Metody projektowania:

1. na podstawie danych statystycznych, przyjęte obciążenie ładunkiem, z skuteczności przyjmujemy czas kontaktu.

2. na podstawie kinetyki procesu – oblicza się ilość usuniętego ładunku w procesie biologicznym. Ważną rolę ogrywa średnia zawartość osadu czynnego w komorze, im większe stężenie tym większa efektywność. Bierze się pod uwagę czas napowietrzania ścieków:

1. według kinetyki reakcji:

t=(C₀-C_e)/(k*x_v*C_e);

2.obliczanie czasu względem obciążenia osadu przyjmuje się ze względu na optymalne właściwości sedymentacyjne osadu:

t=C₀/(x_v*O_s)

Obciążenie komory napowietrzania wylicza się z:

V=Q*t.

Powinno się projektować się tak, aby było relatywnie dużo ciągów technologicznych niezbędnych w przypadku awarii, należy jednak brać pod uwagę względy ekonomiczne, najlepiej 4-8 ciągów. Dopuszczalna maksymalna wartość BZT₅ napływająca do komory napowietrzania:

C₀^max=C_e(1+x_v*k*t).

Zapotrzebowanie na tlen:

Z_oz=a^’(C₀-C^’_e)*Q+b^’*x_v*V,

gdzie a^’=0,5; a b^’=0,1.

Wyznaczanie osadu nadmiernego:

Δx_v=a*(C₀-C^’₀)*Q-b*x_v*V – przyrost suchej masy organicznej,

Δx=(Δx_v/f_v)+Q*(f₀*x₀-x_e),

gdzie

x_e – zawiesina wnoszona do części biologicznej,

f_v – procent części organicznej w całości osadu,

f_v=0,8;

f₀=0,5.

Procent ścieków zawracany do recyrkulacji:

N=(x_v/f_v)/x_r-(x_v/f_v),

Gdzie:

x_v – stężenie osadu,

x_r – zawartość suchej masy w recyrkulacji.

X_r=100/I₀,

Gdzie:

I₀ – indeks osadu, mówi o zdolności sedymentacyjnej osadu, im niższy tym lepszy, osad lepiej sedymentuje,

I_o=80-100 cm³/g SM.

Ilość odprowadzanego nadmiernego osadu:

Q_n=Δx_v/x_r.

Obliczenie zapotrzebowania na związki pokarmowe:

Z_n=0,123*Δx_v+Q,

Z_p=0,026* Δx_v+0,05*Q.

3. Sprawność wykorzystania tlenu jest funkcją H – głębokości reaktora oraz systemu napowietrzania.

Wymagana teoretyczna zdolność natleniania:

gdzie:

Z_O2 – potrzebna ilość tlenu [kg]

C_S – stężenie tlenu w ściekach w stanie nasycenia

C – wymagane stężenie tlenu w komorze osadu czynnego

C_w – st. tlenu w wodzie w stanie nasycenia w temp 293K

α – wsp. Dyfuzji tlenu (α dla wody = 1, dla ścieków będzie mniejsza: ścieki surowe = 0,6, ścieki oczyszczone = 0,9)

w –wsp. empiryczny określający stosunek wymaganej ilości tlenu do ładunku BZT₅ (osad wysoko obciążony – O_OS > 3gO₂/g smo – w = 1; osad nisko obciążony – O_OS < 0,2gO₂/g smo – w = 2)

3 – głębokość dla której został określony parametr m;

h_z – głębokość zanurzenia;

m – stopień wykorzystania tlenu[%]

dla m = 3 dla drobnych pęcherzyków 11%

dla m = 3 dla średnich pęcherzyków 6,5%

dla m = 3 dla wielkich pęcherzyków 5,5%

[m³/d]

Q_p – ilość powietrza jaką musimy wprowadzić

Podstawowe parametry brane pod uwagę przy projektowaniu oczyszczalni ścieków to: BZT₅, ChZT, zawiesina, N, P.

ChZT=BZT₅ + zw.refrakcyjne (niebiodegradowalne)

Jeśli ChZT=BZT₅ to znaczy, że ścieki b. dobrze oczyszczają się metodami biologicznymi.

Jeśli ChZT/BZT₅ = 2 (do2,5-max 3,0) – to jeszcze opłaca się oczyszczać ścieki metodami biologicznymi gdy stosunek jest większy to się nie opłaca.

Analiza krzywej studialnej BZT₅:

BZT_t = BZT_c (1-e^-kt),

k-stała szybkości reakcji

BZT₅ =0,688 BZT_c

BZT₅ =0,688 BZT₂₀

Im większe k tym ścieki są lepiej biodegradowalne

ChZT > BZT_c > BZT₅

Wskaźnik	Ładunek [g/M*d]	Stężenie [g/m3]
Zaw.opadająca	40	200
Zaw.nieopadaj.	25	125
Zaw.ogółem	65	325
BZT5	65	325
N og	12	60
P og	4	20