Определим коэффициент Kрец рециркуляции
, (68)
| где Lex | – | БПКполн очищенной сточной воды, принимаем Lex = 15 мг/л; |
| Lmix | – | БПКполн смеси исходной и циркулирующей воды, согласно [16, п. 6.132], должно быть не более 300 мг/л. |
.
Таблица 14
Определение коэффициента Kaf
| qa, м3/м3 | Haf, м | Коэффициент Kaf при, Tw °С, Haf, м, и qaf, м3/(м2 · сут) | |||||||||||
| Tw = 8 | Tw = 10 | Tw = 12 | Tw = 14 | ||||||||||
| qaf = 10 | qaf = 20 | qaf = 30 | qaf = 10 | qaf = 20 | qaf = 30 | qaf = 10 | qaf = 20 | qaf = 30 | qaf = 10 | qaf = 20 | qaf = 30 | ||
| 3,02 | 2,32 | 2,04 | 3,38 | 2,5 | 2,18 | 3,76 | 2,74 | 2,36 | 4,3 | 3,02 | 2,56 | ||
| 5,25 | 3,53 | 2,89 | 6,2 | 3,96 | 3,22 | 7,32 | 4,64 | 3,62 | 8,95 | 5,25 | 4,09 | ||
| 9,05 | 5,37 | 4,14 | 10,4 | 6,25 | 4,73 | 11,2 | 7,54 | 5,56 | 12,1 | 9,05 | 6,54 | ||
| 3,69 | 2,89 | 2,58 | 4,08 | 3,11 | 2,76 | 4,5 | 3,36 | 2,93 | 5,09 | 3,67 | 3,16 | ||
| 6,1 | 4,24 | 3,56 | 7,08 | 4,74 | 3,94 | 8,23 | 5,31 | 4,36 | 9,9 | 6,04 | 4,84 | ||
| 10,1 | 6,23 | 4,9 | 12,3 | 7,18 | 5,68 | 15,1 | 8,45 | 6,88 | 16,4 | 7,42 | |||
| 4,32 | 3,88 | 3,01 | 4,76 | 3,72 | 3,28 | 5,31 | 3,98 | 3,44 | 5,97 | 4,31 | 3,7 | ||
| 7,25 | 5,01 | 4,18 | 8,35 | 5,55 | 4,78 | 9,9 | 6,35 | 5,14 | 11,7 | 7,2 | 5,72 | ||
| 7,35 | 5,83 | 14,8 | 8,5 | 6,2 | 18,4 | 10,4 | 7,69 | 23,1 | 8,83 | ||||
| Примечание. Для промежуточных значений qa, Haf и Tw допускается величину Kaf определять интерполяцией. |
Площадь биофильтра faf, м2, определяется по формуле
, (69)
| где qaf | – | гидравлическая нагрузка на биофильтр, м3/(м2 · сут), принимается по таблице 14 [16, табл. 38]. |
Гидравлическая нагрузка
qaf = f (qa, Haf, Kaf, Tw),
| где qа | – | удельный расход воздуха, qа = 8–12 м3/м3, табл. 14 [16, п. 6.133]; |
| Haf | – | рабочая высота, Нaf = 2–4 м, табл. 14 [16, п. 6.133]; |
| Kaf | – | коэффициент, определяемый по формуле: |
; (70)
| Тw | – | температура сточной воды в зимний период, °С, определяется по формуле (49), Тw =14,0°С. |
Принимаем qaf = 12,79 м3/м2 · сут. Если в таблице 14 [16, табл. 38] отсутствует коэффициент Kaf, рассчитанный по формуле (70), то qaf определяется интерполяцией.
Тогда площадь биофильтра будет
м2.
Таблица 15
Размеры биофильтров и здания для размещения 2-х биофильтров
| А ´ В, м | f1, м2 | Размеры здания в осях для 2-х биофильтров |
| 6 ´ 9 | 12 ´ 24 | |
| 9 ´ 12 | 12 ´ 30 | |
| 12 ´ 21 | 21 ´ 30 | |
| 12 ´ 18 | 15 ´ 42 | |
| 21 ´ 18 | 24 ´ 42 | |
| 21 ´ 30 | 24 ´ 66 |
По таблице 15 принимаем площадь одного биофильтра f1 = 21 ´ 30 = 630 м2, тогда количество биофильтров будет равно:
шт. (71)
Принимаем N = 8 шт.
Согласно [16, п. 6.124; 1, п. 9.2.6.5], число секций или биофильтров должно быть не менее двух, причем все рабочие.
Определим объем загрузки Wз, м3, биофильтров по формуле
м3. (72)
Распределение сточных вод по поверхности биофильтров следует осуществлять с помощью: качающихся желобов, разбрызгивателей, реактивных оросителей и т.п. [1, п. 9.2.6.4]
В данном примере, для распределения сточной воды по поверхности биофильтра, используются разбрызгиватели в виде спринклерной системы. При площади одного биофильтра f1 £ 150 м2 принимается 1 распределительный бак на 2 секции биофильтра. При площади одного биофильтра f1 > 150 м2 – 1 распределительный бак на 1 секцию.
Приток сточной воды qприт, м3/с, в бак вычисляется по формуле
м3/с = 77,5 л/с. (73)
Минимальный расход qmin, л/с, из бака:
qmin = 1,5 · qприт = 1,5 · 77,5 = 116,25 л/с = 6975 л/мин. (74)
Диаметр спрыска спринклера и их количество определяется с учетом обеспечения равномерного распределения подачи воды по площади биофильтра и времени наполнения и опорожнения распределительного бака (7–10 мин.).
По рис. 14 для Hmax = 1,5 м и Hmin = 0,5 м принимаем диаметр спрыска dспр = 23,5 мм.
Рис. 14. Кривые для расчета спринклеров:
1– с отверстием d= 19 мм; 2 – то же, d = 20 мм; 3 – то же, d = 22 мм; 4 – то же, d = 23,5 мм; 5 – то же, d = 25 мм
При минимальном напоре Нmin = 0,5 м минимальный расход спрыска qmin cпр = 53 л/мин. При максимальном напоре Нmax = 1,5 м максимальный расход спрыска qmax спр = 94 л/мин.
Определяем средний расход воды qср спр, л/мин, из спринклера
, (75)
л/мин = 1,35 л/с.
Рассчитываем число спринклерных головок nспр, шт.
шт. (76)
Для принятого диаметра спрыска d = 23,5 мм и их числа на плане размещения спринклеров для qср спр определяется радиус разбрызгивания и равномерность распределения воды.
время опорожнения бака должно быть 1–5 минут. Принимаем tоп = 3 мин, тогда емкость бака Wб, м3:
, (77)
л = 18,126 м3.
Время наполнения бака tнап, мин, рассчитываем по формуле:
мин. (78)
Продолжительность цикла tцикл, мин, составит
tцикл = tоп + tнап = 3 + 4 = 7 мин. (79)