4,5 (м)

Диаметр отражательного щита, м.:

d_щ = 1,3 d_р = 1,3_*2,4 = 3,12 (м)

Принимаем d_щ = 3,1 м.

Высота зазора между отражательным щитом и верхней кромкой раструба центральной трубы, м.:

где, V _заз – скорость движения воды в зазоре, V _заз = 20 мм/с.

Принимаем h_заз = 1,7 м.

Количество улавливаемого осадка в сутки, т.:

здесь: С – исходная (на входе в отстойник) концентрация взвешенных веществ, С = 125,6 мг/л (табл.7);

Э – заданный эффект осветления сточных вод, Э = 63% = 0,63 (табл.7);

К – коэффициент запаса, К = 1,2;

Q – суммарный суточный расход сточных вод, Q = 108725 м³/сут.

Суточный объем осадка, м³.:

при чем, W_ос – влажность осадка, W_ос = 95 %;

ρ – плотность осадка, ρ = 1 т/м³.

Объем осадка, накапливаемого в одном отстойнике за сутки, м³.:

Расход осадка при его удалении из одного отстойника, м³/ч.:

где: n_ос – кратность выгрузок осадка из отстойника в сутки, n_ос = 2;

t_ос – продолжительность выгрузки осадка, t_ос = 1 ч.

Диаметр трубопровода для удаления осадка из отстойника, м.:

здесь, v_ос – скорость движения осадка в трубопроводе, v_ос = 0,1 м/с.

Принимаем d _ос = 0,3 м.

Диаметр впускного трубопровода, м.:

при чем, v_тр – скорость движения сточных вод в трубопроводе, v_тр =1 м/с.

Принимаем d_тр = 0,6 м.

Диаметр нижнего основания приямка, м.:

d ′_п= k _п(d_тр+ 2 d _ос) = 1,1_*(0,6+2_*0,3) = 1,32 (м)

где, k _п – коэффициент запаса, k _п = 1,1.

Принимаем d ′_п = 1,3 м.

Диаметр верхнего основания приямка, м.:

здесь: h _п – глубина приямка, h _п = 1 м;

b – угол наклона стенок приямка, b = 50^◦.

Принимаем d _п = 3 м.

Глубина осадочной части отстойника, м.:

при чем, i – уклон днища отстойника в сторону приямка, i = 0,01.

Принимаем h ₂ = 0,2 м.

Полная глубина отстойника, м.:

H = h ₁ +h ₂ +h ₃ =5+0,2+0,5 = 5,7 (м)

где, h ₃ – высота бортов отстойника, h ₃ = 0,5 м.

Полная глубина отстойника с учетом приямка, м.:

H′ =H + h _п = 5,7+1 = 6,7 (м)

Объем осадка, накапливаемый в одном отстойнике между выгрузками, м³.:

Высота слоя осадка в отстойнике, м.:

Принимаем h _ос = 0,1 м.

Высота слоя осадка у стенок отстойника, м.:

здесь: R _п – радиус верхнего основания приямка, R _п = d _п/2 = 1,5 м;

r _п – радиус нижнего основания приямка, r _п = d′ _п/2 = 0,65 м;

R – радиус отстойника, R = 21,5 м.

Принимаем h′ _ос = -0,15 м.

Расстояние от нижней кромки полупогружного кожуха до поверхности осадка, м.:

h′ _заз = h ₁ - h _к - h _ос = 5-4,5-0,1 = 0,4 ≥0,3 (м)

Диаметр трубопроводов подачи сточных вод в отстойник, м, при безнапорном режиме движения воды в нем:

D_тр = d_тр = 0,6 (м)

Диаметр трубопровода отвода сточных вод из отстойника, м.:

D′_тр = D_тр = 0,6 (м)

Ширина водосборного лотка, м.:

b_л = k_лD′_тр = 1,2_*0,6 = 0,72 (м)

при чем, k_л – коэффициент запаса, k_л = 1,2.

Принимаем b_л = 0,75 м.

Глубина воды в водосборном лотке, м.:

где, v_л – скорость движения сточных вод в лотке, v_л = 1 м/с.

Принимаем h_л = 0,35 м.

Высота водослива, м.:

h_в = h_л+ 0,5 = 0,85 (м)

Высота наружного борта водосборного лотка, м,

h′_л = h_в + h ₃ = 0,85+0,5 = 1,35 (м)

Принимаем h′_л = 1,4 м.

Наружный диаметр водосборного лотка, м.:

D_л = D+ 2 b_л = 43+2_*0,75 = 44,5 (м)

Диаметр коллектора, подводящего сточные воды к отстойникам, м.:

здесь, v_к – скорость движения воды в коллекторе, v_к = 1 м/с.

Принимаем D_к = 1,3 м.

Диаметр коллектора, отводящего сточные воды от отстойников, м.:

D′_к = D_к = 1,3 (м)

Число резервных отстойников, шт.:

Принимаем n_р = 3 шт.

Общее число отстойников, шт.:

N = n + n_р = 5+3 = 8

Расчетная схема отстойника представлена на рис. 3.

6.4. Расчет аэротенка-смесителя

Удельная скорость окисления, P:

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада органических веществ активного ила, φ = 0,07 г/л (табл. 1 в [6]);

Р_max – максимальная скорость окисления органических веществ, Р_max =85 мг/(г·ч), (табл. 1 в [6]);

С₀ – концентрация растворенного кислорода, С₀ = 1 мг/л (табл. 4);

К₀ – константа, характеризующая влияние кислорода, К₀ = 0,625 мгО₂/л (табл. 1 в [6]);

К_l – константа, характеризующая свойства органических веществ, К_l =33 мгБПК_полн/л (табл. 1 в [6]);

a_i = 4 г/л - доза ила по сухому веществу, принятая для средненагружаемых аэротенков;

L_t = 25 мг/л- величина БПК_полн очищенной сточной воды;

L₀ = 95 мг/л - величина БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды.

Продолжительность периода аэрации смеси сточной воды и циркулирующего ила, ч.:

здесь, s – зольность активного ила, s = 0,3 (табл. 1 в [6]).

Доза активного ила по беззольному веществу:

Нагрузка по БПК_полн на активный ил в сутки, мг/(г_*сут):

мг/(г_*сут)

где t_at – продолжительность периода аэрации, ч.

Иловый индекс, см³/г,

i = 109 см³/г по R_a = 540,12 мг/(г_*сут), (табл. 1 в [6]).

Степень рециркуляции активного ила r_i,:

Концентрация возвратного активного ила, г/л:

Рабочий объем аэротенка, м³:

где: q – усредненный расход сточных вод за принятый период усреднения (табл. 4), q = 4530,21 м³/ч;

N = 2 - количество аэротенков.

Рабочий объем секции аэротенка, м³:

(м³)

где N_c - количество секций в аэротенке, принимается N_c = 2;

Ширина секции аэротенка м:

(м)

где k_b – коэффициент пропорциональности k_b = 2;

h₁ – рабочая глубина аэротенка, h₁ = 5 м.

Число резервных секций в аэротенке, шт.:

N_c.p. =0,5_* N_c = 0,5_*2 = 1

Принимаем N_c.p. =1 шт.

Общее число секций в аэротенке, шт.:

N′_c = N_c.p. + N_c = 1+2 = 3

Ширина аэротенка, м.:

B = N′_{c *} B_c = 3_*10 = 30

Рабочая длина аэротенка (для секции), м

Принимаем L_к = 36 м, т.к. сооружения с большими габаритными размерами принято выполнять из сборного железобетона, то длина коридоров должна быть кратна 6 м и составлять 36…114 м.

Полная глубина аэротенка, м:

(м)

где h₂ = 0,3…0,5 м – высота бортов аэротенка, принимается h₂ = 0,5 м.

Диаметр магистрального трубопровода подачи сточных вод к аэротенкам, м:

(м)

где v_св = 3 м/с – скорость движения воды в трубопроводе (напорное движение).

Принимаем D_св =0,75 м.

Диаметр трубопровода подачи сточных вод к аэротенку, м:

(м)

Принимаем D_св.а. = 0,55 м.

Ширина канала подачи сточных вод к аэротенку, м:

(м)

Принимаем b_к =0,7 м.

Глубина подводящих каналов, м:

где v_k = 1,0 м/с - скорость движения сточных вод в канале.

Принимаем h_к =1,4 м.

Ширина распределительных водоподающих каналов, м:

Принимаем b_кс = 0,35 м.

Расход рециркулирующего возвратного активного ила для одного аэротенка, м³/ч:

(м³/ч)

Диаметр трубопровода подачи рециркулирующего возвратного активного ила к аэротенку, м³/ч:

(м)

где v_ил = 3 м/с – скорость движения активного ила в трубопроводе.

Принимаем D_ил = 0,35 м.

Диаметр трубопровода подачи возвратного активного ила к секциям аэротенка, м:

Принимаем D_ил.с. = 0,25 м.

Ширина распределительного лотка возвратного ила, м:

Принимаем b_ил.р. = 0,3 м.

Глубина распределительного лотка возвратного активного ила, м:

где v_ил.л. = 1 м/с, - скорость движения активного ила в лотке.

Принимаем h_ил.р. = 0,04 м.

Диаметр трубопровода, отводящего иловую смесь от аэротенка к отстойникам, м:

(м)

где v_отв = 1,0 м/с - скорость движения иловой смеси в трубопроводе.

Принимаем D_отв = 1,1 м.

Ширина канала, отводящего иловую смесь от аэротенка, м:

(м)

Принимаем B_отв =1,4 м.

Глубина канала, отводящего иловую смесь, м:

(м)

где v_отв.к = 1,0 м/с - скорость движения иловой смеси в канале.

Принимаем H_отв =1,2 м.

Ширина и глубина водосбросного лотка, м:

(м)

Принимаем b_отв = 0,7 м.

6.5.Расчет системы аэрации аэротенка

В проекте предусматриваем пневматическую среднепузырчатую систему аэрации для аэротенков.

Коэффициент, учитывающий температуру сточных вод:

Растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л:

(мг/л)

где h_а – глубина погружения аэратора, h_а = h₁ – 0,3= 4,7 м;

С_Т – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры при атмосферном давлении, С_Т = 7,44 мг/л (табл.7 [6]).

Удельный расход воздуха на 1 м³ очищаемой сточной воды, м³/м³:

(м³/м³)

Здесь m₁ – удельный расход кислорода на снятие 1 мг БПК_полн, m₁ = 1,1 мг/мг, т.к. L_t = 25 > 20 мг/л;

k₁ – коэффициент, учитывающий тип аэратора, для среднепузырчатой системы аэрации принимаем k₁ = 0,75;

k₂ – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэратора, k₂ = 2,8 (табл. 5 в [6]);

n₁ – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, определяется по формуле:

n₂ – коэффициент качества воды, для городских сточных вод n₂ = 0,85;

С_s – средняя концентрация кислорода в аэротенке, С_s = 2 мг/л.

Интенсивность аэрации, м³/(м²∙ч):

м³/(м²∙ч)

Расход воздуха на аэрацию одной секции аэротенка, м³/ч:

(м³/ч)

где (f/F) – отношение площади аэрации к площади секции аэротенка (f/F) = 0,5.

Расход воздуха на аэрацию аэротенка, м³/ч:

(м³/ч)

Общий расход воздуха на аэрацию аэротенков, м³/ч:

(м³/ч)

Диаметр общего воздуховода, м:

(м)

где v_в – скорость движения воздуха в воздуховоде, v_в = 10 м/с.

Принимаем D_в = 0,85 м.

Диаметр воздуховода, подающего воздух к аэротенку, м:

(м)

где v_в – скорость движения воздуха в воздуховоде, v_в = 10 м/с.

Принимаем D_в.а. = 0,6 м.

Диаметр воздуховода, подающего воздух к секциям аэротенка, м:

(м)

где v_в – скорость движения воздуха в воздуховоде, v_в = 10 м/с.

Принимаем D_в.с. = 0,45 м.

Количество воздушных стояков и аэраторов в секции аэротенка, шт.:

(шт)

l_в.ст. – расчетное расстояние между воздушными стояками, l_в.ст =25 м.

Принимаем n_в.ст. = n_а = 2 шт.

Фактическое расстояние между воздушными стояками, м:

(м)

Диаметр воздушных стояков и аэраторов, м:

(м)

где v_в – скорость движения воздуха в воздуховоде, v_в = 5 м/с.

Принимаем D_в.ст. = d_а = 0,45 м.

Длина аэратора, м:

(м)

Принимаем l_а = 10,5 м.

Площадь одного выходного отверстия в аэраторе, м²:

(м²)

где d_о – диаметр выходных отверстий, d_о = 0,004 м.

Суммарная площадь выходных отверстий аэратора, м²:

(м²)

где v_о – скорость выхода воздушной струи из аэратора, v_о = 5 м/с.

Количество выходных отверстий в аэраторе, шт.:

(шт)

Принимаем n_о = 10521 шт.

Количество рядов выходных отверстий в аэраторе, шт.:

Принимаем n_о.р. = 69 рядов.

Расстояние между центрами выходных отверстий в каждом ряду, м:

(м)

Расчетная схема секции аэротенка-смесителя представлена на рис. 4.

		Ø 0,45
			0,7
		0,7
		Ø 0,25		0,35
		0,3
		0,5
		1,2
		1,4
			0,04
		0,7
			0,7
					0,3
					0,35
					1,4
			4,7				5,5
		Рис. 4 Расчетная схема коридора аэротенка-смесителя