Биологические пруды с механической аэрацией

Биологические пруды предназначены для окончательной биологической очистки и для доочистки сточных вод в комплексе с другими очистными сооружениями. Различают пруды с естественной и искусственной аэрацией. Аэрирование сточных вод в прудах с искусственной аэрацией осуществляется с помощью пневматических, механических или комбинированных аэраторов.

Принимаем к проектированию 2 ступени биологических прудов с искусственной аэрацией вод при помощи механических аэраторов,установленных на понтонах. Схема аэрируемых прудов показана на рис. 7.10.

Рис. 7.10 Схема биологических прудов

1-подача сточной воды; 2 – секции пруда; 3-валики; 4-перепускные лотки; 5-запасные выпуски из биопрудов; 6-отводные каналы

Время пребывания воды в прудах определяется по формуле:

где k_d – динамическая константа скорости потребления кислорода:

где - коэффициент, зависящий от скорости движения воды в пруде, создаваемой аэрируемыми устройствами (при скорости более 0,05м/с =7).

N – число последовательных ступеней пруда.

L_en – БПК воды, поступающей в данную ступень прудов

L_fin – остаточная БПК, принимаем 1мг/л

k – константа скорости потребления кислорода (для 1 ступени 0,07, для 2 ступени 0,06), определяемая по формуле (при температуре воды от5 до 30⁰С):

Для 1 ступени:

Для 2 ступени (назначаем эффект очистки в первой ступени 40%):

Объем 1 ступени пруда: W₁=129300·0,59=76287м³

Объем 2 ступени пруда: W₂=129300·0,92=118956м³

Принимаем глубину 1 ступени пруда 2м, 2 ступени – 4,3м, тогда площадь 1 ступени составит 76287/2=38144м² , 2 ступени – 118956/4,3=27664м². Принимаем размеры 1 ступени в плане 143×267м, 2 ступени - 103×269м.

Принимаем к проектированию в качестве аэрирующего устройства дисковый механический аэратор поверхностного типа с характеристиками: диаметр 1м, производительность по кислороду Q_a=9,58кг/ч, количество лопастей – 12, мощность 3,4кВт, высота лопасти 13см, длина лопасти 21см.

Назначаем глубину погружения аэратора 0,1м, тогда растворимость кислорода в воде составит:

Количество аэраторов для каждой ступени определяем по формуле:

L_en – БПК воды, поступающей в данную ступень прудов, мг/л;

L_eх – БПК воды, выходящей из данной ступени прудов, мг/л;

W – объем данной ступени прудов, м³;

Z – удельный расход кислорода, мг/мг снятой БПК_ПОЛН (при полной очистке Z=1,1 мг/мг);

n₁ – коэффициент, учитывающий температуру сточных вод;

n₂ – коэффициент качества сточных вод (для городских сточных вод n₂=0,85);

C_ex – требуемая концентрация кислорода в воде, выходящей из пруда (принимается не менее 1-2мг/л). Назначаем C_ex=2мг/л.

Принимаем к проектированию два параллельно работающих биологических пруда по 2 ступени в каждом.