Przez: Kate
Email:kate@aquasust.com
Data: 27 listopada 2024 r
Zbiornik napowietrzający jest jednym z podstawowych elementów oczyszczania ścieków, a jego konstrukcja i obliczenia ilościowe bezpośrednio wpływają na efektywność oczyszczania i koszty operacyjne. W tym artykule omówiono kluczowe zasady projektowania i etapy obliczeń zbiorników napowietrzających, włączając konkretny przykład ilustrujący.
1. Kluczowe kwestie dotyczące projektu zbiornika napowietrzającego
1. Parametry docelowe
Określ wymaganą jakość wody na podstawie parametrów dopływu i odpływu (np. BZT, ChZT, TSS, azot amonowy). Na przykład:
- Wpływ BZT: 270 mg/L
- BZT w ściekach: mniejsze lub równe 20 mg/l
- Natężenie przepływu napływu: 10,000 m³/d
2. Wybór rodzaju napowietrzania
Typowe metody napowietrzania obejmują napowietrzanie powierzchniowe, napowietrzanie mechaniczne i napowietrzanie czystym tlenem. Powszechnie stosowane jest napowietrzanie za pomocą dmuchawy z dyfuzorami drobnopęcherzykowymi lub dyfuzorami rurowymi.
3. Obliczanie zapotrzebowania na tlen
- Określić ilość substancji zanieczyszczających (BZT, azot amonowy) do usunięcia.
- Użyj typowego wzoru na zapotrzebowanie tlenu:
Zapotrzebowanie na tlen=BOD do usunięcia (kg/dzień) / Stopień wykorzystania tlenu
4. Mieszane substancje stałe zawieszone w alkoholu (MLSS)
Wybierz odpowiednie stężenie MLSS w oparciu o wymagania procesu, zazwyczaj 2,000–5,000 mg/l, aby zapewnić aktywność mikrobiologiczną.
5. Czas retencji hydraulicznej (HRT) i objętość zbiornika
- HTZ jest zwykle projektowana na 4–8 godzin.
- Efektywna głębokość zbiornika wynosi zazwyczaj 4–6 metrów.
- Oblicz objętość zbiornika:
V=Q × HTZ / 24
gdzie Q jest natężeniem przepływu (m3/h).
2. Etapy obliczania ilości zbiornika napowietrzającego
Przykład: Oczyszczanie przepływu o natężeniu 10,000 m3/dzień przy użyciu BZT na dopływie na poziomie 270 mg/L i BZT na wylocie na poziomie 20 mg/L.
1. Określ BZT do usunięcia
BZT_usunięte=(270 - 20) × 10,000=2,500,000 mg/dzień=2,500 kg/dzień
2. Oblicz zapotrzebowanie na tlen
Zakładając stopień wykorzystania tlenu wynoszący 20% i wymagane 1,5 kg O₂ na kg usuniętego BZT:
Zapotrzebowanie na tlen {{0}} (2500 × 1,5) / 0,2=18,750 kg/dzień
3. Skonfiguruj sprzęt napowietrzający
- Wybierz nawiewniki: na przykład nawiewniki drobnopęcherzykowe o zakresie przepływu powietrza 1,5–8 m³/h i wydajności przenoszenia tlenu wynoszącej 30%.
- Oblicz wymagany przepływ powietrza:
Przepływ powietrza {{0}},750 / (0,2 × 0,3)=312,500 m³/dzień
Przelicz na godzinny przepływ powietrza:
312,500 ÷ 24 = 13,020 m³/h
4. Oblicz objętość zbiornika
Zakładając, że HRT wynosi=6 godzin:
V = (10,000 × 6) ÷ 24 = 2,500 m³
5. Określ liczbę dyfuzorów
Zakładając, że każdy nawiewnik ma wydajność przepływu powietrza 5 m³/h:
Liczba dyfuzorów=13,020 ÷ 5=2,604
3. Praktyczne zalecenia dotyczące projektów inżynierskich
- Wybór kształtu zbiornika
Zbiorniki prostokątne lub okrągłe są powszechne w typowych systemach napowietrzania, natomiast zbiorniki głębokie są idealne do dużych wydajności oczyszczania w scenariuszach o ograniczonej przestrzeni.
- Redundancja sprzętu
Zainstaluj 1,1–1,2-krotność obliczonego sprzętu, aby poradzić sobie z wahaniami obciążenia lub konserwacją sprzętu.
- Monitorowanie online
Należy włączyć system monitorowania rozpuszczonego tlenu (DO), aby zrównoważyć podaż tlenu i uniknąć nadmiernego napowietrzenia lub niedoboru tlenu.
Wniosek
Projektowanie zbiornika napowietrzającego wymaga wszechstronnego zrozumienia ładunków zanieczyszczeń, możliwości dostarczania tlenu, warunków hydraulicznych i kosztów operacyjnych. Szczegółowe obliczenia i odpowiednia konfiguracja sprzętu zapewniają skuteczność leczenia i optymalizację kosztów. W zastosowaniach praktycznych należy dokonać dostosowań i optymalizacji w oparciu o konkretne potrzeby i warunki panujące w miejscu instalacji.