Очищення виробничих стічних вод в аеротенках.

Технологічні схеми очищення виробничих стічних вод в аеротенках і конструкції аеротенків дуже різноманітні, що обумовлюється специфічністю складу стічних вод. Для очищення виробничих стічних вод можуть бути застосовані аеротенки-витиснювачі, аеротенки-змішувачі, аеротенки з різними варіантами розосередження подачі стічної рідини й активного мулу (неповного змішання)(мал.41). Крім того, широке поширення одержали аеротенки, сполучені з відстійниками, із заповнювачами різного роду (біотенки), аеротенки, сполучені з фільтрами (фільтротенки) і т.д.

Аеротенки-витиснювачи для очищення виробничих стічних вод застосовують порівняно рідко через властивих їм недоліків. Ці спорудження погано сприймають залпові надходження стічних вод і забруднень, що містяться в них, особливо якщо серед них є токсичні. Виділення частини аеротенків під регенерацію зменшує в цьому випадку можливість отруєння мулу, але не виключає її цілком. Крім того, нерівномірне споживання кисню по довжині аеротенка приводить чи до створення анаеробної зони спочатку аеротенка, чи до перевитрати повітря. Цей недолік може бути усунутий при диференційованій подачі повітря по довжині аеротенка у відповідності зі швидкостями окислювання, але таке рішення вважається технічно складним. І, нарешті, біоценоз активного мулу працює не досить ефективно через спорудження концентрацій, що змінюються по довжині, забруднень, що особливо виявляється при високих початкових концентраціях забруднень. З цих причин аеротенки-витиснювачи застосовують при БСК стоків, що не перевищують 500мг/л.

Аеротенки з розосередженим впуском стічної рідини не мають таких недоліків. У них менше імовірність виникнення місцевих підвищень концентрацій токсичних речовин і більш рівномірна швидкість споживання кисню. Найбільше рівномірно споживається кисень в аеротенках-змішувачах, а токсичні речовини дуже швидко розподіляються у всьому обсязі. З цих причин аеротенки-змішувачі найбільш зручні для очищення концентрованих виробничих стоків, що містять токсичні речовини. Їхнім недоліком є можливість виносу частини не окислених неорганічних речовин. Щоб уникнути цього, застосовують двоступінчасте біологічне очищення, де першою ступінню служать аеротенки-змішувачі, другою ступінню - аеротенки-витиснювачи. При одноступінчатому очищенні в аеротенках-змішувачах БСК стічних вод, що надходять на очищення не повинне перевищувати 1000мг/л.

Активний мул I ст.

Надлишковий мул     І ступіні

Активний мул II ст.

6

II ступень

I ступінь

6

Мулова суміш

Надлишковий мул

Активний мул

Активний мул

5

Надлишковий мул

6

Активный ил

6

Надлишковий мул

5

Активний мул

5

д)

г)

в)

б)

а)

Избыточный ил II ступіні

Надлишковий мул

6

5

5

 

 

Рис.41. Технологічні схеми біологічного очищення в аеротенках.

а) в аеротенках із зосередженим впуском стоків; б) в аеротенках із зосередженим впуском стоків і регенерацією поворотного мулу; в) в аеротенках з розосередженим впуском стічної рідини; г) в аеротенках-змішувачах; д) у двоступінчастих аеротенках.

1.Аеротенк; 2.Регенератор; 3.Вторинний відстійник; 4.Третинний відстійник; 5.Подача стічної рідини; 6.Відвід очищеної води.

 

Високі концентрації органічних речовин у виробничих стічних водах приводять до підвищення навантаження на активний мул і погіршенню якості очищеної води. Одним із прийомів, що дозволяють підтримувати навантаження на необхідному рівні, є підвищення концентрації активного мулу в аеротенках. Система аеротенк - вторинний відстійник нормально працює при дозі активного мулу 1,5-2г/л. При концентрації мулу понад 3-4г/л виникають труднощі у муловідділенні таким способом. Частково проблему знімають аеротенки-відстійники, що дозволяють підвищити дозу мулу до 4-5г/л. Збільшення дози мулу, крім того, можна досягти заміною відстійників фільтраційним поділом мулової суміші, флотаційним поділом (фільтротенки), закріпленням активного мулу на різних заповнювачах (інертних носіях) в аеротенках.

Конструкція фільтротенка приведена на мал.42. Як фільтруючу перегородку використовуються сітчасті і пористі матеріали. У робочій зоні такого спорудження створюється концентрація мулу до 25г/л. Після проходження через такі перегородки в рідині залишається 3-4г/л активного мулу, після чого вона піддається вторинному відстоюванню. Окисна потужність такого спорудження досягає 12кгБСК₅/м³сут, тобто перевищують окисну потужність аеротенків із гравітаційним муловідділенням орієнтовно в 4-6 разів.

7

6

5

4

3

2

1

 Рис.42. Радіальний фільтротенк.

1.Аеротенк; 2.Вторинний відстійник; 3.Фільтруюча насадка; 4.Мулососы; 5.Ерлифт поворотного активного мулу; 6.Збірні лотки очищеної стічної рідини; 7.Трубопровід відводу очищеної стічної рідини.

Недоліком такого спорудження є необхідність регенерації фільтруючої полотнини.

Іншим способом, що дозволяє значно підняти дозу активного мулу в аеротенкі є заміна гравітаційного муловідділення флотаційним (мал.43).

10

9

воздух

8

7

6

5

4

3

2

1

   

Рис.43. Технологічна схема біологічного очищення стічних вод в аеротенках із флотаційним муловідділенням.

1.Подача стічних вод в аеротенк; 2.Аеротенк; 3.Резервуар для видалення повітря з поворотного мулу; 4.Флотаційний муловіддільник; 5.Відвід очищеної води; 6.Відцентровий насос; 7.Напірний резервуар; 8.Насос подачі води на розведення поворотного мулу; 9.Поворотний активний мул; 10.Надлишковий активний мул.

 

Спорудження, у яких флотаційні муловіддільники сполучені з аеротенками, називаються флототенками. Застосування флототенків доцільно при БСК стічних вод більш 400-500мг/л, для стічних вод, що містять органічні речовини, що важко окислюються і вимагають не менш 16-20годин аерації, а також для виробничих стічних вод з активним мулом, що спухає.

Дозу активного мулу можна збільшити, розмістивши в аеротенках інертний носій біомаси. Як носіїв біомаси можуть служити пористі чи волокнисті матеріали, що розвішуються на спеціальних шнурах. Ці матеріали повинні бути водостійкими й стійкими до біологічних ушкоджень і не виділяти токсичні сполуки (паралон, синтетичні волокна з лавсану, капрону). Крім того, можна використовувати дерево пористу кераміку, металеві сітки, синтетичні тканини і т.д. У таких спорудженнях крім включення в біологічні процеси додаткової кількості біомаси за рахунок закріплення її на носіях додатково реалізується принцип максимальної відповідності якості стічної рідини, що очищається, біоценозу активного мулу. Така відповідність стабілізує і інтенсифікує процес очищення. Застосування носіїв у деяких випадках дозволяє відмовитися від рециркуляції мулу, що знижує капітальні й експлуатаційні витрати.

Аеротенки з інертним носієм звуться біотенками. МИСИ разом з Ленводоканалом розробили конструкцію біотенка з блоковим завантаженням з касет. Касети, у яких натягнута перфорована вініпластова плівка, установлені перпендикулярно подовжнім стінкам аеротенка по напрямних. Касети легко виймаються для огляду і ремонту. Окисна потужність таких споруджень у порівнянні з аеротенками вище в 1,5рази. Крім касет з вініпластовою плівкою в аеротенках можуть використовуватися інші типи модулів чи блоків. Це трубчасті і сітчасті елементи, сітки з різних матеріалів, пучки синтетичних ниток (йоржи). Використовується також нетканий матеріал. Відомі конструкції аеротенків із засипними матеріалами з відрізків труб, кілець Рашига. При щільності матеріалу менше 1т/м³ такі елементи полягають у касети-контейнери, що навішуються в аеротенки. Аеротенки з закріпленою біомасою (біотенки) добре показали себе при очищення висококонцентрованих стічних вод, при різкому коливанні сполуки, при залпових скиданнях, а також при очищенні стічних вод з утворенням мулу, що спухає. Нитчаті й інші бактерії, що викликають спухання, закріплюються на інертному носії і не виносяться із системи аеротенк - вторинний відстійник.