Af: Kate
Email:kate@aquasust.com
Dato: 27. november 2024
Beluftningstanken er en af kernekomponenterne i spildevandsrensning, og dens design og mængdeberegning påvirker rensningseffektiviteten og driftsomkostningerne direkte. Denne artikel skitserer de vigtigste designprincipper og beregningstrin for beluftningstanke, herunder et specifikt eksempel til illustration.
1. Nøgleovervejelser for design af beluftningstank
1. Målparametre
Bestem den påkrævede vandkvalitet baseret på indløbs- og spildevandsparametre (f.eks. BOD, COD, TSS, ammoniaknitrogen). For eksempel:
- Influent BOD: 270 mg/L
- Spildevands BOD: Mindre end eller lig med 20 mg/L
- Indstrømningshastighed: 10,000 m³/d
2. Valg af beluftningstype
Almindelige beluftningsmetoder omfatter overfladebeluftning, mekanisk beluftning og ren iltbeluftning. Blæserbaseret beluftning med fine boblediffusorer eller rørdiffusorer er meget udbredt.
3. Beregning af iltbehov
- Bestem mængden af forurenende stoffer (BOD, ammoniak nitrogen), der skal fjernes.
- Brug den typiske iltforbrugsformel:
Oxygenbehov=BOD-belastning, der skal fjernes (kg/dag) / iltudnyttelseshastighed
4. Mixed Liquor Suspended Solids (MLSS)
Vælg en passende MLSS-koncentration baseret på proceskravene, typisk 2,000–5,000 mg/L for at sikre mikrobiel aktivitet.
5. Hydraulisk retentionstid (HRT) og tankvolumen
- HRT er normalt designet til 4-8 timer.
- Effektiv tankdybde er generelt 4-6 meter.
- Beregn tankvolumen:
V=Q × HRT / 24
hvor Q er strømningshastigheden (m³/h).
2. Trin til beregning af beluftningstankmængde
Eksempel: Behandling af et flow på 10,000 m³/dag med influent BOD ved 270 mg/L og effluent BOD ved 20 mg/L.
1. Bestem den BOD, der skal fjernes
BOD_fjernet=(270 - 20) × 10,000=2,500,000 mg/dag=2,500 kg/dag
2. Beregn iltbehov
Forudsat en iltudnyttelsesgrad på 20 % og 1,5 kg O₂ påkrævet pr. kg fjernet BOD:
Iltbehov {{0}} (2.500 × 1,5) / 0,2=18,750 kg/dag
3. Konfigurer beluftningsudstyr
- Vælg diffusorer: For eksempel finboblediffusorer med et luftflowområde på 1,5–8 m³/h og en iltoverførselseffektivitet på 30 %.
- Beregn den nødvendige luftstrøm:
Luftstrøm {{0}},750 / (0,2 × 0,3)=312,500 m³/dag
Konverter til timelig luftstrøm:
312,500 ÷ 24 = 13,020 m³/h
4. Beregn tankvolumen
Forudsat at HRT=6 timer:
V = (10,000 × 6) ÷ 24 = 2,500 m³
5. Bestem antallet af diffusorer
Forudsat at hver armatur har en luftstrømskapacitet på 5 m³/h:
Antal diffusorer=13,020 ÷ 5=2,604
3. Praktiske anbefalinger til ingeniørprojekter
- Valg af tankform
Rektangulære eller cirkulære tanke er almindelige for typiske beluftningssystemer, mens dybe tanke er ideelle til store behandlingskapaciteter i scenarier med begrænset plads.
- Redundans for udstyr
Installer 1,1-1,2 gange det beregnede udstyr for at håndtere belastningsudsving eller udstyrsvedligeholdelse.
- Online overvågning
Inkluder et opløst ilt (DO) overvågningssystem for at balancere ilttilførslen og undgå overluftning eller iltmangel.
Konklusion
Design af en beluftningstank kræver en omfattende forståelse af forurenende belastninger, iltforsyningskapaciteter, hydrauliske forhold og driftsomkostninger. Detaljerede beregninger og korrekt udstyrskonfiguration sikrer effektiv behandling og optimerede omkostninger. I praktiske anvendelser bør der foretages justeringer og optimeringer baseret på specifikke behov og stedets forhold.