Per: Kate
Email:kate@aquasust.com
Data: 27 de novembre de 2024
El dipòsit d'aireació és un dels components bàsics del tractament d'aigües residuals, i el seu disseny i càlcul de quantitats afecten directament l'eficiència del tractament i els costos operatius. En aquest article es descriuen els principis clau de disseny i els passos de càlcul dels tancs d'aireació, inclòs un exemple específic per il·lustrar.
1. Consideracions clau per al disseny del tanc d'aireació
1. Paràmetres objectiu
Determineu la qualitat de l'aigua requerida en funció dels paràmetres d'afluent i efluent (per exemple, DBO, DQO, TSS, nitrogen amoníac). Per exemple:
- DBO influent: 270 mg/L
- DBO efluent: Inferior o igual a 20 mg/L
- Caudal d'afluent: 10,000 m³/d
2. Selecció del tipus d'aireació
Els mètodes d'aireació habituals inclouen l'aireació superficial, l'aireació mecànica i l'aireació d'oxigen pur. S'utilitza àmpliament l'aireació a base de bufador amb difusors de bombolles fines o difusors de tubs.
3. Càlcul de la Demanda d'Oxigen
- Determinar la quantitat de contaminants (DBO, nitrogen amoníac) a eliminar.
- Utilitzeu la fórmula típica de demanda d'oxigen:
Demanda d'oxigen=Càrrega de DBO a eliminar (kg/dia)/Taxa d'utilització d'oxigen
4. Sòlids en suspensió de licors barrejats (MLSS)
Seleccioneu una concentració de MLSS adequada en funció dels requisits del procés, normalment 2,000–5,000 mg/L per garantir l'activitat microbiana.
5. Temps de retenció hidràulica (HRT) i volum del dipòsit
- La TRH normalment es dissenya per a 4-8 hores.
- La profunditat efectiva del tanc és generalment de 4 a 6 metres.
- Calcular el volum del dipòsit:
V= Q × HRT / 24
on Q és el cabal (m³/h).
2. Passos per al càlcul de la quantitat del tanc d'aireació
Exemple: tractament d'un cabal de 10,000 m³/dia amb DBO afluent a 270 mg/L i DBO efluent a 20 mg/L.
1. Determineu el DBO que cal eliminar
DBO_eliminat=(270 - 20) × 10,000=2,500,000 mg/dia=2,500 kg/dia
2. Calcula la Demanda d'Oxigen
Suposant una taxa d'utilització d'oxigen del 20% i 1,5 kg d'O₂ necessaris per kg de DBO eliminat:
Demanda d'oxigen {{0}} (2.500 × 1,5) / 0,{2=18,750 kg/dia
3. Configurar l'equip d'aireació
- Trieu difusors: per exemple, difusors de bombolles fines amb un rang de flux d'aire d'1,5-8 m³/h i una eficiència de transferència d'oxigen del 30%.
- Calcula el cabal d'aire necessari:
Flux d'aire {{0}},750 / (0,2 × 0,3)=312,500 m³/dia
Converteix a flux d'aire horari:
312,500 ÷ 24 = 13,020 m³/h
4. Calcula el volum del dipòsit
Suposant que HRT=6 hores:
V = (10,000 × 6) ÷ 24 = 2,500 m³
5. Determineu el nombre de difusors
Suposant que cada difusor té una capacitat de flux d'aire de 5 m³/h:
Nombre de difusors=13,020 ÷ 5=2,604
3. Recomanacions pràctiques per a projectes d'enginyeria
- Selecció de la forma del tanc
Els dipòsits rectangulars o circulars són habituals per als sistemes d'aireació típics, mentre que els dipòsits profunds són ideals per a grans capacitats de tractament en escenaris amb espai limitat.
- Redundància d'equips
Instal·leu 1,1 a 1,2 vegades l'equip calculat per gestionar les fluctuacions de càrrega o el manteniment de l'equip.
- Seguiment en línia
Incloeu un sistema de control d'oxigen dissolt (DO) per equilibrar el subministrament d'oxigen i evitar l'excés d'aireació o la deficiència d'oxigen.
Conclusió
El disseny d'un dipòsit d'aireació requereix una comprensió completa de les càrregues contaminants, les capacitats de subministrament d'oxigen, les condicions hidràuliques i els costos operatius. Els càlculs detallats i la configuració adequada de l'equip garanteixen un tractament efectiu i uns costos optimitzats. En aplicacions pràctiques, els ajustos i optimitzacions s'han de fer en funció de les necessitats específiques i de les condicions del lloc.