где s- масса 1 л кислорода, равна 1429 мг/л; п - использование кислорода, %; 0,2099 - доля объема кислорода в воздухе;

100 - коэффициент для перевода величины п в доли единицы.

„ 0,2099.5

Так как -=3, то

Преобразуем

В = -. (4.224)

W FH Н

откуда

/=. (4.225,

Решая совместно уравнения (4.199) и (4.200) относительно D, равного VIQ, получим: La-Lt - KIdt, тогда

Kidt ft

0 = - = -. (4.226)

Подставим в уравнение (4.226) выражение (4.225):

BHt Bt

D=z-= -, (4.227)

ЗпН Зп

Так как Bt=La-Lt, то

D = ~--. (4.228)

Сравнивая знаменатели в уравнениях (4.228) и (4.226), имеем:

3n = KHd (4.229)

n=~Hd = pHd. (4.230)

Величина /С/3 - коэффициент использования воздуха в % при условии Я=1 м и d= \ м. Если /С=12, то р = 4%.

Чтобы перейти к окончательным уравнениям вида (4.221) и (4.222), подставим в уравнение (4.225) значение п по формуле (4.230):

J ВН ВН в

Зп 3pHd 3pd

Основное отличие расчета аэротенков по Н. А. Базякиной от расчетов по К- Н. Королькову заключается во введении обобщенного показателя - скорости окисления. В применении к аэротенку-смесителю скорость окисления является величиной, постоянной во времени; в приложении к аэротенку-вытеснителю она разбивается на ряд участков, на которых происходит скачкообразное ее изменение. В показанном выше примере в применении к городским сточным водам экспериментально найдены два таких участка, характеризующихся величинами Pi и рг-

Исследования последующих лет показали, что окисление загрязнений далеко не всегда может быть удовлетворительно описано только двумя величинами pi и р2- Изменяются абсолютные значения скоростей процессов и соотношение частей загрязнений, окисляемых со скоростя-

ми, присущими I и II стадии, а потому экспериментальному началу в расчетах придается все большее значение. Процесс очистки сточных вод чаще описывают одной средней скоростью процесса, включая все стадии. В частности, в процессах длительного аэрирования таких стадий может быть более четырех. Однако переход к суммарным скоростям процессов в нашей расчетной практике узаконен только в 1974 г. До этого развитие исследований все еще продолжалось в направлении дальнейшего усложнения расчетных формул. Так, способ, предложенный И. С. Постниковым с сотрудниками (АКХ им. К. Д. Памфилова), в основе сходный с расчетом Н. А. Базякиной, позволял учесть влияние еще ряда факторов - температуры, исходной концентрации смеси по БПК и т. п. Учет их влияния выполнен путем введения ряда экспериментально найденных коэффициентов. Точность экспериментального определения коэффициентов (а их в формуле шесть) не была очень высокой, вследствие чего этот метод расчета имел ограниченное применение.

Обобщенный метод расчета аэротенков

Продолжительность аэрации в аэротенках t, ч, всех типов определяется по формуле

t= . (4.231)

а(1-3и)р

где и Lt - БПКполн поступающей в аэротенк и очищенной в нем

сточной воды, мг/л; а - доза ила по сухому веществу, г/л; 3„-зольность ила, выраженная в долях единицы; р - скорость окисления, в мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч. Рабочий объем аэротенка

r = Q/24, (4.232)

где Q - расчетный расход воды, м/сутки.

За расчетный расход принимают среднечасовой приток в течение суток, если коэффициент /Собщ1,25. Если /Собщ>1»25, то подсчитывается среднечасовой приток за период, равный продолжительности аэрации в часы максимального поступления воды в аэротенки.

При составлении формулы (4.231) принято, что мерой активной части ила может служить беззольное вещество активного ила. Число клеток и их масса, а также активность клеток находятся в разной взаимозависимости на разных стадиях развития микробиальной культуры, а потому одно и то же количество беззольной массы ила может иметь неодинаковую скорость окисления.

В формуле (4.231) принято также, что общая скорость окисления тем выше, чем больше концентрация ила. Это условие в действительности выражается более сложной зависимостью, так как величина р, в свою очередь, является функцией величины а. Очевидно, чем больше ила в системе, тем меньше продолжительность процесса очистки, а также требуемый объем сооружения. Но выше указывалось, что концентрация ила в смеси, поступающей на отстаивание, лимитируется эффективностью работы вторичных отстойников и не должна превышать 1,5-3 г/л. Дозу ила рекомендуется принимать тем больше, чем выше исходная БПКполн- При значении 100 мг/л величина а принимается равной 1,2 г/л, при La= 100... 150 мг/л а=1,5 г/л, при La=150...200 мг/л

а =1,8 г/л, а при La>200 мг/л а=1,8...3 г/л. В аэротенках с полной минерализацией ила а = 5 г/л.

Зольность ила в аэротенках принимается равной 0,3, а при условии полной минерализации ила - 0,35.

Среднюю расчетную скорость окисления р для городских сточных вод принимают по табл. 4.51.

Таблица 4.51

Значения р, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества в 1 ч для аэротенков-смесителей

Для аэротенков без регенераторов при а1.8 г/л

Для промежуточных величин La и Lt значения р определяются путем интерполяции. Для аэротенков с полной минерализацией р принимается равной 4 мг БПКполн на 1 г беззольного вещества в 1 ч.

Значения t, подсчитанные по формуле (4.200), справедливы, если среднегодовая температура сточных вод 7=15° С. При других значениях температуры вычисленная величина t умножается на отнощение 15/Г. Продолжительность аэрации принимают не менее 2 ч.

При проектировании аэротенков с регенераторами подсчитывают раздельно время, необходимое для очистки воды аэр, ч, общее время окисления загрязнений о, ч, и по разнице этих величин - время пребывания ила в регенераторе для окончания окислительных процессов переработки загрязнений рег, ч.

Расчеты ведут по формулам:

аэр -

0,5 аэр

(4.233)

J-a - и

аарег(1 - Зи)р

(4.234)

"per "аэр рег - аэр>

(4.235)

(4.236)

«аэр И а

per - дозы ила соответственно в аэротенке и регенераторе, г/л;

а - доля расхода циркулирующего ила q от расчетного расхода сточных вод Q, т. е. a = qlQ.