Сооружения для предварительной аэрации и биокоагуляции
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 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 аэротенков, 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 БПК). Продолжительность аэрации составляет 10—20 мин, считая по максимальному притоку воды; расход воздуха — около 0,5 м3 на 1 м3 аэрируемой сточной воды.
Предварительная аэрация способствует (за счет более полного выделения взвешенных частиц) лучшей подготовке сточных вод к последующей их биологической очистке. Более высокий эффект удаления взвешенных веществ и снижения БПК сточных вод дает предварительная аэрация с добавлением ила из вторичных отстойников. Объясняется это тем, что помимо физико-химических процессов (коагуляции, флокуляции и сорбции) при биокоагуляции происходит биохимическое окисление некоторой части легкоокис-ляющихся растворенных веществ.
Преаэраторы — биокоагуляторы — нашли применение как у нас, так и за рубежом. При устройстве преаэраторов рекомендуется предусматривать возможность предварительной регенерации активного ила. Вместимость регенераторов рекомендуется принимать равной 0,25—0,3 общего объема преаэраторов.
Эффективность задерживания взвешенных веществ в первичных отстойниках с преаэраторами повышается до 65—70%- БПК осветленной воды понижается примерно на 15%. Вынос взвешенных веществ из отстойников при применении преаэрации составляет около 100 мг/л. Объем подаваемого активного ила обычно составляет 50% его избыточного количества.
При блокировании преаэраторов с отстойниками упрощается компоновка очистных сооружений и создаются наилучшие условия для осветления сточных вод. Однако, как показали исследования, осуществление преаэрации с добавлением активного ила в отдельно стоящих преаэраторах также может способствовать интенсификации осветления сточных вод при последующем отстаивании.
Предварительная регенерация ила повышает эффективность его использования.
Исследованиями так же установлено, что биокоагулятор может успешно работать не только на активном иле из аэротенков, но и на биопленке после биофильтров.
В таком биокоагуляторе с регенератором задерживается 60—70% взвешенных веществ (в обычных отстойниках 30—50%), а БПК снижается на 50—55% (в обычных отстойниках на 10—20%).
Одним из путей повышения эффективности выделения из сточных вод нерастворенных примесей может стать применение осветлителей со взвешенным фильтром. В этих сооружениях совмещаются осаждение и фильтрация сточной воды через слой хлопьев осадка
Осветлители могут работать как с предварительной коагуляцией и аэрацией сточных вод, так и без такой подготовки. Применение их в качестве первичных отстойников для бытовых сточных вод не рекомендуется.