Oczyszczanie ścieków  projekt
zajęcia V
ProwadzÄ…cy:
mgr inż. Kamil Janiak
Plan zajęć
" Obliczenia zapotrzebowania na tlen
" Bilans zasadowości
Obliczenie zapotrzebowania tlenu
OV =ð OVd,C +ð OVd,N -ð OVd,D
Zapotrzebowanie tlenu [kgO2/d]
Zapotrzebowanie tlenu na mineralizacjÄ™
związków organicznych [kgO2/d]
Zapotrzebowanie tlenu na nitryfikacjÄ™ azotu
amonowego [kgO2/d]
 Odzysk tlenu z denitryfikacji [kgO2/d]
Obliczenie zapotrzebowania tlenu dla
mineralizacji związków organicznych OVd,C
T = 12 °C i T = 20 °C
1,4
1,35
1,3
OVC=1,228 kgO2/kgBZT5
1,25
1,2
1,15
T=20
1,1
st.C
T=18
1,05 OVC=1,123 kgO2/kgBZT5
st.C
T=15
st.C
1
T=12
st.C
T=10
0,95
st.C
0,9
0,85
0,8
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
WO [d]
5
2
Jednostkowe zużycie tlenu [kgO /kgBZT ]
Obliczenie zapotrzebowania tlenu dla
mineralizacji związków organicznych OVd,C
BZT50 -ð BZT5e
OVd ,C =ð OVC ×ðQ×ð , kgO2 / d
1000
Ilość ścieków dopływających do
bloku biologicznego
Wartość BZT5 ścieków dopływających Wartość BZT5 ścieków
do bloku biologicznego odprowadzanych do odbiornika
Przykład:
" dla temperatury Å›cieków 12°C
(ð326 -ð15)ð
OVd C =ð 1,123×ð1,03×ð 24216 ×ð =ð 8711 kgO / d
2
,
1000
Obliczenie zapotrzebowania tlenu na
nitryfikacjÄ™ OVd,N
(ð
Q ×ð 4,3 ×ð SNO , D -ð SNO , ZB +ð SNO , AN )ð
3 3 3
OVd,N =ð
1000
Tyle tlenu trzeba zużyć na
utlenienie 1 g N-NH4
Stężenie azotu azotanowego do denitryfikacji
Stężenie azotu azotanowego w dopływie do bloku
biologicznego
Stężenie azotu azotanowego w
odpływie z osadnika wtórnego
Bilans azotu
" azot na dopływie do bloku biologicznego
NTKN = Nog = 70,6 gN/m3
NNH4 = 37,3 gN/m3
NNO3 = 0 gN/m3
NNO2 = 0 gN/m3
Norg = 70,6-37,3 = 33,3 gN/m3
" azot wbudowany w biomasÄ™ osadu czynnego i odprowadzony
z osadem nadmiernym
NB = 0,045·(326-15)= 14,0 gN/m3
Bilans azotu
" azot w odpływie z osadnika wtórnego (kryterium stężeń)
Noge = 15,0 gN/m3
Noge = 10,0 gN/m3
NNO3e = 13,0 gN/m3
NNO3e = 8,0 gN/m3
Tabela 3
NNH4e = 1,0 gN/m3
NNH4e = 1,0 gN/m3
Norge = 1,0 gN/m3
Norge = 1,0 gN/m3
15000d"RLM<100000
RLMe"100000
" azot do denitryfikacji
ND = 46,6 gN/m3
pkt. 8.7. projektu
Obliczenie zapotrzebowania tlenu na
nitryfikacjÄ™ OVd,N
1,03 ×ð 24216 ×ð 4,3 ×ð (ð46,6 -ð 0 +ð 8,0)ð
OVd,N =ð =ð 5856 kgO2 / d
1000
Odzysk tlenu z denitryfikacji OVd,D
Q ×ð 2,9 ×ð SNO , D
3
OVd,D =ð
1000
Ilość ścieków dopływających do
bloku biologicznego
współczynnik jednostkowego odzysku stężenie azotu azotanowego do
tlenu z denitryfikacji 1 g N-NO3 denitryfikacji
1,03 ×ð 24216 ×ð 2,9 ×ð 46,6
OVd,D =ð =ð 3371 kgO2 / d
1000
Sumaryczne dobowe zapotrzebowanie tlenu
Åšredniodobowe zapotrzebowanie tlenu:
OV =ð OVd,C +ð OVd,N -ð OVd,D
" dla temperatury Å›cieków 12°C
OV =ð 8711+ð 5856 -ð 3371 =ð 11196 kgO2 / d =ð 467 kgO2 / h
" dla temperatury Å›cieków 20°C
OV =ð 9526 +ð 5856 -ð 3371 =ð12011 kgO2 / d =ð 500 kgO2 / h
Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie
tlenu
fC ×ð(ðOVd,C -ð OVd,D)ð+ð fN ×ð OVd,N
OVh =ð
24
Współczynniki przeliczające średnie dobowe
zapotrzebowanie tlenu na maksymalne godzinowe
zapotrzebowanie tlenu
Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie
tlenu
2,6
2,5
2,4
2,3 fN dla A
<1200 kgO2/d
WO=13,2 d
2,2
fN dla A
>6000 kgO2/d
A
BZT5=8131 kgBZT5/d
2,1
fc
2
1,9
fN=1,62
1,8
1,7
1,6
1,5
1,4
fC=1,17
1,3
1,2
1,1
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28
WO [d]
Współczynnik nierównomierności poboru tlenu
Maksymalne godzinowe zapotrzebowanie
tlenu
" dla temperatury Å›cieków 12°C
1,17 ×ð(ð8711-ð 3371)ð+ð1,62 ×ð5856
OVh =ð =ð 656 kgO2 / h
24
" dla temperatury Å›cieków 20°C
1,17 ×ð(ð9526 -ð 3371)ð+ð1,62 ×ð5856
OVh =ð =ð 695 kgO2 / h
24
Przemiany azotu a zasadowość
Amonifikacja azotu organicznego
Norg ®ð NH4+ + OH-
(produkcja 1 val/mol zamonifikowanego Norg)
Asymilacja azotu amonowego
NH4+ ®ð Norg + H+
(zużycie 1 val/mol zasymilowanego N-NH4)
Nitryfikacja azotu amonowego
NH4+ ®ð NO3- + 2 H+
(zużycie 2 val/mol utlenionego N-NH4)
Denitryfikacja azotanów
NO3- ®ð 0,5 N2 + OH-
(produkcja 1 val/mol zdenitryfikowanego N-NO3)
Bilans zasadowości
Amonifikacja azotu organicznego  wzrost zasadowości o 3,57 g CaCO3/gNorg
3,57 g CaCO3/g Norg ·A
Norg
3,57 g CaCO3/g Norg ·33,3 g Norg/m3"1,03"24216 m3/d = 2965 kg CaCO3/d
zakładamy pełną amonifikację azotu organicznego
Asymilacja azotu  ubytek zasadowości o 3,576 g CaCO3/g NB
3,576 g CaCO3/g NB ·A
NB
3,576 g CaCO3/g NB ·14,0 g NB/m3"1,03"24216 m3/d = 1249 kg CaCO3/d
Bilans zasadowości
Nitryfikacja azotu amonowego  ubytek zasadowości o 7,14 g CaCO3/gNNH4
7,14 g CaCO3/g NN·A
N-NH4
NNH4 = Nog - NNH4e - NB
NNH4 = 70,6 - 1,0 - 14 = 55,6 g N/m3
azot do nitryfikacji (po amonifikacji azotu organicznego)
A
NH4 = 55,6"1,03 "24216 = 1386 kg N/m3
7,14 kg CaCO3/kg NN-NH4· 1386 kg N/m3 = 9896 kg CaCO3/d
Bilans zasadowości
Denitryfikacja azotu azotanowego  wzrost zasadowości o 3,0 g CaCO3/gNNO3
3,0 g CaCO3/g NNO3·A
ND
3,0 g CaCO3/g NNO3 ·46,6 g N/m3"1,03"24216 m3/d = 3486 kg CaCO3/d
Bilans zasadowości
Åšcieki surowe + 1574 kgCaCO3/d
Asymilacja azotu - 1249 kgCaCO3/d
Amonifikacja + 2965 kgCaCO3/d
Nitryfikacja - 9896 kgCaCO3/d
Denitryfikacja + 3486 kgCaCO3/d
- 3120 kgCaCO3/d
Razem
- 125 gCaCO3/m3
W celu zapewnienia w ściekach oczyszczonych zasadowości 100 g CaCO3/m3
należy do ścieków dawkować alkalia.
Dawkowanie alkaliów
Wymagany wzrost zasadowości:
100 + 125 = 225 gCaCO3/m3
Dobowe zużycie CaO 
Vd = 1,8·1,03·24216 = 44,9 m3/d