Аэротенк принцип работы

Основные элементы устройства

<h3>Основные элементы устройства</h3><img alt= - изображение 1

Современные аэротенки могут иметь различные конструкции, хотя принцип работы в них одинаков. Различия могут быть в числе камер, так как при применении многокамерного аэротенка предусмотрено наличие специальных емкостей-отстойников для сбора ила. Такие модели являются более совершенными, в них осуществляется качественная очистка сточных вод.

Основными частями конструкции являются:

  • компрессор (нагнетает в емкость кислород, работает от электричества);
  • эрлифт (с помощью этого устройства осуществляется перекачка сточных вод по отсекам);
  • отстойники (первичный, вторичный);
  • аэрационная установка;
  • основной резервуар аэротенка.

Как уже понятно из перечисленного, эти устройства являются энергозависимыми.

Виды аэротенков

Разновидности - фотография 3 - изображение 2

Существуют различные модели аэротенков, которые отличаются спецификой технологических схем очищения.

В качестве критериев могут быть выбраны:

  • гидродинамический режим;
  • режим ввода стоков;
  • число ступеней очистки агрегата;
  • объем нагрузки на активный ил;
  • технология регенерирования ила.

Так, по гидродинамическому режиму аэротенки могут быть смесителями (ввод и вывод стоков осуществляется одновременно), вытеснителями (наличие входа и выхода сточных вод), а также работать по технологиям рассредоточенного вливания воды и неравномерного рассредоточения стоков. Также существуют аэротенки высокой и низкой нагрузки, одно- и многоступенчатые и прочие.

Одними из самых эффективных устройств являются агрегаты со специальными регенераторами. В основу их работы положен принцип поэтапной биохимической очистки сточных вод, когда адсорбция различных органических элементов идет быстрее, чем процесс их окисления. Исходя из того этапы адсорбции и минерализации идут в одном отсеке, а завершение стадии очистки и обратное возвращение ила в состояние начальной активности – в другом.

От чего зависит эффективность аэротенка?

Эффективность работы - фото 4 - изображение 3

Одним из важнейших условий функционирования устройства является наличие активного ила. Это биомасса, которая включает в себя загрязняющие вещества сточных вод и различные микроорганизмы.Качество ила определяется при помощи специального илового индекса.

Качество и жизнеспособность этой биомассы зависит от:

  • кислотности среды;
  • объема поступающих токсических веществ;
  • температурного режима;
  • концентрации кислорода;
  • объема нормальной питательной среды.

Аэротенк будет эффективно работать, только если соблюдается соотношение между количеством ила в емкости и степенью загрязненности сточных вод, а также при постоянной аэрации.

Процесс жизнедеятельности микроорганизмов отличается быстрым размножением, поэтому при нормальных условиях количество активной биомассы не сокращается, а наоборот, увеличивается. Поэтому по сути аэротенк в ходе эксплуатации только наращивает свою мощность.

Септик и аэротенк: в чем отличия?

Особенности и отличия от септика - фотография 5 - изображение 4

Многие ошибочно полагают, что септик, который оснащен специальным биологическим фильтром и аэротенк – это одинаковые устройства. На самом деле между аэротенком и септиком существуют значительные различия:

  • стоки поступают в биофильтр септика порционно, тогда как аэротенк заполняется стоками в полном объеме;
  • функционирование аэротенка возможно только при подаче электричества;
  • скорость очищения сточных вод в аэротенках благодаря наличию в них аэрационных агрегатов гораздо выше, чем в септиках.

Чтобы агрегат работал эффективно, не должно быть перебоев с подачей электроэнергии.

Преимущества и недостатки аэротенков

Принцип деятельности - фотография 6 - изображение 5

Аэротенки получили большое распространение, так как являются достаточно эффективными устройствами для очищения сточных вод.

К преимуществам их относят:

  • небольшие размеры;
  • возможность установки на различных объектах (включая даже небольшие участки);
  • возможность работы без утепления устройства;
  • отсутствие неприятных запахов (процесс жизнедеятельности микроорганизмов проходит без выделения газов);
  • высокое качество очищения стоков.

Аэротенки не нуждаются в утеплении, так как даже в холодное время года в резервуарах поддерживается оптимальная температура. Достигается это за счет большого количества энергии, выделяющегося при переработке органических отходов сточных вод.

Есть у таких агрегатов и свои недостатки, и их также следует учитывать.

«Минусы» аэротенков:

  • устройство является энергозависимым;
  • так как агрегат оснащен достаточно сложным оборудованием, необходимо постоянно контролировать его работу;
  • высокая цена на аэротенки;
  • необходимо регулярное использование устройства, так как длительные (около трех месяцев) перерывы могут привести к гибели микроорганизмов.

Все эти моменты следует учитывать, и, если возникли какие-то сложности или проблемы в работе оборудования, обязательно приглашать квалифицированных специалистов.

Чаще всего для предотвращения гибели активной биомассы применяют специальный сухой ил. Во всех других случаях необходимо проводить повторный пуск агрегата с заполнением его нового живого активного ила.

Монтаж и запуск аэротенка в эксплуатацию

Преимущества и недостатки - фото 7 - изображение 6

Несмотря на всю кажущуюся простоту работы устройства, этот агрегат оснащен сложным оборудованием. Также существует ряд нюансов, которые важно учитывать, проводя установку аэротенка.

Именно поэтому монтаж таких устройств должны проводить только квалифицированные специалисты.

Также надо учесть, что у различных моделей аэротенков есть определенные требования к монтажу, поэтому всегда следует очень внимательно читать инструкцию.

Основные этапы монтажа аэротенка:

  1. Выбор места под установку устройства.
  2. Рытье котлована (размер высчитывается, исходя из габаритов самого устройства).
  3. Обустройство на дне специальной подушки. Обычно ее делают из карьерного или речного песка, высота слоя песка должна быть не менее 20 см.
  4. Монтаж емкости аэротенка.
  5. Одновременная засыпка грунтом емкости и наполнение ее водой. Очень важно, чтобы заполнение водой шло чуть быстрее засыпки, и чтобы уровень ее превышал уровень грунта (достаточно 15 см). Это необходимо для предотвращения сжатия емкости давлением почвы.
  6. Подводка коммуникаций к аэротенку.
  7. Подключение всех узлов и соединений, подключение аэрационного блока.
  8. Засыпка грунтом до верхнего уровня.

После проведения установки и проверки всех соединений, мастера проводят первый тестовый запуск системы. Проверяют функционал всех узлов, герметичность, работу агрегата в целом. При правильном функционировании аэротенк запускается в работу на постоянное время.

- изображение 1" src="//avatars.mds.yandex.net/get-turbo/2368273/rth4e11b55cff4ad4fd4f215c0c0431dde2/max_g360_c12_r4x3_pd20">

Современные аэротенки могут иметь различные конструкции, хотя принцип работы в них одинаков. Различия могут быть в числе камер, так как при применении многокамерного аэротенка предусмотрено наличие специальных емкостей-отстойников для сбора ила. Такие модели являются более совершенными, в них осуществляется качественная очистка сточных вод.

Основными частями конструкции являются:

  • компрессор (нагнетает в емкость кислород, работает от электричества);
  • эрлифт (с помощью этого устройства осуществляется перекачка сточных вод по отсекам);
  • отстойники (первичный, вторичный);
  • аэрационная установка;
  • основной резервуар аэротенка.

Как уже понятно из перечисленного, эти устройства являются энергозависимыми.

Виды аэротенков

Установка - фото 8 - изображение 7

Существуют различные модели аэротенков, которые отличаются спецификой технологических схем очищения.

В качестве критериев могут быть выбраны:

  • гидродинамический режим;
  • режим ввода стоков;
  • число ступеней очистки агрегата;
  • объем нагрузки на активный ил;
  • технология регенерирования ила.

Так, по гидродинамическому режиму аэротенки могут быть смесителями (ввод и вывод стоков осуществляется одновременно), вытеснителями (наличие входа и выхода сточных вод), а также работать по технологиям рассредоточенного вливания воды и неравномерного рассредоточения стоков. Также существуют аэротенки высокой и низкой нагрузки, одно- и многоступенчатые и прочие.

Одними из самых эффективных устройств являются агрегаты со специальными регенераторами. В основу их работы положен принцип поэтапной биохимической очистки сточных вод, когда адсорбция различных органических элементов идет быстрее, чем процесс их окисления. Исходя из того этапы адсорбции и минерализации идут в одном отсеке, а завершение стадии очистки и обратное возвращение ила в состояние начальной активности – в другом.

От чего зависит эффективность аэротенка?

Что такое аэротенки для очистки сточных вод и как они работают? - фото 9 - изображение 8

Одним из важнейших условий функционирования устройства является наличие активного ила. Это биомасса, которая включает в себя загрязняющие вещества сточных вод и различные микроорганизмы.Качество ила определяется при помощи специального илового индекса.

Качество и жизнеспособность этой биомассы зависит от:

  • кислотности среды;
  • объема поступающих токсических веществ;
  • температурного режима;
  • концентрации кислорода;
  • объема нормальной питательной среды.

Аэротенк будет эффективно работать, только если соблюдается соотношение между количеством ила в емкости и степенью загрязненности сточных вод, а также при постоянной аэрации.

Процесс жизнедеятельности микроорганизмов отличается быстрым размножением, поэтому при нормальных условиях количество активной биомассы не сокращается, а наоборот, увеличивается. Поэтому по сути аэротенк в ходе эксплуатации только наращивает свою мощность.

Септик и аэротенк: в чем отличия?

Отличие от септика - изображение 10 - изображение 9

Многие ошибочно полагают, что септик, который оснащен специальным биологическим фильтром и аэротенк – это одинаковые устройства. На самом деле между аэротенком и септиком существуют значительные различия:

  • стоки поступают в биофильтр септика порционно, тогда как аэротенк заполняется стоками в полном объеме;
  • функционирование аэротенка возможно только при подаче электричества;
  • скорость очищения сточных вод в аэротенках благодаря наличию в них аэрационных агрегатов гораздо выше, чем в септиках.

Чтобы агрегат работал эффективно, не должно быть перебоев с подачей электроэнергии.

Преимущества и недостатки аэротенков

Принцип работы - фотография 11 - изображение 10

Аэротенки получили большое распространение, так как являются достаточно эффективными устройствами для очищения сточных вод.

К преимуществам их относят:

  • небольшие размеры;
  • возможность установки на различных объектах (включая даже небольшие участки);
  • возможность работы без утепления устройства;
  • отсутствие неприятных запахов (процесс жизнедеятельности микроорганизмов проходит без выделения газов);
  • высокое качество очищения стоков.

Аэротенки не нуждаются в утеплении, так как даже в холодное время года в резервуарах поддерживается оптимальная температура. Достигается это за счет большого количества энергии, выделяющегося при переработке органических отходов сточных вод.

Есть у таких агрегатов и свои недостатки, и их также следует учитывать.

«Минусы» аэротенков:

  • устройство является энергозависимым;
  • так как агрегат оснащен достаточно сложным оборудованием, необходимо постоянно контролировать его работу;
  • высокая цена на аэротенки;
  • необходимо регулярное использование устройства, так как длительные (около трех месяцев) перерывы могут привести к гибели микроорганизмов.

Все эти моменты следует учитывать, и, если возникли какие-то сложности или проблемы в работе оборудования, обязательно приглашать квалифицированных специалистов.

Чаще всего для предотвращения гибели активной биомассы применяют специальный сухой ил. Во всех других случаях необходимо проводить повторный пуск агрегата с заполнением его нового живого активного ила.

Монтаж и запуск аэротенка в эксплуатацию

От чего зависит эффективность? - изображение 12 - изображение 11

Несмотря на всю кажущуюся простоту работы устройства, этот агрегат оснащен сложным оборудованием. Также существует ряд нюансов, которые важно учитывать, проводя установку аэротенка.

Именно поэтому монтаж таких устройств должны проводить только квалифицированные специалисты.

Также надо учесть, что у различных моделей аэротенков есть определенные требования к монтажу, поэтому всегда следует очень внимательно читать инструкцию.

Основные этапы монтажа аэротенка:

  1. Выбор места под установку устройства.
  2. Рытье котлована (размер высчитывается, исходя из габаритов самого устройства).
  3. Обустройство на дне специальной подушки. Обычно ее делают из карьерного или речного песка, высота слоя песка должна быть не менее 20 см.
  4. Монтаж емкости аэротенка.
  5. Одновременная засыпка грунтом емкости и наполнение ее водой. Очень важно, чтобы заполнение водой шло чуть быстрее засыпки, и чтобы уровень ее превышал уровень грунта (достаточно 15 см). Это необходимо для предотвращения сжатия емкости давлением почвы.
  6. Подводка коммуникаций к аэротенку.
  7. Подключение всех узлов и соединений, подключение аэрационного блока.
  8. Засыпка грунтом до верхнего уровня.

После проведения установки и проверки всех соединений, мастера проводят первый тестовый запуск системы. Проверяют функционал всех узлов, герметичность, работу агрегата в целом. При правильном функционировании аэротенк запускается в работу на постоянное время.

Виды и принцип работы аэротенков

Разновидности - изображение 13 - изображение 12

Аэротенк – это сооружения прямоугольной формы, через которое протекают сточные воды, перемешанные с активным илом. В этой ёмкости выполняется биохимическая очистка сточных вод. Аэротенк-отстойник обязательно укомплектовывается аэратором (механическим или пневматическим). Благодаря аэрационной системе стоки с активным илом насыщаются кислородом, который жизненно важен для аэробных микроорганизмов. Данная схема биологической очистки реализуется только в условиях достаточного насыщения стоков активным илом, а также при непрерывном поступлении кислорода. Только в таких условиях обеспечивается активное биохимическое окисление органики, что гарантирует высокую эффективность сооружений биологической очистки.

Разновидности

Установка и запуск - изображение 14 - изображение 13

Аэротенки бывают нескольких видов в зависимости от того, какие технологические схемы очистки в них предусмотрены. Так, выделяют следующие виды сооружений биологической очистки:

  1. Вытеснители . Это сооружения, схема работы которых основана на подаче сточных вод с одной стороны и выходе очищенных стоков с противоположной стороны.
  2. Смесители . В этих сооружениях подача сточных вод и выход очищенной жидкости выполняются одновременно.
  3. Конструкции, в которых происходит рассредоточенное вливание воды . При этом схема предусматривает, что загрязнённая среда входит в сооружение с нескольких точек, собирается в одном резервуаре и после очистки выходит через одно отверстие.
  4. Аэротенк с неравномерным рассредоточением жидкости . В таких конструкциях вход загрязнённой воды происходит с нескольких точек. Через определённое время после очищения жидкость также выводится в грунт по нескольким выходным патрубкам.

На фото ниже представлены основные виды аэротенков: на первой схеме изображены вытеснители, на второй – смесители, третья схема на фото показывает принцип работы сооружений с рассредоточением.

Эффективность работы

Покупка - фотография 15 - изображение 14

Как вы уже поняли, для эффективной работы аэротенка нужен активный ил. На его образование, жизнеспособность, а также уровень биологической очистки существенное влияние оказывает температура, наличие питательной среды, концентрация кислорода в иловой массе, кислотность среды, наличие токсинов.  Также для удовлетворительной работы важен технологический режим, в котором работает аэротенк-отстойник, а именно:

  • Необходимо соблюдать основные соотношения между степенью загрязнённости сточных вод и количеством активного ила. Если доза ила будет меньше, то возрастает нагрузка и снижается качество очищения. Если доза ила будет больше, чем надо, то осложняется процесс отделения ила от воды во вторичном отстойнике.
  • Ещё одно основное условие, которое надо строго соблюдать, – это время контакта загрязнённой жидкости с илом, то есть время пребывания в отстойнике.
  • Не менее важно, чтобы количество кислорода в системе было достаточным.

Важно: нагрузка на ил – это тот объём загрязнений, который должен переработать ил в сточных водах. Окислительная способность ила зависит от дозы сухого вещества в одном литре жидкости. В разных конструкциях аэротенков используется разная дозировка ила. Обычно она составляет 1-20 гр. на литр.

Особенности и отличия от септика

Видео по теме - фотография 16 - изображение 15

Как вы уже поняли, аэротенк-отстойник – это сооружение биологической очистки, которое нуждается в непрерывной подаче воздуха. Благодаря этому окисление органических составляющих сточных вод проходит быстрее и качественней. При использовании такой схемы очищения образуется очищенная вода, которую можно использовать для полива огорода, а также для различных технических целей. Кроме этого, активный ил с успехом используется для удобрения полей и огородов. Сбор очищенных сточных вод происходит во втором отстойнике.

Не стоит путать обычный септик, укомплектованный биофильтром, и аэротенк. Основные отличия между ними состоят в следующем:

  • Для закачивания воздуха в аэротенк нужен компрессор, который работает от электричества. Поэтому этот вид сооружений можно назвать энергозависимыми.
  • В биофильтр сточные воды попадают небольшими порциями, а аэротенк наполняется стоками на весь объём.
  • Схема очищения загрязнённых вод в биофильтре очень напоминает принципы биологической очистки в почве. Однако в септике сточные воды очищаются быстрее и на меньших площадях. В аэротенке используется такая же схема очистки, однако скорость протекания всех процессов намного выше. Такая высокая скорость биологической очистки достигается благодаря использованию аэратора и насыщению кислородом.

Принцип деятельности

Итог - фотография 17 - изображение 16

Основные принципы работы аэротенка отличаются от септика и выглядят следующим образом:

  1. Загрязнённые сточные воды поступают в центральную часть конструкции. Это первичный отстойник, который очень напоминает отстойник, используемый в двухкамерном септике.
  2. После частичного очищения сточных вод они перекачиваются эрлифтом в аэротенк. Здесь они перемешиваются с активным илом, который уже присутствует в этой камере. Активный ил – это особое вещество, состоящее из остатков растений, колоний бактерий, которые участвуют в переработке органических составляющих стоков. Как правило, в активном иле обитают аэробные микроорганизмы, которые в процессе жизни нуждаются в кислороде. Доступ кислорода обеспечивается благодаря принудительной аэрации.

Важно: для закачивания воздуха используется компрессор, а для его распределения по аэротенку – система воздуховодов. При этом концентрация кислорода в очищенной воде на выходе из сооружения составляет не менее 2 мг/л. Иногда для измерения уровня кислорода используется встроенная автоматика, которая сама увеличивает подачу кислорода при снижении его концентрации в жидкости на выходе.

  1. После пребывания в аэротенке стоки попадают во вторичный отстойник. При этом микроорганизмы и активный ил, осевшие на дно возвращаются в аэротенк. Время пребывания ила во вторичном отстойнике ограничено, поскольку для обратного перекачивания используется специальный насос.
  2. Во вторичном отстойнике вода находится достаточное время для того, чтобы пройти завершающую стадию очищения.

Поскольку в процессе жизнедеятельности бактерий они постоянно размножаются, их количество за некоторое время не сокращается, а только увеличивается. Это способствует тому, что эффективность очистки в ходе эксплуатации аэротенка только увеличивается.

Сооружения биологической очистки могут быть выполнены в виде одной ёмкости, которая разделена внутри на отдельные отсеки, или в виде многокамерной конструкции из отдельных блоков. Обычно при использовании многокамерной конструкции оборудуют вторичные отстойники для сбора ила с последующим выводом очищенной воды в дренажные канавы или в накопительные резервуары, откуда жидкость будет использоваться для полива огорода. При этом объём воды, попадающей во вторичный отстойник, не должен быть больше 8-10 литров в секунду.

Аэротенки, которые состоят из трёх сооружений в виде первичного отстойника, аэротенка и вторичного отстойника, обеспечивают более качественную очистку воды. Однако такие конструкции нуждаются в сложном уходе.

Для работы аэротенка нужны следующие ресурсы:

  • Электричество с напряжением 220 В. В зависимости от модификации может потребляться от 80 Вт. Для эффективной работы сооружения не должно быть перебоев в подаче электроэнергии.
  • Аэробные микроорганизмы.

Преимущества и недостатки

Аэротенк на очистных сооружениях – очень необходимая вещь - фотография 18 - изображение 17

К преимуществам аэротенков можно отнести такие моменты:

  1. Сооружение обеспечивает высокий уровень очищения загрязнённой жидкости.
  2. Вся конструкция очень компактная, что позволяет выполнить установку даже на небольшом участке.
  3. Поскольку в ходе жизнедеятельности аэробов не выделяются газы, от сооружения совершенно нет неприятного запаха.
  4. Такую конструкцию не нужно утеплять на зиму, поскольку при переработке органических отходов выделяется большое количество энергии, что позволяет даже зимой поддерживать нужную температуру внутри конструкции.

Однако у таких изделий есть и свои недостатки:

  1. Без электроэнергии не может быть обеспечен достаточный уровень очистки. Поскольку компрессор не будет работать, произойдёт гибель бактерий и активного ила.
  2. Высокая цена на заводские изделия.
  3. Сложное оборудование, использующееся в работе аэротенка, нуждается в постоянном контроле.
  4. Если длительное время не пользоваться канализацией, то питательной среды для бактерий не будет, и они погибнут.

Важно: при работающем компрессоре и отсутствии поступления сточных вод активный ил сохраняет свою жизнеспособность на протяжении 3-х месяцев. Если будет отключено и электричество, то через три месяца ил погибнет.

Чтобы предотвратить гибель активного ила, в конструкцию аэротенка заливается смесь сухого активного ила с водой. Это нужно делать раз в месяц. Если же по каким-то причинам ил погиб, то придётся осуществлять повторный запуск аэротенка. Для этого делают следующее:

  • Освобождают аэротенк от погибшего ила. Для этого его нужно промыть водой.
  • Живой активный ил можно взять в другом аэротенке. Чтобы с этим не было проблем, необходимо подписать договор техобслуживания аэротенка при его покупке.

Установка

Аэротенки: описание, конструкции, виды - изображение 19 - изображение 18

Обычно установку аэротенка производят специалисты той фирмы, где вы приобретали оборудование. Поскольку требования к монтажу могут незначительно отличаться у разных моделей, перед установкой изделия необходимо внимательно прочитать инструкцию, где даются подробные указания по монтажу.

Установка заводского изделия обычно выполняется в несколько этапов:

  1. Роется котлован, исходя из габаритов изделия. Обычно его размеры равны 180х180х260 см.
  2. На дне ямы делается песчаная подушка высотой 15 см.
  3. Опускаем конструкцию в котлован.
  4. Перед тем, как выполнять обратную засыпку, в аэротенк заливается вода. При этом заливку воды делают постепенно по мере засыпания. Уровень воды всё время должен быть выше уровня засыпки на 15-20см. Это нужно для того, чтобы давление грунта не повредило стенки конструкции. Засыпку делаем до уровня расположения патрубков для крепления коммуникаций.
  5. Подключаем к аэротенку коммуникации.
  6. Выполняем установку компрессора.
  7. Подключаем электричество.
  8. Завершаем обратную засыпку и трамбуем грунт.

Что такое аэротенки для очистки сточных вод и как они работают?

Биологические устройства и их конструкции - фото 20 - изображение 19

Аэротенк – это система, предназначенная для очистки хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод в местах, где нет центральной канализационной сети или подсоединение к ней невозможно.

Внешне конструкция устройства напоминает прямоугольник или круг.

Нейтрализация загрязняющих веществ производится микроорганизмами.  Стоки для них среда обитания, за счёт которой они питаются и образуют укрупнённые частицы. Они впоследствии и выводятся из системы, унося с собой все вредные вещества.

Бактериям и другим живым организмам в системе постоянно требуется пища, без поступления органики вместе со стоками они погибают. В нефункционирующем устройстве микроорганизмы могут сохранить жизнь не более 90 дней.

Области применения:

  • частные загородные дома;
  • небольшие отели;
  • дома отдыха;
  • придорожные кафе;
  • небольшие предприятия;
  • склады.

Аэротенки энергозависимы. Они могут работать только при подключении к электросети.

Прямоугольная форма аэротенков свойственна для устройств, предназначенных для очистки большого количества жидкости.

Внешний вид системы зависит от:

  • свойств и объёма стоков;
  • вида аэратора;
  • оборудования, входящего в систему и т.д.

Аэротенки – одни из лучших очистных сооружений, в которых применяются живые организмы. Они удаляют из стоков 98% загрязнителей. Воды, прошедшие через систему, пригодны для повторного использования в технических  целях.

Такие стоки можно:

Аэротенк-вытеснитель - фотография 21 - изображение 20

  • отводить в рельеф и водные объекты рыбохозяйственного назначения;
  • использовать для полива растений;
  • переливать в канаву или дренажный колодец.

По мере необходимости уровень прозрачности сточных вод можно менять. На их прозрачность также могут повлиять и внешние факторы.

Типовая установка включает:

  • первичный и вторичный отстойник;
  • аэратор;
  • компрессор;
  • насосы;
  • ёмкость с живыми организмами .

В систему могут входить и вспомогательные устройства.

Основные плюсы и минусы выбора данной конструкции

Достоинства Недостатки
отсутствие неприятных запахов; цена – более 60 тыс.;
хорошее качество очистки сброшенной воды; энергозависимость;
долгий срок службы – до 50 лет. применение лишь при регулярном притоке стоков

Аэротенки могут полностью нейтрализовать вредные вещества в стоках. А также служить в качестве одного звена в цепочке оборудований.

Отличие от септика

Аэротенки и септики объединяет лишь то, что в них разложение загрязнителей происходит за счёт жизнедеятельности микроорганизмов.

Эти устройства имеют следующие различия:

Септик Аэротенк
есть энергозависимые и энергонезависимые модели работает только от сети
используется в быту применяется как для осветления хозяйственно-бытовых, так и производственных стоков
стоки осветляются на 55-65% загрязняющие вещества удаляются на 98%
вода находится в слабопроточном состоянии происходит постоянное обогащение воздухом и взбалтывание стоков

Вкратце, септики имеют более простую конструкцию, работают медленнее, нуждаются в постоянном обслуживании. Но по цене они более доступны.

Принцип работы

Функционирование аэротенков основано на очистке стоков за счёт жизненных процессов активного ила. Активный ил представляет собой совокупность живых организмов – простейших, бактерий, водорослей, многоклеточных и т.д.

Видовой состав биоценоза устройств определяется в зависимости от:

  • окружающей среды;
  • типа и доли различных загрязнителей в жидкости.

Особенности приборов-смесителей - изображение 22 - изображение 21

Если смотреть невооружённым глазом, активный ил – это частицы, размером 2-3 мм.

Процесс окисления загрязнителей происходит в кислородосодержащей среде.

Поэтому в аэротенках предусмотрены специальные устройства – аэраторы, которые взбалтывают и обогащают жидкость кислородом.

Аэраторы могут быть:

  • механические (воздух поступает за счёт работы мешалки-аэратора);
  • пневматические (кислород подаётся под давлением);
  • пневмомеханические (комбинированный тип).

Суть процесса заключается в том, что активный ил поглощает органические вещества в стоках. Под воздействием кислорода происходит разложение загрязнителей.

Живые организмы могут использоваться для очистки стоков по одноступенчатой или двухступенчатой схеме.

При одной ступени очистки возобновление ила и осветление воды происходит внутри одного устройства.

Стоки по системе перемещаются в следующем порядке:

  1. Использованная вода поступает в первичный отстойник.
  2. Частично осветлённая жидкость переходит в резервуар с живыми организмами.
  3. Стоки нагоняются во вторичный отстойник. Часть ила возвращается в спецотдел с хлопьями (микроорганизмами).
  4. Чистая вода выводится из системы.

Такие аэротенки могут нормально функционировать только при равномерном поступлении стоков в резервуар. Залповый сброс может  снизить эффективность устройства. Увеличение числа микроорганизмов не влияет на работу аэротенка.

Для улучшения работы системы может быть добавлено аэрационное оборудование – регенератор. Время пребывания стоков в системе – 6-12 часов. После вторичного отстаивания жидкость может отправляться на повторную очистку и дезинфекцию.

Очистка в две ступени применяется для промышленных стоков. В цепочке установок также могут присутствовать и регенераторы.

Этапы очистки при двух ступенях:

  • стоки по входному патрубку поступают в аэротенк 1;
  • оттуда жидкость перетекает во вторичный отстойник 1;
  • частично очищенная жидкость переходит в аэротенк 2, ил возвращается обратно в аэротенк 1;
  • из аэротенка 2 вода поступает в отстойник 2;
  • полностью очищенные стоки покидают систему, избыточный ил переходит в аэротенк 2.

Ниже представлены наглядные изображения схемы двухступенчатой очистки воды аэротенком:

Преимущества очистки сточных вод в аэротенках - изображение 23 - изображение 22

1-я ступень очистки

Как устроены аэротенки? Что такое метантенки?(118стр) - фото 24 - изображение 23

2-я ступень очистки

Во время двухступенчатой очистки в каждом отделе с живыми организмами сооружения образуется свой биоценоз, нужный именно для этой ступени.

От чего зависит эффективность?

Ключевые факторы продуктивной работы аэротенков для очистки сточных вод — наличие живых организмов и кислорода.

На его работу также могут повлиять:

  • температура среды;
  • соотношение активного ила и объёма стоков;
  • количество растворённого кислорода в воде;
  • кислотность стоков;
  • продолжительность контакта воды и ила;
  • токсические вещества;
  • скорость притока жидкости в систему.

Если стоки в  оборудование поступают в меньшем объёме, чем предписано в техническом паспорте, то качество очистки ухудшается. При увеличении количества воды, поступающей в резервуар – осложняется отделение ила от жидкости, что также влияет на прозрачность стоков.

Как правило, для функционирования системы нужно постоянное и равномерное поступление стоков. Полное опустошение резервуара аэротенка может привести к гибели живых организмов активного ила.

Разновидности

По нагруженности активного ила разделяются на:

  • низконагруженные – 65-150 мг БПК (г/cутки);
  • средненагруженные – 150-500 мг БПК (г/cутки);
  • высоконагруженные – более 500 мг БПК (г/cутки).

Нагрузка на активный ил характеризует работу установки. При большой нагрузке на ил микроорганизмы не справляются со всем объёмом органики, при низкой – голодают и погибают.

По типу конструкции они могут быть:

  • четырёхкоридорные;
  • трёхкоридроные;
  • двухкоридорные;
  • однокоридорные.

Устройства с одним коридором встречаются крайне редко.

По режиму движения стоков в системе разделяются на:

  • смесители;
  • вытеснители;
  • конструкции с рассредоточенным вливанием воды;
  • конструкции с неравномерным рассредоточением стоков.

Смесители встречаются в местах, где стоки по составу близки к водам, использованным в индустрии. Они отлично функционируют даже при изменениях количества загрязнителей и наличия ядовитых веществ. Нагрузка на активный ил одинаковая по всему периметру устройства.

Биологические фильтры и аэротенки - фотография 25 - изображение 24

Вытеснители применяются для очистки хозяйственно-бытовых стоков.

Здесь перемещение жидкости из зоны входа в зону выхода происходит постепенно, без смешивания порций, входящих в систему в разное время.

Наибольшая нагрузка на ил выпадает в начале устройства. Перемещаясь ближе к выходу, жидкость становится менее концентрированной.

В зависимости от показателей  биологического потребления кислорода (БПК), работают с дополнительным аэрационным оборудованием – регенератором или и без него.

Данная система отличается простотой конструкции. Не терпит резких колебаний концентраций загрязнителей и может функционировать только при отсутствии в жидкости токсических веществ.

Важно. Для очистки высококонцентрированных стоков смесители и вытеснители советуют использовать совместно (один за другим).

Аэротенки с рассредоточенным вливанием воды по технике перемещения жидкости занимают промежуточное положение между вытеснителями и смесителями. Их применяют в местах, где образуются стоки, состав которых имеет вещества свойственные для индустрии и домашнего хозяйства.

Здесь нагрузка на ил одинакова по всей длине резервуара. Жидкость подаётся по всему периметру аэротенка, а микроорганизмы –  только в начале.

В аэротенках с неравномерно рассредоточенным выпуском стоков вода в систему поступает рывками через несколько отверстий. Нагруженность ила одинаковая во всей ёмкости. Сооружение работает лучше, чем смесители и вытеснители.

Установка и запуск

Перед покупкой и монтажом следует ознакомиться с техническим паспортом оборудования, так как у каждой модели существуют свои особенности использования.

Процедура установки:

  • по размерам системы выкапывается котлован. Оставляется место для утеплителя;
  • на дно ямы засыпается песок (15-20 см);
  • установка опускается в котлован;
  • подсоединяются подводящие и отводящие трубы и электричество;
  • установка засыпается грунтом и заполняется жидкостью.

Важно! Аэротенк нуждается в обслуживании. Требуется обеспечить свободный доступ ассенизатора к устройству.

Покупка

При выборе аэротенков отталкиваются от:

  • Виды аэротенков, принципы их работы, процессы нитрификации и денитрификации. Аэротенки с прикрепленной микрофлорой. - фото 26 - изображение 25

    совместимости модели и типа почвы (некоторые устройства могут быть установлены только в определённом типе грунта);
  • производительности (числа людей, регулярно находящихся в помещении, и объёма производимых стоков);
  • энергопотребления;
  • типа загрязнителей;
  • габаритов (существуют модели, для установки которых требуется большая площадь).

Познакомиться с разными моделями можно на сайте Aqau-traiding и Дренаж shop.

Аэротенки в Санкт-Петербурге и Москве можно купить минимум за 60 тыс.руб.

Видео по теме

Предлагаем посмотреть в видео с наглядной схемой работы аэротенка:

Итог

Аэротенки функционируют за счёт живых организмов. Они находятся в постоянно циркулирующей жидкости, богатой кислородом. Эти установки более дорогие по сравнению с септиками. Воду, очищенную в аэротенках, можно применять повторно. Но её нельзя пить.

Аэротенк на очистных сооружениях – очень необходимая вещь

Виды и принцип работы аэротенков - фотография 27 - изображение 26

   Аэротенк представляет собой сооружение, в котором осуществляется очистка сточной воды при помощи аэробных микроорганизмов. Промышленные аэротенки бывают различных размеров и формы. Это могут быть открытые резервуары или герметичные емкости, входящие в состав многоуровневого комплекса по очистке сточных вод. Аэротенк является промежуточным звеном в очистной цепи, в которой растворенные вещества поглощаются микроорганизмами. Функциональные особенности аэротенков    />Пройдя первичную очистку в физических фильтрах, усредненные сточные воды, свободные от жировых включений, попадают в аэротенк, где доочищаются под воздействием микроорганизмов. На данном этапе очистки вода насыщается кислородом, являющимся источником энергии для микроорганизмов.    В кислородной среде при достаточном объеме питательных веществ и соответствующей температуре, аэробные организмы начинают активно размножаться, формируя макроколонии. Именно эти колонии являются активным илом, выпадающим в виде осадка и циркулирующим в толще воды при аэрации.    В аэротенке очистка воды происходит путем окисления органики с последующим её поглощением. Прошедшие аэрацию стоки отводятся в успокоитель, где активный ил оседает и перенаправляется по водообменной системе на участок анаэробной очистки или на повторную аэрацию.  Разновидности аэротенков    В зависимости от технологических принципов, применяемых в конкретной очистной установке, могут использоваться следующие виды аэортенков: />устройства с рассредоточенным притоком. смесители; вытеснители.    Резервуары, работающие по принципу рассредоточенного притока воды, оборудованы несколькими точками подачи сточной воды и одной выходной точкой. К таким устройствам подключается несколько первичных фильтров, а сами они имеют достаточно большие габариты. Рассредоточенные аэрационные тенки чаще можно увидеть на крупных очистных предприятиях.    Работа смесителей проста и основана на принципах сохранения объема. Такие установки оборудованы входной и выходной трубой, объем вытекающей воды равен объему поступающей. Этот принцип используется в бытовых автономных системах, в том числе и в септиках переливного типа, где циркуляция жидкости осуществляется без принуждения.    Вытеснители имеют похожий принцип работы, но здесь стоки и очищенная вода не имеют прямого контакта, движение происходит под влиянием внешних сил. Принцип вытеснения используется при создании высокотехнологичных бытовых установок глубокой очистки и промышленных фильтрационных систем. Преимущества бытовых очистных систем с аэротенком    В отличие от классического септика с биофильтром аэротенки способны эффективно работать с большими объемами циркулирующей воды. Кроме этого, в качестве преимуществ устройства аэрационной очистки можно назвать следующие аспекты: высокая скорость очистки воды; нормальные показатели воды уже после нескольких циклов очистки; низкий процент износа; экономичность.    Но существуют и издержки, которые стоит учитывать при выборе бытовой системы очистки. Аэротенки являются энергозависимыми устройствами и их функционирование невозможно при отсутствии электропитания. Микроорганизмы, осуществляющие очистку стоков, погибнут менее чем через 12 часов простоя. Поэтому, имеется необходимость подключения очистной установки к резервной сети или генератору, способному обеспечить бесперебойную работу компрессора. Конструкционные особенности бытовых очистных систем с аэротенком    />В зависимости от производителя и модели очистной установки для бытового применения аэротенки могут отличаться по технологическим и конструкционным принципам. Большинство отечественных компаний, выпускающих бытовые и промышленные установки, используют пневматические компрессоры для аэрации стоков, поступающих в тенк. В зависимости от размеров сопла воздухоподающих устройств различают мелко-, средне- и крупнопузырчатую аэрацию. Пузырьки воздуха могут иметь размеры от 1 до 10 мм, выбор зависит от объёмов фильтруемой воды и размеров установки. Аэраторы изготавливаются из керамики, металла или полимерных материалов. В промышленных очистных установках могут применяться трубы с перфорацией, щелевые аэраторы и т.д.    Существует комбинированная система аэрации, где нагнетаемый компрессором воздух выходит через форсунку и направляется в фильтр-пластину, повышающую площадь распределения воздуха и уменьшающую размеры пузырьков. Такая технология нашла широкое применение в импортных бытовых установках и некоторых отечественных моделей. Также фильтры применяются на промышленных очистных комплексах. Пластинчатый фильтр может заделываться непосредственно на аэрационную поверхность рядом с форсункой или располагаться отдельно в виде секционного ящика, через который проходит воздух. Заключение    При выборе очистной установки для частного дома или дачи, в первую очередь необходимо учитывать площадь участка, загруженность канализационной сети, наличие бесперебойных источников электропитания и прочие факторы. Если имеется возможность и необходимость в системе глубокой очистки, оснащенной аэротенком, то её приобретение будет предпочтительней по ряду причин, в числе которых: высокое качество очистки; возможность подключения нескольких источников; минимальный объем подлежащих утилизации отходов и возможность их использования в качестве экологически чистого удобрения.    Также стоит отметить, что вода, прошедшая фильтрацию в системе глубокой очистки с аэротенком, пригодна не только для слива в естественные водоемы, но и для использования в быту, например, для полива или системы отопления.

Аэротенки: описание, конструкции, виды

Аэротенки для очистки сточных вод: для чего используются, виды, принцип работы и установка - изображение 28 - изображение 27

Аэротенки — это сооружения для биологической очистки сточных вод. Другими словами, это конструкция в форме прямоугольника, посредством которого проводится фильтрация сточной воды, перемешанной с илом. В аэротенке-отстойнике обязательно присутствуют аэраторы, которые могут быть пневматическими и механическими.

Биологические устройства и их конструкции

Именно за счет аэрационной системы сток, который активно снабжается илом, насыщается кислородом, посредством которого и функционируют аэробные микроорганизмы. Такая схема может работать исключительно там, где именно достаточное количество ила и непрерывно поступает кислород.

Как работает аэротенк и его строение - изображение 29 - изображение 28

Существенно увеличивается скорость очищения, так как происходит уменьшение концентрации органического загрязнителя по ходу перетекания воды.

Это обеспечивает высокое биохимическое окисление органики, а значит, и максимальную эффективность установки. Аэротенки стали достаточно востребованы в последнее время и изготавливаются в различных видах.

Они отличаются по установленной в них технологической схеме:

  1. Вытеснитель. Это конструкции, где суть работы заключается именно в подаче сточной воды с одной стороны и выхода очищенного стока с другой.
  2. Смесители. В этих установках происходят одновременно и подача сточной воды, и выход очищенной.
  3. Есть оборудование, в котором осуществляется процесс рассредоточенного вливания воды. А именно: в схеме предусмотрено то, что внутрь очистительной емкости вода с загрязнением поступает с нескольких точек, после чего происходит ее накопление в едином резервуаре. Там выполняется очищение и выпуск воды через одно предназначенное для этого отверстие.
  4. Есть аэротенки, в которых осуществляется неравномерное рассредоточение жидкости. Эти конструкции пополняются грязной водой за счет нескольких отверстий, а после очищения вода отправляется из резервуара через несколько выходных патрубков.

Перед покупкой оборудования нужно обязательно определить цель его использования, а лучше всего обратиться к специалистам, которые смогут подобрать изделие, точно соответствующее поставленной задаче.

Аэротенк-вытеснитель

Аэротенки-вытеснители, в отличие от других моделей, — это сооружения, в которых вода, поступающая из стоков, плавно перетекает от места впуска до отверстия выпуска. Абсолютно исключено активное перемешивание сточных вод, очищенных с вновь поступающими.

В оборудовании происходит процесс, который можно охарактеризовать по:

  • Скорости реакции;
  • Качеству;
  • Эффективности.

Аэротенк-вытеснитель является слишком чувствительным устройством относительно перемены уровня концентрации органического вещества в воде, которая поступает, особенно если это залповое поступление сточных вод, в которых есть токсичные вещества.

Аэротенк и его преимущества - фото 30 - изображение 29

Поэтому желательно использовать такую технику с целью очищения городских сточных вод, которые обладают схожим с бытовыми промышленными стоками составом.

.

Если отсутствуют резкие колебания при расходе сточной воды и присутствуют токсические вещества, то стоит отдавать предпочтение именно вытеснителям, а не смесителям. Они обладают объемом меньше смесителей и более простой конфигурацией конструкции.

Особенности приборов-смесителей

Аэротенки-вытеснители являются длинным коридорным сооружением, внутри которого вода с активным илом проникает в первую часть устройства, а в конце происходит отделение иловой массы. Аэротенки такого плана изготавливаются в различных вариантах, и есть модели с несколькими коридорами, со встроенными регенераторами и без них.

Длина аэротенка варьируется в пределах 50-150 м, а объем может достигать 1,5-30 тыс. куб. м.

Специалисты сравнивают такую технику по режиму вытеснения с аэротенками ячеистого типа, представленными в виде прямоугольной формы с несколькими отсеками, разделение которых происходит посредством поперечных перегородок. Смесь из первого отсека поступает в последующий, расположенный под ним, затем — в третий, установленный сверху, и так далее. Каждая ячейка снабжается режимом полного смешивания. А в сумме расположенные смесители создают вытеснитель идеальной модели. В такой схеме исключено то, что вода вернется в предыдущий отсек, так как осуществляется продольное перемешивание. Стоит заметить, что в вытеснителе нагрузка загрязнителя на ил и то, с какой скоростью осуществляется их окисление, может меняться с наибольшего показателя в начале пути очищения на наименьший в его окончании.

Аэротенками-смесителями называют установки, для которых характерны:

  • Равномерная подача воды по всей длине сооружения;
  • Активный отвод ила;
  • Равномерное отведение иловой массы.

Что такое аэротенк, применение, принцип. Аэрация, активный ил - изображение 31 - изображение 30

За счет полного смешивания внутри устройства сточной воды и иловой смеси обеспечивается максимальное выравнивание концентрации и скорости процесса биохимического окисления. Именно поэтому аэротенк-смеситель считается наиболее подходящим для очистки концентрированной производственной сточной воды при условии резкой смены расхода, а также колебания уровня концентрации загрязнения.

Преимущества очистки сточных вод в аэротенках

Устройства пользуются немалым спросом, и этому есть вполне логическое объяснение — большое количество преимуществ.

А именно:

  1. За счет установки можно обеспечить максимальный уровень очистки сточных вод.
  2. Оборудование компактное по размерам, и можно провести монтаж даже на малогабаритных участках.
  3. Сооружение не издает неприятного запаха, так как в процессе работы не происходит выделение газов.
  4. Не требуется проводить утепление оборудования на период зимы, так как при постоянном функционировании в виде переработки отходов органического типа происходит выделение большого количества энергии, за счет чего даже в сильные морозы внутри поддерживается оптимальная температура.

Аэротенки - изображение 32 - изображение 31

При желании приобрести такое оборудование стоит обратить внимание и на недостатки, однако многие специалисты считают их незначительными на фоне преимуществ. Без подключения к электричеству установка не сможет качественно очищать сточные воды, так как компрессор не будет функционировать и произойдет гибель бактерий и активного ила. Высокая стоимость.

Для такого сложного оборудования требуется постоянный контроль за его функционированием.

Если на протяжении длительного времени не пользоваться канализацией, то произойдет гибель бактерий из-за отсутствия питательной среды. Чтобы исключить гибель активного ила внутрь конструкции, нужно заливать смесь активного ила сухого вида с водой. Это делается 1 раз в месяц.

Если по определенной причине ил погибает, то проводится повторный запуск оборудования. Для этого погибший ил удаляется посредством промывания резервуара водой. Живой активный ил можно взять из другого аэротенка. Для исключения проблем с оборудованием нужно устанавливать его с помощью фирмы, где могут предоставить гарантийное техническое обслуживание.

Качественная очистка питьевой воды от известиkanaliza.ruОчистка воды флокуляцией: что это такоеkanaliza.ruРабота станции биологической очистки и ее преимуществаkanaliza.ruСоветы по выбору системы фильтрации водыkanaliza.ru

Как устроены аэротенки? Что такое метантенки?(118стр)

Современное аэрационное оборудование аэротенков - фотография 33 - изображение 32

Аэротенками называют железобетонные аэрируемые резервуары. Процесс очистки в аэротенке идет по мере протекания через него аэрированной смеси сточной воды и активного ила. Аэрациянеобходима для насыщения воды кислородом и поддержания ила во взвешенном состоянии. Аэротенк представляет собой открытый бассейн, оборудованный устройствами для принудительной аэрации. Они бывают двух-, трех- и четырехкоридорные. Глубина аэротенков 2÷5 м. Аэротенки подразделяются по следующим основным признакам: 1) по гидродинамическому режиму – на аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки промежуточного типа (с рассредоточенным вводом сточных вод); 2) по способу регенерации активного ила – на аэротенки с отдельной регенерацией и аэротенки без отдельной регенерации; 3) по нагрузке на активный ил – на высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией); 4) по количеству ступеней – на одно-, двух- и многоступенчатые; 5) по режиму ввода сточных вод – на проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем и контактные; 6) по конструктивным признакам. В аэротенках-вытеснителях воду и ил подают в начало сооружения, а смесь отводят в конце его. Повышенная концентрация загрязнений в начале сооружения обеспечивает увеличение скорости их окисления. Изменение состава воды по длине аэротенка затрудняет адаптацию ила и снижает его активность. Такие аэротенки применяют для окисления малоконцентрированных вод (до 300 мг/л по БПКполн). В аэротенках-смесителях воду и ил вводят равномерно вдоль длинных сторон коридора аэротенка. Полное смешение в них сточной воды с иловой смесью обеспечивает выравнивание концентраций ила и скоростей процесса биохимического окисления. Такие аэротенки предназначены для очистки концентрированных производственных сточных вод (БПКполн до 1000 мг/л) при разных колебаниях их распада, состава и количества загрязнений. В аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды ее подают в нескольких точках по длине аэротенка, а отводят из торцевой части. Возвратный ил полностью подают в начало аэротенка. Эти аппараты занимают промежуточное положение между вытеснительными и смесительными. В аэротенке-осветителе сточная вода поступает в зону аэрации, где смешивается с активным илом и аэрируется. Затем смесь через окна попадает в зону осветления и зону дегазации. В зоне осветления возникает взвешенный слой активного ила, через который фильтруется иловая смесь. Очищенная вода через лотки удаляется из аэротенка. Двухкамерные аэротенки-отстойники (рис. 1.60) являются разновидностью аэротенков-осветителей. В них зона аэрации разделена вертикальной перфорированной перегородкой на две камеры. В первой камере происходит насыщение иловой смеси кислородом и сорбция загрязнений активным илом, во второй – окисление сорбированных загрязнений и стабилизация активного ила. Избыточный ил удаляется из зоны осветления.

Конструкция аэротенков - изображение 34 - изображение 33

Метантенк— устройство для анаэробного брожения жидких органических отходов с получением метана.

Метантенк является одним из важных элементов очистных сооружений. В отличие от аэротенков в них поступает, как правило, не сама сточная жидкость, а концентрированный осадок, выпадающий в отстойниках. Для малых количеств сточной жидкости (как правило, до 25 м³ в сутки) обычно применяют септики, для средних количеств (до 10 000 м³ в сутки) — двухъярусные отстойники В метантенках органические остатки переводятся в незагнивающую форму без доступа кислорода. Конструктивно метантенк представляет собой цилиндрический или реже прямоугольный резервуар, который может быть полностью или частично заглублён в землю. Днище метантенка имеет значительный уклон к центру. Кровля метантенка может быть жёсткой или плавающей. В метантенках с плавающей кровлей снижается опасность повышения давления во внутреннем объёме. Стенки и днище метантенка выполняются, как правило, из железобетона. Принцип действия.Сверху в метантенк по трубе поступает осадок и активный ил. Для ускорения процесса брожения метантенк подогревают, а содержимое перемешивают. Подогрев осуществляется водяным или паровым радиатором. В условиях отсутствия кислорода из органических веществ (жиров, белков и т. д.) образуются жирные кислоты, из которых при дальнейшем брожении образуется метан и углекислый газ. Сброженный ил высокой влажности удаляется из нижней части метантенка и направляется на сушку (например, иловые площадки). Образовавшийся газ отводится через трубы в кровле метантенка. Из одного кубического метра осадка в метантенке получается 12—16 кубометров газа, в котором около 70 % составляет метан.

Биологические фильтры и аэротенки

Аэротенк принцип работы - фото 35 - изображение 34

Биологические фильтры.

К сооружениям биологической очистки сточных вод в искусственно созданных условиях относятся все типы биологических фильтров (биофильтры) и аэротенков. Биофильтры (рис. 6.9) проектируются для частичной и полной очистки сточных вод с доведением БПКполн до 15 мг/л. В качестве фильтрующего материала используются щебень, галька, керамзит и различные искусственные материалы.

Все материалы, естественные или искусственные, используемые для загрузки биофильтров, должны быть влаго- и морозоустойчивыми и соответствовать требованиям ТКП.

Аэротенк принцип работы - фото 36 - изображение 35

Рис. 6.9. Биофильтр:

1 – секция биофильтра; 2 – дозирующие баки; 3 – спринклер для орошения

поверхности биофильтра; 4 – распределительный трубопровод; 5 – загрузка

фильтра (фильтрующий материал); 6 – отвод очищенной сточной воды

Количество секций или биофильтров должно быть не менее двух. Распределительная и отводящая сети биофильтров рассчитываются на максимальный расход сточных вод.

Сточные воды распределяются по поверхности биофильтра разбрызгивателями, оросителями и другими устройствами.

Капельные биофильтры применяются для полной биологической очистки на станциях производительностью до 1000 м3/сут. Биофильтры производительностью до 500 м3/сут размещаются в отапливаемых помещениях при среднегодовой температуре воздуха +3...+6 °С. Биофильтры большей производительности размещаются в неотапливаемых помещениях облегченной конструкции.

Капельный биофильтр состоит из фильтрующей загрузки, дренажа и распределительных устройств. Воздух поступает естественным путем: сверху – через открытую поверхность, снизу – через дренаж. Процессы окисления, происходящие в капельном биофильтре, сходны с процессами окисления, происходящими в сооружениях естественной биологической очистки. Однако интенсивность протекания этих процессов в капельном биофильтре значительно выше.

Сточные воды, осветленные в первичных отстойниках, самотеком или под напором через дозирующие устройства периодически подаются на поверхность биофильтра. Вода, проходящая сквозь толщу фильтрующего материала, через дырчатое дно (дренаж) стекает на сплошное водонепроницаемое дно и собирается затем в отводящие лотки. Далее вода поступает во вторичные отстойники, где происходит отделение биопленки от очищенных сточных вод.

Эффективность очистки сточных вод нормально работающими капельными биофильтрами очень высока и может достигать по БПКполн 90 % и более. На капельные биофильтры допускается подавать сточные воды с БПКполн не более 220 мг/л. При большей концентрации предусматривается рециркуляция.

Высоконагружаемые биофильтры (аэрофильтры) используются на станциях производительностью до 50 000 м3/сут для полной или частичной очистки сточных вод. Различаются аэрофильтры и биофильтры с пластмассовой загрузкой. Аэрофильтры отличаются от капельных биофильтров высотой загрузки фильтрующего материала и применением искусственной вентиляции.

Поверхность аэрофильтра орошается подвижным реактивным оросителем или спринклерами. На отводящих лотках устраивается водяной затвор высотой 0,2–0,25 м, который плотно закрывает междонное пространство со всех сторон. Воздух в междонное пространство подают вентиляторами.

Степень очистки в аэрофильтрах зависит от высоты фильтрующей загрузки, температуры сточной жидкости, удельного количества подаваемого воздуха и гидравлической нагрузки на поверхность фильтрующей нагрузки.

Фильтрующей загрузкой для аэрофильтров может служить: гравий, шлак, керамзит, галька и сблокированные фильтрующие материалы (пеностекло, шифер и др.).

Биофильтры с пластмассовой загрузкой проектируются для очистки сточных вод с концентрацией по БПКполн не более 250 мг/л. Их необходимо размещать в отапливаемых помещениях. Рабочую высоту биофильтра принимают равной 3–4 м в зависимости от температуры сточных вод и требуемой эффективности очистки (80, 85, 90 %).

В качестве загрузки в биофильтрах используются блоки из поливинилхлорида, полистирола, полиэтилена, полипропилена, полиамида, гладких или перфорированных пластмассовых труб диаметром 50–100 мм или элементы в виде обрезков труб длиной 50–150 мм и диаметром 30–75 мм с перфорированными, гофрированными и гладкими стенками.

Аэротенки.

В аэротенках, как и в биофильтрах, происходит биохимическое окисление органических веществ, содержащихся в сточных водах, микроорганизмами, составляющими основную часть активного ила, и кислородом воздуха.

Аэротенк – это резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и сточных вод. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов в аэротенк должен непрерывно поступать кислород. В связи с этим смесь сточных вод с активным илом непрерывно аэрируется.

Активный ил представляет собой биоценоз микроорганизмов – минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять органические вещества сточных вод. Качество активного ила зависит от полноты предварительного отстаивания сточных вод, вида органических загрязнений, полноты их минерализации, интенсивности и длительности аэрации и т. д. На качество активного ила влияет также нагрузка, выражаемая количеством извлеченных из сточных вод загрязнений по БПКполн, приходящихся на 1 г беззольного вещества активного ила в сутки.

Качественный активный ил способен хорошо и быстро оседать. Такая способность оценивается иловым индексом, представляющим собой объем активного ила в кубических сантиметрах после отстаивания в течение 30 мин, отнесенный к 1 г сухого вещества ила. Иловый индекс при нормальном состоянии активного ила для городских сточных вод не превышает 130 см3/г. Если его значение больше, отстаивание иловой смеси во вторичных отстойниках происходит медленно и наблюдается значительный вынос ила. Это может привести к уменьшению количества активного ила в аэротенках и нарушению процессов очистки.

Длительность аэрации бытовых сточных вод обычно не превышает 12 ч. Из аэротенков смесь сточных вод с активным илом поступает во вторичные отстойники для извлечения из воды активного ила (вторичное отстаивание). Ил, оседающий во вторичных отстойниках, частично возвращается в аэротенки (циркулирующий активный ил), а избыток (избыточный активный ил) подвергается дальнейшей обработке.

Аэротенки могут работать по одноступенчатым и двухступенчатым схемам, а для производственных сточных вод и по трехступенчатым. Аэротенки-смесители применяются при очистке городских сточных вод с примесью значительного количества промышленных сточных вод, содержащих токсичные органические вещества в допускаемых ТКП пределах.

Аэротенки, действующие по принципу вытеснителей, применяются при отсутствии залповых поступлений токсичных веществ, а также на второй ступени двухступенчатых схем.

Комбинированные сооружения типа аэротенков-отстойников (аэроакселаторы, окситенки, флототенки, аэротенки-осветлители, башенные и др.) при технико-экономическом обосновании допускается применять на любой ступени биологической очистки.

При БПКполн поступающей в аэротенки воды свыше 150 мг/л, а также при наличии в воде вредных производственных примесей предусматривается регенерация активного ила.

Аэротенки позволяют получать высокую степень очистки сточных вод с доведением содержания органических веществ в очищенных сточных водах по БПКполн до 15 мг/л.

Виды аэротенков, принципы их работы, процессы нитрификации и денитрификации. Аэротенки с прикрепленной микрофлорой.

Аэротенк принцип работы - фото 37 - изображение 36

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3

Аэротенк - резервуар, в кот-м медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости. Для лучшего и непрер-го контакта они постоянно перемеш-ся путем подачи сжатого воздуха или с помощью спец-ых приспос--ий. Для нормальной жизнед-ти микроорг-ов-минерализаторов в аэротенк должен непрерывно поступать O2 воздуха. Активный ил представляет собой биоценоз микроор-ов-минерализаторов, способных сорбировать на своей пов-ти и окислять в присутствии O2 воздуха орган-ие вещ-ва сточной жидкости. Хороший активный ил имеет компактные хлопья средней крупности.

Эффект очистки в аэротенках, кач-во и окисл-ая способность активного ила опред-ся составом и св-ми сточных вод, гидродинам-ми усл-ми перемеш-ия, toC и активной реакцией среды, наличием эл-ов питания и другими факторами.

Кач-во ила обусловливается многими факторами. При прочих равных усл-ях оно зависит от соотн-ия между массой активного ила (по сухому вещ-ву) и массой загр-их вещ-в, находящихся в очищаемой воде. Это соотн-ие характеризует нагрузку на ил, кот-я выражается кол-ом извлеченных из сточных вод загрязнений по ВПК, приходящихся на 1 г беззольного вещ-ва активного ила.

Отличительная особенность аэротенка как сооружения биологической очистки в том, что процесс очистки можно регулировать до необходимой по местным условиям степени. Чем длительнее процессы аэрации, чем больше воздуха и активного ила, тем лучше очищается вода.

Различают аэротенки-смесители, аэротенки-вытеснители и аэротенки промежут-го типа. В завис-ти от местных условий аэротенки проектируют либо на полную, либо на частичную биол-ую очистку. По технолог-ой схеме различают аэротенки одноступ-тые, двухступенчатые и аэротенки с регенераторами.

Прошедшая аэротенк сточная вода вместе с активным илом поступает во вторичный отстойник, где активный ил отделяется от очищенной сточной воды. Отделенный активный ил снова перекачивается в канал перед аэротенком для дальнейшего использования. Этот ил называется циркуляционным. В процессе окисления им органического вещества количество ила в связи с ростом микроорганизмов и наличием органических загр-ий непрерывно возрастает, поэтому часть ила приходится все время удалять.

Одноступенчатые аэротенки имеют ряд недостатков. В таких аэротенках нельзя интенсифицировать процесс очистки стоков путем увеличения дозы активного ила, так как с увеличением дозы ила наблюдается повышенный вынос его из вторичных отстойников, что приводит к загрязнению очищенной воды. Кроме того, при залповом поступлении сточных вод, содержащих токсичные примеси, может резко нарушиться жизнедеятельность микронаселения активного ила или даже произойдет его гибель. В обоих случаях нормальная работа аэротенка нарушается на длительное время.

Основные схемы очистки сточных вод в аэротенках.В зависимости от способа подачи и распр-ия воздуха аэротенки бывают с пневматической, пов-ой (механ-ой) аэрацией и с аэрацией смешанного типа. В аэротенки с пневматической аэрацией воздух подается воздуходувками и поступает в жидкость через аэраторы, обычно фильтросного типа. Механ-ая аэрация осущ-ся спец-ми механ-ми аэраторами, кот-е интенсивно перемеш-т жидкость и засасывают воздух из атм-ры. В отеч-ой и зарубежной практике наиб-ее распр-ие получила пневмат-ая аэрация, но для небольших установок прим-т и механ-ую аэрацию.

Для полной биол-ой очистки бытовых сточных вод или их смеси с произв-ми СВ раньше чаще всего применяли обычные одноступенчатые аэротенки. По сравнению с другими они относительно просты в эксплуатации, но недостаточно экономичны. В этих аэротенках очистка сточной жидкости и регенерация активного ила осуществляются в одном сооружении.

Аэротенки, работающие с регенераторами, обеспеч-ют стабильность процесса биохим-ой очистки сточных вод. Процесс извл-ия загряз-ий из воды отделен от окисления их в активном иле, поэтому собственно аэротенки проектируются на меньшее время пребывания в них сточной воды, так как их задача — извлекать загр-ия. В регенераторах окисляются загр-ия, задержанные на активном иле. В них активный ил находится более длительное время. Такой способ очистки, когда в собственно аэротенках протекает первая стадия процесса, а в регенераторе — вторая и третья стадии, позволяет увеличить конц-ию загр-ий, приходящуюся на ил. В аэротенке поддерживается обычная нагрузка на ил, в регенераторе она повышается. Таким образом, средняя нагрузка на ил возрастает, и эти сооружения работают более эффективно. Прим-ие аэротенков с регенераторами позволяет уменьшить общий строит-ый объем этих соор-ий на 10—20% по сравнению с объемом одноступенчатых аэротенков.

Аэротенки-смесители широко применяют для очистки высококонцентр-ых (БПКполн до 1000 мг/л) сточных вод и городских сточных вод со значительной примесью пром-ых сточных вод. В них обеспечиваются рассредоточенная подача воды и активного ила и рассредоточенный отвод иловой смеси, благодаря чему происходит моментальное перемешивание сточных вод и активного ила, поддерживаются постоянными состав иловой смеси и скорость процесса окисления в аэротенке. При двухступенчатой схеме работы аэротенков при очистке высококонцент-ых сточных вод в кач-ве первой ступени применяют аэротенки-смесители, а на второй ступени — аэротенки-вытеснители.

В аэротенки-вытеснители в отличие от аэротенков-смесителей и аэротенков промеж-го типа сточная вода поступает в коридор аэротенка с торца и перемещается медленно к торцу противоп-ой стороны. Для активного перемеш-ия вновь поступившей сточной воды с содержимым аэротенка подается воздух. При незначит-ых колеб-х расхода сточных вод и отсут-ии в них токсичных вещ-в предпочт-ее применять аэротенки-выт-ли вместо аэротенков-смес-ей, так как они проще в эксплу-ии и имеют меньший объем. Типовые проекты аэротенков-вытеснителей разраб-ны ЦНИИЭП инженерного оборуд-ия.

Нитрификация — процесс окисления O2 воздуха аммонийного N до нитритов и нитратов, осущ-ый нитрифицирующими микроорганизмами. На первой стадии процесса нитрификации аммоний окисляется до нитритов, на второй стадии нитриты окисляются до нитратов. Для процесса нитрификации оптимальная вел-на рН составляет 7—9; возможна нитрификация и при рН —6—7.

Денитрификация — процесс восст-ия нитритов и нитратов до свободного N, кот-ый выд-ся в атм-ру. Процесс может быть реализован при наличии в воде опред-го кол-ва орган-го субстрата, окисляемого сапрофитными микроорганизмами до С02 и Н20 за счет O2 азотсодержащих соединений. При денитрификации обеспеч-ся очистка СВ одновременно от биол-ки окисляемых орган-их соед-ий и от соед-ий N (NO2- и NO3-). Наиболее эффективно процесс денитрификации протекает при рН=7—7, 5; при рН ниже 6 или выше 9 процесс затормаживается.

Аэротенки с прикреплённой микрофлорой. Для получ-я устойчивого технол-го процесса работы очистных сооружений и интенсификации процесса биол-ой очистки (и как следствие резкого уменьшения требуемых строительных объемов сооруж-й) предлагается новая технология очистки пром-ых и коммун-х сточных вод в аэротенках с прикрепленной микрофлорой на саморегенерирующейся загрузке. В качестве загрузки прим-ся специально подобранная для соответствующих стоков плоская насадка, регенерирующаяся самопроизвольно. Отмирающая биопленка отделяется от листа и потоком воды выносится из аэротенка во вторичный отстойник. Для насыщения сточных вод O2 воздуха используются дисковые пневмоаэраторы из волокнисто-пористого полиэтилена.

Сочетание взвешенной и прикрепленной микрофлоры в одном сооружении обеспеч-т оптимальные условия для жизнедеят-ти различных групп микроор-ов. При этом конц-ия активного ила повышается в 3-6 раз по сравнению с традиционными аэротенками, окислительная мощность увел-ся в 2-3 раза, сокращается время аэрации сточной жидкости в 1,5-2 раза. Эти преимущества важны и при обработке высококонц-ых сточных вод, где необходимо поддерживать высокую дозу ила. Благодаря запасам биомассы микроорг-ов, накаплив-ся на загрузке, резко повыш-ся надежность работы очистных сооруж-й.

Кроме глубокой очистки воды в биореакторе с фиксированной биомассой, идет процесс аэробной и частично анаэробной стабилизации биомассы, подлежащей дальнейшему обезвоживанию без дополнительной обработки.

⇐ Предыдущая123

Рекомендуемые страницы: Воспользуйтесь поиском по сайту:

Виды и принцип работы аэротенков

Аэротенк принцип работы - фото 38 - изображение 37

Очистка сточных вод подразумевает несколько этапов, которые характеризуются использованием различных процессов.

Биологический этап является одним из важнейших в этом процессе, так как позволяет удалить из жидкости растворённые и органические элементы.

Эффективным средством для очистки сточных вод с помощью биологической среды служит аэротенк.

Аэротенк — эффективный способ биологической очистки сточных вод

Что такое аэротенки: ключевые понятия

Аэротенк – система активной биологической очистки сточных вод. Он имеет вид прямолинейного резервуара с дополнительными элементами. Через ёмкость пропускаются сточные воды с илом, параллельно насыщая жидкость кислородом (О2). За счёт этого смешения происходит процедура биохимической очистки воды:

  1. Постоянное поступление О2 в смесь активизирует интенсивное окисление органических веществ. Устройство является эффективной очистной системой. Он относится к аэробному типу очистки, то есть в процессе используются микроорганизмы, потребляющие О2.
  2. Аэраторы – системы, осуществляющие насыщение воды кислородом. Кроме того, она создаёт циркуляцию жидкости, необходимую для смешивания.
  3. Активный ил – благоприятная среда для скоплений колоний бактерий и простейших организмов, которая применяется для очистки.
  4. Биологическая очистка воды – комплекс мер, направленный на очистку бытовых и промышленных сточных вод от растворённой части загрязнений, путём её помещения в среду (ил или плёнка) со специальными микроорганизмами.
  5. Бактерии и простейшие производят переработку всех органических структур.
  6. Нагрузка на активную смесь – объём загрязнений, которые может переработать ил.
  7. Эрлифт – струйный насос, состоящий из вертикальной трубы, в нижнюю часть которой подаётся газ под давлением. За счёт образования пены из мелких пузырьков и жидкости производится подъём воды наверх.

Биологическое потребление кислорода (бпк) – критерий, который служит средством определения степени загрязнения стоков.

Устройство

Аэротенк состоит из следующих конструктивных частей:

  1. Основной резервуар прямоугольного сечения.
  2. Аэратор (пневматический или механический).
  3. Ёмкости первичного и вторичного отстойников.
  4. Система соединительных труб.
  5. Эрлифт.
  6. Компрессор.

Схема устройства аэротенка

Для работы требуется источник электропитания напряжением 220 В. Часто используются стабилизаторы, так как перепады напряжения серьёзно сказываются на работе системы. Стандартные размерные параметры очистного устройства – 180х180х260 см.

Принцип работы

Факторы, влияющие на эффективность:

  1. Температура.
  2. Постоянное поступление питательной среды (стоков).
  3. Насыщенность смеси кислородом.
  4. Присутствие токсинов.
  5. Оптимальный уровень кислотности (содержания ионов водорода) – pH.

Большое значение на эффективность работы оказывает грамотность технологического контроля:

  1. Поддержания оптимального уровня соотношения активного ила и сточных вод: при снижении объёмов и интенсивности поступления стоков – повышается нагрузка и снижается качество очистки; при увеличении – затруднительной становится задача разделения ила от очищенной воды во вторичных отстойниках очистных систем.
  2. Соблюдение временных рамок контакта стоков с биологической смесью.
  3. Постоянное насыщение жидкости достаточным количеством О2.

Для эффективности губителен застой (прекращения поступления в контейнер стоков).

В такой ситуации бактерии и микроорганизмы, участвующие в процессе очистки, начинают массово гибнуть от возникающих процессов гниения в смеси. Для предотвращения образования залежей нужно постоянно проводить перемешивание. Без поступлений стоков ил способен сохранять свои свойства (живые бактерии) на протяжении трёх месяцев.

Для поддержания в рабочем состоянии жидкость нужно постоянно насыщать О2. Для активных процессов достаточно небольших постоянных концентраций. Ил перестаёт быть активным, когда в жидкости концентрация кислорода опускается ниже 0,2 мг/куб.дм. Удовлетворительной концентрацией является показатель в 0,5 мг/куб.дм.

Эффективность очистки повышается от насыщения кислородом смеси только до определённых показателей. При последующем повышении содержания О2, качество очистки не меняется. Для контроля работы важно определить эту критическую точку. Зачем нужно насыщение кислородом:

  1. Поглощается бактериями и служит дыхательной средой для микроорганизмов.
  2. Обеспечивает движение иловой смеси.
  3. Удаляет «отработанные» продукты жизнедеятельности бактерий и простейших организмов.
  4. Процессы хемоокисления загрязняющих веществ.

Причины снижения эффективности работы:

  1. Засорение элементов аэраторов, осуществляющих фильтрацию О2. Источниками проблемы могут стать – пластины фильтрации, дырчатые трубы и т. д.
  2. Образование залежей в плохо перемешиваемых зонах контейнера.
  3. Подача больших объёмов стоков с повышенным содержанием органических веществ.
  4. Повышение токсичности, которая оказывает влияние на процессы усвоения кислорода.
  5. Превышение необходимого уровня концентрации ила.
  6. Повышение объёмов поглощения кислорода в смеси из-за нарушения системы выгрузки осадков.

Эффективность работы очистных процессов в аэротенках можно регулировать за счёт искусственного изменения уровня поглощения кислорода в иле. Это делается за счёт изменения размеров пузырьков воздуха. Так, при пузырях размером 5—6 мм уровень поглощения О2 составляет 6—7%, этого недостаточно для идеальной биологической активности.

Уменьшение размеров пузырьков до 2—3 мм приводит к повышению показателя до 8—12%. При оборудовании в аэраторах мелкопузырчатых диффузоров – поглощение О2 достигает 15%, а распад органических веществ становится максимально быстрым.

При расчётах необходимых объёмов ила учитывается их окислительная способность. Она зависит от процентной доли сухого вещества в одном литре жидкости.

Стандартное обслуживание аэротенков предполагает добавления ила с водой каждый месяц

В процессе очистки бактерии и простейшие организмы находятся в благоприятной питательной среде, в таких условиях их количество только возрастает. Процессы роста убыстряют и улучшают очистку.

Стандартное обслуживание аэротенков требует ежемесячного добавления активного ила с водой. Системы требуют периодической профилактики. Для этого резервуары чистятся от неактивной смеси и осадочных элементов.

После чистки, проверки деталей и ремонта в системе размещается новая партия активного ила.

Окисление и разложение нестойких органических соединений в результате жизнедеятельности бактерий и простейших требует потребления определённого объёма кислорода.

Эта количественная характеристика обозначается как бпк. Этот критерий служит одним из основных при определении уровня загрязнения стоков. Аэротенки работают на понижение бпк.

Чем больше разница показателей бпк на входе и выходе очистных систем, тем эффективнее работа.

Виды

Для очистки могут применяться несколько различных видов аэротенков. Они различаются по используемым технологическим схемам очистки.

  1. Вытеснители. Система основана на линейном последовательном принципе. В контейнер с одной стороны из отдельных отверстий поступают стоки и ил, а с противоположного края контейнера параллельно выводится очищенная жидкость через одно отверстие.
  2. Смесители. Подача и вывод стоков производится одновременно с помощью нескольких отверстий. Стоки пропускаются с помощью нескольких потоков активной смеси. Перемешанные жидкости попадают непосредственно в контейнер. Вывод иловой смеси также производится через несколько выводов.
  3. Системы, в которых производится раздельное поступление стоков из нескольких источников. В таких аэротенках в контейнер подведено несколько вводных труб, а ввод ила и вывод очищенной жидкости производится через отдельные одиночные отверстия сначала и конца ёмкости.
  4. Аэротенки с неравномерным рассредоточением сточных вод. Ввод и вывод жидкости производится посредством нескольких технологических отверстий.

В различных видах аэротенков необходимы разные объёмы активной смеси.Аэротенк может быть выполнен в конструктивных решениях двух видов:

  1. Единой конструкцией: все составные элементы расположены в отдельных отсеках цельной ёмкости.
  2. Ключевые элементы устройства выполнены в виде отдельных составных частей (блоков).

Составные конструкции удобны тем, что есть возможность выбора размеров отстойников. Вторичный отстойник часто соединяется с дренажными канавами или накопительными резервуарами.

Преимущества и недостатки

Преимущества устройств:

  1. Качество очистки.
  2. Скорость очистки.
  3. Уровень загруженности.
  4. Компактность конструкции.
  5. Отсутствие неприятных запахов.
  6. Не требуют утепления. Биопроцессы происходят с выделением большого количества энергии, которая служит источником обогрева.

Недостатки:

  1. Нужна электроэнергия.
  2. Высокий ценник.
  3. Необходимость постоянно контролировать состояние сложной системы.
  4. Требуют постоянного поступления загрязнённых стоков.

Аэротенк и септик

Не стоит объединять в одну группу аэротенки и обычные септики, оборудованные биофильтрами. Работа аэротенка основана на принципе подачи кислорода в смешанную жидкость, за счёт которого биологическая среда производит окисление органических элементов быстрее и качественнее.

Септик, в отличие от аэротенка, имеет меньшую производительность

Септик работает при обычном содержании О2, что не позволяет бактериям и простейшим организмам производить очистку максимально быстро.

Принципиальные отличия:

  • применение аэраторов для подачи кислорода;
  • энергозависимость аэротенков: для закачки О2 аэратором используется компрессор, в качестве источника электроэнергии;
  • биофильтр работает по принципу поступления стоков небольшими порциями, аэротенк использует для очистки весь объём резервуара;
  • септик имеет меньшую производительность и скорость очистки.

Как функционирует

Рассмотрим процесс работы на примере аэротенка-смесителя, выполненного в виде единой конструкции:

  1. Из системы транспортировки сточных вод загрязнённая жидкость подаётся в центральный резервуар – первичный отстойник.
  2. Производится первичная фильтрация от твёрдых элементов неорганического характера.
  3. Перекачка стоков эрлифтом в основную ёмкость.
  4. Предварительно до подачи загрязнённой воды в основной резервуар подаётся нужный объём ила.
  5. Ил циркулирует по отдельной системе. Его подача в ёмкость производится по отдельной трубе. Эта труба соединена со вторичным отстойником, который соединён с трубами, выводящими жидкость из основного хранилища. Смесь циркулирует по кругу, пока в нём достаточные условия для деятельности бактерий и простейших организмов.
  6. В основном резервуаре происходит перемешивание ила и стоков в единую смесь.
  7. К основному резервуару подведён аэратор, состоящий из воздуховодов, через которые по периметру резервуару подаётся кислород. Рядом с аэратором размещается компрессор, который позволяет нагнетать О2. Насыщение проводится до отметки не менее 2 мг/л. Современные системы имеют автоматические элементы, через которые производится регулирование объёмов подачи кислорода. За счёт датчиков контроля содержания О2 на выходе, эта автоматика самостоятельно поддерживает заданный уровень насыщения жидкости.
  8. После нахождения в очистном резервуаре стоки выводятся во вторичный отстойник, где происходит финишная фильтрация стоков. Отсюда осевшая смесь возвращается обратно в аэротенк.
  9. Из вторичного отстойника за счёт насосной системы очищенная жидкость выводится из системы.

Аэротенки, состоящие из трёх отсеков (первичный и вторичный отстойник, основной очистной резервуар), являются наиболее эффективными (более высокий уровень очистки), но его использование требует серьёзного ухода.

Установка аэротенка и запуск системы

Из-за сложности системы и возможности наличия небольших конструктивных особенностей, рекомендуется производить монтаж с привлечением специалистов компании-продавца или сторонних профессиональных организаций. Обязательно нужно детально изучить техническую документацию. Этапы установки:

  1. Рытьё котлована. Размеры углубления определяются исходя из размеров устройства.
  2. Дно засыпается песком. Песчаная подушка имеет высоту 15—20 см.
  3. Устанавливается резервуар.
  4. Производится засыпка устройства. По мере засыпки ёмкость заполняется водой. Уровень воды должен превышать уровень засыпки на 15—20 см. Наполнение необходимо для защиты стенок от повреждения под действием давления грунта.
  5. Подведение коммуникаций.
  6. Монтаж компрессора, его подключение к аэратору.
  7. Окончательная засыпка грунтом.

После монтажа обязательно проверяются все системы, производится контрольный запуск системы. Если всё работает хорошо, очистные сооружения вводятся в эксплуатацию на постоянной основе.

Источник: https://vodospec.ru/stochnye-vody/aerotenki-sooruzheniya-biologicheskoj-ochistki-stochnyh-vod-eto.html

Аэротенки для очистки сточных вод: для чего используются, виды, принцип работы и установка

Аэротенк принцип работы - изображение 39 - изображение 38

Загрязнённые бытовые, хозяйственные и промышленные сточные воды подвергают очистке перед сбросом в природные водоёмы. На первом этапе производят механическую очистку от мусора с помощью решёток и сеток.

Затем жидкая фракция направляется в отстойники, где происходит отделение твёрдых органических отходов, составляющих 35% загрязнений.

Стоки с растворённой органикой направляются в аэротенки – резервуары с прямоугольным горизонтальным сечением, заполненные активным илом, где происходит дальнейшая биохимическая очистка воды.

Виды и принцип работы аэротенков

Поступающие в аэротенк сточные воды перемешиваются с активным илом с помощью пузырьков воздуха, подаваемого через аэрационную систему, состоящую из аэраторов разного типа.

При этом происходит насыщение смеси кислородом, который необходим для жизнедеятельности популяции микроорганизмов, составляющих биомассу активного ила. Они поглощают до 85% растворённой органики. Биомасса в резервуаре увеличивается за счёт их питания и размножения.

С помощью постоянного перемешивания создается равномерная концентрация кислорода по объёму резервуара. С его помощью бактерии превращают отходы в углекислый газ и воду.

На выходе из аэротенка вода, содержащая минимальное количество растворённой органики, вместе с осадком, который образуется в процессе жизнедеятельности микроорганизмов и бактерий, проходит через систему отстойников. Осадок из вторичных отстойников направляется в перегниватель, а затем восполняет количество активного ила. После конечного отстойника чистая вода сбрасывается в водоём.

Технологическая схема с осветлителем – перегнивателем с естественной аэрацией – эффективнее задерживает загрязнения и выдерживает пиковые нагрузки, чем применение обычных вертикальных отстойников.

Принцип действия механических аэраторов заключается в захватывании воздуха с поверхности при перемешивании жидкости, пневматических – в подаче воздуха от компрессора. Комбинированные аэраторы позволяют с помощью механических устройств дробить воздушные потоки в воде.

Основные факторы, влияющие на систему очистки:температурный режим;

  • непрерывность поступления исходной воды;
  • степень насыщения кислородом;
  • отравляющие вещества;
  • уровень кислотности среды.

Для устранения аммонийного азота из промышленных или хозяйственных стоков применяют процесс нитрификации с помощью афтотрофных бактерий, которые питаются неорганическим углеродом.

В результате в воде образуются нитриты и нитраты, которые удаляются с помощью бактерий – денитрификаторов, гетеротрофных бактерий разлагающих вредные соединения до свободного азота и использующих для своей жизнедеятельности связанный кислород.

В зависимости от способа подачи сточных вод и активного ила, и отвода очищенной воды различают несколько видов аэротенков.

Аэротенки-смесители

Предназначены для очистки производственных стоков, имеющих высокую концентрацию загрязнения – до 1000 мг/л.

Позволяют производить очистку при неравномерном поступлении стоков и изменении их состава, принцип работы аэротенков для очистки сточных вод заключается в подаче воды и ила через отверстия по всей длине ёмкости.

Очищенная вода равномерно отводится. При этом достигается лучшее перемешивание ила с исходной водой, при котором ускоряется биохимическая очистка.

Аэротенки-вытеснители

Используются для очистки городских и хозяйственно-бытовых промышленных стоков.

С одного конца аэротенка подается активный ил и загрязнённая вода, которые по мере своего продвижения перемешиваются под действием аэраторов и направляются к выходу из резервуара.

Скорость реакции расщепления органической массы снижается по мере продвижения, так как количество органики уменьшается. На выходе очищенная вода поступает в отстойники, а иловая смесь выводятся через выходное отверстие для дальнейшего использования.

Главный недостаток в снижении качества очистки при резком изменении содержания органики и токсичных веществ. При равномерном поступлении стоков использование аэротенков вытеснителей предпочтительнее в силу небольших объёмов и простоты конструкции. Они подразделяются на секционированные и коридорные.

Первые применяются в аэротенках длиной свыше 60 м. Через равные промежутки коридоры разделены перегородками, чтобы предотвратить изменение направления перемещения исходной воды.

Коридорными называются аэротенки-вытеснители при соотношении ширины резервуара к его длине 1:50. Если ширина составит 6 м, то длина соответственно 300 м, при ширине 9 м, длина не менее 450 м. Для компактности делают двухкоридорные аэротенки, если резервуар занимает более половины объёма очистных сооружений. Применение трёхкоридорных конструкций позволяет работать без регенерации ила.

Аэротенк вытеснитель с регенератором

Для более интенсивного процесса окисления органики применяют аэротенки вытеснители со встроенными регенераторами, где дозировка активного ила увеличивается в два-три раза, что позволяет увеличить качество очистки.

Аэротенк в септике

Владельцы частных строений для эффективной очистки сточных вод делают активный септик. Он требует большого объёма, отличается простой конструкцией и высокой очисткой бытовых стоков – до 99%.

Продуктивность аэробных микроорганизмов выше, чем анаэробных бактерий, присутствующих в выгребных ямах.

Чтобы увеличить численность аэробов, к септику подключают систему аэрации и устанавливают компрессор.

Качество осветления сточных вод в аэротенках должно соответствовать СНИП 2.04.03-85.

Установка и запуск системы очистки

Для монтажа системы сточных вод рекомендуется приглашать специалистов сторонних организаций или фирмы-производителя, так как проект имеет конструктивные особенности.

Начинается установка с рытья котлована под аэротенк. Для создания подушки на дно насыпается слой песка высотой до 20 см. После этого устанавливают резервуар. Одновременно происходит заполнение ёмкости водой и засыпка резервуара, причём уровень воды должен быть на 15 см выше уровня земли для предотвращения деформации резервуара под давлением насыпного грунта.

На следующем этапе прокладываются коммуникации, устанавливается компрессор и подключается к системе аэрации. Всё сооружение засыпается землёй. После проверки работы всех систем и контрольного пуска аэротенк вводится в эксплуатацию.

Как работает аэротенк и его строение

Аэротенк принцип работы - фотография 40 - изображение 39

Комфортное проживание за пределами мегаполиса напрямую связано с использованием современных систем канализации. Подключение разнообразных устройств, использующих для своей работы водопроводную воду, не может быть выполнено без организованного сбора получаемых стоков.

И всё это необходимо вывести за пределы жилого сооружения и направить на очистку. А на загородном участке в большинстве случаев обработка сточных вод производится в септиках или аэротенках. Данные устройства не только принимают загрязнённую воду, но и производят её очистку до 98% чистоты.

А за качество обработки отвечают специальные бактерии.

Из чего состоит аэротенк

Конструкция аэротенка не так и сложна, как думают многие пользователи. В первую очередь это единая ёмкость, изготавливаемая из пластика, где и расположены отделы, в которых происходит очистка сточных вод. Всего имеется четыре основных отсека:

  • Приёмный;
  • Активный;
  • Подготовительный;
  • Стабилизирующий.

У каждого отдела имеется собственное предназначения и от его работы зависит общая функциональность аэротенка. Помимо перечисленных блоков в состав устройства входят несколько насосов необходимых для принудительного движения собранных сточных вод из одного отсека в другой.

Приёмный отдел аэротенка

Все собранные стоки попадают в первое отделение аэротенка. Это приёмник, где происходит первичная очистка бактериями. Именно в здесь они начинают свою работу. В приёмнике происходит постоянное перемешивание, способствующее дроблению поступивших крупных частиц. Полученная смесь через фильтр поступает в следующий отсек аэротенка.

Активный отдел аэротенка

Во втором отсеке аэротенка за работу принимается вся армия бактерий. Они населяют данное отделение в виде активного ила, отсюда и название этого блока. Процесс очистки сопровождается постоянной подачей свежего воздуха. Дело в том, что используемые микроорганизмы способны действовать лишь при наличии кислорода.

Поэтому он должен без перерыва подаваться в отделение аэротенка и перемешиваться со стоками. Во время прохождения второго отсека, смесь ещё больше пропитывается активным илом, где бактерии ведут свою непрерывную работу. За время протекания процесса стоки теряют большую часть имеющихся в них примесей.

Далее они перемещаются в третий отдел аэротенка.

Подготовительный отдел аэротенка

Третий отсек аэротенка изготовлен в виде перевёрнутого усечённого конуса. Поступившая смесь жидкости и активного ила разделяется на две половины:

  • Илистая часть;
  • Очищенная вода.

Тяжёлые частицы активного ила постепенно оседают в нижнюю часть отделения. Здесь они подхватываются насосом и отправляются обратно в первый блок, где продолжают работать и очищать поступающие стоки. Вторая половина жидкости может содержать частицы жира.

Они поднимаются на поверхность воды, образуя небольшую плёнку, которая другим насосом отправляется во второй отсек. Третий отсек аэротенка одновременно является «успокоителем» активного ила.

В нём не происходит перемешивание, потому что задача блока отделить очищенную воду от примесей с бактериями.

Стабилизирующий отдел аэротенка

В четвёртом отделе аэротенка собирается очищенная вода. Если сюда попадают остатки примесей, то они оседают на дне данного блока. Перемешивания и подачи воздуха здесь не происходит и жидкость остаётся в стабильно спокойном положении.

По мере наполнения отсека, срабатывает датчик, который запускает в работу откачной насос. Очищенная вода выводится в ливневую канаву или отправляется на поле аэрации, где постепенно уходит в землю.

На этом цикл завершается и стоки, собранные в доме, становятся пригодны для возвращения в природу.

Плюсы и минусы аэротенков

Использование аэротенков для сбора и очистки сточных вод имеет свои преимущества. Среди них следует отметить:

  • Компактность габаритов устройства;
  • Высокий уровень очистки стоков;
  • Отсутствие неприятных запахов;
  • Не требуется теплоизоляция устройства.

Компактный размер аэротенка позволяет разместить его в любом месте, без перекапывания всего участка. При этом процесс очистки выполняется с наивысшим уровнем, достигающем 98%. При большом количестве людей, постоянно проживающем в доме, можно подобрать аэротенк, состоящий из нескольких отдельных блоков.

Они также будут слаженно работать, обеспечивая полноценную очистку всех поступающих вод. Подача свежего воздуха позволяет регулярно вентилировать внутренние отделения, что позволяет не только бактериям работать, но и препятствовать образованию неприятных запахов. Благодаря активной циркуляции, аэротенк не нуждается в утепляющих материалах.

Данное обстоятельство облегчает и упрощает монтажные работы, что позволяет быстрее ввести устройство в процесс очистки сточных вод. Регулярная циркуляция и подача воздуха невозможны без электрического тока. Это обстоятельство можно смело отнести к минусам аэротенков. Отсутствие питания может полностью погубить колонию бактерий, обитающий в ёмкости.

Дело в том, что микроорганизмы способны жить лишь в присутствии кислорода. К минусам относится и невозможность функционировать без постоянного поступления фекалий. Отсутствие «пищи» бактерии могут пережить не долго. Через два — три месяца простоя активный ил перестаёт выполнять свои функции и возникает необходимость в новой колонии микроорганизмов.

Если населяемые аэротенк бактерии погибли, требуется провести очистку всех отделений. После этого производится заселение новой колонии, которые при поступлении фекалий начнут работать над устранением загрязнений в воде. Ещё одним существенным недостатком является необходимость в постоянном обслуживании аэротенка.

Его работа полностью зависит от своевременного удаления твёрдых осевших загрязнений. Также в присмотре нуждается оборудование данного устройства. Большое количество циркуляционных насосов не только потребляет электрический ток, но и постепенно изнашивается, а значит, должно ремонтироваться.

Ко всему перечисленному стоит добавить высокую стоимость аэротенков. Работа оборудования практически безупречна, но над остальным следует немного задуматься.

Источник: https://kanalizaciya1.ru/los/aerotenk

Аэротенк и его преимущества

Аэротенк принцип работы - фото 41 - изображение 40

до 5 человекпереработка 1 куб. м. в сутки.макс. сброс 250 л.

Если в качестве дачной канализации вы собираетесь купить септик серии Топас, то вам наверняка будет интересно узнать, что такое аэротенк, как он работает и в чем его преимущества. Очистное сооружение Топас состоит из приемной камеры и аэротенка, обеспечивающего очистку сточных вод биологическим путем.  

Что такое аэротенк?

Перед тем как стоки попадают в аэротенк, они проходят первичную механическую очистку в приемной камере очистного сооружения Топас. Затем в аэротенке при непрерывном доступе кислорода за дело принимаются аэробные бактерии и микроорганизмы, живущие в активном иле.

В качестве биологического материала в аэротенке используется активный ил, а сам процесс биологической очистки сопровождается непрерывной подачей воздуха. Благодаря непрерывной подаче воздуха, нагнетаемой компрессором, происходит быстрое окисление органических веществ, содержащихся в стоках, и их последующее разложение.

Благодаря активной аэрации крупные органические загрязнения разбиваются на более мелкие, за которые в аэротенке тут же принимаются бактерии, разлагая их на еще меньшие соединения.

Эти органические соединения также окисляются бактериями и разлагаются на еще меньшие частички, что обеспечивает максимальную степень очистки.

Ведь сточные воды в очистных системах Топас очищаются на 98%.

В очистных системах Топас предусмотрено три рабочих отсека — аэротенка, в которых происходит последовательная очистка стоков. Перекачка жидкости из отсека в отсек производится с помощью специальных насосов, которые называются аэрлифтами.  

Затем смесь очищенной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник, где происходит осаждение хлопьев ила. Отработав свой цикл, активный ил возвращается обратно в аэротенк, а избыточный ил периодически перекачивается в сборный бак для осадка, откуда уже этот ил удаляется вручную.   

Преимущества и недостатки аэротенка

Таким образом, преимущества аэротенка заключаются в высоком уровне очистки сточных вод, отсутствии неприятных запахов и отсутствии необходимости утепления самой установки, поскольку выделяемое в процессе тепло обеспечивает незамерзание стоков даже при низких температурах.

Если же говорить о минусах , то следует отметить необходимость постоянной работы канализации, поскольку без питания бактерии быстро погибнут, а также необходимость постоянной подачи электричества. Без работающего компрессора, обеспечивающего непрерывную подачу воздуха, бактерии в аэротенке также долго не проживут.

Поэтому, если планируется периодическое проживание в доме, то при выборе в качестве дачной канализации очистной системы Топас, следует знать, что жизнеспособность активного ила в аэротенке при неработающей канализации и включенном компрессоре составляет не более трех месяцев.

Чтобы ознакомиться с ценами на очистные сооружения и купить септик — перейдите в раздел цены на септики.

Теги статьи: аэротенк, дачная канализация, очистные сооружения

Щелкните по названию темы, чтобы узнать подробнее:

Также Вам может быть интересно:

Как подобрать септик для дачи?Вам нужна автономная канализация и Вы выбираете между септиком и станцией биологической очистки? Узнайте про экономические выгоды использования аэрационной станции очистки и нюансы при ее выборе
Какие бывают септики для дачи?Применяемые материалы для изготовления септиков, их недостатки и преимущества. Классификация септиков по методу очистки сточных вод, принцип действия оборудования
Современные септики для дачи — все плюсы и минусыКакие есть системы современной очистки канализации, в чем их особенности? Современные системы биологической очистки стоков — какие преимущества при их использовании?
Системы канализации для дачиСтанция биологической очистки – это незаменимый помощник в любом загородном доме. При правильной эксплуатации безотказно работает даже при минусовой температуре

Возникли вопросы? Получите бесплатную консультацию: Напишите Ваше имя и телефон с кодом города, мы перезвоним

Источник: http://www.ekodin.ru/info/aerotank.html

Что такое аэротенк, применение, принцип. Аэрация, активный ил

Аэротенк принцип работы - фото 42 - изображение 41

Аэротенк сконструирован в виде резервуара, в котором перетекают сточные воды, совмещенные с активным иловым осадком. В аэротенке протекает биохимический очистной процесс стоков — Аэрация.

В станцию осуществляется подача кислорода, при помощи пневмоаэраторов, либо механических аэраторов — представляя из себя аэрационную систему. Воздух подающийся под давлением размешивает стоки с активным иловым осадком и насыщает эту смесь нечистот кислородом.

 Эта Аэрация требуется для активной жизнедеятельности специальных бактерий ускоряя процесс их разложения.

Аэротенк (Аэрация): биохимическое окисление стоков

Таким образом бактерии участвующие в разложении перерабатывают стоки гораздо быстрее. Перенасыщенность стоков активным илом и постоянное снабжение воздухом. Создают стремительное биохимическое окисление загрязненных веществ. Аэротенк — на данный момент, одни из особо совершенных устройств для фильтрации стоков биохимическим способом.

Устройство аэротенка

— биоценоз зоогенных скоплений (колоний) бактерий, дождевых червей и простейших организмов. Активный ил участвуют в очистке сточных вод. Применяется в биологической очистке сточных вод. Данный метод был изобретён в Великобритании в 1913 году. Биологическая очистка сточных вод осуществляется с целью удаления из них органических веществ. А так же соединений азота и фосфора.

Метод биологической очистки основан на способности некоторых видов микроорганизмов в определённых условиях использовать загрязняющие вещества в качестве своего питания.

Множество микроорганизмов, составляющих активный ил биологического очистного сооружения, находясь в сточной жидкости.

Активный ил поглощает загрязняющие вещества внутрь клетки, где они под воздействием ферментов подвергаются биохимическим превращениям.

два направления

  1. Биологическое окисление в присутствии кислорода до безвредных продуктов углекислого газа и воды:Органическое вещество + О2 (в присутствии ферментов) ⇒ СО2 + Н2О + Q Выделяющаяся при этом энергия используется клеткой для обеспечения своей жизнедеятельности (движение, дыхание, размножение и т. п.).
  2. Синтез новой клетки (размножение):Органическое вещество + N + P + Q (в присутствии ферментов) ⇒ НОВАЯ КЛЕТКАИнтенсивность и глубина протекания процессов зависит от качественного состава активного ила, разнообразия форм и видов микроорганизмов, способности их адаптации (приспособления) к конкретному составу загрязняющих веществ сточной жидкости и условий проведения процесса.

Хорошую работу аэротенков определяют несколько факторов:

  • Температура (в аэротенке она всегда выше 5°C). Это один из важнейших факторов, которые оказывают влияние на жизнеспособность и правильное развитие активного илового осадка, а также качество биоочистки — это ;
  • Присутствие в нужных пределах питательных веществ;
  • Наполнение растворяемого в иловой смеси кислорода;
  • Значение pH и наличие токсинов.

А также, правильное функционирование аэротенков в изрядной степени зависит от условий технологической эксплуатации, где основной показатель имеют:

  • Приемлемый коэффициент между концентрацией загрязняющих агентов в поступающих стоках, и рабочей дозировкой активного ила (при уменьшении дозировки ила появляется повышенная нагрузка и снижение качества очистки, при увеличении – перенасыщенность илом затрудняет эффективность сегрегации ила и осветленных стоков в «метатанке» (вторичных отстойниках));
  • Минимальное время, с которым взаимодействует загрязнение с активным илом;
  • Обильное количество кислорода в системе.

Для стабильной жизнедеятельности бактериям илового осадка не требуются большая концентрация кислорода. Критической массой считается 0,2 мг/дм3, допустимой — 0,5 мг/дм3 растворяемого кислорода. Однако, ил не переносит залежей и отложений. При самом незначительном застое ил начинает процесс гниения.

Он погибает от собственных метаболитов. Поэтому, допустимые нормы содержания растворяемого кислорода (не менее 1,0 — 2,0 мг/дм3 в любом месте аэротенка) рассчитывают исходя из обеспечения интенсивной перемешки иловой смеси, чтобы исключить возможность её залежей.

При кислородной концентрации, превышающей максимальную нужную величину, уровень активности бактерий не прибавляется и на степень очистки это никак не влияет.

Поэтому, для каждой автономной очистительной системы устанавливается своя, уникальная «критическая концентрация» кислорода, причем показатель его поглощения измеряется, исходя из характера и степени концентрации загрязнений, поступающих в очистную систему.

(от греч. ἀήρ — «воздух») — естественное проветривание, насыщение воздухом, кислородом (организованный естественный воздухообмен).

Аэрацией называется процесс, при котором воздух тесно контактирует с водой (жидкостью). Она осуществляется распылением воды (жидкости) в воздухе или пропусканием пузырьков воздуха через воду, то есть путём непосредственного контакта воды и воздуха/кислорода.

Аэрация может использоваться при насыщении воды кислородом для окисления таких веществ как железо, а также способствовать удалению из воды растворённых газов, таких как двуокись углерода или сероводород.

Это является основой процесса очистки стоков в биологических очистных сооружениях (аэротенках, аэрофильтрах, биофильтрах).

АЭРОТЕНК имеет постоянный приток воздуха обеспечивает несколько важных процессов, осуществляющихся с активным илом:

  • Жизнедеятельность микроорганизмов;
  • Размешивание ила;
  • Препятствование гниению иловой смеси;
  • Химико-биологическое окисление загрязняющих субстанций.

Негативные условия

для аэрации активного илового осадка, могут происходить из-за следующих факторов:

  • Сокращение снабжения кислородом, разрушение или засорение фильтрующих компонентов системы (фильтровочных пластин, сепарационных труб, мелкопузырчатых распылителей и т.п.);
  • Не достаточная перемешка ила в одном или в нескольких участках станции аэрации;
  • Повышение общих нагрузок на иловой осадок из-за увеличения содержания растворяемых органических веществ. Они поступают в очистную систему из сточных вод;
  • Повышенным содержанием токсичных веществ и иных субстанций в стоках, которые поступают в станцию аэрации для очистки (перенасыщение токсинами препятствует жизнедеятельности микроорганизмов активного ила);
  • Повышенная кислородопоглощаемость илового осадка, вследствие нарушения режима выгрузки осадка из предварительных отстойников станции;
  • Превышение приемлемой концентрации возвратного ила (дефицит воздуха при приросте биомассы ила).

Оптимизации аэрации возможно добиться созданием специального технологического условия эксплуатации станции, но такие возможности сильно ограничены. А также, увеличением процентного соотношения использования воздуха активным илом, за счёт замены аэрирующих элементов.

При крупнопузырчатой аэрации величина пузырьков воздуха варьируется от 5 — 6 мм, и активный ил потребляет кислород достигает 6 — 7%.При уменьшении размера пузырьков кислорода до 2,5 мм, увеличивается потребление воздуха до 12 %.

При применении мелкопузырчатых диффузоров (размер пузырьков от 100 до 400 мкм) — до 15%.

Аэротенк и аэролифты

Использование мелкопузырчатой аэрации обеспечивает возможность «аэрофилам» заменить «микроаэрофилов» в иловом осадке.

В первую очередь существенно влияет на усовершенствование качества очистки стоков, а также на положительную динамику осадочных характеристик и влаговозврающих свойства ктивного ила, повышению уровня метаболизма микроорганизмов, и прогрессированию устойчивости микроорганизмов ила к реакции с токсичными веществами.

КОГДА НЕТ МЕСТА ДЛЯ ПОЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ

Не восприимчива к

  • Химии
  • Волосам
  • Остаткам пищи
  • Мелкому мусору
  • Туалетной бумаге
  • Средствам личной гигиены

Работает

  • Без загнивания
  • Стабильно и Без перебоев
  • Без внепланового сервиса

Источник: https://delfin.one/aerotenk/

Аэротенки

Аэротенк принцип работы - фото 43 - изображение 42

12345

Для биологической очистки значительных количеств сточных вод применяют такие высокопроизводительные сооружения, как аэротенки различных видов. Аэротенки применяют для полной и неполной биологической очистки сточных вод.

Аэротенки представляют собой резервуары, в которых очищаемая сточная вода и активный ил насыщаются воздухом и перемешиваются. Концентрация взвешенных веществ в них не должна превышать 150 мг/л, а допускаемая БПКполн зависит от типа аэротенка.

Аэротенки можно классифицировать по следующим основным признакам.

По структуре потока — аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки с рассредоточенным впуском сточной жидкости, аэротенки промежуточного типа.

По способу регенерации активного ила — аэротенки с отдельно стоящими регенераторами ила, аэротенки, совмещенные с регенераторами.

По числу ступеней — одно-, двух- и многоступенчатые.

По типу систем аэрации — с пневматической, механической, комбинированной гидродинамической или пневмомеханической.

Регенерацию предусматривают в следующих случаях:

- при БПКполн, поступающих стоков более 150 мг/л;

- при наличии в стоках вредных производственных примесей.

Типы аэротенков. Наиболее распространены коридорные аэротенки, работающие как вытеснители, смесители и с комбинированными режимами.

Аэротенк принцип работы - фотография 44 - изображение 43

Схемы аэротенков:

а — вытеснители; б — смесители; в — с рассредоточенным впуском воды; г — с неравномерно распределенной подачей жидкости типа АНР; д — с регенераторами; е — ячеистого типа; I — сточная вода; II — активный ил; III — иловая смесь;

1 — аэротенк; 2 — вторичный отстойник; 3 — регенератор

Аэротенки-вытеснители целесообразно применять при БПКполн поступающей сточной воды до 300 мг/л, а аэротенки-смесители — при БПКполн до 1000 мг/ л.

В аэротенках-вытеснителях вода и ил подаются в начало сооружения, а смесь отводится в конце его.

Сточная вода и ил в аэротенках-смесителях подводятся и отводятся равномерно вдоль длинных сторон сооружения. Принимается, что по­ступающая смесь почти мгновенно смешивается с содержимым всего сооружения.

Аэротенк ячеистого типа разделен на ряд отсеков поперечными перегородками. Смесь из первого отсека переливается во второй (снизу), из второго — в третий (сверху) и т. д. В каждой ячейке устанавливается режим полного смешения, а ряд последовательно расположенных сме­сителей составляет практически вытеснитель.

В аэротенках промежуточного типа можно рассредоточенно подать либо воду, либо ил с отводом смеси сосредоточенно в конце аэротенка. На практике применяется первый тип — с рассредоточенной подачей воды.

Для очистки городских сточных вод наиболее часто применяются аэротенки-вытеснители. В аэротенках-вытеснителях нагрузка на ил и скорость потребления кислорода максимальны в начале сооружения и минимальны в конце. Аэротенки-вытеснители без регенераторов применяют для очистки сточных вод с БПКполн не более 150 мг/л, либо на второй ступени биологической очистки. Аэротенки-вытеснители с регенераторами применяются для очистки сточных вод при незначительных колебаниях в составе и расходе.

В аэротенках-смесителях нагрузка на ил, скорости процесса изъятия загрязнений и потребление кислорода постоянны во всем объеме сооружения. Аэротенки-смесители без регенераторов применяют для очистки сточных вод при небольших колебаниях их состава. Аэротенки-смесители с регенераторами применяются для очистки сточных вод со значительными колебаниями состава и расхода стоков.

Конструкции аэротенков. На очистных станциях аэротенки делают в виде железобетонных резервуаров глубиной 4…5 м., шириной коридоров 6…9 м или 12 м.

Аэротенк принцип работы - фото 45 - изображение 44

Типовой четырехкоридорный аэротенк:

1 — воздушный коллектор; 2 — воздуховоды аэратора; 3 — аэратор;

I-IV – секции аэротенка

Система аэрации — важнейший элемент любого аэротенка. Эта система обеспечивает снабжение жидкости кислородом, поддержание ила во взвешенном состоянии и постоянное перемешивание сточной воды с илом. Существуют три системы аэрации: пневматическая, механическая и комбинированная.

Аэротенк принцип работы - фото 46 - изображение 45

Механические аэраторы:

а – турбинный; б – турбинный с центральной трубой; в – всасывающий глубинный; г – глубинный с подачей воздуха под лопасти ротора; д – то же, с подачей воздуха через лопасти ротора; е – щеточный аэратор; ж – колесный аэратор

12345 .

Современное аэрационное оборудование аэротенков

Аэротенк принцип работы - фото 47 - изображение 46

Лекция 4

Аэротенки

Системы аэрации

Система аэрации обеспечивает снабжение жидкости кислородом, поддержание ила во взвешенном состоянии и постоянное перемешивание сточной воды с илом.

Существуют три системы аэрации: пневматическая, механическая (поверхностная) и комбинированная (смешанная) [41]. Некоторые исследователи выделяют и группу гидравлических или струйных аэраторов [38].

Пневматическую систему, при которой воздух нагнетается в аэротенк под давлением подразделяют на три типа в зависимости от размера продуцируемого пузырька воздуха:

- на мелкопузырчатую – с размером пузырька до 4 мм. В этом случае используются пористые (керамические), тканевые, пластиковые аэраторы (фильтросные пластины, трубы, диффузоры) и синтетические ткани, а также аэраторы форсуночного и ударного типов;

- среднепузырчатую – с крупностью пузырьков 5-10 мм. Для этого применяют горизонтально расположенные перфорированные (дырчатые) трубы, щелевые аэраторы и др.;

- крупнопузырчатую с крупностью пузырьков более 10 мм. Используются опущенные в воду вертикальные трубы с открытым концом и сопла [10, 17, 31, 36, 37, 38, 39, 40, 41].

В зависимости от давления, создаваемого на выходе, различают аэраторы низкого (до 10 кПа), нормального (10÷50 кПа) и высокого (свыше 50 кПа) давления[10].

При пневматической систем аэрации воздух в сточную воду подается от нагнетателей через систему трубопроводов и аэраторов. Наиболее распространенным и давно применяемыми мелкопузырчатыми аэраторами являются фильтросные пластины. Однако наряду с эффективным дроблением вдуваемого воздуха они имеют ряд существенных недостатков, к числу которых прежде всего следует отнести трудоемкость монтажа, требующего тщательной заделки пластин, засорение последних с внутренней стороны пылью, окалиной и ржавчиной, находящимися в подаваемом воздухе, а с наружной – зарастание бактериальной пленкой и увеличение в связи с этим их сопротивления (увеличение затрат электроэнергии на подачу единицы объема воздуха в аэротенк) и практическую невозможность регенерации и др. [15, 38].

Несмотря на столь серьезные недостатки, фильтросы до сего времени остаются основным типом пористого аэратора. Это объясняется тем, что фильтросы обеспечивают очень хорошее диспергирование воздуха и сравнительно высокую эффективность его использования [36].

Стремление избежать указанных недостатков, но сохранить преимущества мелкопузырчатых аэраторов привело к созданию тканевых аэраторов. Применение последних значительно упрощает монтаж и демонтаж аэратора, дает возможность регенерировать ткань. К недостаткам тканевых аэраторов следует отнести, прежде всего, быстрый износ ткани. [15, 38].

Тканевые аэраторы имеют несколько конструкций: 1) рамный, состоящий из рамы с натянутой на ней синтетической тканью; 2) тарельчатый, который состоит из тарелок, обтянутых сверху тканью; 3) решетчатый, состоящий из перфорированных трубок с натянутой на них капроновой тканью (рисунок 1.3). [10, 39].

Достоинством тканевых аэраторов по сравнению с керамическими диффузорами является возможность их полной регенерации при промывке. [36, 39].

В зарубежной практике вместо фильтросных пластин применяются купольные, грибовидные и другой формы диффузоры, устанавливаемые на воздухоподающем трубопроводе, смонтированном на днище аэратенка параллельно продольным его стенам.

Пористые трубки для аэрационных агрегатов могут изготавливаться из различных материалов, главным образом, пластмассовых. Так, в ряде стран широкое распространение получили сарановые трубки [38].

Аэротенк принцип работы - фотография 48 - изображение 47

1 – перфорированные трубки; 2 – коллектор; 3 – капроновая ткань

Рисунок 1.3 – Аэратор решетчатый тканевый

Применение пористых труб вместо фильтросных пластин позволяет избежать затруднений, связанных с монтажом фильтросных пластин [39].

При использовании пористых материалов удельный расход воздуха на единицу рабочей поверхности аэраторов Ja,d зависит от индивидуальных свойств этих материалов и назначается в пределах Ja,d = 30-100 м3/(м2.ч); для фильтросных пластин – Ja,d = 60-80 м3/(м2.ч), для фильтросных труб Ja,d = 70 - 100 м3/(м2.ч), считая на площадь горизонтальной проекции трубы, для синтетических тканей Ja,d = 50 - 80 м3/(м2.ч). Потери напора в фильтросных материалах и тканях следует принимать 0,7-1 м. Скорость выхода воздуха из отверстий дырчатых труб – 50 м/с [28].

Пневматическая мелкопузырчатая система аэрации обладает существенными недостатками. Необходимость в нагнетателях, воздухоочистных фильтрах и воздухоподводящих коммуникациях, высокая стоимость и малый срок службы фильтросных пластин вызывают необходимость опорожнения аэротенка для ремонта, затруднения с регулировкой количества подаваемого в аэротенк воздуха. Воздух здесь не только «поставщик» кислорода. Он выполняет еще функцию перемешивания, что требует сохранения определенной интенсивности аэрации, даже если этого не требуется для обеспечения жидкости кислородом. В результате коэффициент использования кислорода воздуха зачастую очень низок. Применение же аэрации через дырчатые трубы, хотя и упрощает эксплуатацию, но вызывает значительный расход электроэнергии из-за ухудшения условий растворения кислорода в воде[15].

К числу основных недостатков высокоэффективных мелкопузырчатых аэраторов относится и их засорение. Исследования, проведенные в широких производственных масштабах, показали, что засорение аэраторов происходит в основном пылью, поступающей с воздухом. При этом интенсивность засорения аэраторов обратно пропорциональна проницаемости.

Согласно американской практике, содержание пыли в воздухе, подаваемом в систему аэраторов, не должно превышать 0,05мг/м3, причем рекомендуемой величиной концентрации пыли является 0,03 мг/м3[36].

Мелкопузырчатые аэраторы, забивающиеся пылью, пытаются обычно заменить среднепузырчатыми аэраторами [11].

К среднепузырчатым аэраторам можно отнести дырчатые трубы, укладываемые у дна аэротенка, с отверстиями диаметром 3 – 4 мм. Трубы должны быть уложены строго горизонтально, иначе воздух будет продуваться неравномерно по длине трубы. Опыт эксплуатации стальных перфорированных труб показал, что через короткий срок отверстия засоряются ржавчиной и подача воздуха уменьшается.

Характерным примером системы аэрации средними пузырьками воздуха может служить низконапорная аэрация. При этом типе аэрации нагнетан6ие воздуха в аэрационные устройства производится вентиляторами высокого давления, а его диспергирование осуществляется с помощью дырчатых труб, располагаемых на глубине 0,3-0,8 м от поверхности воды. [10, 15].

Аэротенки с низконапорной аэрацией предназначены для полной и неполной биологической очистки сточных вод при концентрации загрязнений по БПК20 до 300 мг/л [21].

Исследования и расчеты, выполненные Ленинградским инженерно-строительным институтом, показали, что при таком методе аэрации расход электроэнергия на снятие 1 кг БЛК20 составляет 1,62 кВт∙ч/кг, что лучше, чем при крупнопузырчатой аэрации, но хуже, чем при мелкопузырчатой [37].

Недостатком низконапорной аэрации является низкий КПД высоконапорных аэраторов, применяемых для подачи воздуха [38].

Системы с низконапорной аэрацией распространены в отечественной практике главным образом на станциях малой и средней производительности [40].

Неоспоримым преимуществом среднепузырчатых аэраторов является их практическаянезасоряемость и снижение строительных затрат по сравнению с мелкопузырчатыми. К числу недостатков следует отнести присущее всем среднепузырчатым аэраторам сравнительно невысокое использование воздуха[36].

К крупнопузырчатым аэраторам относится система «крупных пузырей», в которой аэраторами являются трубы диаметром 30-50 мм с открытыми концами, опущенные вертикально вниз на глубину 0,5 м от дна аэротенка. Эта система была впервые применена на станции Ашер в Париже. В такой системе аэрации используется кислород не только сжатого, но и в большей мере атмосферного воздуха, с которым иловая смесь усиленно контактирует за счет интенсивного обновления поверхности жидкости в аэротенке [38]. При этом расход воздуха возрастает незначительно и устраняются трудности, которые связаны с эксплуатацией аэротенков, оборудованных фильтросными пластинами и диффузорами [39]. Эта система, однако, распространения не получила, поскольку не обеспечивает надежное и интенсивное перемешивание иловой смеси при обычно применяемых глубинах аэротенков, не говоря уже о низкой эффективности использования подаваемого воздуха [38].

На эффективность работы пневматического аэратора оказывает влияние большое число факторов, главные из которых следующие: тип аэратора, число полос аэраторов, глубина размещения аэратора, ширина аэротенка, физические и химические характеристики сточной жидкости. При увеличении глубины погружения эффективность адсорбции кислорода увеличивается приблизительно линейно, глубина воды под аэратором при этом не оказывает влияния на поглощение кислорода. При одинаковом расходе воздуха широкополосное размещение аэраторов обеспечивает более высокий перенос кислорода, чем узкополосное. Вовлечение пузырьков воздуха возрастает с уменьшением ширины аэротенка, что приводит к заметному увеличению адсорбции кислорода. Поскольку при малом отношении В (ширины) к Н (глубине) растет стоимость аэротенков, а при больших падает эффективность аэраторов, желательно применять аэротенки, имеющие отношение В:Н как 1:2[15].

Один из основных резервов для снижения эксплуатационных расходов — экономия электроэнергии за счет уменьшения расхода воздуха на окисление органических загрязнений. Уменьшить расход можно, увеличиваяпроцент использования кислорода из одного и того же объема воздуха.

Стандарты рекомендуют следующие минимальные расчетные количества воздуха для систем пневматической аэрации: для традиционных и ступенчатых аэротенков, а также для контактной стабилизации – 95 м3 воздуха на 1 кг БПК; для модифицированных или высоконагружаемых аэротенков – 25-95 м3 воздуха на 1 кг БПК; для продолженной аэрации – 125 м3 на 1 кг БПК. Стандарты также рекомендуют проводить тщательное перемешивание содержимого аэротенков и все время поддерживать концентрацию растворенного кислорода не менее 2,0 мг/л. Для механических аэрационных систем так же, как и для систем диффузионной аэрации, оборудование должно обеспечивать перенос по меньшей мере 1 кг кислорода в смешанную жидкость на 1 кг БПК [34].

В настоящее время процент использования кислорода воздуха составляет:

для мелкопузырчатых аэраторов (фильтросные пластины, фильтросные керамические и полиэтиленовые пористые трубки и др.) не более 10-12%, расход электроэнергии 0,56-0,45 кВт∙ч на 1 кг О2; для среднепузырчатых аэраторов (перфорированные трубы с отверстиями 3-5мм) – 6-7%, расход электроэнергии 0,75-0,6 кВт∙ч на 1 кг 02; для крупнопузырчатых аэраторов (открытые трубки) – 3-4%, расход энергии 1,9-1,4 кВт∙ч на 1 кг О2[37].

Наиболее распространенной в нашей стране для очистки сточных вод является мелкопузырчатая пневматическая аэрация. При работе аэротенков с обычными нагрузками для городских станций аэрации применение этой системы позволяет иметь наименьшие расходы электроэнергии. Например, по сравнению со среднепузырчатой она экономичнее в 1,5-2 раза.

Для аэротенков полного окисления мелкопузырчатая аэрация уже не дает указанных преимуществ, так как определяющим является расход воздуха не на окисление органических загрязнений, как при очистке городских сточных вод, а на поддержание ила во взвешенном состоянии. Например, при глубине аэротенков 2,75 м минимальная интенсивность аэрации должна приниматься не менее 4 м3/(м2∙ч).

При применении среднепузырчатой аэрации расход воздуха, необходимый для окисления органических загрязнений, возрастает в 1,5-2 раза и становится практически равным расходу воздуха, необходимому для поддержания ила во взвешенном состоянии. Если учесть, что при среднепузырчатой аэрации получаем некоторую экономию за счет снижения сопротивления, то мелкопузырчатая аэрация уже не имеет преимуществ перед среднепузырчатой. В этом случае учитываются эксплуатационные преимущества среднепузырчатой аэрации, такие как меньшая засоряемость; простота монтажа, ремонта и обслуживания [26].

Системы механической аэрации иловых смесей известны давно, но широкое распространение они получили в 60 – 70-е годы 20-го столетия.

Механические аэраторы весьма разнообразны в конструктивном отношении, но принцип их работы одинаков: вовлечение воздуха непосредственно из атмосферы вращающимися частями аэратора (ротором) и перемешивание его со всем содержимым аэротенка [38]. При работе аэратора жидкость засасывается снизу, приводится во вращение и отбрасывается к периферии. В результате гидравлического прыжка захватывается и диспергируется атмосферный воздух. Основными показателями, характеризующими механические аэраторы, являются окислительная способность и удельные затраты [41].

Все механические аэраторы можно классифицировать следующим образом:

- по принципу действия – импеллерные (кавитационные) и поверхностные;

- по плоскости расположения оси вращения ротора — с горизонтальной и вертикальной осью вращения;

- по конструкции ротора – конические, дисковые, цилиндрические, колесные, турбинные и винтовые [10, 38].

Классификация механических аэраторов по расположению оси вращения ротора представлена на рисунке 1.4.

Наибольшее разнообразие видов имеют аэраторы с вертикальной осью вращения. Аэраторы с вертикальной осью вращения могут быть поверхностными и заглубленными в жидкость; по виду механизма аэрации они разделяются натурбинные, импеллерные и струйные. Аэраторы с горизонтальной осью вращения существуют поверхностные (роторные) и мешалочные [17]. Роторы механических аэраторов с вертикальной осью вращения представлены на рисунке 1.5 [15].

Аэротенк принцип работы - изображение 49 - изображение 48

Рисунок 1.4 – Классификация механических аэраторов по расположению

оси вращения ротора

.

Аэротенк принцип работы - изображение 50 - изображение 49

а – дисковый, применяемый в США; б – конусный типа «Симкар», применяемый в Англии; в – винтовой, применяемый в Венгрии.

Рисунок 1.5 – Роторы механических аэраторов

с вертикальной осью вращения

Наиболее широкое распространение получили аэраторы поверхностного типа, особенностью которых является незначительное погружение их в сточную воду и непосредственная связь ротора с атмосферным воздухом. Из поверхностных аэраторов, применяемых на практике, наиболее широко известны аэраторы типа «Симплекс»; «Симкар»; дисковые аэраторы, разработанные фирмами «Лурги» (ФРГ) и «Инфилко» (США); «Лайтнин»; щетки Кессенера и их модификации (цилиндрические, «Маммут», вальцовые и др.); аэратор типа «Вортэр» фирмы «Лурги» и др. [10, 14, 15, 38, 40].

В последнее время большое внимание уделяется различным механическим аэраторам (щеточным, на горизонтальном валу, дисковым и турбинным на вертикальной оси), позволяющим снизить расход электроэнергии. Исследованиями ВНИИ ВОДГЕО и МИСИ им. В.В. Куйбышева показано, что расход электроэнергии на снижение 1 кг БПКполн при использовании механических аэраторов на 20-50% меньше (0,45-0,55 кВт∙ч/кг), чем при применении пневматической аэрации, что объясняется лучшими условиями массопередачи. За счет механического измельчения хлопьев активного ила и увеличения общей поверхности контакта ила с воздухом обеспечивается большой доступ кислорода и увеличивается окислительная способность активного ила. Следует заметить, что измельчение хлопьев ила несколько ухудшает его седиментационную способность, что приводит к большему (на -5 %) выносу ила из вторичных отстойников. Этот недостаток можно компенсировать увеличением времени отстаивания воды в них. По данным кафедры канализации МИСИ им. В.В. Куйбышева (канд. техн. наук В.Н. Журов), зона обслуживания аэротенков одним дисковым аэратором составляет 5 диаметров аэратора, и поэтому такие аэраторы могут быть рекомендованы только для очистных сооружений небольшой мощности (до 50-60 тыс. м3/сут) [37]

Механические аэраторы обладают целым рядом преимуществ перед аэраторами пневматическими. Например, их установка не требует строительства и эксплуатации воздуходувных станций, воздухоподводящих коммуникаций, они просты в изготовления и эксплуатации, ремонт их провести гораздо легче, чем пневматических, поскольку, как правило, они устанавливаются над поверхностью жидкости или предусматриваются устройства для, их подъема на поверхность. Аэротенки с механической аэрацией требуют меньших (на 10-15%) затрат на нагнетание воздуха по сравнению с аэротенками с пневматической аэрацией. К недостаткам механических аэраторов нужно отнести то, что при значительных размерах сооружений для обеспечения необходимой производительности требуется большое количество аэраторов, что усложняет эксплуатацию. В соответствии с отечественной практикой проектирования количество аэраторов не должно превышать 12-16 рабочих единиц [14, 15].

Конструкции аэротенков с механической распространены в отечественной практике главным образом на станциях малой и средней производительности [40].

Смешанная (комбинированная, пневмомеханическая) система является комбинацией пневматического и механического видов и может быть весьма разнообразна. В настоящее время имеется множество конструкций аэраторов, основанных на этом виде аэрации, но принцип их действия один: механическое раздробление пузырьков воздуха, выходящих из отверстий относительно большого диаметра. В одних типах аэраторов жидкость аэрируется диспергированным воздухом, а перемешивается мешалкой; в других жидкость под напором рассекает воздушную струю из аэратора и таким образом аэрируется. Из всех видов аэраторов в настоящее время получил широкое распространение турбинный аэратор, в котором сжатый воздух подается в перфорированное кольцо, расположенное под турбиной лопастного типа, размельчающей выходящие из отверстий кольца пузырьки воздуха и перемешивающей образующуюся в зоне аэрации водовоздушную смесь со всем содержимым аэротенка[15].

Наибольшее распространение получили турбинные аэраторы фирм «Дорр-Оливер» и «Пермутит», института Механобр.

Турбинный аэратор фирмы «Дорр-Оливер» представляет собой одну, две турбины или более, установленные на вертикальном валу, который имеет привод через редуктор от двигателя. Одна турбина располагается у дна, а вторая – на глубине около 0,75 м от поверхности воды. Под нижней турбиной располагается перфорированное воздухораспределительное кольцо, в которое подается воздух от воздуходувок. Воздух выходит из кольца по периферии нижней турбины, бла­годаря действию которой он тонко диспергируется и хорошо перемешивается [38].

Существуют также струйные аэраторы, обеспечивающие диспергирование атмосферного воздуха путем эжектирования его напорной струей аэрируемой жидкости, которая подается к аэраторам предусмотренными для этих целей циркуляционными насосами. Применяют два типа струйных аэраторов – шахтный и эжекторный.

Шахтный аэратор представляет собой цилиндрическую или коническую трубу, расположенную над уровнем воды или заглубленную под ее уровень. Йиркулирующая рабочая жидкость подается в верхнюю часть трубы, переливается через водослив и направляется по отсекам трубы вниз, захватывая при этом воздух, диспергируя его и увлекая в аэрируемый резервуар.

Эжекторный аэратор представляет собой сравнительно короткое сопло (0,6-0,7 м) цилиндрической формы, внутри которого коаксиально введена труба, сообщающаяся с атмосферой. При подаче жидкости в суженное кольцевое пространство между соплом и воздушной трубой образуется разрежение и происходит всасывание воздуха, который вместе с рабочей струей поступает на поверхность жидкости аэрируемого резервуара. При падении струи в жидкость осуществляется дополнительная аэрация.

Жидкость, перемешанная с активным илом, подается в эжектор под давлением, приблизительно равным 0,15-0,2МПа (1,5-2,0 кгс/см2) и при расходе 0,5-0,6 л/с на каждый эжектор.

Устанавливая эжекционную систему аэрации, следует учитывать возможные затраты на техническое обслуживание и перерывы в работе. Главные и подводящие водо- и воздуховоды подвергаются коррозии, и их следует заменять приблизительно каждые десять лет. Преимуществом эжекторов является то, что данная система является гибкой в отношении использования кислорода или обогащенного кислородом газа во всей или в части этой системы [15].

Результаты исследований показали, что для снижения расхода электроэнергии на аэрацию необходимо иметь отверстия сопел эжекторов диаметром 20-35 мм, что затрудняет их использование на смеси активного ила и сточных вод [26].

По производительности и энергетическим показателям шахтные аэраторы превосходят эжекторные, но последние более компактны. Имеются и другие конструкции эрлифтных аэраторов.

Применяется эта система аэрации для сравнительно небольших очистных сооружений, так как радиус действия эжекторного аэратора невелик [41].

Ростовским инженерно-строительным институтом предложены аэраторы водоструйного типа, представляющие собой вертикальные колонны из труб диаметром более 50 мм и высотой более 3 м, верхняя часть которых оборудована приемной камерой. Нижний конец колонны заглубляется в слой аэрируемой жидкости. Сточные воды и возвратный активный ил подаются насосами в приемную камеру, откуда через сливные воронки поступают в колонну. В последней образуются вихревые воронки, центральную часть которых занимает воздушный жгут. Сюда вовлекается воздух из атмосферы, и водовоздушная смесь подается в аэротенк. Недостатком системы аэрации является повышенный расход электроэнергии при использовании серийно изготавливаемых в настоящее время насосов. Однако простота системы и надежность в эксплуатации делает ее конкурентоспособной с другими системами аэрации. Она может применяться в южных районах нашей страны и получила уже внедрение в Ростовской обл., Ставропольском и Краснодарском краях.

НИИ КВОВ совместно с Тбилисским сельскохозяйственным институтом и Тблисским коммунальным проектно-сметным бюро предложен струйный гидрокомпрессор, сочетающий эжектор и колонну для интенсификации растворения воздуха [26].

Стоимость сооружений биохимической очистки сточных вод в общей стоимости крупных очистных станций составляет 33-35%, а потребляемая электроэнергия – около 70% общего количества, поэтому условие экономичности аэрационной системы имеет одно из важнейших значений в проектировании очистных комплексов [17].

По энергетическим затратам наилучшие показатели имеют среднепузырчатая и механическая система аэрации. К ним приближаются системы аэрации струйным гидрокомпрессором, водоструйная и эжекционная. В работе Баженова В.И.«Комплексная рециркуляционная модель биохимических процессов аэробной биологической очистки» установлена следующая эффективность аэрации различными техническими средствами подачи воздуха, зависящих от вида используемых систем:

- пневматическая: мелкопузырчатая – 3,0-3,5 кгО2/кВт·ч; среднепузырчатая – 1,2-1,8 кгО2/кВт·ч; крупнопузырчатая – 1,2 кгО2/кВт·ч;

- механическая – 1,8-3,2 кгО2/кВт·ч;

- пневмомеханическая (комбинированная) – 2,0-2,8 кгО2/кВт·ч;

- струйная (гидравлическая) – 1,2-2,5 кгО2/кВт·ч.

Учитывая многообразие условий в нашей стране, каждая из систем может найти применение. Водоструйная система и система со струйным гидрокомпрессором целесообразны для применения в южных районах нашей страны, так как движение воды по вертикальным трубам при низких температурах воздуха вызовет ее охлаждение. Низконапорная система аэрации применима в средней и южной полосе нашей страны. Для установок в северных районах рекомендуется применять преимущественно среднепузырчатую пневматическую аэрацию[26].

Большое разнообразие применяемых в настоящее время аэраторов ставит перед проектировщиком задачу выбора не только системы аэрации, но и ее конструктивного оформления для каждого конкретного случая применения аэрационных сооружений для биологической очистки сточных вод. Выбор аэратора должен быть сделан на основе сравнения наиболее существенных показателей работы. К таким показателям следует отнести эффективность аэрации, оксилительную способность аэратора, стоимость системы аэрации, приходящуюся на единицу объема аэротенка в единицу времени или на единицу объема очищаемой жидкости, размер зоны, обслуживаемой одни аэратором, сложность осуществления ремонта или замены аэрационного оборудования, надежность и долговечность в работе, сложность ухода за системой в процессе эксплуатации и пр. Из технико-экономических показателей наиболее широко используются такие, как эффективность аэрации и окислительная способность аэратора (ОС), а из прочих – размер зоны, обслуживаемой аэратором, особенно для аэраторов локального действия, к которым относятся механические аэраторы[38].

Современное аэрационное оборудование аэротенков

В последние годы в Российской Федерации стали применяться пластмассовые пористые диффузоры как в виде отдельных аэрационных труб длиной 2 м, соединенных между собой при помощи соединительных муфт на резьбе, так и в виде тарельчатых аэраторов, монтируемых на воздуховоде через определенные расстояния на резьбовом соединении. Аэрационные трубы изготавливаются из обычных пластмассовых труб диаметром 120÷150мм с продольными прорезями для выхода воздуха, поверхность которых путем напыления полимерного материала покрывается пористым слоем, который и обеспечивает образование воздушных пузырьков диаметром 2-3 мм в процессе аэрации.

В тарельчатых аэраторах могут применяться диспергирующие воздух материалы из пористо-волокнистого полимера, перфорированной резины, нержавеющей стали с лазерной просечкой. Диаметр такого аэратора 200 мм с пропускной способностью 2-6 м3 воздуха в час [38].

К производителям аэраторов относятся ООО «БИОКСИ», FORTEX-AGS a.s. (Чехия), НПФ «Экотон», ЗАО «Креал», НПФ «ЭТЕК ЛТД», ГК «Экополимер», ООО «Полиатр».

Современные мелкопузырчатые аэрационные системы состоят:

- из источника сжатого воздуха;

- трубопроводной арматуры воздухораспределения;

- мелкопузырчатых аэрационных элементов;

- системы регулирования(управляемые электромагнитные или моторные краны).

Основой полимерных мелкопузырчатых аэрационных трубных элементов ООО «БИОКСИ» является несущая трубная конструкция с перфорированной мембраной из эластичного полимера. Способ лазерной перфорации мембраны обеспечивает постоянное образование мелких пузырей, предотвращает возвратное проникание жидкости при технологических или аварийных паузах и, следовательно, исключает ее загрязнение. На рисунке 1.6 представлен мембранный трубный аэратор в сборе, на рисунке 1.7 представлена перфорация мембраны аэратора.

Аэротенк принцип работы - фото 51 - изображение 50

Рисунок 1.6 – Мембранный аэратор в сборе

Аэротенк принцип работы - изображение 52 - изображение 51

Рисунок 1.7 – Перфорация мембраны аэратора под микроскопом

Материал мембраны эластичен и стоек к гидролизу и влиянию микроорганизмов. Составной частью элементов являются якорные крепежные элементы и подводящие воздухопроводы.Конструкция и используемые материалы (пластмассы, нержавеющие материалы) обеспечивают очень большую долговечность элементов, более 15 лет. Монтажная схема трубчатого аэратора представлена на рисунке 1.8.

Аэротенк принцип работы - фото 53 - изображение 52

L - длина элементов; 1 - заглушка аэрационного элемента; 2 - стопорное кольцо; 3 - аэрационная мембрана; 4 - промежуточная соединительная муфта; 5 - днище бассейна; 6 - опора крепления; 7 - разъемное резьбовое соединение; 8 - присоединительный трубопровод

Рисунок 1.8 – Монтажная схема трубчатого аэратора

К вариантам присоединения трубных аэраторов к днищу бассейна относятся:

- неподвижно присоединенные к днищу при помощи пластиковых зажимов (стандартное исполнение);

- установленные на дне бассейна с встроенными утяжелителями (сборка и разборка в процессе эксплуатации);

- поплавковое исполнение, самый быстрый способ монтажа и ремонта.

На рисунке 1.9 представлены варианты присоединения трубных аэраторов к днищу бассейна.

Аэротенк принцип работы - фотография 54 - изображение 53

Рисунок 1.9 – Варианты присоединения трубных аэраторов к днищу бассейна

Основные технические характеристики трубных аэраторов ООО «БИОКСИ» представлены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Основные технические характеристики трубных аэраторов ООО «БИОКСИ»

№ п/п Характеристика Значение
1 Максимальный расход воздуха на единицу длины аэрационного элемента в час, м3/м∙ч 10
2 рекомендуемый расход воздуха на единицу длины аэрационного элемента в час, м3/м∙ч 2 – 5
3 степень растворения кислорода при стандартных условиях, кг O2/кВ∙ч 3 – 5
4 процент использования кислорода при стандартных условиях на метр погружения элемента (Ea), %/м 5 – 6
5 потеря давления на аэрационном элементе, кПа 3 – 5
6 наружный диаметр аэрационного элемента, мм 65
7 максимальная длина аэрационного элемента, м 50
8 высота оси аэрационного элемента над дном бассейна (стандартное исполнение), мм 60

Возможности размещения аэрационных элементов в бассейнах представлено на рисунке 1.10.

Аэротенк принцип работы - фото 55 - изображение 54

Аэротенк принцип работы - изображение 56 - изображение 55

Аэротенк принцип работы - фотография 57 - изображение 56

Аэротенк принцип работы - фото 58 - изображение 57

Аэротенк принцип работы - фотография 59 - изображение 58

Аэротенк принцип работы - фотография 60 - изображение 59

Аэротенк принцип работы - фото 61 - изображение 60

Аэротенк принцип работы - фотография 62 - изображение 61

Рисунок 1.10 – Возможности размещения аэрационных элементов в бассейнах

Преимущества мелкопузырчатых аэрационных систем ООО «БИОКСИ»:

- Простая и надежная конструкция, легкая и быстрая сборка на месте применения – экономия капиталовложений.

- Высокая эластичность и долговечность аэрационных мембран в агрессивных средах, где происходит деградация даже специальных резин.

- Лазерная перфорация мембран обеспечивает постоянное образование смеси мелких пузырей с небольшим количеством средних.

- Надежное закрытие пор при снятии давления воздуха в паузах аэрации предотвращает загрязнение и обрастание мембраны.

- Возможность сборки, перемещения и дальнейшее дополнение элементов по конкретным потребностям технологии.

- Возможность достижения различной интенсивности растворения кислорода в отдельных зонах активационных бассейнов.

- Придонное размещение элементов обеспечивает необходимое движение жидкости в бассейнах [42].

Мелкопузырчатые аэрационные элементы FORTEX (FORTEX-AGS a.s.) производятся трех основных типов:

- дисковый (АМЕ - 260)

- пластинчатый (АМЕ -D)

- трубчатый (АМЕ - Т 750 и АМЕ - Т 370)

В случае средне пузырчатой аэрации применяются среднепузырчатые аэраторы АМЕ-Р или АМЕ - 260S.

Мелкопузырчатые аэраторы FORTEX снабжены резиновой мембраной, которая изготовлена из ЕПДМ - каучука. При определенном давлении воздуха мембрана выпучивается таким образом, что в ней раскрываются отверстия, и начинает проходить воздух в форме мелких пузырьков. Над входным отверстием воздуха мембрана не имеет перфорации и служит в качестве обратного клапана для перекрытия впускного отверстия при прекращении подачи воздуха, чем препятствует проникновению воды в воздуховод. Контрольный клапан впуска воздуха обеспечивает одинаковое сопротивление и распределение воздуха по элементам также в случае длинных воздухораспределителей, препятствует местному падению давления и поддерживает систему в работоспособном состоянии даже в случае механического повреждения. Для закрепления элементов на магистральной аэрационной линии применяются разъемные крепления. Преимуществом элементов являются высокие окислительная мощность и использование кислорода, экономичность, низкие потери давления, простая конструкция элемента, возможность простой и быстрой замены мембраны или целого элемента, высокая устойчивость к засорению.

Мелкопузырчатый аэрационный дисковый элемент АМЕ - 260 с эластичной мембраной состоит из резиновой перфорированной мембраны, прикрепленной к несущей тарелке металлическим зажимным кольцом. Несущая тарелка крепится к воздуховоду ввинчиванием в футорку с внутренней резьбой. Дисковый элемент применяется чаще всего для цельноплоскостных систем распределения.

Мелкопузырчатый аэрационный пластинчатый элемент АМЕ - D состоит из несущей плиты, эластичной перфорированной мембраны и устройства её крепления к несущей плите. Пластинчатые элементы являются самыми выгодными при применении для высоко нагруженных активационных систем, экстремальной плотности аэрационных элементов и в съемных (извлекаемых) решетках. Элемент крепится к воздуховоду ввинчиванием в футорку с помощью вставки с наружной резьбой 3/4".

Мелкопузырчатые трубчатые аэрационные элементы АМЕ - Т 750, АМЕ - Т 370 состоят из резиновой перфорированной мембраны, прикрепленной к несущей трубке диаметром 63 мм. На обоих концах мембрана закреплена зажимными лентами. Трубчатый элемент снабжен отверстием подвода воздуха и у него существенно упрощен способ крепления к аэрационной линии. Трубчатые аэрационные элементы применяются в случаях высокой и экстремальной плотности размещения аэрационных элементов, при специфических формах отстойников и на съемных (извлекаемых) аэрационных решетках.

Среднепузырчатый элемент АМЕ - 260S предназначен для перемешивания смесей в бассейнах, аэрации вод в резервуарах аэробной стабилизации ила, перемешивания аккумуляционных бассейнов и усреднителей.

Средне пузырчатый аэрационный элемент AME - Р диаметром 80 мм состоит из перфорированной мембраны, которая изготовлена из ЕПДМ - каучука. Мембрана закреплена на несущей тарелке. Зажимного кольца элемент не имеет. Несущая тарелка прикрепляется к воздуховоду ввинчиванием в футорку с внутренней резьбой. Футорка является чаще всего пластиковым патроном диаметром 63 или 90 мм. Середина мембраны не имеет перфорации и служит в качестве обратного клапана для перекрытия впускного отверстия при прекращении подачи воздуха. Распределительный трубопровод исполнен из пластика или нержавеющей стали.

Общий вид аэрационных элементов FORTEX представлен на рисунке 1.11.

Аэротенк принцип работы - фото 63 - изображение 62

Рисунок 1.11 – Общий вид аэрационных элементов FORTEX

Технические характеристики аэраторов FORTEX представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 – Технические характеристики аэраторов FORTEX

Характеристика

Тип аэратора AME

260 D T 750 T 370 260-S P
Размеры, мм Ø280 762х182 800, Ø68 400, Ø68 Ø280 Ø80
Вес, кг 0,8 1,9 1,3 0,9 0,8 0,05
Потеря давления, кПа 1,8-3,7 2,4-4,5 4,0-5,6 4,0-5,6 1,0-2,0 1,2-4,0
Расход воздуха на элемент, м3/ч 1,0-6,0 3,0-18,0 2,0-9,0 1,0-5,0 4,0-8,0 2,0-15,0
Рекомендуемый расход воздуха, м3/ч 3,5-4,0 7,0-10,0 5,0-6,0 2,5-3,5 5,0-7,0 4,0-10,0
Использование кислорода (Ea), %/м 3,8-8,0 4,0-7,0 3,5-8,0 3,5-8,0 2,5-4,5 1,7-2,2
Плотность элементов, шт/м2 0,5-4,5 0,2-5,0 0,5-4,5 0,8-7,0 0,5-4,5 0,5-4,5

Преимущества аэрационной системы FORTEX:

- высокая окислительная способность;

- низкая потеря давления;

- простой и быстрый монтаж, долгий срок службы;

- мембраны устойчивы к заростанию;

- экономия энергии;

- возможность перерывов в подаче воздуха;

- минимальные требования к обслуживанию и сервису;

- возможность простой и быстрой замены элементов или мембран;

- применение в аэротенках любой формы;

- всестороннее применение для фекальных и промышленных сточных вод благодаря разнообразию предлагаемых элементов и решёток [43].

Мелкопузырчатые аэрационные элементы «ПОЛИАТР» состоят из полимерной пленочной мембраны, двух полимерных заглушек, несущей полимерной трубной конструкционной трубы, и при необходимости, опорных элементов крепления. Одна из заглушек имеет трубный подвод для подачи воздуха от системы воздухораспределения. Элемент аэрации «ПОЛИАТР» не содержит ни одного элемента, подверженного действию коррозии. Это полностью полимерная конструкция, с использованием самых прочных полимерных материалов. Конструкция аэратора «ПОЛИАТР» представлена на рисунке 1.12.

Аэротенк принцип работы - изображение 64 - изображение 63

Рисунок 1.12 – Конструкция аэратора «ПОЛИАТР»

Мелкопузырчатые аэрационные системы «ПОЛИАТР» применяются для управляемого насыщения кислородом сточных вод в аэротенках любых конструкций и любых геометрических форм, в целях обеспечения оптимальных условий организации аэробных биохимических процессов очистки. Высокотехнологичный способ микроперфорации мембраны аэратора обеспечивает образование мелких пузырей, предотвращает возвратное проникание жидкости при технологических или аварийных паузах подачи воздуха и, следовательно, исключает ее загрязнение. При подаче воздуха пленка раздувается (компенсируя при этом неизбежный резкий скачок давления) и лишь затем одновременно и плавно раскрывает все микропоры. Происходит процесс постоянного самоочищения элемента аэрации, в том числе и от внешнихбиообрастаний. Технология регенерации позволяет легко производить периодическую регенерацию элементов аэрации. Для этого не требуется опорожнения аэротенка, необходимо только увеличить расход до 8-10 м3 воздуха в час на метр элемента аэрации, в течение 30-ти минут, с 5-ти минутными паузами через 10минут.

Материал мембраны эластичен и химически высокостоек к гидролизу и влиянию микроорганизмов. Необходимость применения элементов «ПОЛИАТР» в составе систем аэрации для очистки промышленных стоков, обуславливается максимальной по сравнению с аналогами химической стойкостью полимерной мембраны в тех условиях, где даже химически стойкая резина деградирует.

Длина такого элемента аэрации может варьироваться в широких пределах, исходя из конструкции аэротенка очистного сооружения, и может достигать в длину до 50-ти метров без потери равномерности аэрации. Для раскрытия микропор мембраны требуется давление не более 5КПа, максимальное рабочее давление - не более 100КПа. Расход воздуха на метр аэрационной мембраны составляет от 1 до 10 м3/ч, оптимально от 2 до 5м3/ч, когда растворимость кислорода на каждый метр погружения доходит до шести процентов, при достижении эффекта интенсивного перемешивания. Каждый элемент аэрации эффективно перемешивает зону в 60 см шириной [44].

Трубчатые аэрационные системы «ПОЛИПОР» производителя НПФ «ЭТЕК ЛТД» состоит из полимерного перфорированного трубчатого каркаса, с резьбовыми концевиками, имеющими сопрягаемые внутренюю и наружную резьбы. На поверхность каркаса, путем пневмоэкструзии нанесены два слоя полимерного покрытия.Первый слой (крупнопористый) предназначен для равномерного распределения воздуха по длине модуля.Второй слой (мелкопористый) - для диспергирования воздуха. Такое сочетание слоев обеспечивает мелкопузырчатое диспергирование воздуха в жидкости.

Аэраторы «ПОЛИПОР» устойчивы к гидро- и аэродинамическим ударам, обладают химической и коррозионной стойкостью, удобны и простыв монтаже, а также замене элементов системы.

Технические характеристики трубчатых аэраторов«ПОЛИПОР»:

- наружный диаметр, мм – 80/130/180±3;

- внутренний диаметр, мм – 56/98/140±3;

- длина, мм– 500...2000±5;

- вес одного аэратора длиной 1м, кг – 1,36/3,25/6,01±10%;

- потери напора в аэраторе при расходе воздуха от 15 до 50 м³/ч, мм.вод.ст– 80...200;

- оптимальная пропускная способность, м3/(ч∙м) – 5-15/15-25/25-40

- размер образующихся пузырьков, мм– 2-2,5[45].

Расчет аэротенков

В виду отсутствия залповых поступлений токсичных органических веществ к расчету принимаем аэротенки-вытеснители, работающие на полную биологическую очистку.

К расчету принимаем аэротенк-вытеснитель без регенератора

Расчет ведется в следующей последовательности [11]:

1. Исходя из опыта эксплуатации аналогичных сооружений задаемся иловым индексом I = 100 см3/г и дозой илаа = 3 г/л;

2.Определяем степень рециркуляции активного ила

Аэротенк принцип работы - изображение 65 - изображение 64

 ,                                                         (8.14)

где: а- доза ила, г/л;

I – иловый индекс, см3/г.

Рассчитываем БПКполн (Lmix) сточной воды, поступающей в аэротенк- вытеснитель с учетом разбавления циркуляционным активным илом:

Аэротенк принцип работы - фото 66 - изображение 65

 ,                                       (8.15)        

где: Len – БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании) мг/л;

Lex – БПКполн очищенной воды, мг/л.

3. Определяем период аэрации:

Аэротенк принцип работы - фотография 67 - изображение 66

(8.16)

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, 0,07 [1, табл. 40];

a – доза ила г/л;

pmax – максимальная скорость окисления, 85 мг БПК/ (г ч) [1, табл. 40];

Co – концентрация растворенного кислорода, 2 мг/л;

s – зольность ила, 0,3[1, табл. 40];

Ko– константа, характеризующая влияние кислорода, 0,625 [1, табл. 40];

Kl – константа, характеризующая свойства органических загрязняющих веществ, 33мг БПК/л [1, табл. 40];

Kp – коэффициент учитывающий влияние продольного перемешиванияKp = 1,5 при биологической очистке до Lex = 15 мг/л

4. Рассчитываем нагрузку на активный ил (qi):

Аэротенк принцип работы - фотография 68 - изображение 67

,                                         (8.17)

5. По [1, табл. 41] дляqiуточняем иловый индекс равенI см3/г.

Определяем степень рециркуляции:

Аэротенк принцип работы - изображение 69 - изображение 68

,                                                         (8.18)

ЕслиR>R1 произведенный расчет в коррективах не нуждается.

6. Определяем объем аэротенка:

Wat= tat ∙ (1+ R) ∙ qw,                                               (8.19)

где: qw – максимальный часовой расход сточных вод, м3/ч

7. Принимаем количество аэротенковN, тогда объем одного аэротенка равен

Аэротенк принцип работы - фото 70 - изображение 69

,                                                                      (8.20)

8. Определяем длину аэротенка, принимая аэротенк с параметрами [11]:

n – количество коридоров

Н – рабочая глубина

В – ширина коридора

Аэротенк принцип работы - фотография 71 - изображение 70

,                                                       (8.21)

9. Рабочий объем аэротенка

W= BnHL, м3,                                                        (8.22)

10 .Определяем прирост активного ила:

Аэротенк принцип работы - фотография 72 - изображение 71

,                           (8.23)

11. Рассчитываем удельный расход воздуха:

Аэротенк принцип работы - изображение 73 - изображение 72

,                (8.24)

где: q0– удельный расход кислорода воздуха, 1,1мг на 1 мг снятой БПКполн, принимаемый при очистке до БПКполн = 15 – 20 мг/г [1];

K1 – коэффициент, учитывающий тип аэратора, принимается в зависимости от отношения площадей аэрируемой зоны и аэротенка

faz/fat = b/B,

где b – ширина зоны аэрации в коридоре аэротенка, равна 0,9 м (принимаем в качестве аэраторов керамические фильтросные пластины 0,3 ∙0,3м при числе рядов фильтросных пластин в коридоре -3), тогда faz/fat = 0,9/4,5 = 0,2 по

[1, табл. 42] находим, что K1 = 1,68;

K2 – коэффициент, зависящий от глубины погружения аэраторов ha

[1, табл. 43];

– коэффициент, учитывающий температуру сточных вод,

 = 1 + 0,02(Тw – 20),                                                   (8.25)

где: Тw – среднемесячная температура воды за летний период180С;

= 1 + 0,02(18 – 20) = 0,96;                                       (8.26)

K3 – коэффициент качества воды, K3 = 0,68;

Са – растворимость кислорода воздуха в воде, мг/л

Аэротенк принцип работы - фотография 74 - изображение 73

,                                                 (8.27)

где: СТ – растворимость кислорода в воде в зависимости от температуры и атмосферного давления, принимается по справочным данным(СТ = 9,4 мг/л при Тw = 18 0С) [11]

Со – средняя концентрация кислорода в аэротенке, 2 мг/л

12. Определяем интенсивность аэрации I, м3/(м2ч)

Аэротенк принцип работы - фотография 75 - изображение 74

,                                                          (8.28)

где: Hat – рабочая глубина аэротенка м;

tat– период аэрации, ч.

Необходимо обеспечение условия Imin<I<Imax[1,табл. 42, табл. 43].

Общий расход воздуха:

Qвозд = qairqw ,м3/ч                                         (8.29)

Конструкция аэротенков

Аэротенк принцип работы - фотография 76 - изображение 75

123456

В отечественной практике получили распространение аэротенки с пневматической аэрацией, которые представляют собой длинные железобетонные резервуары, состоящие из нескольких секций. Число секций зависит от количества поступающей на очистную станцию сточной воды. Каждая секция разделена на коридоры продольными перегородками, не доходящими с одной стороны до поперечной стены резервуара. По этим коридорам последовательно из одного в другой проходит сточная вода. Поперечное сечение коридора аэротенков бывает прямоугольным или квадратным. Отношение ширины коридора к рабочей глубине принимается от 1 : 1 до 1 : 2.

Необходимый для нормальной работы аэротенков воздух подается компрессорами или воздуходувками под соответствующим давлением по воздуховодам. Различают мелкопузырчатую, среднепузырчатую и крупнопузырчатую аэрацию. При мелкопузырчатой аэрации крупность пузырьков воздуха составляет 1—4 мм, при сред-непузырчатой—5—10 мм, при крупнопузырчатой — более 10 мм. К мелкопузырчатым относятся керамические, тканевые и пластиковые аэраторы, а также аэраторы форсуночного и ударного типов, к среднепузырчатым — перфорированные трубы, щелевые аэраторы и др.; к крупнопузырчатым — открытые снизу вертикальные трубы, а также сопла.

Аэротенк принцип работы - фото 77 - изображение 76

Рис. 2. Распределение воздуха в аэротенке перфорированными трубами (а) и фильтросными пластинами (б) 1 — воздуховоды; 2, 4 — стояки; 3— перфорированная труба; 5 — воздушный канал; 6 — фильтросные пластины

На рис. 2 показано распределение воздуха перфорированными трубами и фильтросными пластинами. Обычно воздух в перфорированные трубы или под фильтросные пластины поступает из стояков, которые отходят от основного магистрального воздуховода, располагаемого на продольной стенке аэротенка. Перфорированные трубы помещают с одной стороны аэротенка для обеспечения циркуляции потока в поперечном сечении. Отверстия в них диаметром 2—2,5 мм расположены на расстоянии 10—15 см друг от друга.

Более целесообразно применять фильтросные пластины, так как в этом случае поступающий воздух распыляется на мелкие пузырьки, что повышает равномерность распределения и коэффициент использования воздуха. Фильтросы располагают в один или несколько рядов обычно с одной длинной стороны коридора аэротенка. Их заделывают или в общий подфильтросный канал, устраиваемый в днище аэротенка, или в специальные съемные ящики. Практика эксплуатации действующих станций показывает, что фильтросы лучше заделывать в общий фильтросный канал, разделенный перегородками на отдельные секции.

Подавать воздух нужно по стоякам, обслуживающим подфильтросный канал. Один стояк может обслужить 20—40 м длины подфильтросного канала. Фильтросные пластины с течением времени загрязняются частицами пыли, волокнистыми веществами, ржавчиной, окалиной; поры могут зарастать бактериальной пленкой. В связи с этим увеличивается сопротивление проходу воздуха через фильтросные пластины и повышается необходимая мощность воздуходувок. Фильтросные пластины можно регенерировать. Регенерируют их обычно на месте, не снимая с канала. Правилами технической эксплуатации канализации фильтросные пластины рекомендуется очищать металлическими щетками, промывая их 30%-ным раствором соляной кислоты. Эти методы очистки несколько восстанавливают проницаемость пластин, но на короткий срок, поэтому в среднем через семь лет фильтросные пластины полностью заменяют.

В ряде стран в конструкциях аэраторов используют пористые пластики и синтетические ткани. По конструкции тканевые аэраторы бывают рамные, тарельчатые и решетчатые. Достоинством тканевых аэраторов по сравнению с керамическими диффузорами является возможность их полной регенерации при промывке.

Представляет интерес схема подачи воздуха «по системе крупных пузырей», осуществленная на станции Ашер (Франция). Воздух подают через трубы, опущенные вниз и открытые снизу. В воду поступают крупные пузыри воздуха. При этой схеме используется кислород не только сжатого, но и атмосферного воздуха за счет бурного перемешивания. При этом расход воздуха возрастает незначительно и устраняются трудности, которые связаны с эксплуатацией аэротенков, оборудованных фильтросными пластинами и диффузорами.

Аэротенки-смесители широко применяют для очистки высококонцентрированных (БПКполн до 1000 мг/л) сточных вод и городских сточных вод со значительной примесью промышленных сточных вод. В них обеспечиваются рассредоточенная подача воды и активного ила и рассредоточенный отвод иловой смеси, благодаря чему происходит моментальное перемешивание сточных вод и активного ила, поддерживаются постоянными состав иловой смеси и скорость процесса окисления в аэротенке. При двухступенчатой схеме работы аэротенков при очистке высококонцентрированных сточных вод в качестве первой ступени применяют аэротенки-смесители, а на второй ступени — аэротенки-вытеснители. Союзводо-каналпроект разработал серию типовых проектов аэро-тенков-смесителей различной пропускной способности.

В аэротенки-вытеснители в отличие от аэротенков-смесителей и аэротенков промежуточного типа сточная вода поступает в коридор аэротенка с торца и перемещается медленно к торцу противоположной стороны. Для активного перемешивания вновь поступившей сточной воды с содержимым аэротенка подается воздух. При незначительных колебаниях расхода сточных вод и отсутствии в них токсичных веществ предпочтительнее применять аэротенки-вытеснители вместо аэротенков-смесите-лей, так как они проще в эксплуатации и имеют меньший объем. Типовые проекты аэротенков-вытеснителей разработаны ЦНИИЭП инженерного оборудования.

Существуют конструкции аэротенков с механической и низконапорной аэрацией. Эти системы распространены в отечественной практике главным образом на станциях малой и средней производительности.

Конструкции механических аэраторов, устанавливаемых в аэротенках, весьма различны. Принцип их работы заключается в том, что вместе с механическим перемешиванием содержимого в аэротенке в воду засасывается воздух.

Механические аэраторы можно классифицировать следующим образом: 1) по принципу действия — импеллерные (кавитаци-онные и поверхностные); 2) по плоскости расположения оси вращения ротора— с горизонтальной и вертикальной осью вращения; 3) по конструкции ротора — конические, дисковые, цилиндрические, колесные, турбинные и винтовые.

Наиболее широкое распространение получили аэраторы поверхностного типа, особенностью которых является незначительное погружение их в сточную воду и непосредственная связь ротора с атмосферным воздухом. К ним относятся аэраторы типа «Симплекс», щетки Кессенера, дисковые и др.

Поверхностный турбинный аэратор (рис. 3, а) состоит из собственно аэратора (центробежного ротора), электродвигателя и редуктора. При вращении ротора лопасти отбрасывают воду к периферии, создается гидравлический прыжок и происходит интенсивный перенос кислорода воздуха в воду. Снизу к ротору подсасывается жидкость, в результате чего интенсивно насыщается кислородом весь объем аэротенка.

В пневмомеханических аэраторах (рис. 3,6) осуществляется принудительная подача воздуха. Сжатый воздух, подаваемый под крыльчатку, дробится и перемешивается во всем объеме аэротенка.

Представляет интерес конструкция механического аэратора дискового типа со стабилизатором, особенно когда аэротенк совмещен со вторичным отстойником в одном блоке. Аэратор развивает как гидродинамический напор, обеспечивающий перемешивание воды в аэротен-ке, так и гидростатический, обусловливающий образование воронки и доступ воздуха в межлопастное пространство аэратора. Гидростатический напор, развиваемый аэратором, может быть использован и для возврата активного ила из вторичного отстойника. Возврат ила осуществляется за счет разности уровней воды в межлопастном пространстве аэратора и вторичном отстойнике.

Четырехкоридорный аэротенк может работать с отдельной регенерацией ила и без нее. Если аэротенк работает без отдельной регенерации, то сточная вода из первичных отстойников поступает в распределительный канал 1 перед аэротенками, затем при открытом шибере на водосливе 2 проходит через аэротенк и по каналу 5 — в распределительный канал 8 за аэротенками, после чего подается через водослив или затопленное отверстие 10 в коридор /. Возвратный ил из вторичных отстойников подается в коридор I по трубопроводу. Иловая смесь, пройдя последовательно коридоры 1, II, III и IV, дюкером отводится во вторичные отстойники.

Если аэротенк работает с 25%-ной регенерацией ила, то сточная вода из канала I через водослив (или затопленное отверстие) 2 подается в начало коридора II. Возвратный ил по трубопроводу подается в коридор I. В этом случае коридор I называется регенератором, а коридоры — II—IV — собственно аэротенком.

Если регенерация ила 25%-ная, то для нее отводится 25% расчетного объема аэротенков (коридор I); при 50%-ной регенерации — 50 % расчетного объема аэротенков (коридоры I и II), при 75%-ной регенерации — 75% расчетного объема аэротенков (коридоры I—III). При 50 -ной регенерации ила сточная вода подается в начало коридора III через водослив 7, а иловая смесь отводится в конце коридора IV дюкером. При 75-ной регенерации ила сточная вода подается в коридор IV через водослив 3. Под регенерацию ила отводятся коридоры I—III.

Аэротенк принцип работы - изображение 78 - изображение 77

Рис. 4. Аэратор механический поверхностный типа МП (а) и пневмомеханический типа ГШ (б) 1 — плита; 2 — редуктор; 3 — муфта; 4 — вал; 5 — турбина; 6 — воздухораспределитель; 7, 8—роторы с двумя рядами лопаток; 9 — приводной электродвигатель

Аэротенк принцип работы - изображение 79 - изображение 78

Рис. 5. Схема использования механического аэратора дискового типа со стабилизатором потока для подачи ила из отстойника 1 — аэратор; 2 — зона отстаивания; 3 — трубопровод возвратЕЮго активного ила; 4 — стабилизатор потока

Рис. 6. Четырехкоридорчый аэротенк 1 — распределительный канал перед аэротенками; 2, 3, 7, 10 — водосливы; 4— шибер на канале; б — средний канал; 6 — дюкер; 8 — распределительный канал за аэротенками; 9— трубопровод возвратного активного ила

Рис. 7. Схема аэроакселатора 1 — подача сточной жидкости; 2 — зона аэрации; 3 — циркуляционная зона; 4 — слой взвешенного осадка; 5 — трубопровод избыточного активного ила; 6 — зона отстаивания; 7 — воздухоотделитель; 8 — переливные окна; 9 — механический турбоаэратор; 10 — трубопроводы пеногашения; 11 — разделительная перегородка (перфузор); 12 — водосборный лоток; 13 — трубопровод очищенной воды; 14 — перегородка воздухоотделителя; 15— юбка иерфузо-ра; 16 — дырчатый воздуховод для взмучивания осадка; 17 — дырчатый воздуховод для подсоса ила; 18 — струенаправляющий козырек; 19 — фильтросные пластины; 20 — придонная щель

Аэроакселатор, разработанный НИКТИГХ, является разновидностью аэротенка-отстойника. Сточные воды поступают в нижнюю часть зоны аэрации. Подаваемый в эту зону воздух создает в ней циркуляцию и вызывает подсос иловой смеси из отстойника. Из зоны аэрации иловая смесь через воздухоотделитель поступает в отстойник. Выпавший ил через щель возвращается в зону аэрации, а сточные воды проходят через слой взвешенного осадка, поступающего в отстойную зону, а далее в сборный кольцевой лоток.

Рис. 8. Аэротенк с неравномерно рассредоточенным впуском сточной воды 1 — подающий трубопровод; 2 — верхний канал осветленной воды; 3 — распределительный лоток осветленной воды; 4 — перепускные отверстия между коридорами; 5 — щитовые затворы с регулируемым водосливом; 6 — воздуховод; 7 — пористые керамические трубы; 8 — водослив для выпуска иловой смеси; в — отеодящий лоток очищенной воды; 10 — подача активного ила в аэротенк

Прогивоточный аэротенк (рис. 10) состоит из трех зон: аэрации, эрлифтной циркуляции и отстаивания. В нижней части зоны аэрации расположены мелкопористые пневматические аэраторы. Струенаправляющие лопатки с винтовыми креплениями обеспечивают равномерное распределение сточной воды по ширине зоны аэрации.

Зона эрлифтной циркуляции отделена от зоны аэрации полупогруженной перегородкой и имеет решетку из дырчатых труб. В центральной части зоны аэрации расположена зона отстаивания и отделена от нее перегородками с циркуляционными щелями и впускными окнами с козырьками.

Сточная вода подается в верхнюю часть зоны аэрации, где создается нисходящее движение ее вследствие циркуляции между зоной эрлифтной аэрации, создаваемой эрлифтом. Нисходящее движение воды и восходящее движение воздуха создают противоток, вследствие чего обеспечивается длительный контакт иловой смеси с пузырьками воздуха.

Иловая смесь через впускные окна непрерывно поступает в отстойную зону, где она разделяется. Часть иловой смеси через щели возвращается в зону аэрации, другая часть смеси поднимается вместе с водой и образует взвешенный фильтр. Граница раздела осветленной воды и взвешенного ила обеспечивается непрерывным отсосом ила эрлифтами через воронки. Осветленная вода через зубчатые водосливы собирается водосбросным лотком.

Для очистки сточных вод применяют аэроокислители (рис. 11), в которых совмещены аэротенк, оборудованный механическими аэраторами, и вторичный отстой-кик. Аэротенк работает в режиме длительной аэрации, при которой происходят минерализация активного ила и нитрификация сточных вод. Неотстоенные сточные воды подаются по периферийному лотку в аэрационную секцию, где они смешиваются в спиралеобразном движении с иловой смесью, которая приводится в движение и аэрируется турбинными аэраторами. Из аэрационной секции иловая смесь через щелевые отверстия попадает в отстойник с периферийной подачей сточных вод. Осветленная вода собирается центральной чашей и отводится. Ил по иловой трубе удаляется в насосную станцию, откуда циркуляционный активный ил возвращается в аэра-ционную секцию, а избыточный — на обезвоживание.

Известны конструкции аэротенков с пластмассовой загрузкой — биотенки, в которых процесс биологической очистки протекает как с использованием свободно плавающего активного ила, так и пленки, наращиваемой на загрузочном материале. Загрузка имеет вид кассет или блоков из жестких пластмассовых или гибких рулонных материалов. Биотенки рекомендуется применять для очистки высококонцентрированных сточных вод.

На рис. 12 показана конструкция биотенка, разработанная кафедрой канализации ЛИСИ совместно с Ленводоканалпроектом. Биотенк выполнен на базе аэротенка коридорного типа с низконапорной аэрацией. Перпендикулярно продольным стенкам аэротенка установлены кассеты, на которые натянута перфорированная ви-нипластовая пленка. Часть кассет установлена над аэраторами.

В отечественной практике наибольшее распространение получили аэротенки с пневматической аэрацией.

Однокоридорные аэротенки обычно применяют на очистных станциях небольшой пропускной способности при работе по схеме без регенераторов, когда отстоен-ная вода и возвратный активный ил подаются в верховую часть коридора. Распределительный канал отстоен-ной воды расположен с верховой стороны коридора, а распределительный канал иловой смеси — с низовой стороны. Двухкоридорные аэротенки целесообразно применять при регенерации активного ила, когда объем регенератора составляет 50 % общего объема сооружений, а также при небольших и средних пропускных способностях станции аэрации. Трехкоридорные аэротенки более приемлемы для работы без регенерации ила.

Наиболее гибкими, допускающими любую схему работы, являются четырехкоридорные аэротенки. Такие аэротенки построены на Курьяновской и Люберецкой станциях аэрации (Москва).

На рис. 13 показан типовой четырехкоридорный аэротенк, разработанный ЦНИИЭП инженерного оборудования. Длина коридора 84 м. Коридоры аэротенка могут быть шириной 4, 5, 6 и 9 м. При ширине коридора 4 и 5 м рабочая глубина аэротенка составляет 3,2 и 4,4 м, а при ширине 6 и 9 м — 4,4 и 5 м. Такой аэротенк работает по принципу аэротенка-вытеснителя.

Рис. 13. Конструкция коридорного биотенка с низконапорной аэрацией 1 — подача сточных вод; 2 — подача воздуха; 3 — основная загрузка; 4 — загрузка над аэратором; 5 — аэратор; 6 — направляющие; 7 — скоба

Рис. 14. Типовой четырехкоридорный аэротенк, разработанный ЦНИИЭП инженерного оборудования 1 — распределительный лоток; 2 — трубопровод опорожнения аэротенков и вторичных отстойников; 3 — камера задвижек опорожнения; 4 — лоток активного ила; 5 — регенераторы; 6 — аэротенки; 7 — щитовые затворы

Аэротенк может работать с 25%-ной регенерацией ила, когда сточная вода подается в начало коридора II из верхнего канала осветленной воды, а регенератором служит коридор I, куда подается циркулирующий (возвратный) активный ил по трубопроводу. При 50%-ной регенерации ила сточная вода подается в начало коридора III из нижнего канала осветленной воды.

Воздух диспергируется с помощью фильтросных пластин, уложенных в бетонных каналах, которые устраивают в дне аэротенка вдоль продольной стенки его коридора. В коридорах I и II укладывают по три ряда фильтросных пластин, а в коридорах III и IV — по два ряда. Для удаления воды из подфильтросных каналов в период пуска воздуходувок в работу служат водовыброс-ные стояки диаметром 60 мм. Для предотвращения выпадения взвешенных веществ и активного ила в верхнем и нижнем каналах осветленной воды, а также в распределительном канале вторичных отстойников воздух подается через воздушные стояки диаметром 33,5 мм.

Фирмой «Дегремон» (Франция) разработано несколько конструкций, совмещающих аэротенк коридорного типа со вторичным отстойником, называемых окси-контактом. Осветленная сточная вода подается в аэра-ционную часть (аэротенк), из которой иловая смесь направляется в отстойную часть (вторичный отстойник). Воздух распределяется равномерно по всей площади аэротенка с помощью аэраторов «Вибрэйр», вмонтированных в днище. Вследствие аэрации происходит подсос (возврат) активного ила, отделившегося в отстоеннон части. Избыточный активный ил периодически удаляют.

При проектировании аэротенков необходимо рассчитывать воздуховоды и подбирать компрессоры или воздуходувки в соответствии с расходом воздуха и необходимым давлением. При расчете воздуховодов подбирают диаметры труб и определяют потери напора в них. Диаметр воздуховодов выбирают в соответствии с оптимальными скоростями движения воздуха, которые принимают в общем и распределительном воздуховодах 10— 15 м/с, в воздуховодах небольшого диаметра, подающих воздух в лоток под фильтросы,—4—5 м/с.

123456

2015-08-12; просмотров: 2134.

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям:
Оцените статью, для нас это очень важно:
Проголосовавших: 1 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Оставить комментарий:

Отправить

Полезные сервисы:

Опрос: Насколько Вам помогла информация на нашем сайте? (Кол-во голосов: 193)
Сразу все понял
Не до конца понял
Пришлось перечитывать несколько раз
Вообще не понял
Как я сюда попал?
Чтобы проголосовать, кликните на нужный вариант ответа. Результаты