2. Obliczenia i dobór urządzeń osadu czynnego porcjowego (SBR)
2.1. Ustalenie danych wyjściowych
Przepływ obliczeniowy średni godzinowy Qhśr [m3/h] - 1,324 m3/h
Przepływ obliczeniowy średni dobowy Qdśr [m3/d] - 28,890 m3/d
Średnie stężenie BZT5 w ściekach po przepłynięciu przez piaskownik - SśrBZT5 po piaskowniku =
[g/m3] - 323,753 g/m3Średnie stężenie zawiesiny w ściekach po przepłynięciu przez piaskownik - Sśrzaw po piaskowniku =
[g/m3] - 202,499 g/m3Średnie stężenie azotu całkowitego w ściekach po przepłynięciu przez piaskownik - SśrNc po piaskowniku =
[g/m3] - 55,442 g/m3Średnie stężenie fosforu ogólnego w ściekach po przepłynięciu przez piaskownik - SśrPog po piaskowniku =
[g/m3] - 15,68 g/m3Temperatura ścieków T [˚C] (w okresie zimowym) - 12 ˚C
Wymagane stężenie BZT5 na wylocie z oczyszczalni
(z rozporządzenia w zależności od RLM) [g/m3] - 40 mg/lWymagane stężenie zawiesiny ogólnej na wylocie z oczyszczalni
(z rozporządzenia w zależności od RLM) [g/m3] - 50 mg/lWymagane stężenie azotu na wylocie z oczyszczalni
(z rozporządzenia w zależności od RLM) [g/m3] - 30 mg/lWymagane stężenie fosforu na wylocie z oczyszczalni
(z rozporządzenia w zależności od RLM) [g/m3] - 5 mg/l
2.2. Dobór oczyszczalni wg przepływu dobowego średniego Qdśr
Na podstawie przepływu dobowego średniego należy dobrać z określonego typoszeregu oczyszczalni z osadem czynnym porcjowym typ oczyszczalni i podać parametry:
Parametry reaktora BIOMAG SBR0215
Przepływ Qnom [m3/d] - 46 m3/d
Objętość reaktora Vcz [m3] - 30 m3
Ładunek BZT5 [kg/d] - 9,6 kg/d
Objętość zbiornika na chemikalia [m3] - 0,06 m3
Objętość zbiornika retencyjnego [m3] - 20 m3
Objętość zbiornika osadu z napowietrzaniem [m3] - 9 m3
2.3. Konfiguracja procesu
2.3.1. Określenie liczby cykli w ciągu doby n [1/d]
n = 2
2.3.2. Określenie długości trwania poszczególnych faz cyklu:
napełnienie - 11,5 % - 1,38 h
napowietrzanie - 28,2 % - 3,38 h
mieszanie - 37,4 % - 4,49 h
końcowe napowietrzanie - 2,2 % - 0,26 h
sedymentacja - 7,5 % - 0,9 h
dekantacja - 4 % - 0,48 h
usuwanie osadu nadmiernego - 2,8 % - 0,34 h
przygotowanie reaktora do następnego cyklu - 6,4 % - 0,77 h
2.3.3. Obliczenie hydraulicznego czasu zatrzymania ścieków
tz = 
[h]
tz =
= 24,922 h
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
Qdśr - średnie dobowe natężenie przepływu ścieków [m3/d]
tz - hydrauliczny czas zatrzymania ścieków [h]
2.3.4. Obliczenie objętości ścieków odprowadzanych podczas cyklu
[m3]
= 
m3
Qdśr - średnie dobowe natężenie przepływu ścieków [m3/d]
n - liczba cykli w ciągu doby [1/d]
2.3.5. Obliczenie współczynnika zmian objętości
0,2 
[-] 
0,5
0,2 
[-] 
0,5
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
ΔV - objętość ścieków odprowadzanych podczas cyklu [m3]
2.3.6. Określenie czasu trwania cyklu
tc = tz *fA [h]
tc = 24,922 *0,482 = 12 h
fA - współczynnik zmian objętości [-]
tz - hydrauliczny czas zatrzymania ścieków [h]
2.3.7. Określenie wysokości osadowej reaktora
HOS = 
[m]
HOS = 
m
X - stężenie osadu czynnego w reaktorze [kg/m3]
X = 3 - 6 kg/m3
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
IO - indeks osadu czynnego [l/kgs.m.]. IO = 50 - 150 l/kgs.s.
F - powierzchnia reaktorów [m2]
F=
[m2]
F=
= 6,66 m2
H - wysokość od zwierciadła ścieków w reaktorze do dna reaktora [m].
2.3.8. Określenie wysokości sedymentacyjnej reaktora
Hs=
[m] > HOS [m]
Hs=
m > 2,252 m
F - powierzchnia reaktorów [m2]
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
ΔV - objętość ścieków odprowadzanych podczas cyklu [m3]
2.4. Przyrost osadu nadmiernego
ΔX = 
[g/d]
ΔX = 
g/d = 7,183 kg/d
SBZT5 po piaskowniku = 
- stężenie BZT5 na dopływie do części biologicznej oczyszczalni [g/m3]
- wymagane stężenie BZT5 na odpływie [g/m3] - (odczytywane z rozporządzenia w zależności od RLM)
- wymagane stężenie zawiesiny organicznej na odpływie [g/m3] - (odczytywane z rozporządzenia w zależności od RLM)
Yt - teoretyczny współczynnik przyrostu biomasy: 0,7 gs.m./gs.m.
Qdśr - średnie dobowe natężenie przepływu ścieków [m3/d]
2.5. Wiek osadu czynnego
WO=
[d] 
10d
WO=
d 
10d
X - stężenie osadu czynnego w reaktorze [kg/m3]
X=3-6 kg/m3
ΔX - przyrost osadu nadmiernego [kg/d]
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
2.6. Obliczanie obciążenia osadu ładunkiem zanieczyszczeń
AOS = 
[kgBZT5/kgs.m. *d]
AOS = 
kgBZT5/kgs.m. *d
Yt - teoretyczny współczynnik przyrostu biomasy: 0,7 gs.m./gs.m.
WO - wiek osadu czynnego [d]
2.7. Obliczenia parametrów osadu nadmiernego
2.7.1. Obliczenie zawartości suchej masy w osadzie nadmiernym
SM = 
[kg/m3]
SM = 
kg/m3
IO - indeks osadu czynnego: 50 - 150 l/kg
2.7.2. Obliczenie masy osadu usuwanej podczas cyklu
MOS = 
[kg/cykl]
MOS = 
kg/cykl
tR - łączny czas reakcji w ciągu cyklu [h]
tR = tN + tD [h]
tR = 3,38 +0,26 + 4,49 = 8,13 h
tN - całkowity czas napowietrzania (nitryfikacji) w ciągu cyklu [h]
tD - całkowity czas mieszania (denitryfikacji) w ciągu cyklu [h]
WO - wiek osadu czynnego [d]
X - stężenie osadu czynnego w reaktorze [kg/m3]
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
2.7.3. Obliczenie całkowitej masy osadu z usuwania związków organicznych w ciągu doby
MOSC = MOS * n [kg/d]
MOSC = 2,42 * 2 = 4,84 kg/d
n - liczba cykli w ciągu doby [1/d]
MOS - masa osadu z usuwania związków organicznych podczas jednego cyklu [kg/cykl]
2.7.4. Obliczenie objętości osadu z usuwania związków organicznych w ciągu doby
VOS = 
[m3/d]
VOS = 
m3/d
SM - zawartość suchej masy w osadzie nadmiernym [kg/m3]
MOSC - masa osadu z usuwania związków organicznych w ciągu doby [kg/d]
2.8. Obliczenie zapotrzebowania na tlen
2.8.1. Określenie zapotrzebowania na tlen do utleniania węgla
OVc = 1,21 kgO2/kgBZT5
Tab 2.1. Jednostkowe zapotrzebowanie na tlen
Temperatura ścieków T [˚C] |
Jednostkowe zapotrzebowanie na tlen [kgO2/kgBZT5] |
|||||
|
Wiek osadu, WO [d] |
|||||
|
4 |
8 |
10 |
15 |
20 |
25 |
10 |
0,85 |
0,99 |
1,04 |
1,13 |
1,18 |
1,22 |
12 |
0,87 |
1,02 |
1,07 |
1,15 |
1,21 |
1,24 |
15 |
0,92 |
1,07 |
1,12 |
1,19 |
1,24 |
1,27 |
18 |
0,96 |
1,11 |
1,16 |
1,23 |
1,27 |
1,30 |
20 |
0,99 |
1,14 |
1,18 |
1,25 |
1,29 |
1,32 |
2.8.2 Obliczenie zapotrzebowania na tlen do utleniania azotu
[kgO2/kgBZT5]
kgO2/kgBZT5
- stężenie amoniaku do nitryfikacji [gN/m3]
- stężenie azotu do denitryfikacji [gN/m3]
- wymagane stężenie BZT5 na odpływie [gBZT5/m3] - (odczytywane z rozporządzenia w zależności od RLM)
2.8.3. Obliczenie stężenia amoniaku do nitryfikacji
= SNK - SNorg - SNon [gN/m3]
= 49,898- 2 - 16,188 = 31,71 gN/m3
SNK - stężenie azotu Kjeldahla w ściekach surowych [gN/m3]
SNorg - stężenie azotu organicznego w odpływie [gN/m3]
SNorg = 1-2 gN/m3
SNon - stężenie azotu w osadzie nadmiernym [gN/m3]
2.8.4. Obliczenie stężenia azotu w osadzie nadmiernym
SNon = 5%
[gN/m3]
SNon = 5% *323,753 = 16,188 gN/m3
SBZT5 po piaskowniku = 
- stężenie BZT5 na dopływie do części biologicznej oczyszczalni [g/m3]
2.8.5. Obliczenie stężenia azotu Kjeldahla w ściekach surowych
SNK =90%SNC [gN/m3]
SNK =90%* 55,442 = 49,898 gN/m3
SNC - średnie stężenie azotu w ściekach surowych dopływających do części biologicznej oczyszczalni [gN/m3]
2.8.6. Obliczenie stężenia azotu do denitryfikacji
= 
- SNnieorg [gN/m3]
= 31,71 - 6 = 25,71 gN/m3
- stężenie amoniaku do nitryfikacji [gN/m3]
SNnieorg - stężenie azotu nieorganicznego w odpływie [gN/m3]
SNnieorg = 6,00 gN/m3
2.8.7. Obliczenie jednostkowego zużycia tlenu
OB = 
[kgO2/kgBZT5]
OB = 
kgO2/kgBZT5
Cs - wymagane stężenie tlenu [mgO2/l] : 2 mgO2/l Cx - maksymalne stężenie tlenu [mgO2/l]
Cx = Cx,12 *(1+
[gO2/m3]
Cx = 9,3 *(1+
gO2/m3
Cx,12 - maksymalne stężenie nasycenia tlenem przy temperaturze 12˚C [gO2/m3], Cx,12 = 9,3 gO2/m3
hd - głębokość usytuowania dyfuzorów do napowietrzania drobnopęcherzykowego w zależności od głębokości komory [m]
hd = H - hz [m]
hd = 4,5 - 0,2 = 4,3 m
H - wysokość od zwierciadła ścieków w reaktorze do dna reaktora [m]
hz - wysokość usytuowania dyfuzorów do napowietrzania od dna reaktora [m], hz = 0,2 m
fc - współczynnik nierównomierności [-] = 1,14 dla WO = 21 d
fN - współczynnik nierównomierności [-] = 1,9 dla WO = 21 d
OVc - zapotrzebowanie na tlen do utleniania węgla [kgO2/kgBZT5]
OVN - zapotrzebowanie na tlen do utleniania azotu [kgO2/kgBZT5]
Tab. 2.2. Współczynniki uderzeniowe zużycia tlenu
Wyszczególnienie |
Wartości współczynników [-] |
|||||
|
Wiek osadu, WO [d] |
|||||
|
4 |
8 |
10 |
15 |
20 |
25 |
fc |
1,30 |
1,25 |
1,20 |
1,20 |
1,15 |
1,10 |
fN dla ŁBZT5 ≤1200kg/d |
- |
- |
- |
2,5 |
2,0 |
1,5 |
fN dla ŁBZT5 ≤6000kg/d |
- |
- |
2,0 |
1,8 |
1,5 |
- |
2.8.8. Obliczenie maksymalnego zapotrzebowania na tlen
αOC = 
[kgO2/h]
αOC = 
= 2,26 kgO2/h
ŁBZT5 - ładunek BZT5 w ściekach dopływających do części biologicznej oczyszczalni [kg/m3]
OB - jednostkowe zużycie tlenu [kgO2/kgBZT5]
[kgBZT5/d]
kgBZT5/d
Qdśr - średnie dobowe natężenie przepływu ścieków [m3/d]
SBZT5 po piaskowniku = 
- średnie stężenie BZT5 w ściekach po przepłynięciu przez piaskownik [g/m3]
2.9. Obliczenie masy osadu z usuwania fosforu Pog
obliczenie stężenia fosforu usuwanego biologicznie [gp/m3]
SPb = nPb * 
[gP/m3]
SPb = 0,004 * 323,753 = 1,295 gP/m3 = 0,0013 kgP/m3
nPb - współczynnik biologicznego usuwania fosforu [gP/gBZT5]
dla wstępnej komory beztlenowej nPb = 0,01 - 0,015 gP/gBZT5
dla wstępnej komory beztlenowej, przy wymaganym stężeniu azotanów w odpływie do 15 gN/m3 nPb = 0,005 - 0,010 gP/gBZT5
bez wstępnej komory beztlenowej nPb < 0,005 gP/gBZT5
- stężenie BZT5 na dopływie do części biologicznej oczyszczalni [gBZT5/m3]
obliczenie fosforu potrzebnego do budowy komórek heterotrofów [gp/m3]
Px = 0,01*
[gp/m3]
Px = 0,01*323,573 = 3,238 gp/m3
- stężenie BZT5 na dopływie do części biologicznej oczyszczalni [gBZT5/m3]
obliczenie stężenia fosforu usuwanego chemicznie [m3/d]
SPch = 
- 
- Px -SPb [gp/m3]
SPch = 15,68- 5- 3,238-1,295 = 6,147gp/m3 = 0,00615 kgp/m3
- stężenie fosforu na wlocie do oczyszczalni [gp/m3]
- wymagane stężenie fosforu na wylocie z oczyszczalni [gp/m3]
Px - fosfor potrzebny do budowy komórek heterotrofów [gp/m3]
SPb - stężenie fosforu usuwanego biologicznie [gP/ m3]
obliczenie masy osadu z chemicznego usuwania fosforu
MPch = Qdśr *ΔmPch*SPch [kgs.m./d]
MPch = 28,890*6,8*0,00615 = 1,208 kgs.m./d
ΔmPch - przyrost osadu w procesie defosfatacji chemicznej [kgs.m./kgP]
ΔmPch = 6,8 kgs.m./kgP dla soli żelaza
ΔmPch = 5,3 kgs.m./kgP dla soli glinu
Qdśr - średnie dobowe natężenie przepływu ścieków [m3/d]
SPch - stężenie fosforu usuwanego chemicznie [kgP/ m3]
obliczenie masy osadu z biologicznego usuwania fosforu
MPb = Qdśr *ΔmPb*SPb [kgP/d]
MPb = 28,890 *3*0,0013 = 0,113 kgP/d
ΔmPb - przyrost osadu w procesie defosfatacji chemicznej [kgs.m./kgP]
ΔmPb = 3,0 kgs.m./kgP
Qdśr - średnie dobowe natężenie przepływu ścieków [m3/d]
SPb - stężenie fosforu usuwanego biologicznie [kgP/ m3]
obliczenie masy osadu z usuwania fosforu
MP = MPch + MPb [kgs.m./d]
MP = 1,208 + 0,113 = 1,321 kgs.m./d
MPch - masa osadu z chemicznego usuwania fosforu [kgs.m./d]
MPb - masa osadu z biologicznego usuwania fosforu [kgs.m./d]
obliczenie ładunku fosforu do chemicznego usunięcia
P = SPch *V1 [gP/cykl]
P = 6,147 *14,46 = 88,886 gP/cykl
SPch - stężenie fosforu usuwanego chemicznie [gP/ m3]
V1 - jednorazowa porcja ścieków pompowana podczas cyklu do reaktora SBR [m3/cykl]
V1 = fA *VCZ [m3/cykl]
V1 = 0,482*30 = 14,46 m3/cykl
Vcz - objętość czynna reaktora [m3]
fA - współczynnik zmian objętości [-]
2.10. Obliczenie ilości PIX - u potrzebnego do strącenia fosforu
2.10.1. Obliczenie ilości żelaza potrzebnego do usunięcia fosforu Pog
Na usunięcie 1,0 gP potrzeba 2,0 - 3,0 gFe
Fe = nFe/P * P [gFe/cykl]
Fe = 2 * 88,886 = 177,772 gFe/cykl
Fe - ilość żelaza potrzebnego do chemicznego usunięcia fosforu [gFe/cykl]
nFe/P - masa żelaza potrzebna do usunięcia 1 g fosforu [gFe/gP], nFe/P = 2,0 gFe/gP
P - ilość fosforu potrzebnego do chemicznego usunięcia fosforu [gP/cykl]
2.10.2. Obliczenie ilości PIX potrzebnego do strącenia fosforu
W jednym litrze PIX znajduje się 180 gFe
VPIX =
[l/cykl]
VPIX =
l/cykl
Fe - ilość żelaza potrzebnego do chemicznego usunięcia fosforu [gFe/cykl]
2.11. Obliczenie parametrów stabilizacji osadu
2.11.1. Obliczenie czasu stabilizacji
t = 
[d]
t = 
d
- stała biodegradacji substancji organicznej: 0,10 d-1
T - temperatura osadu: 12 ˚C
X0 - stężenie masy organicznej osadu po czasie t (70% suchej masy) [kg/m3]
X0 = 0,7 * SM [kg/m3]
X0 = 0,7 * 10 = 7 kg/m3
SM - zawartość suchej masy w osadzie nadmiernym [kg/m3]
Xt - stężenie masy organicznej osadu po czasie t (50% początkowego).
Xt = 0,5*X0 [kg/m3]
Xt = 0,5*7 = 3,5 kg/m3
2.11.2. Obliczenie masy osadu nadmiernego z usuwania związków organicznych i strącania chemicznego
MOSorg.+P = MP +MOSC [kg/d]
MOSorg.+P = 1,321 +4,84 = 6,161 kg/d
MP - masa osadu z usuwania fosforu [kg/d]
MOSC - masa osadu z usuwania związków organicznych [kg/d]
2.11.3. Obliczenie objętości osadu nadmiernego z usuwania związków organicznych i strącania chemicznego
VOSC = 
[m3/d]
VOSC = 
m3/d
- gęstość osadu [g/m3], 
= 1000 kg/m3
W - uwodnienie osadu [%] (odczytane z danych literaturowych)
- masa osadu nadmiernego z usuwania związków organicznych strącania chemicznego [kg/d]
Obliczenie wymaganej objętości zbiornika stabilizacji osadu
VZOS = t*VOSC [m3]
VZOS = 9,127*0,6161 = 5,623 m3
VOSC - objętość osadu nadmiernego z usuwania związków organicznych i strącania chemicznego [m3/d]
t - czas stabilizacji [d]
Obliczenie dobowego zapotrzebowania na tlen
zt = 1,42*
[kg/d]
zt = 1,42*
kg/d
X0 - stężenie masy organicznej osadu po czasie t (70% suchej masy) [kg/m3]
Xt - stężenie masy organicznej osadu po czasie t (50% początkowego).
VZOS - objętość zbiornika stabilizacji osadu [m3]
t - czas stabilizacji [d]
Obliczenie masy osadu nadmiernego po stabilizacji
M`OS =0,65*MOSorg.+P [g/d]
M`OS =0,65*6,161 = 4,00465 kg/d = 4005 g/d
M`OS - masa osadu po stabilizacji [g/d]
- masa osadu nadmiernego z usuwania związków organicznych strącania chemicznego [kg/d]
Obliczenie objętości osadu nadmiernego po stabilizacji
V`OS = 
[m3/d]
V`OS = 
m3/d
V`OS - objętość osadu po stabilizacji [m3/d]
- gęstość osadu [g/m3], 
= 1000 kg/m3
W` - uwodnienie osadu ustabilizowanego [%]
M`OS - masa osadu po stabilizacji [kg/d]
Określenie dziennej ilości osadu ustabilizowanego
Qosadu = V`OS = 0,1 m3/d
V`OS - objętość osadu po stabilizacji [m3/d]
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Obliczenia z zakresu fizyki budowli
METODY OBLICZE CIEPLNYCH PRZEGR D BUDOWLANYCH
METODY OBLICZEŃ CIEPLNYCH PRZEGRÓD BUDOWLANYCH
17. Modele obliczeniowe konstrukcji obiektĂłw budowlanych, egzamin inz
Obliczanie obciążeń konstrukcji budowlanych
39 KP Modele obliczeniowe konstrukcji obiektów budowlanych
Obliczanie obciążeń konstrukcji budowlanych nauczyciel
cwicz mechanika budowli obliczanie ukladow statycznie niewyznaczalnych metoda sil krata
obliczenia7, inżynieria ochrony środowiska kalisz, Rok 1 IOS, Mechanika budowli, Mechanika budowli -
0 SPIS RYSUNKÓW CAD, Fizyka Budowli - WSTiP, MOSTKI CIEPLNE U DR. PAWLOWSKIEGO OBLICZANIE U OBLICZA
fundament wewnętrzny poprawiony, Fizyka Budowli - WSTiP, Budownictwo ogólne obliczenia rysunki,
obliczenia5, inżynieria ochrony środowiska kalisz, Rok 1 IOS, Mechanika budowli, Mechanika budowli -
Instalacje budowlane Obliczanie i regulacja instalacji
01 ADMINISTRACJA OPIS TECHNICZNY KONSTRUKCJI LELKOWO, Fizyka Budowli - WSTiP, MOSTKI CIEPLNE U DR. P
Tabela obliczania zapotrzebowania na ciepło - madziara, Budownictwo UTP, II rok, IV semestr, Instala
Chemia budowlana - Obliczenia, Budownictwo S1, Semestr I, Chemia budowlana, Sprawozdania, Wapno budo
obliczenia1, inżynieria ochrony środowiska kalisz, Rok 1 IOS, Mechanika budowli, Mechanika budowli -
dane kołnierza, inżynieria ochrony środowiska kalisz, Rok 1 IOS, Mechanika budowli, Mechanika budowl
więcej podobnych podstron