2.17. В одной из секций аэротенков в значительных количествах появилась мыльная пена. Чем это объяснить?
Такое явление может объясняться низкой концентрацией ила в аэротенке, когда его доза не превышает 0,5 - 0,7 г/л. Тогда содержащиеся в растворе синтетические поверхностно - активные вещества (СПАВ) отдуваются воздухом из жидкости и собираются на поверхности ее в аэротенке. Активный ил при его достаточном количестве осуществляет сорбцию своими хлопьями находящихся в жидкости детергентов.
2.18. Какие ограничения накладываются на количественные и качественные характеристики активного ила, а также на регулируемые параметры илового режима?
Максимально допустимое значение дозы активного ила в аэротенке определяется, прежде всего, технологическими возможностями вторичных отстойников.
Для обычных радиальных, вертикальных, горизонтальных отстойников предельное значение дозы ила в смеси, поступающей на эти отстойники, как правило, не превышает 4-5 г/л, если очистка осуществляется в режиме средних нагрузок по БПК. В аэрационных установках продленной аэрации (полного окисления) максимальная доза достигает 5-6 г /л.
В аэротенках - отстойниках, благодаря высокому значению степени циркуляции и образованию взвешенного слоя ила в отстойной зоне, предельная величина концентрации активного ила достигает 6-8 г/л.
В аэротенках с флотационным разделением иловой смеси максимально допустимая доза составляет 10-15 г/л.
Все названные численные значения определяют предельные иловые нагрузки по вторичным отстойникам для тех или иных конструктивных модификаций илоотделителей, однако в реальных условиях максимально допустимая доза активного ила часто бывает значительно ниже приведенных предельных значений. Величину максимально допустимой дозы следует определять в каждой конкретной ситуации как функцию от гидравлической нагрузки по вторичным отстойникам, седиментационных свойств активного ила (илового индекса) и концентрации ила в осветленной воде. Рассчитать ориентировочно эту величину можно, например, по формуле, приведенной в СНиП 2.04.03 - 85 (п. 6. 161).
Величина дозы ила в аэротенках ограничивается также условиями, которые должны обеспечить необходимый кислородный режим в них (минимальная концентрация кислорода в аэротенке обычно - 2 мг/л).
Предел максимально допустимых значений дозы активного ила в иловой смеси, поступающей на вторичные отстойники (с гравитационным разделением иловой смеси) составляет 0,5 - 0,7 г/л. При меньшей концентрации ила ухудшается условия формирования хлопка ила и, соответственно, условия разделения иловой смеси, что вызывает увеличение выноса ила с осветленной водой. Границы диапазона допустимых значений дозы активного ила в аэротенках без регенераторов или средней дозы ила в аэротенках с регенераторами определяются минимальными и максимальными значениями нагрузки по БПК на активный ил: максимально допустимая величина загрузки соответствует минимально допустимой концентрации ила и наоборот.
Ограничение на максимальное значение дозы возвратного ила диктуется требованием, чтобы время нахождения активного ила в безкислородных условиях на дне вторичных отстойников не превышало 30 минут.
Это требование математически можно выразить следующим образом:
где: [db]- предельно допустимая величина дозы возвратного ила, г/л
Ј - иловый индекс, мг/л.
Второе требование вытекает из условия обеспечения необходимого кислородного режима в регенераторе (если аэротенки работают с регенерацией возвратного ила). Такие условие гарантируется, если доза ила в регенераторе не превышает обычно 6-8 г/л.
Максимальный предел величины илового индекса обычно определяют на уровне 150 мг/л, Ил который имеет более высокое значение илового индекса, плохо оседает во вторичных отстойниках и его называют “вспухшим”. Существует ограничение и на минимальное значение илового индекса. Если значение окажется ниже 30 - 50 мг/л, то может произойти саморазрушение активного ила с потерей его окислительной способности.
Степень циркуляции активного ила согласно СНиП 2.04.03 - 85 должна быть не менее 0,3 для отстойников с илососами, 0,4 - с илоскребами, 0,6 при самотечном удалении ила.
Литературные данные и опыт эксплуатации показывают, что рециркуляционный расход не должен превышать 150 - 200 %, в противном случае увеличится вынос взвеси с очищенной водой. Для аэротенков продленной аэрации циркуляция может быть увеличена до 300 %. Для различных модификаций аэротенков - отстойников степень циркуляции достигает 500 800 % и более.
Не следует забывать о существовании технических и экономических ограничений на максимальные величины расхода возвратного ила. Такие ограничения диктуются пределами производительности оборудования, обеспечивающего циркуляцию ила, пропускной способностью камер, лотков, каналов, трубопроводов возвратного ила Затратами на электроэнергию, потребляемую циркуляционным оборудованием.
Увеличение количества удаляемого из системы активного ила возможно до тех пор, пока масса ила в аэротенках не достигнет максимального значения, при котором нагрузка по БПК на ил достигнет предельно допустимых значений, соответственно определяем и минимальное количество избыточного ила: рост массы активного ила должен быть ограничен минимальным значением нагрузки по БПК на ил для заданного технологического режима, а также предельной величины дозы ила в смеси поступающей на вторичные отстойники.
Ограничения накладываются на параметры, определяющие продолжительность аэрации сточных вод в аэротенках.
Если аэротенки без регенераторов, продолжительность аэрации во всех случаях не должна быть менее 2-х часов, при этом расход циркулирующего активного ила не учитывается.
При введении отдельной регенерации в аэротенках полной биологической очистки городских сточных вод продолжительность пребывания смеси сточной жидкости с илом в аэротенке не должна быть менее 1,5 - 2 часов.
В каждом конкретном случае необходимое время обработки сточной воды и ила в аэротенках и регенераторе проверяется расчетом по формулам СНиП 2.04.03 - 85 и уточняется в реальных условиях эксплуатации.