Расчет биологических фильтров

2.2 Расчет биологических фильтров

Биологические фильтры (рис.) представляют собой резервуары, заполненные твердым кусковым материалом (шлак, кокс, щебенка, керамзит), через который фильтруется поступающая на поверхность загрузки сточная вода.

Поверхность всех частиц загрузки покрывается сплошной биологической пленкой за счет адсорбции микробов из сточной воды и последующего их размножения. Биологическая пленка играет роль основного активного агента в очистке воды.

Биологические фильтры следует проектировать в виде резервуаров со сплошными стенками и двойным дном: нижним — сплошным, а верхним — решетчатым (колосниковая решетка) для поддержания загрузки. При этом необходимо принимать: высоту междудонного пространства — не менее 0,6 м; уклон нижнего днища к сборным лоткам — не менее 0,01; продольный уклон сборных лотков — по конструктивным соображениям, но не менее 0,005. Капельные биофильтры следует устраивать с естественной аэрацией, высоконагружаемые — как с естественной, так и с искусственной аэрацией (аэрофильтры). Естественную аэрацию биофильтров надлежит предусматривать через окна, располагаемые равномерно по их периметру в пределах междудонного пространства и оборудуемые устройствами, позволяющими закрывать их наглухо. Площадь окон должна составлять 1 —5 % площади биофильтра. В качестве загрузочного материала для биофильтров следует применить щебень или гальку прочных горных пород, керамзит, а также пластмассы, способные выдержать температуру от 6 до 30 ° С без потери прочности. Загрузка фильтров по высоте должна быть выполнена из материала одинаковой крупности с устройством нижнего поддерживающего слоя высотой 0,2 м, крупностью 70—100 мм.

В зависимости от климатических условий района строительства, производительности очистных сооружений, режима притока сточных вод, их температуры биофильтры надлежит размещать либо в помещениях (отапливаемых или неотапливаемых), либо на открытом воздухе.

Капельные биологические фильтры

Рис.7 Капельный биофильтр

1-дозирующие баки сточной воды; 2-спринклеры; 3-загрузка биофильтров; 4-железобетонные стенки; 5-подача сточной воды на очистку.

БПК_полн сточных вод L_en =300 мг/л > 220 мг/л поэтому надлежит предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод.

Для капельных биофильтров надлежит принимать:

рабочую высоту H_bf = 1,5—2 м;

гидравлическую нагрузку q_bf = 1—3 м³/(м²×сут);

БПК_полн очищенной воды L_ex = 15 мг/л.

В качестве загрузочного материала берем керамзит.

Рассчитываем коэффициент рециркуляции

где L_mix — БПК_полн смеси исходной и циркулирующей воды, при этом L_mix — не более 300 мг/л;

L_en, L_ex — БПК_полн соответственно исходной и очищенной сточной воды

При расчете капельных биофильтров величину q_bf при заданных L_en и L_ex, мг/л, температуре воды T_w определяем по табл. 37, где

 .

Оптимальная температура t=10; гидравлическая нагрузка q_bf, м³/(м²×сут)=1; высота слоя загрузки H_bf = 2м.

Определяем площадь биофильтра по формуле

Расчитываем объем загрузочного материала

W=F*H м³

Исходя из того, что фильтр цилиндрической формы, определяем радиус R

 м

Аэрофильтры

Аэрофильтры – высоконагружаемые биологические фильтры с искусственной аэрацией.

В аэрофильтрах необходимо предусматривать подачу воздуха в междудонное пространство вентиляторами с давлением у ввода 980 Па (100 мм вод. ст.). На отводных трубопроводах аэрофильтров необходимо предусматривать устройство гидравлических затворов высотой 200 мм.

БПК_полн сточных вод, подаваемых на аэрофильтры, не должна превышать 300 мг/л. При большей БПК_полн необходимо предусматривать рециркуляцию очищенных сточных вод.

БПК_полн сточных вод L_en =300 мг/л , следовательно коэффициент рециркуляции не предусматриваем.

При расчете аэрофильтров допустимую величину q_af, м³/(м²×сут), при заданных q_a и H_af следует определять по табл. 38, где

=20

Оптимальная температура t=10; гидравлическая нагрузка

Q_аf, м³/(м²×сут)=10; высота слоя загрузки H_bf = 3,8м ; удельный расход воздуха q_a=12 м³/м³

Площадь аэрофильтров F_af, м², при очистке без рециркуляции необходимо рассчитывать по принятой гидравлической нагрузке q_af, м³/(м²×сут), и суточному расходу сточных вод Q, м³/сут.

F_af,= Q,/ q_af=4546/10=454,6 м²

Расчитываем объем загрузочного материала

W=F*H=454,6×3,8= 1727,48 м³

Количество аэрофильтров N=2, отсюда следует, что площадь одного аэрофильтра равна 454,6 /2 =227,3 м²

Объем загрузочного материала для одного фильтра равен

227,3×3,8= 863,74 м³

Исходя из того, что фильтр цилиндрической формы, определяем радиус R

= 12 м

Таблица 5.Размеры одного аэрофильтра

Таблица 6. Параметры аэрофильтра.

Проектируем аэрофильтр, так как из-за высокой БПК в капельном биофильтре нужно предусматривать многократную рециркуляцию сточных вод.

Похожие работы

Проектирование водоочистных комплексов хозяйственно-питьевого водоснабжения

Скачать

31672

0

6

... . Каналы и трубы обвязки сооружений должны быть рассчитаны с запасом на возможность пропуска воды после реконструкции отдельных водоочистных сооружений или целых блоков. При проектировании генерального плана водоочистного комплекса необходимо предусматривать минимальную протяженность путей перемещения реагентов; максимально возможную механизацию погрузочно-разгрузочных работ и смены загрузки ...

Качество воды

Скачать

101686

14

0

... подземных вод каменноугольных отложений чрезвычайно разнообразны. Поэтому глубины трубчатых колодцев, конструкция фильтров и оборудование варьируется в широких пределах.  По условиям залегания водоносных горизонтов, по качеству вод территорию области можно разделить на семь гидрогеологических районов. 1. Южный район имеет трубчатые колодцы, питающиеся водами серпуховской и окской свит ...

Управление водоснабжением и водоотведением в городском коммунальном хозяйстве

Скачать

109856

5

1

... систем электро-, тепло- и газоснабжения[17]. В настоящее время нормативно-правовые акты, регламентирующие деятельность предприятий жилищно-коммунального хозяйства, в том числе по водоснабжению и водоотведению находятся на различных уровнях управления: федеральном, региональном и местном. Правовое регулирование водоснабжения и водоотведения в России осуществляется рядом нормативных актов, в том ...

Эффективные методы очистки технических вод машиностроительного производства

Скачать

163980

32

16

... питьевой воды на станциях водоподготовки и обеззараживания сточных и оборотных вод. Производительность свыше 100 кг. активного хлора в сутки  более 100 тыс. кубометров воды в сутки.    3. Расчет экономической эффективности очистки технической воды: 3.1 Определение затрат труда 3.1.1. Определим оплату труда обслуживающего персонала в год Сп = Тм*aз*nм, где Тм – 167 часов –норма времент в ...