Аэротенк с продленной аэрацией вид. Использование аэротенков в режиме продлённой аэрации для повышения эффективности очистки сточных вод

Аэробная биологическая очистка больших объемов вод осуществляется в аэротенках - прямоугольных в плане железобетонных сооружениях со свободно плавающим в объеме обрабатываемой воды активным илом, бионаселение которого использует загрязнения сточных вод для своей жизнедеятельности.

Аэротенки можно классифицировать по следующим признакам:

1. по структуре потока - аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки с рассредоточенным впуском сточной жидкости (промежуточного типа) рисунок 51;

Рисунок 51 - Схемы аэротенков
а - аэротенк-вытеснитель; б - аэрэтенк-смеситель; в - аэротенк промежуточного типа;
1 - сточная вода; 2- возвратный активный ил; 3- аэротенк; 4 - иловая
смесь.

2. по способу регенерации активного ила - аэротенки с отдельно стоящими или совмещенными регенератов рами ила;
3. по нагрузке на активный ил - высоконагружаемые (для неполной очистки), обычные и низконагружаемые (с продленной аэрацией);
4. по числу ступеней - одно-, двух-, и многоступенчатые;
5. по режиму ввода сточных вод - проточные, полупроточные, с переменным рабочим уровнем, контактные;
6. по типу аэрации - с пневматической, механической, комбинированной гидродинамической или пневмомеханической;
7.по конструктивным признакам - прямоугольные, круглые, комбинированные, шахтные, фильтротенки, флототенки и др.

Аэротенки используются в чрезвычайно широком диапазоне расходов сточных вод от нескольких сот до миллионов кубических метров в сутки.

В аэротенках-смесителях воду и ил вводят равномерно вдоль длинных стен коридора аэротенка. Полное смешение в них сточной воды с иловой смесью обеспечивает выравнивание концентраций ила и скоростей процесса биохимического окисления. Нагрузка загрязнений на ил и скорость окисления загрязнений практически неизменны по длине сооружения. Они наиболее пригодны для очистки концентрированных (БПКп до 1000 мг/л) производственных сточных вод при значительных колебаниях их расхода и концентрации загрязнений. В аэротенках-вытеснителях воду и ил подают в начало сооружения, а смесь отводят в конце его. Аэротенк имеет 3-4 коридора. Теоретически режим потока поршневой без продольного перемешивания. На практике существует значительное продольное перемешивание. Нагрузка загрязнений на ил и скорость окисления изменяются от наибольших значений в начале сооружения до наименьших в его конце. Такие сооружения применяются в том случае, если обеспечивается достаточно легкая адаптация активного ила. В аэротенках с рассре доточенной подачей воды по его длине единичные нагрузки на ил уменьшаются и становятся более равномерными. Такие сооружения используются для очистки смесей промышленных и городских сточных вод.

Работа аэротенка неразрывно связана с нормальной работой вторичного отстойника, из которого возвратный активный ил непрерывно перекачивается в аэротенк. Вместо вторичного отстойника для отделения ила от воды может быть использован флотатор.

Основные технологические схемы очистки в аэротенках приведены на рисунке 52.

Рисунок 52 - Основные технологические схемы очистки сточных вод в аэротенках
а - одноступенчатый аэротенк без регенерации; б - одноступенчатый аэротенк с регенерацией; в - двухступенчатый аэротенк без регенерации; г - двухступенчатый аэротенк с регенерацией; 1 - подача сточной воды; 2 - азротенк; 3 - выпуск иловой смеси; 4 -вторичный отстойник; 5 - выпуск очищенной воды; 6 - выпуск отслоенного активного ила; 7 - иловая насосная станция; 8 - подача возвратного активного ила; 9 - выпуск избыточного активного ила; 10 - регенератор; 11 - выпуск сточных вод после первой ступени очистки; 12 - аэротенк второй ступени; 13 - регенератор второй ступени.

В одноступенчатой схеме без регенератора нельзя интенсифицировать процесс очистки стоков. При наличии регенератора в нем заканчиваются процессы окисления и ил приобретает первоначальные свойства. Двухступенчатая схема применяется при высокой исходной концентрации органических загрязнений в воде, а также при наличии в воде веществ, скорость окисления которых резко различается. На первой ступени очистки БПК сточных вод снижается на 50-70 %.

Для обеспечения нормального хода процесса биологического окисления в аэротенк необходимо непрерывно подавать воздух. При аэрации должна быть обеспечена большая поверхность контакта между воздухом, сточной водой и илом, что является необходимым условием эффективной очистки.

Система аэрации представляет собой комплекс сооружений и специального оборудования, обеспечивающего снабжение жидкости кислородом, поддержание ила во взвешенной состоянии и постоянное перемешивание сточной воды с илом. Для большинства типов аэротенков система аэрации обеспечивает одновременное выполнение этих функций. По способу диспергирования воздуха в воде на практике применяются три системы аэрации: пневматическая, механическая и комбинированная.

При механической аэрации перемешивание осуществляется механическими устройствами (мешалками, турбинками, щитками и т.п.), которые обеспечивают дробление струй воздуха, вовлеченного непосредственно из атмосферы вращающимися частями аэратора (ротором).

Пневматическую аэрацию, при которой воздух нагнетается в аэротенк под давлением, подразделяют на три типа в зависимости от размера пузырьков воздуха: на мелкопузырчатую (1 - 4 мм), среднепузырчатую (5-10 мм), крупнопузырчатую (более 10 мм), В качестве распределительного устройства для воздуха в мелкопузырчатой системе аэрации применяются диффузоры, изготовленные из керамики. Пластмассы, ткани в виде фильтросных пластин, трубок, куполов. Для получения среднепуэырчатой аэрации применяют перфорированные трубы, щелевые и другие устройства. Крупнопузырчатая аэрация создается открытыми трубами, соплами и т.п.

Современный аэротэнк - это гибкое в технологическом отношении сооружение, представляющее собой железобетонный резервуар коридорного типа, оборудованный аэрационной системой. Рабочую глубину аэротенков принимает от 3 до 6 м, отношение ширины коридора к рабочей глубине от 1:1 до 2:1. Для аэротенков и регенераторов количество секций должно быть не менее двух; при производительности до 50 тыс.м3/сут назначается 4-6 секций, при большей производительности 8-10 секций, все они рабочие. Каждая секция состоит из 2-4 коридоров.

Аэротенки-отстойники разрабатываются в виде прямоугольных емкостей сооружений, объединяющих в себе аэротенки продленной аэрации (аэрационная часть) и вторичные отстойники вертикального типа (отстойная часть). Оба сооружения связаны между собой переливными окнами, обеспечивающими переток иловой смеси из аэрационной зоны в отстойную зону.

Режим продленной аэрации, который также называется методом полного окисления, отличается значительно большей продолжительностью пребывания сточных вод в аэротенках. Продолжительность аэрации сточных вод в продленном режиме составляет 1-3 сут. в зависимости от начальной концентрации сточных вод по БПК. Аэротенки с продленной аэрацией работают при дозах активного ила по сухому веществу 3-6 г/л в сут.

Аэротенки, работающие в режиме полного окисления, могут эксплуатироваться с удалением избыточного активного ила или без его удаления. В последнем случае избыточный активный ил выносится из вторичного отстойника, что снижает качество очистки. Поэтому для более высокой степени очистки проектом предусмотрено удаление избыточного ила из системы, тем более что низкий его прирост позволяет производить эту операцию через значительные промежутки времени.

Применение режима продленной аэрации обусловлено незначительным приростом активного ила и высокой степенью его минерализации, простотой эксплуатации, устойчивостью работы в режимах неравномерного поступления расхода сточных вод.

Рисунок 4.4 Аэротенки-отстойники: 1 - аэротенк, 2 - отстойник, 3 - трубопровод подачи сточных вод на очистку, 4 - трубопровод отвода очищенной воды, 5 - система аэрации, 6 - трубопровод циркуляционного ила, 7 - трубопровод отвода избыточного ила, 8 - воздухопровод, 9 - эрлифт, 10 - лоток, 11 - водослив зубчатый

Таблица 4.2 Исходные данные для расчета аэротенков-отстойников

Параметры	Значения параметров
Суточный расход сточных вод, м3/сут
Среднечасовой расход, м3/ч
Максимальный часовой расход, м3/ч
БПК20 поступающего стока, мг/л
То же очищенного стока, мг/л
Концентрация взвешенных веществ в очищенном стоке, мг/л
Среднегодовая температура сточных вод, °С
Доза ила в аэротенках, г/л
Иловый индекс, см3/г
Концентрация азота аммонийного в исходной воде, мг/л
То же в очищенной воде

Аэротенк

Расчет аэротенков производится по на режим продленной аэрации. Продолжительность аэрации составляет:

Типы загрязнения окружающей среды
Вопрос о воздействии человека на окружающую среду находится в центре внимания специалистов и экологов сего мира. И это не случайно, так как крупнейшие глобальные экологические про...

Исследование методики проведения санитарно-экологического состояния объекта
Курсовой проект на тему «санитарно-экологическая оценка объекта». Объектом оценки является жилое здание, которое подвергается негативному воздействию точечных и линейных источников...

Оценка степени загрязнения сточных вод
Трудно переоценить роль воды в нашей жизни. В среднем человек за сутки выпивает около 2л воды. Но задумываетесь ли Вы, какую именно воду Вы пьете?! Об этом свидетельствует тот факт...

Международные проекты с участием России
Особое значение для науки имеют данные специальных наблюдательных экспериментов, поскольку они позволяют проводить целенаправленные исследования природных явлений и физических процессов ра...

Аэротенки этого типа, как правило, выполняют коридорными с отдельно стоящими отстойниками (рис. 7). В данном случае аэоротенк разделяется на параллельно работающие секции, которые включают в себя два и более продольных коридора.

Режим вытеснения обеспечивается при отношении длины коридора к его ширине более 30. Если указанное отношение составляет 30 и менее, следует предусмотреть секционирование коридоров продольными перегородками, отстоящими от поперечных стенок на 2…5 м, на 5…6 ячеек.

Очищаемая сточная вода смешивается с активным илом и подается к аэротенку по каналу, затем поступает в секционные каналы, из которых так же по каналам поступает в коридоры. Обработанная вода собирается водосборными лотками и отводится по каналу и трубопроводу во вторичные отстойники.

Продолжительность периода аэрации, ч,

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада органических веществ активного ила, л/г, (табл. 9);

а i – доза активного ила по сухому веществу, г/л, (табл.10);

Р max – максимальная скорость окисления органических веществ, мг/(г·ч) (табл. 9);

С 0 – концентрация растворенного кислорода, равная 1…2 мг/л;

s– зольность активного ила, доли единицы (табл. 9);

К 0 – константа, характеризующая влияние кислорода, мг О 2 /л (табл. 9);

L cм – величина БПК полн, определяемая с учетом разбавления сточных вод рециркуляционным расходом возвратного активного ила, мг/л;

L t – величина БПК полн очищенной сточной воды, мг/л;

К l – константа, характеризующая свойства органических веществ, мг БПК полн /л(табл. 9);

L 0 – величина БПК полн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;

К р – коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания на процесс очистки сточных вод: К р =1,5 при очистке стоков доL t =15 мг/л и К р =1,25 – приL t >30 мг/л.

Величина БПК полн с учетом разбавления сточных вод рециркуляционным расходом возвратного активного ила, мг/л,

(19)

здесь: r i – коэффициент рециркуляции активного ила, доли единицы, определяемый по рис. 2, в зависимости от дозы активного ила по беззольному веществу а h i и величины илового индексаiили по формуле:

Примечание: 1. Формула (18) справедлива при i<175 см 3 /г и а i £5 г/л;

2. Величина r i должна быть не менее 0,3 для отстойников с

илососами, 0,4 – с илоскребами, 0,6 – при самотечном удалении активного ила.

Доза активного ила по беззольному веществу, г/л,

Величину илового индекса следует определять экспериментально. При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать по табл. 11 в зависимости от нагрузки по БПК полн на 1 г беззольного вещества активного ила в суткиR a , мг/(г. сут), равной:

(22)

где t р – продолжительность периода аэрации с учетом температуры сточной воды, ч,

или рассчитывать по формуле:

(23)

Рис.7. расчетная схема коридора аэротенка-вытеснителя

Таблица 9

Основные расчетные данные характеристики процесса сточных вод в аэротенках

Примечание. Для других производств указанные параметры следует принимать по данным научно-исследовательских организаций.

Таблица 10

Основные технологические характеристики аэротенков

Режим нагрузок по загрязняющим веществам	Сооружения	Продолжительность аэрации, ч	Доза активного ила по сухому веществу, г/л	Иловый индекс, см 3 /г
Низкие	Аэротенки продленной аэрации	10…30	3…12	40…80
Средние	Аэротенки обычные	6...8	2…4	50…100
Аэротенки с регенераторами	5…6	2…4	50…100
Аэротенки высокопроизводительные	3..5	3,5…8	50…100
Высокие	Аэротенки высоконагружаемые	0,4…4	1,5…10	80…200

Период аэрации с учетом температуры сточных вод, ч,

здесь: T– среднегодовая температура сточных вод, 0 С.

Концентрация возвратного активного ила, г/л,

(25)

Таблица 11

Значение илового индекса

Концентрация активного ила в иловой смеси с учетом концентрации возвратного ила и коэффициент рециркуляции, г/л,

(26)

где: С вв – концентрация взвешенных веществ в поступающих в аэротенк сточных водах, г/л;

К и =0,80…0,85.

Продолжительность периода аэрации с учетом рециркуляции возвратного активного ила, ч,

Рабочий объем аэротенка, м 3 ,

(28)

Здесь: q– расчетный расход сточных вод, м 3 /ч, принимаемый в зависимости от величины коэффициента неравномерности притока сточных вод:

· при коэффициенте неравномерности не более 1,25 – qравен среднечасовому расходу сточных вод;

· при коэффициенте неравномерности более 1,25 – qравен среднему расходу в часы максимального притока сточных вод;

N– количество аэротенков.

Рабочий объем секции аэротенка, м 3 ,

при чем, N c – количество секций в аэротенке,N c ³2.

Примечание: Количество секций в аэротенке ориентировочно рекомендуется принимать для станций производительностью до 50000 м 3 /сут равное 4…6, для станций большей производительности – 8…10.

Ширина коридора, м,

где: К b = 1…2;

h 1 – рабочая глубина аэротенка,h 1 = 3…6.

Ширина секции аэротенка, м,

здесь n– количество коридоров в секции,n= 2…4.

Длина коридоров аэротенка (рабочая длинна аэротенка), м,

Примечание: Так как, сооружения с большими габаритными размерами принято выполнять из сборного железобетона, то длина коридоров должна быть кратна 6 м и составлять 36…114 м. Если это условие не выполняется, то необходимо скорректировать ширину коридоров, их количество, количество секций или количество аэротенков.

Общее число секций в аэротенке:

(33)

здесь N c.p. – число резервных секций, определяемое из условия, что их пропускная способность должна составлять не менее 50% производительности рабочих секций, т.е.

(34)

Ширина аэротенка, м,

Полная глубина аэротенка, м,

где h 2 – высота бортов аэротенка,h 2 = 0,3…0,5 м.

Диаметр магистрального трубопровода подачи сточных вод к аэротенкам, м,

(37)

здесь v св – скорость движения воды в трубопроводе, м/с, равная при напорном движении – 3 м/с, при безнапорном движении – 0,8…1,0 м/с.

размер шрифта

КАНАЛИЗАЦИЯ- НАРУЖНЫЕ СЕТИ И СООРУЖЕНИЯ- СНиП 2-04-03-85 (утв- Постановлением Госстроя СССР от 21-05-85 71) (ред от 20-05-86)... Актуально в 2018 году

Аэрационные установки на полное окисление (аэротенки с продленной аэрацией)

6.166. Аэрационные установки на полное окисление следует применять для биологической очистки сточных вод.

Перед подачей сточных вод на установку необходимо предусматривать задержание крупных механических примесей.

6.167. Продолжительность аэрации в аэротенках на полное окисление следует определять по формуле (48), при этом надлежит принимать:

р - среднюю скорость окисления по БПК_полн - 6 мг/(г х ч);

а_i - дозу ила - 3 - 4 г/л;

s - зольность ила - 0,35.

Удельный расход воздуха следует определять по формуле (61), при этом надлежит принимать:

q_O - удельный расход кислорода, мг/мг снятой БПК_полн, - 1,25;

K_1, K_2, K_T, K_3, C_a - по данным, приведенным в п.6.157.

6.168. Продолжительность пребывания сточных вод в зоне отстаивания при максимальном притоке должна составлять не менее 1,5 ч.

6.169. Количество избыточного активного ила следует принимать 0,35 кг на 1 кг БПК_полн. Удаление избыточного ила допускается предусматривать как из отстойника, так и из аэротенка при достижении дозы ила 5 - 6 г/л.

Влажность ила, удаляемого из отстойника, равна 98%, из аэротенка 99,4%.

6.170. Нагрузку на иловые площадки следует принимать как для осадков, сброженных в мезофильных условиях.

---

Без регенерации (СЖ и возвратный ил подаются в 1 коридор, биологическая очитска осуществляется 4 коридором)

С 25% регенерацией

С 50% регенерацией

С 75% регенерацией

Аэротенки – отстойники

Характерной особенностью данных сооружений является конструктивное совмещение аэрационного резервуара и вторичного отстойника в одном сооружении.

Часть сооружения, в которой осуществляется аэрация иловой смеси, называется аэрационной зоной, а другая – отстойной зоной.

Обе зоны связаны между собой отверстиями, окнами и щелями. Обеспечивающими переток иловой смеси из аэрационной зоны в отстойную и возврат ила из отстойной зоны в зону аэрации без применения дополнительного оборудования.

Аэротенк – отстойник «Оксикомпакт»

1. впуск СЖ

2. отвод очищенной воды

3. отстойная зона

4. удаление избыточного ила

5. подача воздуха

СЖ после первичных отстойников подается в аэрационную зону, расположенную в центре прямоугольного в плане резервуара, с обеих сторон центральной аэрационной зоны расположены зоны отстаивания, которые отделены перегородками и имеют переливные окна в верхней части и щели в нижней. Эти отверстия служат для циркуляции ила.

Избыточный ил отводится из нижней части зоны отстаивания через специальные трубопроводы, расположенные на определенном расстоянии друг от друга. Подача воздуха осуществляется через колпачковые аэраторы, монтируемые в плиту днища, перекрывающие воздушные каналы, либо в воздуховоды, укладываемые по днищу вдоль зоны аэрации. Глубина сооружения принимается около 4 м, длина от 15 до 70 м (в зависимости от производительности).

Достоинством сооружения такого типа является рециркуляция активного ила без вспомогательных устройств, а также повышение дозы ила в аэротенки.

Аэротенк продленной аэрации

Время аэрации в аэротенках такого типа может достигать 20 часов и более, что существенно превышает время аэрации в обычных аэротенках (от 2 до 8 часов). За это время в аэротенке осуществляется не только биологическая очистка СЖ, но и окисление активного ила в фазе эндогенного дыхания. Обусловлено это тем, что активный ил находится в условиях малой органической нагрузки, а микроорганизмы в стадии голодания, вследствие этого клетки микроорганизмов подвергаются самоокислению. Возвратный активный ил после аэротенков продленной аэрации не требует регенерации, а избыточный не нуждается в дополнительной обработке и может сразу отправиться на обезвоживание.

Данная схема представляет собой комбинированную установку, сочетающую аэротенк продленной аэрации и вторичный отстойник. Из зоны аэрации иловая смесь через специальное окно поступает в зону дегазации, где происходит отделение пузырьков воздуха от хлопков ила.

В зоне отстаивания осуществляется разделение очищенной жидкости и активного ила, при этом вода в отстойнике движется снизу вверх проходя через слой взвешенного осадка, что интенсифицирует процесс осветления. Время пребывания в зоне отстаивания от 2 до 4 часов. Отделившийся ил удаляется за пределы сооружения под гидростатическим давлением и подается в иловую НС. ИНС возвращает часть ила в аэротенк, а избыточный подается или перекачивается на обезвоживание.