Очистка сточных вод в аэротенках

Расчет

Схема

Рис. 1. Схема биологической обработки стоков: 1 — механический фильтр; 2 — солнечный коллектор для подогрева воды; 3 — биореактор; 4 — компрессор для сжатия биогаза; 5 — каналы выращивания водорослей; 6 — фильтр для сбора водорослей; 7…9 — аэробные пруды; 10 — ручей проложенный через осоковый луг

Технические характеристики

При очистке в биологических прудах сточные воды не должны иметь БПКполн свыше 200 мг/л-для прудов с естественной аэрацией и свыше 500 мг/л-для прудов с искусственной аэрацией.

При БПКполн свыше 500 мг/л следует предусматривать предварительную очистку сточных вод.

В пруды для глубокой очистки допускается направлять сточную воду после биологической или физико-химической очистки с БПКполн не более 25 мг/л-для прудов с естественной аэрацией и не более 50 мг/л-для прудов с искусственной аэрацией.

Перед прудами для очистки надлежит предусматривать решетки с прозорами не более 16 мм и отстаивание сточных вод в течение не менее 30 мин.

После прудов с искусственной аэрацией необходимо предусматривать отстаивание очищенной воды в течение 2-2,5 ч.

Отношение длины к ширине пруда с естественной аэрацией должно быть не менее 20. При меньших отношениях надлежит предусматривать конструкции впускных и выпускных устройств, обеспечивающие движение воды по всему живому сечению пруда.

В прудах с искусственной аэрацией отношение сторон секций может быть любым, при этом аэрирующие устройства должны обеспечивать движение воды в любой точке пруда со скоростью не менее 0,05 м/с. Форма прудов в плане зависит от типа аэраторов: для пневматических или механических прудов могут быть прямоугольными, для самодвижущихся механических-круглыми.

Отметка лотка перепускной трубы из одной ступени в другую должна быть выше дна на 0,3-0,5 м

Выпуск очищенной воды следует осуществлять через сборное устройство, расположенное ниже уровня воды на 0,15-0,2 глубины пруда.

Хлорировать воду следует, как правило, после прудов. В отдельных случаях (при длине прокладки трубопровода хлорной воды свыше 500 м или необходимости строительства отдельной хлораторной и т. п.) допускается хлорирование перед прудами.

Концентрация остаточного хлора в воде после контакта не должна превышать 0,25-0,5 г/м3.

Количество осадка, выпадающего в контактных резервуарах, следует принимать, л на 1 м³ сточной воды, при влажности 98 %: после биологической очистки в аэротенках и на биофильтрах-0,5.

Рабочий объем пруда надлежит определять по времени пребывания в нем среднесуточного расхода сточных вод.

Время пребывания воды в пруде с естественной аэрацией t_lag, сут, следует определять по формуле

(69)

где N - число последовательных ступеней пруда;

K_lag -коэффициент объемного использования каждой ступени пруда;

K_lag -то же, последней ступени;

K_log и K_log принимаются для искусственных прудов с отношением длины секций к ширине 20:1 и более-0,8-0,9, при отношении 1:1-3:1 или для прудов, построенных на основе естественных местных водоемов (озер, запруд и т. п.),-0,35, для промежуточных случаев определяются интерполяцией;

L_en -БПК_полн воды, поступающей в данную ступень пруда;

L_en -то же, для последней ступени;

L_ex - БПК_полн воды, выходящей из данной ступени пруда;

L_ex -то же, для последней ступени;

L_fin -остаточная БПК_полн, обусловленная внутриводоемными процессами и принимаемая летом 2-3 мг/л (для цветущих прудов-до 5 мг/л), зимой-1-2 мг/л;

k -константа скорости потребления кислорода, сут; для производственных сточных вод устанавливается экспериментальным путем; для городских и близких к ним по составу производственных сточных вод при отсутствии экспериментальных данных k для всех промежуточных секций очистного пруда может быть принята равной 0,1 сут^-1, для последней ступени k = 0,07 сут^-1 (при температуре воды 20 °С).

Для прудов глубокой очистки k следует принимать, сут^-1: для 1-й ступени-0,07; для 2-й ступени-0,06; для остальных ступеней пруда-0,05-0,04; для одноступенчатого пруда k = 0,06 сут^-1.

Для температур воды, отличающихся от 20 °С, значение k должно быть скорректировано по формулам:

для температуры воды от 5 до 30 °С

(70)

для температуры воды от 0 до 5 °С

(71)

где k -коэффициент, определяемый в лабораторных условиях при температуре воды 20 °С.

Общую площадь зеркала воды пруда F_lag, м², с естественной аэрацией надлежит определять по формуле

(72)

где Q_w -расход сточных вод, м³ ×сут;

C_a -следует определять по формуле (63);

C_ex -концентрация кислорода, которую необходимо поддерживать в воде, выходящей из пруда, мг/л;

r_a - величина атмосферной аэрации при дефиците кислорода, равном единице, принимаемая 3-4 г/(м² ×сут);

L_en,, L_ex, K_lag -следует принимать по формуле (69).

Расчетную глубину пруда H_lag, м, с естественной аэрацией следует определять по формуле

(73)

Рабочая глубина пруда не должна превышать, м: при L_en свыше 100 мг/л-0,5, при L_en до 100 мг/л-1; для прудов глубокой очистки с L_en от 20 до 40 мг/л-2, с L_en до 20 мг/л-3. При возможности замерзания пруда зимой Н должна быть увеличена на 0,5 м.

Время пребывания воды t_lag, сут, глубокой очистки в пруде с искусственной аэрацией надлежит определять по формуле

(74)

где k_d -динамическая константа скорости потребления кислорода, равная:

k_d = b₁ k, (75)

здесь b ₁ - коэффициент, зависящий от скорости v_lag, м/с, движения воды в пруде, создаваемой аэрирующими устройствами или перемещением воды по коридорам лабиринтного типа; величина b ₁ , определяется по формуле

(76)

Если v_lag > 0,05 м/с, то b ₁ = 7.

Для повышения глубины очистки воды до БПК_полн 3 мг/л и снижения содержания в ней биогенных элементов (азота и фосфора) рекомендуется применение в пруде высшей водной растительности-камыша, рогоза, тростника и др. Высшая водная растительность должна быть размешена в последней секции пруда.

Площадь, занимаемую высшей водной растительностью, допускается определять по нагрузке, составляющей 10 000 м³/сут на 1 га при плотности посадки 150-200 растений на 1 м².

Биотенк (Б.)– аэротенк с насадкой, изготовляемой в виде кассет или блоков из жестких элементов или гибких рулонных материалов. Кассеты или блоки заполняют кольцами, кусками пеноматериалов (пемза, пеностекло, и т.п.), гофрированными листами или сетками из пластмассы или волокнистых материалов. Насадка позволяет увеличить концентрацию ила в Б. за счет закрепления микроорганизмов на ней. С увеличением концентрации ила возрастает пропускная способность Б., которая в обычных условиях лимитируется работой вторичных отстойников, не способных разделить иловые смеси при концентрации свыше 4—6 г/л. При использовании в качестве насадки насыпных и волокнистых материалов (например, в виде ершей) необходима их периодическая регенерация от чрезмерного накопления биомассы путем интенсивной аэрации.

Установки БТ (БТФ) предназначены для очистки бытовых и близких к ним по составу производственных сточных вод объемом 25-3000 м3/сутки от органических веществ, взвешенных веществ, азота, фосфора и ряда других примесей с УФ-обеззараживанием очищенных стоков.

Установки БТ работают по принципу биотенка-отстойника в режиме денитрификации и биологической детофосфотации с усреднением расхода стоков за счет специальной конструкции лотка осветленной воды. Предварительная механическая очистка сточных вод, уплотнение и стабилизация осадка совмещены в одной зоне из которой избыточный ил периодически откачивается эрлифтом.

Одним из наиболее распространенных биоокислителей для очистки производственных сточных вод является аэротенк. Небольшие предприятия пищевой промышленности часто используют в качестве биоокислителя очистную компактную биоустановку КУ-200 производительностью до 200 м3 в сутки с пневмоподачей сжатого воздуха. Установка состоит из трёх частей: аэротенка, где происходит деструкция органических загрязнений, отстойной части, где осветляется очищенный промсток и оседает активный ил, и стабилизатора избыточного активного ила.

Наличие биоконтактных элементов в биотенке позволяет снизить потребность в сжатом воздухе и, следовательно, электроэнергии втрое, а также значительно уменьшить период аэрации сточных вод в аэротенке.

Особенность биотенков нового типа позволяет рекомендовать их для очистки концентрированных по органическим загрязнениям промстоков различных пищевых производств и агропромышленных комплексов. Они могут быть использованы также для интенсификации работы существующих очистных сооружений.

В первой зоне происходит механическая очистка стоков от песка и грубодисперсных взвешенных веществ, анаэробная предотчистка от органических веществ, а также уплотнение и сбраживание осадка в анаэробно-аэробном режиме. Первая зона оборудована эрлифтом избыточного ила.

Во второй зоне, оборудованной системой мелкопузырчатой аэрации и блоками плоскостной загрузки, протекают процессы аэробно-аноксидного окисления органических веществ, нитрификации, денитрификации и биологической дефосфотации. Вторая зона имеет несколько последовательно соединенных отделений.

В третьей зоне происходит отстаивание активного ила, который перекачивается в первую зону установки. Третья зона оборудована блоком тонкослойного отстаивания, одним или двумя эрлифтами активного ила и лотками осветленной воды.

Дата добавления: 2013-12-12