Аерація стічних вод

Система аерації являє собою комплекс пристроїв й устаткування, що забезпечують подачу й розподіл повітря в аэротенке, підтримка активного мулу у зваженому стані й створення необхідних гідродинамічних умов роботи аэротенков.

Аерація буває:

пневматична;

механічна або импеллерная;

комбінована (пневмомеханическая);

струминна.

У книзі О.П. Синявий наведена таблиця максимальних розрахункових концентрацій активного мулу для різних систем аерації.

Таблиця

	Ефективність аерації кгО2/квт ч.	Окисна здатність кгО2/м3година.	кг/м3.
Пневматична
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
Механічна
Дисковий аератор	2,7...3,0	0,1...0,15	6,2
Турбінний 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
Конструкції ЛИСИ	1,7...2,3	0,02...0,6	>20
ГДР	2,5...5,0	0,2...5,0	>20

Пневматична аерація здійснюється аераторами, які бувають: залежно від тиску на виході низького (до 10 кпа), середнього (10...50 кпа) і високого (> 50 кпа) тиску. Залежно від розмірів пухирців повітря на виході з аератора: мелкопузырчатые (1...4 мм), среднепузырчатые (5...10 мм) і крупнопузырчатые (>10 мм).

Найбільше поширення одержала мелкопузырчатая аерація, а найпоширенішим аератором є фильтросная пластина розміром 30030035 мм, виготовлена з вогнетривкого шамоту, зв'язаного рідким склом. Фильтросные пластини укладають на цементному розчині в ж/б канали в дні коридору аэротенка уздовж довгої його сторони. Пластини укладають в 2...3 ряду. Повітря подається по магістральним воздуховодам і стояках у канал під пластини. Стояки розташовують через 20...30 метрів.

На далекому зарубіжжі застосовують замість каналів ящики, що дозволяє міняти пластини не відключаючи аэротенк.

Недоліком фильтросных пластин є те, що вони засмічуються (із внутрішньої сторони пилом, окалиною, іржею), а із зовнішньої - бактеріальною плівкою.

Тому пластини періодично очищають шкребками, щітками, або обробляють соляною або сірчаною кислотою, або обпалюють. Ці заходи відновлюють їх на короткий строк. Тому через кожні 7 років пластини повністю заміняють.

Для мелкопузырчатой аерації можуть бути використані пористі труби, що полегшує монтаж.

Пориста труба (ВНИИ ВОДГЕО) складається із секцій довжиною 500 мм, з'єднаних гумовими кільцевими прокладками.

Повітря в аератор подається по стояку, що приєднаний до трійника із фланцями для приєднання аератора.

Як аератори можуть бути використані пористі пластики, а також синтетичні тканини. Достоїнством тканевых аераторів є можливість регулювати інтенсивність подачі повітря й коефіцієнта використання обсягу, а також простота очищення пор тканини.

До среднепузырчатым аераторів ставляться наприклад дірчасті труби з отворами 3...4 мм, що укладають на дні аэротенка.

Недолік: через короткий строк отвору заповнюються іржею (аератор “Спанжер”, гребневый, ІНКА).

До крупнопузырчатым аераторів ставляться труби D = 50 мм із відкритими кінцями, опущен-ные вертикально вниз на глибину 0,5 м від дна.

Механічні аератори - принцип роботи - захоплення повітря з атмосфери за допомогою обертових частин аератора й перемішування його із умістом аэротенка.

Класифікація:

За принципом дії: импеллерные, поверхневі;

По розташуванню осі ротора: горизонтальні й вертикальні;

По конструкції ротора: конічні, дискові, циліндричні, колісні, турбінні, гвинтові.

Механічні аератори мають більше високу окисну здатність, їхня установка не вимагає будівництва й експлуатації повітродувних станцій. До недоліків аераторів ставиться необхідність при значних розмірах споруджень установки великої кількості аераторів, потреба в дефіцитному встаткуванні (редуктори, двигуни), а також проблеми, пов'язані з якістю виготовлення.

Комбінована система аерації - це сполучення пневматичної й механічної аерації. Застосовується для очищення концентрованих стічних вод, а також у комбінованих високопродуктивних установках (аэроакселераторах). Кількість пневмомеханических аераторів в аэротенке визначається аналогічно механічним поверхневим аераторам.

Струминна система аерації або эжекторная.

Принцип дії складається в подачі робочої рідини з підвищеною швидкістю через сопло в камеру змішання, де в результаті розрідження відбувається підсмоктування атмосферного повітря через спеціальний патрубок.

Достоїнствами струминної аерації є простота пристрою, зручність експлуатації, безшумність і надійність у роботі.

Для малих установок використають барабанні або струминні аератори за рахунок падаючої води.

На насос діє стовп води, виникають втрати напору по довжині й на ежекторі. Зі збільшенням висоти втрати по довжині збільшуються, і збільшується використання ПРО₂ (але з більшою швидкістю). При струминній аерації використається 12% ПРО₂. Ефект використання кисню - глибина + 10 м (емпірично). Унизу труби може скапливаться деяка кількість великих механічних домішок, тому необхідно влаштовувати в нижній частині, щось типу песколовки. Така аерація використається в спорудженнях:

Баштового типу /повітродувки (до 5м)/ - 8...30 м - більше компактні;

Шахтного типу - > 30 м - більша ефективність використання ПРО₂.