Аэрация сточных вод

Система аэрации представляет собой комплекс устройств и оборудования, обеспечивающих подачу и распределение воздуха в аэротенке, поддержание активного ила во взвешенном состоянии и создание необходимых гидродинамических условий работы аэротенков.

Аэрация бывает:

пневматическая;

механическая или импеллерная;

комбинированная (пневмомеханическая);

струйная.

В книге О.П. Синева приведена таблица максимальных расчетных концентраций активного ила для различных систем аэрации.

Таблица

	Эффективность аэрации кгО2/кВт ч.	Окислительная способность кгО2/м^3час.	кг/м^3.
Пневматическая
Мелкопузырчатая	2,2	0,05...0,07	2,9
Среднепузырчатая	1,4...1,8	0,03...0,05	2,1
Крупнопузырчатая	1,2	0,04...0,05	2,1
Механическая
Дисковый аэратор	2,7...3,0	0,1...0,15	6,2
Турбинный ТА-1	2,19	0,08	3,3
ТА-2	2,83	0,075	3,1
Импеллерный
АИ-1м	1,8...2,44	0,09...0,16	6,6
С-16	2,1...2,5	0,09...0,33	13,7
Пневмомеханический
АНТ	1,7...2,5	0,03...0,2	8,2
Конструкции ЛИСИ	1,7...2,3	0,02...0,6	>20
ГДР	2,5...5,0	0,2...5,0	>20

Пневматическая аэрация осуществляется аэраторами, которые бывают: в зависимости от давления на выходе низкого (до 10 кПа), среднего (10...50 кПа) и высокого (> 50 кПа) давления. В зависимости от размеров пузырьков воздуха на выходе из аэратора: мелкопузырчатые (1...4 мм), среднепузырчатые (5...10 мм) и крупнопузырчатые (>10 мм).

Наибольшее распространение получила мелкопузырчатая аэрация, а наиболее распространенным аэратором является фильтросная пластина размером 30030035 мм, изготовляемая из огнеупорного шамота, связанного жидким стеклом. Фильтросные пластины укладывают на цементном растворе в ж/б каналы в дне коридора аэротенка вдоль длинной его стороны. Пластины укладывают в 2...3 ряда. Воздух подается по магистральным воздуховодам и стоякам в канал под пластины. Стояки располагают через 20...30 метров.

На дальнем зарубежье применяют вместо каналов ящики, что позволяет менять пластины не отключая аэротенк.

Недостатком фильтросных пластин является то, что они засоряются (с внутренней стороны пылью, окалиной, ржавчиной), а с наружной - бактериальной пленкой.

Поэтому пластины периодически очищают скребками, щетками, или обрабатывают соляной или серной кислотой, или обжигают. Эти мероприятия восстанавливают их на короткий срок. Поэтому через каждые 7 лет пластины полностью заменяют.

Для мелкопузырчатой аэрации могут быть использованы пористые трубы, что облегчает монтаж.

Пористая труба (ВНИИ ВОДГЕО) состоит из секций длиной 500 мм, соединенных резиновыми кольцевыми прокладками.

Воздух в аэратор подается по стояку, который присоединен к тройнику с фланцами для присоединения аэратора.

В качестве аэраторов могут быть использованы пористые пластики, а также синтетические ткани. Достоинством тканевых аэраторов является возможность регулировать интенсивность подачи воздуха и коэффициента использования объема, а также простота очистки пор ткани.

К среднепузырчатым аэраторам относятся например дырчатые трубы с отверстиями 3...4 мм, укладываемые на дне аэротенка.

Недостаток: через короткий срок отверстия заполняются ржавчиной (аэратор “Спанжер”, гребневый, ИНКА).

К крупнопузырчатым аэраторам относятся трубы D = 50 мм с открытыми концами, опущен-ные вертикально вниз на глубину 0,5 м от дна.

Механические аэраторы - принцип работы - захват воздуха из атмосферы с помощью вращающихся частей аэратора и перемешивание его с содержимым аэротенка.

Классификация:

По принципу действия: импеллерные, поверхностные;

По расположению оси ротора: горизонтальные и вертикальные;

По конструкции ротора: конические, дисковые, цилиндрические, колесные, турбинные, винтовые.

Механические аэраторы обладают более высокой окислительной способностью, их установка не требует строительства и эксплуатации воздуходувных станций. К недостаткам аэраторов относится необходимость при значительных размерах сооружений установки большого числа аэраторов, потребность в дефицитном оборудовании (редукторы, двигатели), а также проблемы, связанные с качеством изготовления.

Комбинированная система аэрации - это сочетание пневматической и механической аэрации. Применяется для очистки концентрированных сточных вод, а также в комбинированных высокопроизводительных установках (аэроакселераторах). Количество пневмомеханических аэраторов в аэротенке определяется аналогично механическим поверхностным аэраторам.

Струйная система аэрации или эжекторная.

Принцип действия состоит в подаче рабочей жидкости с повышенной скоростью через сопло в камеру смешения, где в результате разрежения происходит подсос атмосферного воздуха через специальный патрубок.

Достоинствами струйной аэрации является простота устройства, удобство эксплуатации, бесшумность и надежность в работе.

Для малых установок используют барабанные или струйные аэраторы за счет падающей воды.

На насос действует столб воды, возникают потери напора по длине и на эжекторе. С увеличением высоты потери по длине увеличиваются, и увеличивается использование О₂ (но с большей скоростью). При струйной аэрации используется 12% О₂. Эффект использования кислорода - глубина + 10 м (эмпирически). Внизу трубы может скапливаться некоторое количество крупных механических примесей, поэтому необходимо устраивать в нижней части, что-то типа песколовки. Такая аэрация используется в сооружениях:

Башенного типа /воздуходувки (до 5м)/ - 8...30 м - более компактные;

Шахтного типа - > 30 м - большая эффективность использования О₂.

Дата добавления: 2014-01-11