7.3.3.Аэротенки.

Существуют различные классификации аэротенков. В данном пособии мы будем классифицировать их на аэротенки-вытеснители, аэротенки-смесители и аэротенки с рассредоточечным впуском сточной жидкости (аэротенки промежуточного типа).

Аэротенки используют для полной или частичной очистки многих видов производственных сточных вод. Основные схемы аэротенков представлены на рис.6.4.

Рис. 7.73 Схемы аэротенков.

а - вытеснители, б - смесители, в - с рассредоточенным впуском воды; I - сточная вода,

II - активный ил, III - иловая смесь; 1 - аэротенк.

Как следует из представленного рисунка, в аэротенках - вытеснителях вода и ил подают в начало сооружения, а смесь отводят в конце его. Эти сооружения имеют один-четыре коридора. Сточная вода и ил в аэротенках-смесителях подводятся и отводятся равномерно вдоль длинных сторон сооружения. В аэротенках промежуточного типа можно рассредоточенно подать либо воду (обычно применяется на практике), либо ил с отводом смеси сосредоточенно в конце аэротенка.

Очистка сточной воды в аэротенках осуществляется следующим образом. Вода после механической очистки смешивается с циркулирующим активным илом и пройдя через аэротенк, поступает во вторичный отстойник. За это время основная масса органических загрязнений перерабатывается (окисляется) активным илом. Важнейшим конструктивным элементом каждого аэротенка явлояется система аэрации, насыщающая обрабатываемую воду кислородом, поддерживающая активный ил во взвешенном состоянии и обеспечивающая постоянное перемешивание сточной воды с илом.

Различают три системы аэрации: пневматическая (воздух нагнетается в аэротенк под давлением), механическая (воздух поступает в аэротенк при вращении в нем жидкости мешалкой-аэратором) и комбинированные.

Продолжительность аэрации t,ч, работающих по принципу смесителей, определяется по формуле:

( 7.0)

где

L_t и L_a - БПК соответственно очищенной и поступающей сточной воды, мг/л;

S - зольность ила, доли единицы;

- скорость окисления загрязнений, мг БПК на 1 г беззольного вещества ила в 1ч.

а - доза ила, г/л.

Продолжительность аэрации в аэротенках-вытеснителях t,ч, рассчитывают по формуле:

( 7.0)

где

- коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, г/л (для городских сточных вод  = 0,07);

С - концентрация растворенного кислорода, мг/л;

К_o - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О₂/л (для городских сточных вод К_о =0,625);

_max - максимальная скорость окисления, мг/г.ч (для городских сточных вод _max = 85);

К_i - константа, характеризующая свойства органических загрязнений, мг БПК_полн./л (для городских сточных вод К_i = 33);

К_г - коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания, равный при полной биологической очистке 1,5 при _t  15 мг/л и 1,25 при _t = 30мг/л.

Остальные обозначения те же, что и в предыдущей формуле. Обычно продолжительность обработки сточной воды в аэротенке составляет 6-12 ч. в зависимости от состава загрязнений. При проведении очистки в аэротенках биомасса активного ила увеличивается за счет протекания процессов синтеза клеток и других процессов. Величину ее прироста теоретически определить невозможно, наибольшую достоверность имеют лишь экспериментальные данные.

Для очистки производственных сточных вод применяются все вышеперечисленные конструкции аэротенков.

Аэротенки-вытеснители коридорного типа применяют при начальной БПК не более 500 мг/л. На рис.6.5 представлена общая технологическая схема работы аэротенка-вытеснителя, а на рис.6.6 конструкция указанного устройства, предназначенного для очистки сточных вод промышленных предприятий.

Рис. 7.74 Общая технологическая схема работы аэротенка-вытеснителя.

1 - подача сточных вод, 2 - циркуляционный активный ил,

3 - смесь обрабатываемой воды и активного ила, 4 - коридоры.

Рис. 7.75 Аэротенк для очистки сточных вод химико-фармацевтических предприятий

1 - канал осветленной воды, 2 - фильтросные трубы, 3 - водовыпускные отверстия,

4 - распределительный лоток, 5 - водослив, 6 - затвор, 7 - воздухопровод.

В конструкции аэротенка-вытеснителя для обработки химико-формацевтических сточных вод использованы фильтросные трубы. Площадь аэрируемой зоны составляет 50% общей площади аэротенка.

Конструктивные размеры рассматриваемого устройства следующие: рабочая глубина - 5 м, ширина коридора - 6 м, число коридоров - 3, длина аэротенка 36-66 м.

Аэротенки-смесители применяют для сточных вод с высокой начальной БПК, а также при резких колебаниях конценгтрации загрязняющих веществ в сточной воде.

Конструкция одного из отечественных аэротенков-смесителей представлена на рис.7.7.

Аэротенк двухкоридорный. Длина коридора 135 м, ширина 9 м, рабочая глубина 5 м. Сточная вода подается в коридор аэротенка рассредоточенно через отверстия в распределительном лотке, расположенные на расстоянии 40 м друг от друга.

Рис. 7.76 Аэротенк-смеситель 1 - распределительный лоток, 2 - трубопровод опорожнения

аэротенков и вторичных отстойников, 3 - камера задвижек опорожнения, 4 - лоток активного ила, 5 - регенераторы, 6 - коридоры аэротенков, 7 - щитовые затворы.

Из аэротенков смесь обработанной сточной воды и активного ила поступает во вторичный отстойник, где происходит их разделение. Осевший на дно отстойника ил, отводится в специальный резервуар, а очищенная сточная вода поступает на дальнейшую доочистку или дезинфицируется.

Следует указать, что концентрация иловой массы в аэротенках составляет 2 - 5 г/л, расход воздуха 5 - 15 м³/м³ сточной воды. Производительность аэротенков лежит в широких пределах: от нескольких десятков кубометров сточных вод в сутки до 2 - 3 млн.м³/сут.

Для очистки небольших количеств бытовых и производственных сточных вод ( до 700 м³/сут.) используют циркуляционные окислительные каналы, представляющие собой в плане замкнутые кольцевые каналы, в которых устанавливают аэраторы.