8.Преаэраторы и биокоагуляторы
В обычных первичных отстойниках задерживается 30—50% всех содержащихся в сточных водах нерастворенных примесей и лишь при весьма благоприятных условиях 60%.Для более полного осветления сточных вод, как уже говорилось ранее, принимается ряд побудительных мер. Одной из них является предварительная кратковременная аэрация сточных вод. Аэрация производится или в каналах, подводящих воду к отстойникам, или в специально построенных для этого сооружениях — преаэраторах.
В процессе аэрации происходит флокуляция и коагуляция мельчайших частиц нерастворенных примесей в сточной воде, плотность которых мало отличается от плотности самой воды. В результате эти частицы изменяют свою гидравлическую крупность и быстрее оседают при последующем отстаивании.
Преаэраторы устраиваются перед первичными отстойниками и могут конструктивно с ними объединяться.
Аэрация сточных вод может производиться как без добавления к ним избыточного ила из вторичных отстойников после биофильтров или аэ-ротенков, так и с добавлением такого ила. В последнем случае процесс называется биокоагуляцией.
Простая аэрация (без добавочного ила), по отечественному опыту, малоэффективна; она улучшает работу первичных отстойников на 5— 8% (по задержанию взвешенных веществ и по снижению ВПК). Продолжительность аэрации составляет 10—20 мин, считая по максимальному притоку воды; расход воздуха — около 0,5 м3 на 1 м3 аэрируемой сточной воды.
Преаэраторы — биокоагуляторы — нашли применение как в СССР (Кожуховская и Люберецкая станции аэрации Москвы), так и за рубежом (например, очистная станция г. Йорка, США). При устройстве преаэраторов рекомендуется предусматривать возможность предварительной регенерации активного ила. Вместимость регенераторов рекомендуется принимать равной 0,25—0,3 общего объема преаэраторов.
Значительный интерес представляет так называемая совмещенная аэрация. Биокоагулятор и отстойник здесь совмещены в одном сооружении, разделенном на две основные зоны: аэрации и отстаивания.
Работа таких сооружений исследовалась сотрудниками АКХ И. С. Постниковым и С. И. Цытовичем. Ими же предложена компактная конструкция биокоагулятора на базе вертикального отстойника Сточная вода через вертикальную трубу поступает в центральную камеру, где помещены фильтросы, через которые воздух поступает в зону аэрации. В камеру добавляют активный ил из аэротенков. Ил, перемешиваясь со сточной водой, увлекается воздухом в верхнюю часть камеры и через устроенные в ней карманы опускается вниз, поступая в зону отстаивания первичного отстойника. Вода, пройдя взвешенный слой в зоне отстаивания, осветляется и через желоба удаляется из отстойников. Центральная камера биокоагуляторов рассчитывается на 20-минутное пребывание в ней сточной воды.По данным АКХ, эффект снижения загрязнений по взвешенным веществам при биокоагуляции повышается примерно на 30% по сравнению с простым отстаиванием, а по БПКго— на 35%. Оптимальная доза подаваемого активного ила колеблется от 100 до 400 мг/л.
9.Сущность биологической очистки в аэробных условиях
Аэробные методы очистки могут быть разделены по типу резервуара, в котором происходит окисление загрязняющих веществ. «Резервуарами» в данном случае могут являться поля фильтрации, биологические пруды, аэротенки и биофильтры. При этом суть самого метода очистки (минерализация органических веществ) остается неизменной.
Аэробное окисление в биологических прудах представляет собой процесс минерализации органических веществ под действием микроорганизмов, обитающих в воде. Биологические пруды – это водоемы, в которых создаются наиболее благоприятные для жизнедеятельности микроорганизмов условия (небольшая глубина, отсутствие течений, большое количество микроводорослей, насыщающих воду кислородом, обилие простейших, питающихся бактериями и т.п.). Строительство биологических прудов целесообразно как для доочистки сточных вод, так и для очистки воды рек, впадающих в водохранилища.
Масштабное использование биологических прудов и полей фильтрации ограничивают сезонный характер их работы, малая пропускная способность, а также необходимость в отводе больших участков земли и постоянном контроле уровня грунтовых вод.
При очистке сточных вод в аэротенках и биофильтрах разложение загрязняющих веществ микроорганизмами проходит в искусственных сооружениях. Здесь удается подобрать и поддерживать в течение длительных промежутков времени оптимальные условия для жизнедеятельности МО (температура, значение рН, насыщение кислородом и др.), активизируя процесс минерализации. Очистка на биофильтрах имитирует почвенные условия, а очистка в аэротенках – условия водоемов.