4.2. Эрлифтные установки.

Впервые у нас в стране опыты по перекачке активного ила эрлифтами большой производительности с использованием для этих целей воздуходувок, установленных для подачи воздуха на аэрацию, были проведены в начале 60-х годов. Применение эрлифтов открывает перспективы упрощения всей системы перекачки активного ила и отказ от устройства специальных насосных станций. Особенно широко они применяются на современных станциях биологической очистки для принудительной циркуляции и транспортировки ила внутри отдельных сооружений, обеспечивая при этом хорошую аэрацию перекачиваемой смеси.

Основной частью эрлифтной установки является насос-эрлифт, представляющий собой погруженную в воду вертикальную трубу (рис. 10), с нижней стороны которой подводится сжатый воздух. Смесь воды и пузырьков непрерывно подаваемого воздуха в вертикальной трубе легче окружающей воды, из-за чего смесь начинает двигаться по направлению вверх, а с нижней стороны трубы образуется новая смесь воздуха и воды.

Работа насоса-эрлифта предполагает, что соотношение погружения достаточно велико, желательно в пределах 2  5. Максимальный коэффициент полезного действия его составляет 20  50%. В табл. 11 представлены ориентировочные параметры эрлифта при соотношении погружения S/H= 2,5 – 1,5.

Потребное количество воздуха (при нормальном давлении) для эрлифта с указанными в табл. 11 параметрами ориентировочно составляют (4  6)Q, где Q – производительность насоса.

Таблица 11

Рекомендации по подбору параметров эрлифта.

Производительность м3/ч	Диаметр вертикальной трубы, d, дюйм	Диаметр воздухопровода, dв, дюйм
1 – 2	1	½
2 – 4	1 ¼	½
4 – 6	1 ½	½
6 – 10	2	¾
10 – 16	2 ½	¾
16 – 25	3	1
25 – 40	4	1 ¼
40 – 65	5	1 ½
65 – 100	6	1 ½

Эксплуатационные возможности эрлифтных установок ограничивает то, что они могут качать воду или осадок лишь в открытый резервуар, который кроме того должен быть расположен непосредственно рядом. Однако эти ограничения не являются лимитирующими для канализационных станций. В системах водоотведения эрлифты обычно применяют для перемещения ила в сооружениях очистки с использованием активного ила, а также песка и других осадков.

При расчете эрлифтных установок требуется знать производительность откачки Q, геодезическую высоту подъема Н и глубину погружения S. На основании этих данных рассчитываются:

необходимый расход воздуха;

диаметр вертикальной трубы;

диаметры воздухопроводов и потери напора в них.

Определение потерь напора осуществляется при гидравлическом расчете,

который производится аналогично расчету воздушной сети аэротенков.

Аналогично по каталогам подбираются воздуходувки или компрессоры.

Для регулирования расхода воздуха на воздушной сети предусматриваются вентили или задвижки.

Необходимый расход воздуха, м³/ч,

Q_в = q_в  Q , (57)

где	qв	 удельный расход воздуха;
	Q	 перекачиваемое количество воды, осадка или ила, м3/ч.

Удельный расход воздуха определяется по зависимости

, (58)

где	Н	 высота подъема, м;
	S	 глубина погружения, м;
	С	 коэффициент, зависящий от относительного погружения , определяемый по рис. 11.

Соотношение выбирается таким образом, чтобы пусковое давление оставалось умеренным относительно рабочего давления. Диаметр вертикальной трубы d должен подбираться так, чтобы скорость воздушно-жидкостной смеси на выходе была в пределах 1,5  4,5 м/с и во всяком случае не превышала значение 10 м/с.

По принятой скорости и суммарному расходу ила и воздуха (Q + Q_в) определяется диаметр вертикальной подъемной трубы d. Для определения удельного расхода воздуха можно воспользоваться графиком (рис. 12).

Для снижения потерь напора и скорости выхода можно выбрать диаметр верхней части вертикальной трубы больше, чем нижней. Также необходимо предусматривать другие меры для уменьшения потерь напора.

Эрлифт-насос должен конструироваться так, чтобы его можно было открыть с целью прочистки. Особенно у насосов для песка и ила должны быть предусмотрены специальные вентельные присоединения и устройства для прочистки насоса промывкой вручную, а при необходимости – автоматически.