Улучшение качества природных вод

       Расчёт  радиального  отстойника производится следующим методом: 

       1. Определяют длину пластины L_ы  по формуле:

       L_bl=U_w h_ti /U₀

       2. Определяют   высоту блока Н_bl  по следующей зависимости:

       H_i=g_cet hti/3.6K_set π D1LiU0

       3. Определяется число ярусов в блоке (модуле) по формуле:

       n_ti = H_bi/h_ticos  
 
 

       6.2.   Аэротэнк смеситель с регенератором. 

       

       Рисунок 4. - Схема аэротенка - смесителя. 

       Аэротенки-смесители  обладают склонностью к возбуждению  «вспухания» активного ила вследствие развития бактерий нитеобразной формы.

       Аэротенки с линейным либо нелинейным рассредоточением впускаемых сточных вод относятся к классу аэротенков-смесителей, предназначенных для очистки стоков со значительной добавкой промышленных примесей. Распределение сточных вод по выпускам обычно выполняется на основе теоретических обобщений и должно быть уточнено в эксплуатационных условиях. Основная цель распределения стоков - создание равномерного фона концентраций на первых по ходу движения воды участках аэротенка. Частота расположения впусков и количество вводимой жидкости зависит от интенсивности перемешивания содержимого аэротенка.

       Характер  перемешивания может быть установлен путем трассирования потоков  простейшими способами. Другая важная функция распределения - создание так называемого «селектора», представляющего собой участок аэротенка, в котором создаются условия для «шоковой» нагрузки активного ила. Кратковременная интенсивная нагрузка ила способствует подавлению нитчатых бактерий, развивающихся в условиях преобладания растворенных легкоокисляемых примесей (загрязнения стоков молочных и пивоваренных заводов,  кондитерских фабрик и т. п.).

       При решении вопроса о выборе способа  подачи сточных вод необходимо провести обследование аэротенка с выявлением поля концентраций загрязнений и  растворенного кислорода. Концентрация загрязнений устанавливается определением ХПК в пробах, осветленных кратковременным центрифугированием либо фильтрованием под давлением с целью удаления активного ила из пробы.

       Глубокая  биологическая очистка сточных  вод требует создания определенной обстановки на заключительном этапе. Недопустимо попадание легкоокисляемых загрязнений в конечную часть аэротенка, в связи с чем последний участок изолируют от предыдущих, достигая, по возможности, полного приближения к режиму вытеснения.

       Регенерация ила и ее роль. Регенерация ила  призвана восстанавливать окислительные свойства ила при неблагоприятных воздействиях на него. К таким воздействиям относятся накопление суспензий и эмульсий (взвешенных веществ, нефтепродуктов, жиров и т. д.), токсичных веществ (тяжелых металлов), трудноокисляемых примесей тонкодисперсного характера. Упомянутые накопления в активном иле необходимо либо окислить, либо изъять (например, центрифугированием). Длительность регенерации устанавливают по величине скорости потребления кислорода, видовому составу простейших и их активности, дегидрогеназной активности   ила.

       Скорость  потребления кислорода определяют в респирометрах. В объеме иловой смеси концентрацию растворенного  кислорода поднимают аэрацией до 6—8 мг/л, затем отключают аэрацию  и вводят соответствующее количество легкоокисляемого субстрата (например, раствор этилового спирта, ацетон и др.). Сравнением скорости потребления кислорода в пробах ила с регенерацией ила и без нее, с добавлением субстрата и без него оценивают глубину регенерации, одновременно сопровождая результаты опытов микроскопированием ила.

       Регенератор отделяют от остального объема аэротенка  перегородкой или другим способом во избежание попадания загрязненной воды. Улучшение состава простейших при частичной подаче сточных  вод в регенератор свидетельствует  об избыточности объема регенератора. По характеру смешения в регенераторах следует стремиться к смесительному режиму, с тем чтобы более продуктивно использовать его объем и интенсифицировать окисление внеклеточных накоплений. Механизм ликвидации токсических воздействий на ил в регенераторах неясен, поэтому параметры процесса устанавливаются в этом случае экспериментально, на лабораторных моделях аэротенков. 

       Расчёт  аэротэнка смесителя с регенератором  проводится следующим методом:

       Определяем  коэффициент рециркуляции:

       R_i = a_i /(1000/L_i – a_i) 

            Определяем среднюю скорость окисления  в системе аэротенка с регенератором, значения констант по табл. 40 СНиП 2.04.03-85.

       ρ= ρmax·Lex·Co/ Lex·Co+Kl·Co+Kl·Lex  · 1/1+φ·ai

       Общий период окисления  рассчитываем по формуле

             tatm=Len–Lex/ai(1-S)p 

       Общий объем аэротенка и регенератора: 

       W_atm + W_г = q_Wt_atm 

         Общий объем аэротенка определяется по формуле:

              W_atm = ( W_atm+W_r ) / (1 +Rr/1- Rr) 

         Объем регенератора:  

       W_r = W_atm· W_at

         С учетом величины периода аэрации следует уточнить нагрузку на ил, а затем значения илового индекса. По формуле (53) СНиП 2.04.03-85 определим значения q_i

       q_{i =}24( Len-Lex) / ai(1-s) tat

         Определяем показатель tat

          tat= 2.5/√ai· lgLen /Lex 

         Oпределяется коэффициент рециркуляции активного ила: 

       Ri= аi / 1000 / Li- ai

       _{Рассчитываем  вторичный отстойник:}

         аi=( W_atm+W_r ) · aimix / [W_{atm +} ( 1/ 2Ri+1) · Wr ] 
 

       Гидравлическая  нагрузка на вторичный отстойник: 

       Qssa=4.5Kss·H^0.8set / ( 0.1· Ji·ai)^0.5-0.01ai.   
 
 
 
 
 

       7. Расчёт очистных сооружений. 

       7.1.   Расчёт радиального отстойника.

       Lы=5·0,07/0,25=1,4 м

       Ны=1000· 0,07/3,6· 0,45· 3,14·15·1,4·0,25=2,6 м

       nтi=2.6/0.07=34 яруса

        7.2. Расчёт аэротенка смесителя с регенератором.

       Ri= 3.5(1000/100-3.5)=0.54

        =(100·2·232/100·2+90·2+1.66·100) · 1/1+0.16·3.5=54.3 мг БПКполн

       tatm=380-100/3.5(1-0.35)54.3=2.26 ч.

       Watm=35·42.26=80 м³

       Wat=80/(1+0.3/1-0.3)=55.94 м³

       Wr=80-55.94=24.06 м³

         gi=24(380-100)/3.5(1-0.35)2.44=1221.8 м²/г·сут

       tat=2.5/√0.35 lg380/100=2.44

       Ri=3.5/1000/140-3.5=0.97

        ai=3.5·80/55.94+(1/2·0.97+1) ·24.06=280/91.6=3 г/л

        gssa=4.5·0.4·2.4/(0.1·140·3)ˆ0.5-0.01·30=4.33/2.11=2 м. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       8. ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ  ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗРАБАТЫВАЕМЫХ  МЕРОПРИЯТИЙ

       8.1 Оценка экономической  эффективности проекта 

       При определении экономической эффективности  проектируемых мероприятий необходимости  решить ряд задач:

1. Выбрать наилучший вариант технических решений, обеспечивающих предотвращение или сокращение выбросов загрязняющих веществ в окружающую природную среду, нарушение территории при строительстве сооружений.
2. Обеспечить целесообразность проведения различного рода средозащитных мероприятий при техническом оснащении действующиx объектов.
3. Выявить оптимальный вариант технических решений, при котором затраты на оснащение объекта окажутся минимальными, а эффективность работы объекта -максимальной.

       Оценка  экономической эффективности проводимых мероприятий определяется соизмерением затрат на оснащение объекта оборудованием, его эксплуатацию и предотвращенных затрат на аналогичное оборудование, стоимостные показатели которого выше, а эффект проводимых мероприятий одинаков. 
 

       8.2 Общая экономическая  эффективность

       Общая экономическая эффективность определяется исходя из анализа затрат на принятие решений и эксплуатацию объекта. Основными     показателями,      позволяющими  судить об экономической эффективности производства, являются удельные капиталовложения и эксплуатационные расходы.

       Общая (абсолютная) экономическая эффективность  определяется как отношение годового объема полного экономического эффекта  к приведенным затратам, обусловившим его получение.

       Э = ∑Э1 /(К×Е_н+С)                      (21)

       где:   ∑Э1  - полный экономический эффект от природоохранных

       мероприятий, тыс. руб./год;

       К - капиталовложения в строительство  основных фондов, тыс.руб.;

       Е_н - нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности капиталовложений природоохранного назначения, равный 0,12;

       С - годовые эксплуатационные расходы  по содержанию и обслуживанию построенных  объектов природоохранного назначения, тыс. руб./год.

       Общая экономическая эффективность отражает величину экономического эффекта от природоохранных мероприятий на 1 рубль приведенных затрат, обусловивших появление этого эффекта.

       Капиталовложения  на оснащение объекта оборудованием  осуществляется в рамках природоохранных  мероприятий за счет средств предприятия. Величина капиталовложений зависит от суммы затрат на стоимость внедряемого оборудования, его транспортировку, монтаж и складские расходы. 

       К = К_об ⁺ К_тр + К_км +К_с                 (22)

       где: К_об - сумма капиталовложений на приобретение оборудования, тыс. руб;

       К_тр - сумма капиталовложений на транспортные расходы, тыс. руб.

       K_mp= 0,08×К_об                 (23)

       К_м - сумма капиталовложений на монтаж приобретенного оборудования, тыс. руб.

       К_м = 0,18 ×К_об                              (24)

       К_с - сумма складских расходов

       К_с=0,06×К_об                               (25)

       При определении общей экономической  эффективности капиталовложений в  природоохранные мероприятия расчет выполняется занесением полного  среднегодового экономического эффекта  за вычетом материалов, тыс. руб, расходов на эксплуатацию оборудования, содержание и обслуживание к капитальным вложениям, обеспечивающим получение этого результата

       Э1=(∑∆П-С)/К                     (26)

       где:  ∑∆П- полный среднегодовой экономический эффект, тыс. руб.;

       С - эксплуатационные расходы на содержание и обслуживание, тыс. руб;

       К - капиталовложения, тыс. руб.