пример КП Очистка ст. вод(новый). 1 Исходные данные

• Название: 1 Исходные данные
• Дата: 13.09.2022
• Размер: 435.47 Kb.
• Имя файла: пример КП Очистка ст. вод(новый).docx
• Тип: Документы; #675077

1 Исходные данные

Область строительства Тюменская область, южная зона

Данные по населенному пункту:

• 
  В городе два района с различной степенью благоустройства. Количество жителей в первом районе N₁= 50600 чел., во втором районе N₂=24300 чел.
  
• 
  Норма водоотведения в первом районе q₁= 250 л/чел в сут;
  

во втором районе q₂=290 л/чел в сут.

• 
  Температура сточных вод летняя 19⁰ С;
  

зимняя 17⁰ С;

среднегодовая 18⁰С.

• 
  Грунты на территории супесь 2 м, глина 4 м. Грунтовые воды на глубине 4,5 м.
  

Данные по промышленному предприятию:

• 
  Расход сточных вод Q_пп= 15200 м³/сут.
  
• 
  Коэффициент часовой неравномерности К_{пп max} = 1,4; К_{пп min} = 1,1.
  
• 
  Концентрации загрязнений сточных вод
  

1. 
   по взвешенным веществам С_пп= 220 мг/л
   

2) по БПК L_пп= 480 мг/л

• 
  Температура сточных вод 17⁰ С
  

Данные по водоему:

• 
  Расход воды реки при 95% обеспеченности: q_р= 10,5 м³/сек.
  
• 
  Скорость течения в расчетном створе: V_р= 0,8 м/с.
  
• 
  Глубина H_р= 3,8 м.
  
• 
  Категория водоема : 2 хозяйственно-питьевая
  
• 
  Концентрации: растворенный кислород О_р= 7 мг/л; БПК_полн L_р= 2,7мг/л; взвешенные вещества С_р= 11,4 мг/л.
  

• 
  Температура воды в реке : летняя 16⁰ С;
  

зимняя 10⁰ С;

среднегодовая 13⁰С

• 
  Расстояние до расчетного створа: по прямой l_пр= 1 км, по фарватеру l_ф=2,4 км. Выпуск береговой, сосредоточенный.
  

2. Определение расчётных расходов сточных вод.
Расходы сточных вод в каждом районе определяются по формуле:

(1)

k – коэффициент суточной неравномерности,

- норма водоотведения в 1 районе,

- норма водоотведения в 2 районе,

- количество жителей в 1 районе,

- количество жителей в 2 районе,





Общий расход бытовых сточных вод города равен

Q_гор = + м³ /сут (2)

Q_гор = 12560+7047=19697 м³/ сут = 820,71 м³/час = 0,228 м³/сек = 227,97 л/с
Расход сточных вод промышленного предприятия

Среднесуточный расход населенного пункта с учетом промпредприятия:

Определим производительность КОС с учетом собственных нужд:

(3)

Средне часовой и средне секундный расход сточных вод определяется по формуле:

и (4)

(5)




Общий коэффициент неравномерности притока сточных вод для бытовых сточных
вод выбирается на средний расход 227,97 л/с по табл. 2[1]
По интерполяции:

К_max.ден = 1,57

К_min.ден = 0,61

q^час_max = (q ^I _ср+ q ^II _ср)*К_max+q_пп* К_{пп max} , м³/ч (6)

q^час_max = 820,71*1,57+633,34*1,4 = 1288,515+886,676=2175,19 м³/ч
q^сек_max = q^час_max /3600=2175,19/3600 = 0,604 м³/с (7)

q^час_min = q^гор_ср · К_min+q_пп · К_пп, м³/ч (8)
q^час_min = 820,71*0,61+633,34*1,1=500,63+696,67=1197,30 м³/ч
q^сек_min = q^час_min /3600=1197,30/3600 = 0,333 м³/с

3. Определение концентраций загрязнений сточных вод

Концентрация загрязнений бытовых сточных вод определяется по формуле:
С= а*1000/q_n мг/л (9)
где а – норма загрязняющего вещества. Приходящаяся на одного жителя в сутки ,
г/чел в сут, По таблице 25 [СНиП 2.04.03-85]
q_n – норма водоотведения, л/сут чел,
- концентрация загрязнений бытовых сточных вод по взвешенным веществам:
Для I района С_I =65*1000/250 =260 мг/л
Для II района С_II=65*1000/290=224,14 мг/л
- концентрация загрязнений бытовых сточных вод по БПК
Для I района L_I =75*1000/250 =300 мг/л
Для II района L_II=75*1000/290=258,62 мг/л
Концентрация смеси бытовых и производственных сточных вод определяется по формуле:

С_см = (Σ(Q_р-нов* С_р-в) +Q_п/п * С_п/п)/(ΣQ_р-нов+ Q_п/п) мг/л (10)
Где ΣQ_р-нов – суммарный расход I и II районов , м³/сут

- концентрация смеси по в.в.
С^в.в_см=(С_I*Q_I+C_II*Q_II+C_пп*Q_пп)/(Q_I+Q_II+Q_пп)=(260*12650+224,14*7047+220*15200)/(12650+
7047+15200)= (3289000+1579514,58+3344000)/34897=235,34 мг/л

- концентрация смеси по БПК:

С^БПК_см=(300*12650+258,62*7047+480*15200)/(12560+7047+15200)=(3795000+
1822495,14+7296000)/34897= 370,046 мг/л

4. Определение коэффициента смешения и кратности разбавления для реки.



Коэффициент смешения определим по формуле:
(11)

где е = 2,73 основание натурального лагорифма,
 - коэффициент, который учитывает гидравлические факторы водойма и определяется по формуле:

(12)
q_ст- среднесекундный расход сточных вод, м³/с q_ст=0,4443
где ξ – коэффициент, зависящий от места расположения выпуска,
т.к. выпуск береговой ξ = 1
где  - коэффициент извилистости русла, определим по формуле:

(13)



где L _ф – расстояние от места выпуска сточных вод до расчетного створа по фарватеру, м
L _ф = 2400 м,
L _пр. – длина от места выпуска сточных вод до расчетного створа по прямой, м
L _пр. = 1000м,



E – коэффициент турбулентной диффузии:

(14)

где Н_р- средняя глубина в расчетном створе, м, Н_р = 3,8 м.
V_р- скорость течения в расчетном створе, м/с, V_р = 0,8 м/с



Кратность разбавления для реки определяется по формуле:

, (15)

q_р- расход реки при 95% обеспеченности, м³/с q_р=10,5 м³/с



γ= коэффициент смешения показывает какая часть расхода речной воды смешивается
с данным расходом сточных вод. Т.к. γ = 0,999 – это значит, что 99,9% расхода реки смеши
вается с данным расходом сточных вод.
Определим кратность разбавления для реки вод по формуле:

(16)


n – кратность разбавления показывает сколько объемов речной воды учавствуют в

смешении с данным расходом сточных вод. Так как n= 25 – это значит, что 25 объемов

речной воды учавствует в смешении с данным расходом сточных вод.
5. Определение необходимой степени очистки сточных вод.

1. 
   Определение расчетной концентрации взвешенных веществ, до которой
   

необходимо очистить сточные воды, которая определяется по формуле:

m = р*(γ*q_р/q_ст +1) +в мг/л (17)
где р – допустимое увеличение веществ в водоеме, после сброса сточных вод, зависит
от категории водоема , т.к. категория II рыбо-хозяйственная, то р=0,75 (из условий сброса
сточных вод в водоемы)
в – фоновая концентрация по взвешенным веществам, мг/л (С_р по заданию равно 11,4 мг/л)
m = 0,75 * (0,999*10,5/0,4443+1) +11,4 = 29,86 мг/л

2. 
   Определение требуемого эффекта очистки по взвешенным веществам:
   

(18)

где С_см – концентрация смеси бытовых и производственных сточных вод по взвешен
ным веществам мг/л
Э_вв = (235,34-29,86)/235,34*100% = 87,31%

Требуемый коэффициент показывает на сколько процентов снижается содержание

взвешенных веществ в сточных водах в процессе очистки.

3. 
   Определение расчетной концентрации по БПК, до которой необходимо очистить
   

сточные воды:

^,мг/л (19)

где k_ст, k_р- константы скорости потребления кислорода в сточной и речной воде;
К_ст=0,1*1,047^(Тст-20) где Т_ст- температура сточных вод, среднегодовая=18°С
К_р=0,1*1,047^(Тр-20) где Т_р- температура воды в водоеме, среднегодовая=13°С
t- продолжительность перемешивания воды от места выпуска до расчетного створа ,
определяется по формуле:

, сут (20)

L_пдк – предельно допустимая концентрация по БПК, зависит от категории водоема, для
II хозяйственно питьевого назначения - L_пдк =6 мг/л
Lр – содержание в реке загрязнений по БПК до сброса сточных вод =2,7 мг/л
К_ст=0,1*1,047^18-20=0,09
К_р=0,1*1,047^13-20=0,073
t=2400/0,8=3000:3600:24=0,035 сут
85,01 мг/л

Требуемый эффект очистки по БПК определяется по формуле:

(21)

где α_см^бпк= концентрация смеси бытовых и производственных сточных вод по БПК

5. Определение минимальной концентрации по БПК с учетом растворенного кислорода

, мг/л (22)

где О₂ – неприкосновенный запас растворенного кислорода зависит от категории во
доема и составляет для II хозяйственно-питьевого – 4 мг/л
О_р- содержание растворенного О₂ -7 мг/л
мг/л
L_О2^бпк= −470,51 мг/л, это значит в реке не хватает запаса кислорода, чтобы справиться
с остаточными загрязнениями , которые поступают со сточными водами. В этом случае
принимается максимально возможная очистка (до ПДК) или сточные воды перед сбросом
насыщаются кислородом.
6. Определение концентрации смеси по БПК полных осветленных сточных вод.

1. 
   Определение концентрации смеси по БПК полных осветленных сточных вод.
   

L_осв =а*1000/q_n , мг/л (23)

а-норма загрязняющего вещества приходящегося на 1 жителя в сутки т.25 [1] г/чел. сут.

а =40

q_n- норма водоотведения для I и II районов , л/чел. сут

L_осв^I= 40*1000/250= 160 мг/л

L_осв^II= 40*1000/290=137,93 мг/л

Для промышленного предприятия снижаем исходную концентрацию на 20-30%: L_осв^п/п= (0,7÷0,8)* L_пп бпк, мг/л (24)

L_пп бпк = 480 мг/л – концентрация БПК неосветленной жидкости.
L_осв^п/п =0,8*480=384 мг/л

2. 
   Концентрация смеси по БПК осветленной жидкости
   

Lсм^осв= (Q_I*λ_I+Q_II*λ_II+Q*λ)/(Q_I+Q_II+Q), мг/л (25)

Lсм^осв = (12650*160+7047*137,93+15200*384)/(12650+7047+15200)=

=(2024000+971992,71+5836800)/34897 =253,11 мг/л

7. Выбор и обоснование технологической схемы КОС.
Ориентировочные показатели для выбора технологической схемы КОС

№пп	НСО по ВВ	НСО по БПК	Технологическая схема КОС
1	т≥80 мг/л Эвв<70%	Нет требований	Механическая очистка + обеззараживание
2	80>т≥15 мг/л Эвв<95%	Lбпк≥15 мг/л Эбпк<95%	Механическая +биологическая +обеззараживание очистка очистка
3	т<15 мг/л Эвв>95%	Lбпк<15 мг/л Эбпк>95%	Механич. +биологич. +доочистка +обеззараживание очистка очистка

На основании полученных данных m=29,86мг/л,

Э_вв=87,31%,

L_бпк=85,01мг/л,

Э_бпк=77%
По показателям в таблице выбираем схему КОС №2, учитывая, что
необходимая степень очистки по БПК с учетом растворенного кислорода
L_о2^бпк=-470,51 мг/л сточные воды перед сбросом насыщаются кислородом.
Механическая очистка+биологическая очистка+обеззараживание+насыщение
кислородом.

8. Состав сооружений КОС.
Приемная камера – служит для приема сточных вод от напорных трубопроводов ГНС и гашения остаточного напора.
Сооружения механической очистки:

Решетки - служат для задержания и удаления из сточных вод отбросов – крупных загрязнений, размером более 16 мм. Марки решеток МГ, РМУ, РМН, РГД и другие.
Песколовки – служат для извлечения из сточных вод крупных минеральных примесей (песка). Выбираем: Горизонтальные с круговым движением воды (типовые 1400 ≥ Q_кос ≤ 64 000 м³/сут)
Первичные отстойники

• 
  Радиальные (рекомендуемая производительность Q_кос ≥ 20 000 м³/сут).
  

Сооружения биологической очистки:

• 
  Биофильтры высоконагружаемые(производительность 1000<Q_кос ≤ 50000 м³/сут)
  

Вторичные отстойники обычно принимают по конструкции аналогично первичным:

• 
  Радиальные
  

Сооружения обеззараживания методом хлорирования:

• 
  Смеситель «лоток Паршаля» (производительность Q_кос > 1400 м³/сут)
  
• 
  Контактный резервуар
  

Сооружения для насыщения воды кислородом:

• 
  Барботажного типа
  

Сооружения по обработке и утилизации осадков:

производительность Q_кос>25000 м³/сут

• 
  Метантенки
  
• 
  Механическое обезвоживание
  
• 
  Компостирование
  
• 
  Аварийные иловые площадки
  

При производительности станции Q_кос=38386,7 м³/сут выбираем следующий состав сооружений:

• 
  Приемная камера
  
• 
  Решетки (в комплекте с дробилками)
  
• 
  Песколовки горизонтальные с круговым движением воды
  
• 
  Первичные радиальные отстойники
  
• 
  Биофильтры высоконагружаемые
  
• 
  Вторичные радиальные отстойники
  
• 
  Смеситель «лоток-Паршаля»
  
• 
  Контактный резервуар
  
• 
  Сооружение для насыщения воды кислородом барботажного типа
  

Сооружения по обработке и утилизации осадков:

• 
  Метантенки
  
• 
  Механическое обезвоживание
  
• 
  Компостирование
  
• 
  Аварийные иловые площадки
  

9. Расчет сооружений по обработке сточных вод

9.1. Приемная камера, лоток

Подбираем типовую приемную камеру из сборного железобетона на максимальный часовой расход

q^час_max = 2175,19 м³/ч по таблице [8]:

Расход сточных вод, м3/ч	Размеры, мм
	А	В	Н	Н1	h	h1 (по расчету лотка)	B (по расчету лотка)	l	d×2 (по расчету труб)
100÷630	1500	1000	1300	1000	400	400÷650	200÷500	600	150÷250
650÷980	1800	1500	1600	1300	570	650÷750	500÷600	800	250÷300
1000÷2000	2000	2300	2000	1600	750	750÷900	600÷800	1000	300÷400
2100÷3000	3000	2500	2500	2200	920	900÷1100	800÷1000	1200	400÷700

Диаметр напорных трубопроводов (если нет предварительного расчета НС): = =0,620 (м) (26)

Принимаем диаметр 600 мм, уточняем скорость: v 4*q/(d 2*3,14*2)= 1,07 (м).

Распределение и транспортирование сточных вод и осадков по отдельным сооружениям очистной станции производится с помощью открытых железобетонных лотков.

По таблицам гидравлического расчета [6] с учетом рекомендуемых параметров (уклон i=0,001÷0,002 , скоростьv = 0,6÷1 м/с, наполнение h/b= 0,5÷0,75) для разных расчетных расходов подбираем размеры лотка.

Расчетный расход	i	h /b	v	Ширина лотка
qmaxсек=604 л/с	0,001	0,7	1,0	b =1000
qсрсек=444,3 л/с	0,001	0,5	0,91
qminсек=333 л/с	0,001	0,4	0,84
Qавсек=845,6 л/с	0,001	0,8	1,04

Зная ширину лотка b и наполнение h/b, находим уровни воды для разных расчетных расходов:

h_max^сек= 0,7*1=0,7м, h_ср= 0,5*1=0,5 м, h_min= 0,4*1=0,4 м, h_ав=0,8*1=0,8м.

Общая высота лотка с учетом высоты бортика должна быть не менее

Н_л= h_max^сек +0,5 = 0,7+0,5=1,2 (м), назначаем высоту лотка 1,2м и проверяем на аварийный урівень. Он не должен превышать общей высоты лотка, чтобы не произошел перелив через борт:

h_ав= 0,8 м<1,2 м

9.2. Решетки и дробилки

По производительности очистной станции, согласно техпаспорту, принята марка вертикальной механизированной решетки РМУ 1000х1000 (1 рабочая и 1 резервная). Ширина прозоров не более 16 мм.

Площадь живого сечения решетки определяется для максимального секундного расхода по формуле:

, м² (27)

где v₁- скорость воды в решетке 0,8÷1 м/с; принято = 1 м/с,

К- коэффициент запаса 1,1÷1,05 ; принято = 1,1

n – количество рабочих решеток, 1 шт.
м²

Тогда уровень воды в канале перед решеткой составит:

h₁=w/B=0,664/1=0,66 м; высота борта составит 1-0,66= 0,34 м(д.б. не менее 0,3 м)

где В=1 м – ширина канала, в котором установлена решетка; Н=1м - общая высота решетки. Потери в решетке находим как местные сопротивления по формуле:

, м; (28)

где v – скорость в решетке; р – коэффициент увеличения напора в следствие засорения решетки, принимаем равным 3; g –ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²; ξ – коэффициент местных сопротивлений, для прямоугольных стержней считаем по формуле:

(29)

(s – толщина стержнем принято= 0,008м; b – ширина прозоров, принято = 0,016м; α – угол наклона решетки в канале по техпаспорту 90^о).

м,

т.е. величина ступени после решетки в канале, компенсирующей потери в решетке, должна быть не менее 15 см.

Определяем количество отбросов, снятых решетками учитывая, что 8 л/чел год – норма отбросов на 1 человека в год по [1]:

Q_отб=74900*8=599200 л/год: 1000=599,2 м³/год

М=Q_отб* γ, кг/год (30)

Где γ-плотность отбросов =750 кг/м³

М=599,2* 750=449400 кг/год :1000=449,4 т/год

М_сут=М_год/365=449400:365=1231,23 кг/сут

М_час=М_сут/24* К_отб=1231,23/24* 2=102,6 кг/ч
Подбираем дробилку по количеству отбросов в час: Д-3б перерабатывает до 600 кг/час. Количество дробилок : 1 рабочая и 1 резервная.
9.3. Песколовки с круговым движением воды

По табл.4.14 [2] в зависимости от пропускной способности очистной станции (38386,7 м3/сут) принимаем типовую песколовку с круговым движением воды. Рис.1


Рис .1

Наружный диаметр песколовки D_п=6000 мм. Расстояние между осями песколовок Б=11000 мм. Ширина кольцевого желоба Д=1500 мм. Ширина лотков для впуска сточных вод Ж=900 мм. Ширина отводящего (подводящего) лотка принимается по расчету лотков 1000 мм.

Расчет кольцевого желоба.

Площадь живого сечения кольцевого желоба песколовки

W= q_max^сек /(n* v), м² (31)

Где n=2 – число секций песколовки;

v=0,3 м/с – скорость воды в песколовке;

W=0,604/2* 0,3=1,0 м².

Высота треугольной части кольцевого желоба :

h_тр=в* tgα /2 , м (32)

α =60^о – угол наклона стенок желоба к горизонту

h_тр = 1* tg60/2=0,87 м

площадь треугольной части желоба

W_тр=в* h_тр/2=в²* tgα/4 = 1*0,87/2=1²• tg60/4=0,43 м² (33)

Площадь прямоугольной части равна:

W_пр=W-W_тр=1-0,43=0,57 м² (34)

Высота жидкости в прямоугольной части желоба

h_пр= W_пр/в = 0,57/1 = 0,57 м (35)

Суммарная полезная высота кольцевого желоба

h_ж=h_пр+h_тр = 0,57+0,87= 1,44 м (36)

Расчет конусной части песколовки.

Высота бункера песколовки (конусного отделения для песка):

, м (37)

где d_о=0,5 м-диаметр нижнего основания бункера



Строительная высота песколовки:

Н=h_б+h_ж+h_бунк, м (38)

Где h_б=0,3 м –высота борта

Н=0,3+1,44+3,9=5,64 м; принимаем равной 5,6м

Продолжительность протекания сточных вод по кольцевому желобу:

(39)



Сточный объем песка W_песк=А• N/1000 м³/сут (40)

А- 0,02 л/чел сут –норма песка на 1 человека в сутки (табл.28 [1])

N- число жителей, суммарное для 2-х районов по заданию

W_пес= 0,02• 74900/1000=1,5 м³/сут.
9.4. Первичный радиальный отстойник

Радиальный отстойник представляет собой круглый в плане резервуар, применяется при производительности станции более 20 000 м³/сут

Q_сут=38386,7 м³/сут,

входная концентрация по взвешенным веществам:

С_en= С^в.в_см =235,34 мг/л

Определяем требуемый эффект осветления по формуле:

Э_вв=(С_en-С_ех)/С_en*100 , % (41)

где концентрация взвешенных веществ на выходе не должна превышать С_ех≤150 мг/л.

Э_вв=(235,34-150)/235,34*100=36,3 %

Максимальный эффект осветления, который можно достичь в радиальном отстойнике 60%.

Определяем гидравлическую крупность частиц (скорость осаждения частиц в воде) и все необходимые параметры по таблицам 30, 31 и 32, черт.2 [1]:

, мм/с (42)

где H_set- глубина рабочей части в отстойнике (по табл.31 [1]= 1,5÷5,0 м);

К_set- 0,45 коэффициент использования объема проточной части отстойника по табл.31 [1];

t_set- продолжительность отстаивания 2088 с;

h₁ – высота воды в лабораторном цилиндре, равная 0,5м

n₂ – показатель степени, зависящий от агломерации взвеси в процессе осаждения =0,27

1000*3,1*0,45/(20889*(0,45*3,1/0,5)^0,27)=1395/2754,51=0,51 мм/с

Производительность одного отстойника следует определить исходя из заданных геометрических размеров сооружения и требуемого эффекта осветления сточных вод[1]:

, м³/ч (43)

где D_set – диаметр одного отстойника;

d_en- диаметр центральной трубы рассчитывается из условия максимальной скорости движения потока в центральной трубе 30 мм/с (составляет 0,7÷1м), принимаем 1м.
D_set=√(4* q_max^сек)/(n*П* К_set*U₀), м (44)

Где n=количество секций, принимаем предварительно равным четырем:

D_set=√(4* 0,604*1000)/(4*3,14* 0,45*0,51)= √2416/2,883=28,95 м
Диаметр одного отстойника принимаем равным 30м,
2,8*0,45(30-1)²*0,51=540,43м³/ч

Определяем количество секций отстойника:

=2175,19/540,43=4,02 секций= 4 секции (45)

Принимаем к дальнейшему расчету 4секции радиальных отстойников.

Определяем конструктивные параметры:

- диаметр цилиндрической перегородки:

м; (46)

- высота цилиндрической перегородки:

м; (47)

Определяем количество выпавшего осадка за сутки

, т/сут (48)

С- исходная концентрация взвешенных веществ С_en= С^в.в_см =235,34 мг/л;

Э^/- эффект очистки в долях, 0,363;

К- коэффициент объемного расширения осадка

К=1,1÷1,2, принято 1,1

, т/сут

Объем осадка с учетом влажности W=95% и плотности ρ=1 т/м³ рассчитаем :

, м³/сут (49)

Объем осадковой части отстойника должен вмещать в себя объем осадка не менее чем за двое суток. Поэтому объем конусной части должен быть не менее V:

м³ <50м³ (50)

Высота зоны накопления осадка у внешней стенки отстойника принимается равной h₂=0,3м., а возвышение борта отстойника над кромкой сборного кольцевого водослива h₃=0,5м. общая высота отстойника Н= h₁ +h₂ +h₃=3,1+0,3+0,5=3,9м.




Рис.12.1. Первичный радиальный отстойник

1 — илоскреб; 2 —распределительная чаша; 3— подводящий трубопровод; 4 — трубопровод сырого осадка; 5 — жиросборник; 6 — насосная станция; 7 —отводящий трубопровод

9.5. Высоконагружаемый аэрофильтр

Биологический фильтр – это сооружение биологической очистки, заполненное загрузочным материалом, на поверхности которого развивается биологическая пленка, и через который фильтруется сточная вода. В процессе фильтрования органические загрязнения сточных вод окисляются микроорганизмами, населяющими биопленку. Для интенсификации процессов очистки в аэрофильтре предусмотрена искусственная аэрация.

Расчеты высоконагружаемого биофильтра объемной и с плоскостной загрузкой.

Вариант с объемной загрузкой.

Определяем необходимость рециркуляции сточной воды в биофильтре: если исходная концентрация Lсм^осв более 300 мг/л, то рециркуляция необходима. В данном случае Lсм^осв=235,11мг/л, поэтому рециркуляция не нужна.

Определяем коэффициент биофильтра К_аf по формуле:

(51)

Где L_en = Lсм^осв=235,11 мг/л, L_ex= 15 мг/л (минимально возможная концентрация на выходе их биофильтра в случае полной биологической очистки)

По табл.38 [1] в зависимости от значения К_аf и зимней температуры сточных вод Т_w=14^оС определяем величины:

q_af – нагрузку на поверхность биофильтра,10 м³/м² сут;

H_af – высоту фильтрующей загрузки, 4 м;

q_a – удельный расход воздуха, 12 м³/м³;

Определяем общую площадь поверхности биофильтра:

F_общ=Q_сут/q_af =38386,7/10 = 3838,67 м² (52)

Принимаем количество карт n=2, круглые в плане с реактивной системой орошения.

Найдем площадь одной карты

f'’ =F_общ/n_карт =3838,67/2=1919,34 м² (53)

Определяем диаметр одной карты биофильтров:

, м (54)

Аэрация осуществляется вентиляторами. Расход воздуха для подбора вентилятора определяется: Q_возд= q_a* q^час_max/n =12*2175,19/2= 13051,14 м³/ч. (55)

Диаметр загрузки (щебня) 40÷70 мм. Высота сооружения:

, где (56)

h – высота борта сооружения 0,5м;

Н_пс – высота поддерживающего слоя щебня, диаметром 100 мм 0,1÷0,2м;

Н_кр – высота колосниковой решетки 0,3÷0,5м;

Н_мд – высота междонного пространства, зависит от конструктивных особенностей 0,6÷1м

Принимая конструктивные параметры, получим общую высоту сооружения:

м.

Вариант с плоскостной загрузкой [9].

Определяем эффект очистки сточных вод на биофильтре: (57)

Определяем константу скорости потребления кислорода k_T:



Значение критериального комплекса η находим в зависимости от требуемой концентрации по БПК на выходе из биофильтра:

L_ex, мг/л ..... 15 20 25 30

η.................. 2,5 2,25 2 1,75

Принимаем материал загрузки - полиэтиленовые листы «сложная волна» с прокладкой плоскими листами. Выписываем данные из таблицы (S -удельная площадь поверхности загрузочного материала, м²/м³; Р -пористость загрузки, %) . Назначаем высоту слоя загрузки Н (обычно 3÷4 м). Определяем допустимую нагрузку по БПК₅ на 1 м² площади поверхности загрузочного материала:

г/м² сут (58)

Находим допустимую гидравлическую нагрузку q_af :

(м³/м³ сут) (59)
Технические данные по плоскостной загрузке.

Материал загрузки	S -удельная площадь поверхности загрузочного материала, м2/м3	Р -пористость загрузки, %	Плотность загрузки, %	Средняя нагрузка по БПК, кг/(м3 сут)
Полиэтиленовые листы «сложная волна» с прокладкой плоскими листами	125	93	68	3
Полиэтиленовые листы «сложная волна» без прокладки плоскими листами	90	95	50	2,2
Гофрированные полиэтиленовые листы с прокладкой плоскими листами	250	87	143	3,6
Гофрированные полиэтиленовые листы без прокладки плоскими листами	140	93	68	2,2
Гофрированные асбестоцементные листы	60	80	500	1,2

Необходимый объем загрузки: м³. (60)

Общая площадь поверхности биофильтров: м². (61)

Принимаем 2 карты диаметром 49 м. Общая высота фильтра: м

Если сравнивать с биофильтром с объемной загрузкой, то размеры карт в плане и их количество совпадают. Преимущество плоскостной загрузки в том, что такой биофильтр меньше по высоте, легче в строительстве и дешевле при эксплуатации.