Аэротенки Основными наиболее широко применяемыми сооружениями биологической очистки являются аэротенки.
Основными наиболее широко применяемыми сооружениями биологической очистки являются аэротенки.
Аэротенки представляют собой резервуары, в которых сточная вода смешивается с активным илом и аэрируется с помощью различных систем аэрации. Аэрация обеспечивает эффективное смешение сточных вод с активным илом, подачу в иловую смесь кислорода и поддержание ила во взвешенном состоянии. В процессе окисления органического вещества увеличивается биомасса микроорганизмов и образуется избыточный активный ил. Отделение активного ила от очищенной воды происходит во вторичных отстойниках, из которых он возвращается в аэротенки (циркуляционный активный ил), а избыточный активный ил периодически выводится из вторичного отстойника.
Как правило, аэротенки выполняются в виде одного-четырех коридоров .глубиной от 3 до 5 м и длиной не менее чем в четыре раза больше ширины. Ширина коридора не превосходит глубину более чем в 2 раза. При небходимости предусматривают аэротенки длиной до 100 м и шириной коридора до 12 м.
Возможны иные формы аэротенков при условии достаточного перемешивания иловой смеси и эффективного ввода воздуха. Высокая концентрация активного ила ограничена его способностью к отделению от иловой смеси. Практически концентрация иловой смеси в аэротенках находится в пределах 1,5-6 г/л. Во вторичном отстойнике ил уплотняется до концентрации не более 8-10 г/л. При концентрации ила в аэро-тенке свыше 6 г/л расход циркуляционного ила достигает 300% от притока сточной воды, что неэкономично и по расходу энергии, и по требуемому объему вторичного отстойника.
Аэрация иловой смеси производится подачей сжатого воздуха через разного рода диспергаторы (дырчатые трубы, пористые пластины, трубы), которые изготавливаются из стали, керамических и пластмассовых материалов.
В ФРГ и Финлянции, а в последние годы и в России применяются конструкции мелкопузырчатых аэраторов на основе пористого полиэтилена. Аэратор состоит из основной перфорированной трубы из полиэтилена с насаженным на нее диспергатором из двуслойного пористого полиэтилена: на грубый пористый слой нанесен мелкопористый, что обеспечивает равномерность образования пузырьков воздуха. Аэраторы, выпускаемые в России под названием "Поливом А", просты в монтаже и обслуживании, надежны в работе.
В районах с теплым климатом при небольшой производительности очистной станции могут применяться механические аэраторы - мешалки с вертикальной или горизонтальной осью вращения.
Эжекторная или струйная аэрация основана на вовлечении воздуха струями воды, протекающей через суженный участок трубопровода, к которому подведен воздуховод. Рабочей жидкостью обычно является иловая смесь. Эжекторная система аэрации наименее эффективна из перечисленных, но одна из самых простых в монтаже и эксплуатации и поэтому имеет свою область применения: очистные сооружения малой производительности.
Для биологической очистки бытовых сточных вод требуется 1-1,4 г кислорода на 1 г БПКполн. При применении различных типов пневматических аэраторов в традиционной технологической схеме очистки без нитрификации расход воздуха достигает 5 -10 мЗна 1 мЗисходной сточной воды. Мощность механических аэраторов достигает 0,05-0,1 кВт на 1 мЗсуточной производительности, зона действия одного аэратора достигает 30-400 мЗ. Система аэрации должна поддерживать в аэротенках концентрацию растворенного кислорода от 2 до 5 мг/л.
Прирост активного ила зависит от величины органической нагрузки на аэротенк. При нагрузках выше 200 мг/(г.сутки) прирост ила определяется по формуле:
Рi= 0,8Cs+0,3Len(7)
где: Cs- концентрация взвешенных веществ в поступающей в аэротенк сточной воде;
Len- БПКполн. поступающей в аэротенк сточной воды.
Образующийся в результате прироста избыточный активный ил должен регулярно удаляться из системы для поддержания заданной дозы и нормальной работы вторичного отстойника.
Низкие нагрузки (менее 150 мгБПК/(г.сут), при которых происходит более полное окисление органических веществ, дают существенно меньший прирост активного ила:
Pi = 0,35Len (8)
Аэротенки, работающие при таких низких нагрузках аэротенки полного окисления или аэротенки с продленной аэрацией - могут работать без первичного отстаивания, что упрощает общую технологическую схему очистки и исключает образование разных по качеству и поэтому требующих специальной обработки видов осадка. С другой стороны аэротенки полного окисления требуют больших объемов и большего расхода воздуха, поэтому в настоящее время применяются чаще всего на очистных сооружениях небольшой производительности.
Требования к глубокому удалению соединений азота, остро стоящая проблема обработки и утилизации осадков (необходимо максимальное снижение количества образующегося осадка) делают аэротенки полного окисления весьма привлекательными сооружениями, так как при применении обычных аэротенков все равно необходимо предусматривать дополнительные сооружения для нитрификации сточных вод, сооружения для стабилизации и обработки осадков. В каждом конкретном случае целесообразность применения аэротенков полного окисления нужно определять технико-экономическим расчетом.
Аэротенки в стандартной технологической схеме применяются для удаления органических и части минеральных веществ (в том числе, биогенных элементов) в пределах возможности накопления последних при синтезе органического вещества активного ила и при сорбции на поверхности хлопка. В стандартной технологической схеме активный ил функционирует в достаточно узких стационарных условиях, поддерживаемых при работе станции.
При необходимости удаления биогенных элементов биологическим методом должны быть созданы нестационарные условия по органической нагрузке и подаче кислорода.
Для отделения очищенной воды от активного ила используются вторичные отстойники.
Конструктивно вторичные отстойники проектируются как и первичные: вертикальные, горизонтальные, радиальные. Для повышения эффективности разделения иловой смеси во вторичных отстойниках иногда используется прием остаивания в тонком слое (тонкослойные отстойники). Параметры вторичных отстойников рассчитываются по гидравлической нагрузке с учетом концентрации активного ила в аэротенке и его способности к осаждению и уплотнению, выражающейся величиной илового индекса - объема в мл, который занимает 1 г активного ила. Величина илового индекса зависит главным образом от состава сточных вод и органической нагрузки:
+при органической нагрузке от 200 до 500 мг/(г.сут) величина илового индекса колеблется в пределах 70-100 мл/г, что обеспечивает удовлетворительную работу вторичных отстойников. При увеличении органических нагрузок иловой индекс возрастает, ил плохо оседает в отстойниках, что нарушает работу всей системы.
Биопрепараты "Русский Богатырь"