Для чего при очистке сточных вод в аэротенках используют регенераторы
Для чего при очистке сточных вод в аэротенках используют регенераторы
Аэротенк представляет собой сооружение с постоянно протекающей внутри сточной водой, во всей толщине которой развиваются аэробные микроорганизмы, потребляющие субстрат, т. е. «загрязнение» сточной воды. Сточные воды поступают в аэротенк, как правило, после стадии механической очистки. Для обеспечения нормального процесса БХО в аэротенках необходимо непрерывно подавать воздух, что достигается с помощью пневматической, механической или пневмомеханической аэрации.
Рис. 2. Схемы аэротенков
Аэротенки-вытеснители целесообразно применят при концентрации загрязнений БПКполн поступающей воды до 300 мг/л, а аэротенки-смесители до 1000 мг/л по БПКполн.
Расчет аэротенков включает в себя определение вместимости и габаритов сооружения, объема, требуемого воздуха и избыточного ила. Вместимость аэротенков определяется по среднечасовому поступлению сточных вод за период операции в часы максимального притока сточной воды. Продолжительность аэрации в аэротенке-смесителе t (час) определяется по формуле:
Доза ила в аэротенках-смесителях без регенерации 3 г/л, а с регенерацией от 2 до 4.5 г/л. Для стоков, близких к бытовым S=0.3.
Для других различных видов сточных вод эти данные приведены в табл. 40 действующего СниП.
Режим вытеснения в эротенке обеспечивается соотношением длины и ширины коридора более чем 30:1.Если это отношение меньше, то необходимо осуществить секционирование коридоров. Степень рециркуляции ила R рассчитывается по формуле:
Нагрузка на 1г беззольного вещества в сутки
T=1+/(p мах (1+a)Ca)((C-K0)(L0-Lt)-Kl*C*ln(L0/Lc))*Kr
При проектировании аэротенков с регенераторами необходимо рассчитать продолжительность окисления загрязнений:
При подсчете t о аэротенков-вытеснителей БПК полн поступающей сточной воды определяется с учетом разбавления рециркулирующим илом:
Продолжительность пребывания сточной воды в аэротенке:
Объем аэротенка V a и объем регенератора V p :
Прирост активного ила в аэротенке определяется по формуле:
Площадь аэрируемой зоны принимается по площади, занимаемой пневматическими аэраторами, включая просветы между ними до 30 см. По найденным D и t определяется интенсивность аэрации:
При устройстве пневматической системы аэрации производят расчет воздуховодов и воздуходувов. Воздуходувки подбираются по каталогам, исходя из общей потери напора и расчетного расхода воздуха. Число воздуходувок при производительности более 5000 м 3 /ч применяется не менее двух. Если число рабочих не превышает трех, то принимается одна резервная воздуходувка, если больше, то две резервные.
Что такое аэротенки для очистки сточных вод и как они работают?
В многоквартирных домах проблемой отведения стоков занимаются специальные службы.
Обладателям загородных домов приходится заботиться об этом самим.
К счастью, сегодня есть множество видов локальных очистных сооружений. Самыми лучшими в плане очистки и экологически безопасными из них принято считать аэротенки.
Описание биологической системы и область ее применения
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:
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:
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:
По мере необходимости уровень прозрачности сточных вод можно менять. На их прозрачность также могут повлиять и внешние факторы.
Типовая установка включает:
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:
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:
Суть процесса заключается в том, что активный ил поглощает органические вещества в стоках. Под воздействием кислорода происходит разложение загрязнителей.
При одной ступени очистки возобновление ила и осветление воды происходит внутри одного устройства.
Стоки по системе перемещаются в следующем порядке:
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:
Ниже представлены наглядные изображения схемы двухступенчатой очистки воды аэротенком:
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:
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:
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:
Устройства с одним коридором встречаются крайне редко.
По режиму движения стоков в системе разделяются на:
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.
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.
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:
Покупка
При выборе аэротенков отталкиваются от:
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:
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.
Технологические схемы работы аэротенков (одно- и многоступенчатые, аэротенки с регенерацией активного ила)
Другой модификацией классической схемы является применение продольного секционирования аэротенков поперечными перегородками, не доходящими либо до дна (или чередующимися: не доходящими то до дна, то до уровня воды), либо до противоположной стены (рис. 12.4). Секционирование позволяет практически исключить продольное перемешивание иловой смеси в аэротенке и обеспечить более полное приближение технологического режима работы аэротенка к режиму идеального вытеснителя и более строго поддерживать заданный режим аэрации в пределах каждой секции, а, следовательно, обеспечить стабильное качество очистки на выходе из аэротенка.
Технологическая суть такой модификации заключается в том, что после извлечения загрязнений из сточной воды в собственно аэротенках активный ил с накопленными в нем загрязнениями отделяется от очищенной воды и подается не в аэротенк, а в специальное аэрационное сооружение, называемое регенератором, в котором активный ил аэрируется в течение определенного времени без сточной жидкости. В регенераторе ил освобождается от накопленных им в аэротенке загрязнений и восстанавливает свою метаболическую активность. Регенерированный ил направляется затем из регенератора в собственно аэротенк для нового контакта с очищаемой жидкостью и повторения цикла изъятия из нее загрязнений. В конструктивном отношении регенераторы ничем не отличаются от собственно аэротенков и могут устраиваться в виде как отдельно стоящих сооружений, так и емкостей, выделяемых в объеме аэротенков (рис. 12.5).
В собственно аэротенке обеспечивается контакт активного ила с загрязнениями такой длительности, которой достаточно только для изъятия загрязнений из очищенной воды (отсюда и термин «контактная стабилизация» в западноевропейской и североамериканской технической литературе), составляющей примерно 1,5-2,5 ч аэрации в зависимости от характера загрязнений сточных вод и условий реализации процесса. Режим аэрации здесь должен быть направлен на создание условий, наиболее благоприятных для доступа активного ила к загрязнениям, т.е. постоянного и эффективного перемешивания и аэрации иловой смеси. Концентрация растворенного в жидкости кислорода поддерживается в пределах 0,5-2,0 мг/л. Скорость же потребления кислорода здесь значительно более высокая, чем в регенераторе, поскольку в собственно аэротенке протекают более быстрые процессы первичной трансформации загрязнений при их изъятии из очи щенной воды. Поэтому интенсивность аэрации здесь должна быть также существенно выше, чем в регенереторах,
Вторичные отстойники являются составной частью сооружений биологической очистки, располагаются в технологической схеме непосредственно после биоокислителей и служат для отделения активного ила от биологически очищенной воды, выходящей из аэротенков, или для задержания биологической пленки, поступающей с водой из биофильтров.
Вертикальные вторичные отстойники по своей конструкции подразделяются на следующие:
— круглые в плане с конической иловой частью, по конструкции аналогичные первичным, но с меньшей высотой зоны отстаивания;
— квадратные в плане (12×12 м, 14×14 м) с четырехбункерной пирамидальной иловой частью.
Преимуществом вертикальных вторичных отстойников являются удобство удаления из них осевшего ила под гидростатическим давлением, компактность расположения при их блокировке с аэротенками, простота конструкции ввиду отсутствия движущихся частей, возможность использования взвешенного слоя активного ила.
Горизонтальные вторичные отстойники выполняются с шириной отделения 6 и 9 м, что позволяет блокировать их с типовыми аэротенками, сокращая при этом площадь, занимаемую очистными сооружениями. Для сгребания осевшего активного ила к иловому приямку в горизонтальных отстойниках используют скребковые механизмы цепного или тележечного типов. В зарубежной практике используют подвижныеилососы, установленные на тележках.
К недостаткам вторичных горизонтальных отстойников относятся сложности эксплуатации в них скребковых механизмов, а также большая их материалоемкость по сравнению с отстойными сооружениями круглыми в плане, где меньшая толщина применяемых стеновых панелей достигается за счет предварительного напряжения железобетонных конструкций.
На средних и крупных очистных станциях наибольшее распространение получили вторичные радиальные отстойники.Широкая гамма типоразмеров радиальных отстойников позволяет принимать оптимальное их число (4-8) на очистных станциях практически любой пропускной способности.Иловая смесь по подводящему трубопроводу направляется в центральное распределительное устройство, представляющее собой вертикальную стальную трубу с коническим раструбом, затопленным ниже уровня воды в отстойнике.Выходя из раструба, иловая смесь попадает в пространство, ограниченное стенками металлического направляющего цилиндра, который обеспечивает заглубленный выпуск иловой смеси в отстойную зону. Осветленная вода собирается через водослив сборного кольцевого лотка, откуда поступает в выпускную камеру. Активный ил, осевший на дно отстойника, удаляется самотеком под гидростатическим давлением через сосуны илососа и илопроводу в иловую камеру. В ней установлен щитовой электрифицированный затвор с подвижным водосливом, обеспечивающим возможность как ручного, так и автоматического регулирования отбора активного ила из отстойника путем плавного изменения гидростатического напора от 0 до 1,2 м. Работа затвора автоматизируется в зависимости от уровня стояния активного ила в отстойнике, который фиксируется датчиком уровня ила с фотосопротивлением. Редуктор привода фермы илососа позволяет регулировать угловую скорость вращения илососа в пределах 1-2 об/ч. Для опорожнения отстойника служит трубопровод.
Для обеспечения минимального выноса загрязнений из вторичных отстойников очень важное значение имеет тщательное сгребание и постоянное удаление выпадающего в осадок активного ила.
 |
Для уплотнения избыточного активного ила на очистных сооружениях используют вертикальные и радиальные илоуплотнители гравитационного типа или флотационные илоуплотнители, работающие по принципу компрессионной флотации.
Рис. 13.5 Радиальный илоуплотнитель со стержневой мешалкой:
 |
Флотационный метод илоуплотнения обладает двумя важными преимуществами: позволяет применять компактные сооружения с небольшой поверхностью и малым объемом; обеспечивает эффективное уплотнение осадков с коллоидной структурой, что очень важно для всей системы обработки осадка.
135. Обработка, обезвоживание и использование осадка.Сооружения для обработки осадка.
| Группы осадков | Типы осадков | Сооружения и оборудование, отделяющие осадки |
| Первичные осадки | ||
| I | Осадки грубые (отбросы) | Решетки, сита |
| II | Осадки тяжелые | Песколовки |
| III | Осадки плавающие | Жировки, отстойники |
| IV | Осадки сырые, выделенные из сточной воды в результате механической очистки | Отстойники первичные, осветлители |
| Вторичные осадки | ||
| V | Осадки сырые, выделенные из сточной воды после биологической или физико-химической очистки | Отстойники вторичные, флотаторы |
| VI | Осадки сброженные, прошедшие обработку в анаэробных перегнивателях, метантенках, и осадки стабилизированные в аэробных стабилизаторах | Септики, двухъярусные отстойники, осветлители, перегниватели, метантенки, аэробные стабилизаторы |
| VII | Осадки уплотненные, подвергнутые сгущению до предела текучести (до влажности 90-85%) | Уплотнители: гравитационные, флотационные, сепараторы. |
| VIII | Осадки обезвоженные, подвергнутые сгущению до влажности 80-40%, | Иловые площадки, вакуум-фильтры, центрифуги, фильтр-прессы и др. |
| IX | Осадки сухие, подвергнутые термической сушке до влажности 5-40% | Сушилки: барабанные, вальцовые, с кипящим слоем, со встречными струями |
Рис.14.1 Схема обработки осадков сточных вод
Аэротенки
Процесс очищения сточных вод включает в себя несколько этапов. Одним из важнейших является биологический этап, так как именно на нем происходит очистка стоков от всевозможных органических элементов. Для этого в системах очистки устанавливаются аэротенки.
Что такое аэротенк, принцип работы
Внешне устройство представляет собой резервуар, через который проходят стоки. Одновременно происходит перемешивание их с биомассой – активным илом. Резервуар может иметь как однокамерную, так и многокамерную конструкцию, прямоугольное сечение, а также оснащение аэратором различных моделей. Это могут быть механические аэрационные устройства, а также пневматические.
Аэротенк является одним из самых совершенных устройств, способных качественно проводить биохимическую очистку воды.
Сточные воды в резервуаре постоянно перемешиваются с илом, при этом в емкость нагнетается кислород. Это обеспечивает аэрацию смеси, поддержание активного ила во взвешенном состоянии, а также жизнедеятельность микроорганизмов-минерализаторов. Именно они собирают на своей поверхности всю органику сточных вод, а затем окисляют ее.
Схема работы устройства максимально проста:
Основные элементы устройства
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:
Как уже понятно из перечисленного, эти устройства являются энергозависимыми.
Виды аэротенков
Существуют различные модели аэротенков, которые отличаются спецификой технологических схем очищения.
В качестве критериев могут быть выбраны:
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?
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:
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.