Тимонин А.С. - Инж-эко справочник т 2 (Тимонин А.С. - Инженерно-экологический справочник), страница 157

Для создания постоянной циркуляции в нижней зоне в щели между струенаправляющим козырьком и разделяющей зоны перегородкой укладывается воздуховод, рассчитываемый на подачу 5 — 8 м'/ч воздуха на 1 м длины трубопровода. Поддержание слоя активного ила во взвешенном состоянии обеспечивается соответствующей степенью рециркуляции иловой смеси путем регулирования плошади переливных окон. Они рассчитываются из условия 5-кратной циркуляции расхода иловой смеси со скоростью движения 0,1 — 0,2 м/с.

Выпуск избыточного активного ила — периоцический. Аэротенки с системой аэрации «затопленной струей». Аэротенки этого типа относятся к сооружениям интенсифицированной биологической очистки сточных вод. Как известно, интенсификация работы аэротенков может быть достигнута за счет увеличения степени диспергирования воздуха в воде или путем повышения дозы активного ила.

Сочетание этих факторов позволяет создать оптимальные условия для развития биомассы (активного ила) и, следовательно, увеличить нагрузку на сооружение по органическим веществам и ускорить их окисление. Аэротенки с системой аэрации «затопленной струей» обеспечивают эффективную подачу и диспергирование воздуха в воде 1не ниже 0,7 кг О, на 1 м' полезного объема сооружения в 1 ч, тогда как при пневматической аэрации обычно не выше 0,4 кг/(м' ° ч)1.

В аэротенках с регенератором при аэрации затопленной струей можно повысить окислительную мощность сооружения в 1,8 — 2,5 раза при концентрации активного ила около 3 г/л по сравнению с аэротенками с пневматической аэрацией. Система аэрации затопленной струей основана на подаче в аэротенк воздуха, увлекаемого струями воды.

Забор воды производится насосом непосредственно из аэротенка. Для насыщения воздухом вода проходит через аэраторы, расположенные над уровнем жидкости в аэротенке, Конструкция аэратора способствует образованию водовоз- душной струи, проникающей в глубину слоя жидкости, перемешивающей и насыщающей ее всплываю- Глава 4. Оборудование для биохимических методов очистки шими пузырьками воздуха. Значительное количество воздуха захватывается дополнительно в месте пересечения поверхности жидкости падающей струей. Рассматриваемая система аэрации отличается достаточной простотой: отсутствуют механические устройства для перемешивания жидкости, не требуется подачи сжатого воздуха. В качестве аэротенков могут быть использованы любые емкостные сооружения, причем обеспечивается практически быстрое и многократное разбавление поступающей воды уже очищенной водой, что способствует выравниванию концентрации загрязняющих веществ. Для подачи воды в аэраторы применяют низконапорные насосы давлением 5 — 7 м вод.

ст. [(50 — 70)10з Па). На рис, 4.43 изображен напорный аэратор «Кольцевое сопло», представляющий собой цилиндр, переходящий в нижней части в конус для выхода воды. Вода поступает через входной патрубок. По воздушной трубке, проходящей внутри аэратора почти до конца конусного Рис. 4.43. Струйный аэратор: 1 — возлушная трубка; 2 — сжатое сечение 824 сужения, эжектируется воздух за счет разрежения, образующегося при обтекании трубки струей воды. Аэротенки-осветлители. Аэротенки-осветлители предназначены для очистки бытовых и близких к ним по составу промышленных сточных вод с концентрацией загрязнений БПК„„до 500 мг/л, по взвешенным веществам — до 150 мг/л на очистных станциях производительностью 1,4 — 280 тыс. м'/сут.

При применении аэротенков-осветлителей можно уменьшить объем очистных сооружений за счет сокращения продолжительности аэрации до 3— 5 ч и исключения из схемы очистки вторичных отстойников как самостоятельных сооружений и насосной станции активного ила. В отличие от аэротенков-отстойников, в аэротенках-осветлителях создается значительно более высокая степень рециркуляции ила, что позволяет рассматривать взвешенный слои* ила в отстойной зоне как дополнительную реакционную зону. Аэротенки-осветлители представляют собой прямоугольные в плане бассейны с наклонными (рис. 4.44, а) или вертикальными боковыми стенками (рис.

4.44, 6). В аэротенках с наклонными боковыми стенками зона аэрации находится в центральной части сооружения между симметрично расположенными по периферии зонами осветления, а при вертикальных боковых стенках зоны осветления с обеих сторон ограничены зонами аэрации. Зоны осветления отделены от зон аэрации наклонными разделительными, не доходящими до дна бассейна перегородками, оборудованными в верхней части пе- Часть КП. Основиое оборудование для очистки сточных вод 14 1 2 3 12 11Ю р В7 б Рнс.

4А4. Азротенк-осветлитель с наклонными (а) и вертикальными (б) боковыми стен- ками: 1 — зона аэрации; 2 — переливные окна; 3 — козырек; 4 — зона освстлсния; 5 — лоток; б— трубопровод избыточного ила; 7 — циркуляционная щсль, 8 — трубопровод подачи воздуха в шсль; У вЂ” «зуб«; 1д — перфорированный трубопровод подачи сточной воды; 11 — аэратор; 12— перегородка; 13 — зона дсгазации; 14 — шибер 825 реливными окнами для подачи иловой смеси из зоны аэрации в зону осветления. В нижней части разделительные перегородки образуют сплошную щель, через которую возвратный ил подсасывается из зоны осветления в зону аэрации. Степень рециркуляции смеси между зонами достигает 6 — 12 и зависит от размера сечения переливных окон, регулируемого шиберами.

Побудителем рециркуляции является система аэрации, обеспечивающая перепад гидростатического давления между зонами аэрации и осветления. В зону аэрации воздух подается через перфорированные трубки или мелкопузырчат'ые диффузоры. Осветленная сточная вода поступает в сооружение по перфорированному трубопроводу, уложенному отверстиями вниз у днища зоны по всей длине, смешивается с активным илом и подвергается аэрации. Глава 4.

Оборудование для биохимических методов очистки Аэрированная иловая смесь через переливные окна поступает в зоны осветления и направляется вдоль разделительных перегородок вниз к щелям, где разделяется на два потока. Один поток через донные щели возвращается в зону аэрации, другой направляется вверх, создавая взвешенный слой активного ила. Очищенная вода, пройдя взвешенный слой ила, собирается водоотводящими лотками. Избыточный ил из нижней части взвешенного слоя удаляется по трубам, размещенным равномерно по всей длине сооружения.

Взвешенный слой ила в зоне осветления, работающий как фильтр и реактор окисления, характеризуется однородностью и устойчивостью„что обеспечивается формой зоны осветления, которая способствует вихревой направленной циркуляции потоков во всем объеме слоя, Интенсивный обмен ила между взвешенным слоем и зоной аэрации позволяет поддерживать во взвешенном слое оптимальный кислородный режим и осуществлять процесс окисления органических веществ, что, в свою очередь, интенсифицирует процесс окисления загрязнений сточных вод в аэротенке-осветлителе.

Расчет аэротенков-осветлителей производится по скорости биохимического окисления загрязнений и гидравлической нагрузке на поверхность взвешенного слоя ила в часы максимального притока. Для аэротенков-осветлителей при концентрации загрязнений в поступающей сточной воде по БПК„.„„ до 300 мг/л определяющим окойчательные размеры сооружения па- 826 Коэффициент неравномерности притока сточных вод 1,15 1,2 Гидравлическая нагрузка на поверхность взвешенного слоя ила„м'/(м' ч) 0,96 0,98 раметром является гидравлическая нагрузка на поверхность взвешенного слоя ила, а при ббльших значениях БПК„„— скорость окисления загрязнений, При разработке поперечного сечения аэротенка-осветлителя принимают: рабочую глубину — 4 — 5,5 м; угол наклона разделительных перегородок и наклонных боковых стенок — 45 — 55', расстояние от переливных окон до успокоительных стенок зоны дегазации — 0,5 — 0,8 м; толщину защитной зоны над взвешенным слоем ила — 1,5-1,8 м; ширину средних зон аэрации — 1 — 2 м, крайних зон — 0,7 м.

Реакционный объем в аэротенке-осветлителе Г„(м') складывается из объемов зон аэрации, дегазации и взвешенного слоя ила, т.е. объема, занимаемого илом в сооружении. Гидравлическая пропускная способность аэротенка-осветлителя 1;1 (м'/ч) зависит от площади поверхности взвешенного слоя ила на уровне низа наклонных козырьков стенок зон дегазации и определяется по формуле: Я =Е„~~, где Г, — площадь поверхности взвешенного слоя ила, м'; д — гидравлическая нагрузка на поверхность взвешенного слоя ила в часы максимального притока, м'/(м' ч), принимаемая равной: Часть УП. Основное оборудование длн очистки сточных вод 1,25 1,01 1,35 1,05 1,4 и более !,08 Реакционный объем в аротенкеосветлителе (в м'), определяют по формуле: Я,.„И.

-1;) и(! — Я)р где Е„Е, — БПК,„поступающей и очищенной сточной воды, мг/л; а — концентрация ила по сухому веществу, г/л, принимаемая равной 4 г/л; Я вЂ” зольность ила, доли единицы, принимаемая равной 0,3; р — средняя скорость окисления загрязнений, мг БПК„„на 1 г бсззольного вещества ила за 1 ч; при Х,, =- !5 мг/л величина р принимается равной 33 мг/(г ч). Прирост ила Пр (г/сут) вычисляют по формуле: Пр = С~(~„-~,)а,,„ где Д вЂ” среднесуточный расход сточных вод, м'/сут; а„, — удельный прирост ила, г на 1 г снимаемой БПК„„: а = 0,86 — 0,46е~"~~; при р = 33 мг/(г ч) удельный при- рост равен 0,69. Расход воздуха О.

(м'/ч), опре- деляют из уравнения Д, = (Е. — Е,)1',Ж, где Д' — максимальный часовой рас- ход сточных вод, м'/ч, й — удельный расход воздуха, м' на 1 кг снимаемой БПК„„; Р = = 16 + 480/р; при р = 33 мг/(г ч) удельный расход воздуха составля- ет 30,5 м'/кг БПК„„. Противоточные аэротенки. Противоточный аэротенк, разработанный ВНИИводгео, представляет собой комбинированное сооружение, в котором создается длительный контакт иловой смеси с пузырьками воздуха в условиях противотока воздуха движению воды, что обеспечивает высокую эффективность использования кислорода. В противоточных аэротенках расход воздуха может быть существенно снижен по сравнению с типовыми решениями аэротенков. Противоточный аэротенк (рис.

4.45) состоит из трех зон: аэрации, эрлифтной циркуляции и отстаивания. Зона эрлифтной циркуляции отделена от зоны аэрации полупогружеиной перегородкой и снабжена решеткой из дырчатых труб. Зона отстаивания расположена в центральной части зоны аэрации и отделена от нее перегородками, которые имеют циркуляционпые щели и впускные окна с козырьками, закрепленными шарнирно на эластичных резиновых подвесках, с помощью которых регулируется сечение впускных окон. Зона аэрации оборудована мелкопористыми пневматическими аэраторами, расположенными в ее нижней части, и струенаправляющими лопатками с винтовыми креплениями, обеспечивающими равномерное распределение сточной воды по ширине зоны.

Винтовые крепления позволяют регулировать глубину погружения лопаток. Сточная вода подается в верхнюю часть зоны аэрации. В зоне аэрации создается нисходящее движение сточной воды вследствие цир- 827 Глава 4. Оборудование для биохимических методов очистки Рис. 4.45. Схема противоточного аэротснка: 1 — зона аэрации; 2 — зона эрлифтной циркуляции; 3 — впускные окна; 4 — козырьки; 5— полупогружснная перегородка; 6 — струепаправляюшие лопатки; У вЂ” перегородки; 8 — зона отстаивания; 9 — водосбросный лоток; 10 — воронки; 11 — винтовые крепления; П вЂ” иловые зрлифты; 13 — циркуляционные щели; 14 — решетки из дырчатых труб; 15 — мелкопористые пневматические аэраторы 828 куляции между зоной аэрации и зоной эрлифтной циркуляции, возникающей в результате действия эрлифта.