Файл: Водопотребление и водоотведение.docx

1 — первичный отстойник, 2 — аэротенк (с пневматической аэрацией). 3 — воздуходувное оборудование, 4— вторичный отстойник, 5 — насосная станция циркулирующего активного ила, 6— илоуплотнитель, В— воздух, ЦАИ— циркулирующий активный ил, ИЛ — избыточный ил, УИ— уплотненный ил, О — осадок первичных отстойников, СВ — сточные воды, ОВ— очищенная вода.

Основными эксплуатационными показателями работы аэротенка являются нагрузка на ил, возраст ила и удельная скорость окисления.

Нагрузка на ил представляет собой количество загрязнений по БПК или ХПК, поданное на единицу массы беззольного вещества ила за какой-либо промежуток времени. Обычно используют понятие суточной нагрузки по БПК.



где N_L – суточная нагрузка, мг на 1 г в сутки;

Q_C – суточный приток сточных вод,

L₀ – БПК_ПОЛН сточных вод

V_a – объем аэротенка, м³;

D – доза ила,

S – зольность ила, доли единицы.
Условная частота обмена ила в аэротенке, связанная с отводом избыточного ила, определяет «возраст» ила:

(12)

Где t_Н – «возраст» ила, сут;

Р – прирост ила, г на 1 л сточных вод.
Чем больше прирост ила, тем большее количество его отводится из аэротенка и тем быстрее происходит его обмен. Илы с большим приростом в режимах частичной и неполной очистки образуют группу «молодых», в режиме полной очистки и продолженной аэрации— группу «старых» илов. Следует учитывать, что величина прироста ила зависит от состава сточных вод и для каждой категории производства абсолютное значение «возраста» ила может довольно резко различаться.

Существенную роль в определении возраста ила играют взвешенные вещества. Известно, что большая часть взвешенных веществ при очистке сорбируется активным илом, образуя мнимый прирост его массы. Это обстоятельство искажает понятие возраста как частоты обмена ила.

Способность активного ила к осаждению и уплотнению характеризует иловый индекс. За 30 мин отстаивания в покое активный ил осаждается и занимает определенный объем. Отношение величины этого объёма ила к его массе составляет иловый индекс.

---

3.2. КОНСТРУКЦИИ АЭРОТЕНКОВ

Аэротенки выполняются в виде коридоров или отдельных ячеек. Однокоридорные аэротенки применяют на Сравнительно небольших очистных станциях, двухкоридорные и трехкоридорные - на станциях для совместной очистки бытовых и производственных стоков.

В аэротенках устанавливают аэраторы систем пневматической или механической аэрации. Пневмомеханические аэраторы, как более сложные в изготовлении и эксплуатации, не нашли широкого применения.

---

Коридорные аэротенки. Однокоридорные аэротенки с рассредоточенным впуском сточных вод были разработаны для предприятий мясной и молочной промышленности на пропускную способность 1700 и 2400 . Система аэрации в них принята пневматическая, низконапорная, с распределением воздуха щелевыми трубами (среднепузырчатая аэрация). Устройство аэротенков показано на рис.7. Сточные воды лотком, расположенным на одной из стен аэротенка, подаются вдоль коридора и через пять выпусков распределяются равномерно или нелинейно. Возвратный активный ил подается сосредоточенно в начало коридора.

Вдоль другой стены аэротенка, на глубине 0,8 м от поверхности, расположены аэраторы, выполненные из винипластовых щелевых труб. Ширина щелей 3 мм, нарезаны они с шагом 60 мм; расстояние (по осям) между щелевыми трубами 200 мм. Воздух нагнетается вентилятором высокого давления типа ВМ либо низконапорными турбовоздуходувками и по магистральным воздуховодам продается к аэраторам. Система аэрации рас­считана на подачу 15 воздуха на 1 м³ объема аэротенка, что обеспечивает достаточную скорость растворения кислорода при скорости окисления загрязнений 50 г БПК/(м³-ч). Подача воздуха побуждает вращательное движение жидкости со скоростью не ниже 0,2 в придонной области.



Рис. 7. Аэротенки с низконапорной аэрацией: 1 — подающие лотки, ,2— перекрытие аэротенка, 3 — водораспределительный лоток с шиберами, 4 — отводящий лоток, 5 — аэраторы, б— труба для опорожнения аэротенка, 7 — воздуховоды, 8 – трубопровод циркулирующего активного ила.

Иловая смесь направляется в отдельно стоящие вертикальные вторичные отстойники; возвратный активный ил насосами возвращается в начало аэротенков. Избыточный ил вместе с исходными стоками направляются на осветлители с естественной аэрацией.

Для поддержания температуры иловой смеси (15° С) предусмотрен узел забора и подогрева очищенной воды, которая затем подается в аэротенки.

Аэротенки в виде отдельных ячеек

---

. Для небольших по мощности заводов с уменьшением притока сточных вод размеры аэротенков также уменьшают, и конфигурация их теряет классическую коридорную форму. При выборе формы аэротенков на небольшую производительность руководствуются необходимостью создания надлежащей гидравлической обстановки — скорости движения жидкости у дна порядка 0,15—0,2 , интенсивного перемешивания содержимого аэротенка и обеспечения растворенным кислородом. В конечном итоге форма аэротенка возникает как результат применения того или иного типа аэратора.

Устройство аэротенков с механическими аэраторами лопастного типа на горизонтальном валу показано на рис. 8. Сточные воды, подаваемые с торца аэротенка, подхватываются циркуляционным потоком и перемешива­ются аэратором. Общая ширина ячейки аэротенка 6 м, глубина слоя воды 1,2 м, высота воздушного промежутка (от уровня жидкости до перекрытия) 0,6 м. Аэратор установлен в средней части ячейки и снабжен 12 лопастями шириной 8 см. Диаметр аэратора 2,1 м, скорость вращения 0,6 с^-1, мощность двигателя 10 кВт.

Интенсивное перемешивание, создаваемое мешалкой, способствует повышению скорости массообмена и очистки жидкости. Иловая смесь зимой подогревается путем циркуляции очищенной воды — через скоростной водоподогреватель. Впуск подогретой воды выполнен в виде перфорированного трубопровода, установленного перед аэратором. Система подогрева рассчитана на поддержание температуры иловой смеси 15° С.


Рис. 8. Аэротенки с механическими лопастными аэраторами: 1 — подающие и распределительные лотки, 2 — отводящие лотки, 3 — впускные устройства, 4 — аэраторы, 5 — приводы аэраторов, 6 — здание аэраторов, 7 — перекрытие аэротенков.

Аэротенки-отстойники. В конструкциях аэротенков-отстойников функционально связаны процессы биохимической очистки сточных, вод и осветления очищенной воды. Важнейший элемент—узел возврата активного ила из вторичного отстойника в зону аэрации. Многочисленные типы аэротенков-отстойников отличаются друг от друга конструкцией вторичных отстойников, принципом возврата ила и системой аэрации.

---

Примерные конструкции аэротенков-отстойников, в которых сосредоточены основные и характерные признаки сооружений этого типа, показаны на рис. 9.

В аэротенке-отстойнике с пневматическим аэратором часть иловой смеси за счет подъема жидкости в центральной части, обусловленной аэрацией, через струенаправляющие окна подается в отстойную зону. В отстойной зоне образуется слой активного ила в виде взвешенного фильтра, в котором ил отделяется от очищенной воды. Наиболее плотные хлопья ила осаждаются в нижней части отстойника, откуда они попадают в циркуля­ционный поток иловой смеси и возвращаются в зону аэрации. В аэротенке-отстойнике с механическим аэратором схема движения иловой смеси близка к описанной выше, но побуждение циркуляционного потока осуществляется турбинным аэратором.



Рис. 9. Аэротенки-отстойники различных модификаций:

а - аэротенк-отстойник с пневматическим аэратором, б - аэротенк-отстойник с механическим аэратором; 1 - аэратор, 2 - струенаправляющие перегородки и окна, 3- водосборные лотки, 4 - труба для отвода избыточного ила, 5 - отстойная зона, СВ - сточные воды, ОВ - очищенная вода. В - сжатый воздух, ИИ - избыточный ил.

Недостатком многих конструкций аэротенков -отстойников является вышеприведенная система осветления иловой смеси и возврата ила. Взвешенный фильтр, образующийся в отстойной зоне, требует очень тонкой организации потоков жидкости и не переносит резких колебаний расхода и состава сточных вод. Отклонения скорости циркуляционного потока от оптимального значения (для каждой конструкции) приводят к переуплотнению либо к размыванию слоя взвешенного фильтра; резкие колебания расхода сточных вод - причина постоянного выноса активного ила с очищенной водой. Выбор конструкции отстойника зависит от состава поступающих стоков.

На рис.10 показана схема аэротенка-отстойника с пневматической аэрацией рассчитанного на производительность 400м³/сут.



Рис. 10. Аэротенк-отстойник с пневматической аэрацией:

1 - лоток для подачи сточных вод, 2 - аэратор; 3 - струеиаправляющий короб, 4 - эрлифт, 5 - лоток-успокоитель, 6 - перегородка, 7 - отстойник, 8 - отверстие для возврата активного ила; 9 - трубопровод для отвода избыточного ила; 10- лоток для отвода очищенной воды. АИ - активный ил; ИС - иловая смесь; остальные обозначения те же, что и на рис. 9

---