Расчёт биологических прудов

Пруды с естественной аэрацией

  • 1. Принимают количество ступеней биологического пруда (от 2 до 5) таким образом, чтобы эффект очистки по БПКЛ0ЛН на каждой ступени был 50...60 %.
  • 2. Определяют продолжительность пребывания стоков //од, сут, в зимний и летний периоды в каждой ступени, за исключением последней:

где Len - БПКполн воды, поступающей в данную ступень, мг/л; Let - БПКполн воды, выходящей из данной ступени, мг/л; Kias -коэффициент объемного использования каждой ступени пруда; к - константа скорости потребления кислорода, суг” .

Значения коэффициента КЬг для искусственных прудов с отношением длины секций к ширине 20:1 и более принимают равным 0,В...0,9, при отношении 1:1...3:1 или для прудов, построенных на основе естественных местных водоемов (озера, запруды и т.п.) - 0,35, для промежуточных случаев К/аг определяют интерполяцией.

Константа к при отсутствии экспериментальных данных для всех промежуточных ступеней биологического пруда может быть принята равной 0,1 сут"1; для прудов глубокой очистки следует принимать: для 1-й ступени - 0,07 сут1; для 2-й ступени - 0,06, для остальных ступеней пруда - 0,05...0,04; для одноступенчатого пруда к = 0,06 сут ~

При температуре воды Г, отличающейся от 20 °С, константа к должна быть скорректирована по формулам: для температуры воды 5...30 °С

кт-к- 1,047г'”, (5.17)

для температуры воды 0...5 °С

кт = к[,2{Т + 1)"°’022] т'20,

3.Определяют продолжительность пребывания стоков в последней ступени tfm, сут (в летний и зимний периоды):

1

(5.18)

где L'en - БПКполн воды, поступающей в последнюю ступень, мг/л; L'ex - БПКполн воды, выходящей из последней ступени,

мг/л; ЬГш - остаточная БПКполн, обусловленная внутриводоем-ными процессами и принимаемая летом 2...3 мг/л (для цветущих прудов - до 5 мг/л), зимой - 1.. .2 мг/л; к' - константа скорости потребления кислорода, равная 0,07 сут-1 для обычной очистки (при температуре 20 °С).

4. За расчетное время //а1г пребывания воды на каждой ступени принимают наибольшую продолжительность по летнему и зимнему периодам. Рассчитывают объем м3, каждой

ступени пруда:

W[ag Qw //,

ах*

(5.19)

где О" - суточный расход сточных вод, м3/сут.

  • 5. Определяют площадь каждой ступени, м“, требуемую для естественной аэрации в зимний и летний периоды:
    • (5.20)

QSc (Len ~ Lex )

Klog(Ca -CJra

где Са - растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л, рассчитываемая по формуле (3.46); С^ - требуемая концентрация кислорода в воде, выходящей из пруда, принимаемая не менее

  • 1...2 мг/л; га - величина атмосферной реаэрации при дефиците кислорода, равном единице, принимаемая 3...4 г/м~-сут.
  • 6. За расчетную площадь Р!ае каждой ступени принимают наибольшее значение площади по летнему и зимнему периодам. Определяют максимальную рабочую глубину каждой ступени пруда, м, с учетом требования кислородного режима:
    • (5.21)

Hlag Wfag/Fiag.

Рассчитанную глубину корректируют в соответствии со значением БПКполн воды, поступающей на данную ступень (Len). При Len >100 мг/л рабочая глубина пруда не должна превышать 0,5 м, при Ьеп < 100 мг/л - 1 м; для прудов глубокой очистки с Ьеп = 20...40 мг/л - 2 м, с Ьеп < 20 мг/л - 3 м. Если пруд замерзает зимой, глубину увеличивают на 0,5 м.

7. В соответствии с рабочей глубиной Н/ая корректируют площадь ступеней Принимают число параллельно работающих секций прудов (не менее двух) и назначают размеры каждой секции всех ступеней пруда. Отношение длины к ширине пруда должно быть не менее 20:1.

Пруды с искусственной аэрацией

  • 1. Принимают число ступеней биологического пруда N (от 2 до 5) таким образом, чтобы эффект очистки по БПКполн на каждой ступени был 50...60 %.
  • 2. Определяют продолжительность пребывания стоков //од, сут, в каждой ступени в летний и зимний периоды:

N

г

(5.22)

где ка - динамическая константа скорости потребления кислорода, (3^ (здесь р! - коэффициент, определяемый по формуле р! = 1 + 120У/ОД, где У1ах - скорость движения воды в пруде, м/с, которая создается аэраторами или перемещением воды по коридорам лабиринтного типа. Если У/ая > 0,05 м/с, то Р1 = 7).

  • 3. За расчетную продолжительность пребывания сточной воды в каждой ступени принимают наибольшее значение цая из двух периодов. По формуле (5.19) рассчитывают объем У1ак каждой ступени пруда.
  • 4. В зависимости от БПКполн поступающей сточной воды принимают глубину пруда:

БПКполн, мг/л

> 100

>40

>20

5 20

#/,«.. м

5 0,5

5 1

<2

53

^ 1ая «V ^ Н]ая .

  • 6. Прининимают тип аэратора (механический или пневматический). В качестве пневматического аэратора применяются перфорированные трубы или трубы-диффузоры. Расчет пневматической системы аэрации проводится по формулам (3.46)-(3.52). В билогических прудах трубы монтируются перпендикулярно потоку воды на расстоянии 20...30 см от дна, в прудах доочистки трубы-диффузоры прокладывают по дну.
  • 7. В случае применения механических аэраторов их число для каждой ступени определяют по формуле

Яо (4„ - 4, Ж,

24 000КТК

/С -С '

и ех

(5.24)

V

с

о /

^1ац О-та

где д0 _ удельный расход кислорода воздуха, мг/мг снятой БПКполн (см. пояснения к формуле (3.47)); КТ - коэффициент, учитывающий температуру сточных вод, определяют по формуле (3.48); Кз - коэффициент качества воды (см. пояснения к формуле (3.47)); Qma - производительность аэратора по кислороду, кг/ч, принимаемая по паспортным данным. Характеристики механических аэраторов приведены в табл. 9, 10, 11 прил.

8. Число аэраторов Мта проверяют на условие обеспечения движения воды в любой точке пруда со скоростью не менее 0,05 м/с. Расчетные формулы зависят от типа механического аэратора.

Для дискового аэратора поверхностного типа определение числа аэраторов Ы'та, исходя из условия обеспечения скорости воды, проводят в такой последовательности.

9. Рассчитывают скорость подъема воды на входе в аэратор у0, скорость вращения у периферии аэратора радиальную V,. и абсолютную уаЬ$ скорости выхода жидкости из аэратора, м/с:

У0 = Ур = К(1ап0

к = ппъ (сК -о; ^

где И^- глубина погружения диска аэратора, равная 0,08+0,1 м; Иа - высота лопасти аэратора, м; с1а - диаметр аэратора, м; щ - частота вращения аэратора, с-1; 1а - длина лопасти аэратора, м. Характеристики дисковых аэраторов приведены в табл. 11 прил.

8. Определяют расход жидкости, перекачиваемой одним аэратором, м3/с,

Ґ

V

К21 а

3 п0п

а /

ч

о У

к

(5.26)

где па - число лопастей аэратора.

9. Определяют поверхностную скорость движения воды, м/с,

П=п[(Я,ог-0,2)/0,2]М4, (5.27)

где у0 - придонная скорость воды на глубине 0,2 м от дна, равная не менее 0,05 м/с.

10. Определяют величину площади, обслуживаемой одним аэратором, м2,

(5.28)

где ке - эмпирический коэффициент, равный 1,14.

11. Рассчитывают число аэраторов на каждой ступени пруда

К„а = Р1ага. (5.29)

За расчетное число аэраторов из двух значений /Уто и принимают наибольшее.

12. Принимают число параллельно работающих секций прудов (не менее двух). Определяют размеры каждой секции всех ступеней пруда в соответствии с габаритами аэраторов.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >