5.2. Окситенки

Окситенки являются высокоэффективными сооружениями, служащими для осуществления интенсивного процесса биологической очистки сточных вод с применением чистого кислорода и высоких концентраций активного ила. Конструктивно окситенк (рис. 5.6) выполнен в виде круглого в плане резервуара с цилиндрической перегородкой, которая разделяет весь его объем на зону аэрации (центральная часть) и зону отстаивания (периферийная зона). В средней части цилиндрической перегородки устроены окна для выпуска иловой смеси из зоны аэрации в илоотделитель, в нижней части перегородки – окна для поступления возвратного ила в зону аэрации.

Зона аэрации имеет герметичное перекрытие, на котором установлен электродвигатель механического аэратора турбинного типа. Там же смонтирован трубопровод подачи кислорода и продувочный трубопровод с электрозадвижками.

Илоотделитель оборудован перемешивающим устройством, представляющим собой радиально расположенные решетки из вертикальных стержней диаметром 30÷50 мм, установленных на расстоянии 300 мм друг от друга. В нижней части решеток шарнирно подвешены скребки. Уровень ила поддерживается постоянным путем сброса избыточного количества его через трубу.

Сточная вода поступает в зону аэрации по центральной трубе. Под воздействием аэратора иловая смесь поступает в илоотделитель, приобретая круговое движение благодаря направляющим щиткам на перепускных окнах. В сочетании с перемешиванием решетками это способствует интенсификации процесса отделения и уплотнения ила. Очищенная вода проходит сквозь слой взвешенного активного ила, где дочищается от взвешенных и растворенных органических веществ, поступает в кольцевой сборный лоток и отводится из сооружения. Возвратный активный ил опускается вниз и возвращается в камеру аэрации.

Окситенки оборудуются системой автоматики, обеспечивающей подачу кислорода в соответствии со скоростью его потребления. Система автоматически поддерживает заданную концентрацию растворенного кислорода в иловой смеси окситенка при изменении состава, концентрации или расхода сточной воды.

Окситенки целесообразно применять для очистки сточных вод объектов, имеющих собственный технический кислород или возможность получать его на расположенных поблизости предприятиях.

Окситенки работают в режиме реакторов-смесителей. Исходные данные и расчет окситенков аналогичны данным и расчету аэротенков-смесителей без регенераторов [12]. Доза ила для окситенков принимается в пределах 5÷12 г/л (оптимальная – 6÷8 г/л), концентрация растворенного кислорода – 6÷12 мг/л (оптимальная - 10÷12 мг/л). Удельная скорость окисления может быть определена по формуле (5.4), продолжительность аэрации, ч:

,

(5.30)

где k_и – коэффициент, учитывающий влияние концентрации активного ила на его окислительную способность, принимаемый по табл. 5.10 [3].

Рис. 5.6. Окситенк 1 – продувочный трубопровод; 2, 5 – задвижки с электроприводом; 3 – электродвигатель; 4 – турбоаэратор; 6 – герметичное перекрытие; 7 – трубопровод для подачи кислорода; 8 – вертикальные стержни; 9 – сборный лоток; 10 – трубопровод для сброса избыточного ила; 11 – резервуар; 12 – окна для перепуска иловой смеси из зоны аэрации в илоотделитель; 13 – цилиндрическая перегородка; 14 – скребок; 15 – окна для перепуска возвратного ила в зону аэрации; 16 – зона аэрации; 17 – трубопровод для подачи сточной воды в зону аэрации; 18 – илоотделитель; 19 – трубопровод для выпуска очищенной воды

Таблица 5.10

Ориентировочные значения коэффициента k_и

Доза ила, г/л	1	2	3	5	8	10	15
kи	1.8	1.3	1	0.7	0.5	0.4	0.3

Объем зоны аэрации (окисления) рассчитывается по выражению (5.18). Диаметр зоны аэрации, м:

,

(5.31)

где W_a – объем зоны аэрации, м³;

Н_р – рабочая глубина окситенка, м.

Объем зоны отстаивания типовых окситенков равен объему зоны аэрации [12]. Диаметр всего сооружения в этом случае составит:

.

При определении площади зоны отстаивания окситенков и аэротенков со встроенными илоотделителями, работающими в режиме осветлителей со взвешенным слоем осадка, следует использовать значение гидравлической нагрузки на илоотделитель, зависящей от безразмерного параметра а·J, принимаемого по табл. 5.11. Величина илового индекса при расчете окситенков уменьшается в 1.3÷1.5 раза по сравнению с его значением для аэротенков (см. табл. 5.3).

Таблица 5.11

Параметр а·J	100	200	300	400	500	600
Нагрузка на илоотделитель, м3/(м2·ч)	5.6	3.3	1.8	1.2	0.8	0.7

Прирост активного ила в окситенках может быть определен по формуле (5.22) при значении коэффициента прироста k_П = 0.25 [1].

Окситенки являются весьма перспективными сооружениями биологической очистки. Окислительная мощность их в 5÷6 раз выше, чем у аэротенков, капитальные затраты по сравнению с аэротенками ниже в 1.5÷2, а эксплуатационные – в 2.5÷3 раза.