ДихтярьТ.В. Влияния дозы активного ила на продолжительность

.
11, 2005 .
135
УДК 628.314.2
Дихтярь Т.В., инженер Национальная академия природоохранного и курортного строительства
Влияния дозы активного ила на продолжительность его регенерации в
аэротенке при пневматической аэрации
Показана зависимость продолжительности регенерации активного ила от его дозы, установлено незначительное
влияния дозы активного ила на эффект очистки сточных вод
аэротенк, активный ил, регенерация активного ила, пневматическая аэрация, скорость окисления, продолжительность окисления
Продолжительность регенерации активного ила определяется по формуле [1], ч:
t r  to  tat ,
(1)
где: to – продолжительность окисления активным илом органических загрязнений; tat – продоллжительность аэрации.
Продолжительность окисления
to  ( Len  Lex ) / Ri  ai (1  S ) ок ,
(2)
где: Len – начальная концентрация загрязнений в сточной воде, мг/л; Lex – коонцентрация загрязнений в очищенной воде, мг/л; Ri - степень рециркуляции активного ила: для вторичных отстойников с илососами (насосами) минимальная величина Ri = 0,3; aг – доза ила в регенераторе, г/л; S зольность ила: для городских сточных вод S = 0,3;  ок – удельная скорость окисления в
аэротенке, мг/г.ч.
Доза ила в регенераторе определяется по следующей формуле:
a г  аi (
1
 1) , г/л
2R
(3)
где: ai – доза ила в аэротенке, г/л.
Удельная скорость окисления в аэротенке
(4)
ок   max LexCo /( LexCo  K1Co  K o Lex )  (1    aг ) ,
где:  max - максимальная скорость окисления: для городских сточных вод  max =85 мг/г ч;
Co =2мг/л - концентрация растворённого кислорода в аэротенке; K1 - кон
онстанта, характеризующая
асвойства органических загрязнений: для городских сточных вод K1 =33 мг/л; K o - константа, характеризующая влияние кислорода: для городских сточных вод K o =0,625 мг O2 /л;  - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила: для городских сточных вод  = 0,07 л/г..
Продолжительность аэрации
t at  (2.5 / ai ) lg( Len / Lex ) ,
(5)
По [1] продолжительность аэрации не должна быть меньше 2 ч.
Анализ формул (1) – (5) показывает, что продолжительность регенерации t г зависит от дозы
ила в аэротенке ai . Результаты расчетов при расходе сточных вод от 900 до 1400 м 3 / ч , а такжее
при начальной концентрации загрязнений (БПК) сточных вод от 200 до 500 мг/л показаны на
рис.1.
Из рисунка видно, что с увеличением дозы ила уменьшается продолжительность
регенерации t г . Однако увеличение дозы ила ai более 4 г/л слабо влияет на продолжительность
регенерации.
Эффект очистки сточных вод рассчитывается по формуле
(6)
Э  100%( Len  Lex ) / Len  (1   ) 100% ,
где   Lex / Len - относительная остаточная концентрация загрязнений.
136
.
Рис.1. Зависимость продолжительности
регенерации t г от дозы ила ai в аэротенке.
11, 2005 .
В работе [2] получено следующее соотношение:
(7)
  1 /(1  K oк  t at ) ,
где: K ок – константа скорости биоокисления
загрязнений, с 1 ;
К ок   Спо / Len ,
(8)
здесь  – коэффициент массопередачи, м/с;
Спо – начальная концентрация кислорода в пузырьке воздуха ( Спо =0,3 кг/м3);  =0,4 - 0,6 м –
энергетический коэффициент, характеризующий
энергетические затраты активного ила на окисление загрязнений.
Выражение для коэффициента  имеет вид:
при мелкопузырчатой аэрации, диаметры пузырьков d  1,4 мм
(9)
  2 D / d ;
9 2
где: D  2 10 м / с – коэффициент молекулярной диффузии;  – скорость вссплытия пузырьков,
м/с; d в метрах.
Выражение для скорости всплытия пузырьков записывается в виде [3]:
  0,056d 2 (1  в / ) /  ,
(10)
где в – плотность воздуха, кг / м 3 ;  – плотность воды, кг / м 3 ;  – коэффициент кинематичесской вязкости воды.
Результаты расчетов по формулам (6) – (10) при указанных выше диапазонах изменения расхода сточных вод и их загрязненности показывают, что, так как продолжительность аэрации t at  2ч ,
то эффект очистки не зависит от дозы ила и составляет около 98 %.
ВЫВОДЫ
Продолжительность регенерации уменьшается при увеличении дозы ила, однако увеличение дозы
ила более 4 г/л слабо влияет на продолжительность регенерации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. СНиП 2.04.03-85. Канализация. Наружные сети и сооружения. – М.: Госстрой, 1986. – 74с.
2. Брагинский Л.Н., Евилевич М.А., Бегачев В.И. и др. Моделирование аэрационных сооружений для
очистки сточных вод. – Л.: Химия, 1980. – 144 с.
3. Боровский Б.И. Скорость всплытия пузырьков воздуха в аэротенке при очистке сточных вод. –
Строительство и техногенная безопасность / Сборник научных трудов КАПКС, вып.7. – Симферополь: 2002. – с.265-268.