- •С какой целью создавалось и на кого рассчитано это пособие?
- •2. Почему материал пособия изложен в диалоговой форме?
- •3. Как пользоваться этим пособием?
- •Глава 1. Характеристика технологической системы
- •1.1.Охарактеризовать структурную схему технологической системы “аэротенк-вторичный отстойник”
- •1.2.Дать характеристику входным и выходным потокам
- •1.3. Какие управляющие потоки используются при биологической очистке сточных вод в аэротенках и как они характеризуются?
- •1.4. Назвать какие ограничений накладываются на входные, выходные и управляемые параметры системы
- •1.5. Назвать структурные элементы и дать характеристику управляемого объекта технологической системы
- •1.6. Каковы принципы классификации аэротенков?
- •Глава 2. Технологические операции по управлению количественными и качественными характеристиками активного ила
- •2.1.Назвать качественные характеристики активного ила.
- •2.2.Назвать качественные характеристики активного ила. Какова область их применения?
- •2.3. Какие технологические операции используются для изменения количественных и качественных характеристик активного ила? к какой категории следует отнести параметры этих технологических операций?
- •2.4. Какие технологические задачи решаются путем увеличения (или уменьшения) количества избыточного ила, удаляемого из аэротенков? Какие отрицательные последствия могут при этом появляться?
- •2.5. Какие технологические задачи решаются при применении регенерации активного ила?
- •2.6. Какие технологические задачи решаются путем увеличения (или уменьшения) степени циркуляции активного ила? Какие отрицательные последствия могут сопутствовать этим операциям?
- •2.7. Какие технологические задачи решаются путем увеличения (или уменьшения) объема аэротенков?
- •2.8. Какая связь существует между количественными характеристиками активного ила и параметрами технологических операций?
- •2.8. 1.Как изменяются количественные характеристики активного ила, удаляемого из аэротенка?
- •2.8. 2.Как изменятся количественные характеристики активного ила, если будет уменьшена (или увеличена) степень циркуляции активного ила?
- •2.8. 4. В каком направлении изменяются количественные характеристики активного ила, если значительно увеличился (или заметно уменьшился) приток сточных вод в аэротенк?
- •2.9. В каких случаях имеется возможность уменьшить иловую нагрузку на вторичные отстойники, не снижая нагрузки по бпк на активный ил? Как это осуществить на практике?
- •2.10. При каких условиях можно снизить нагрузку по бпк на активный ил, не допуская увеличения иловой нагрузки на вторичные отстойники? Как это сделать?
- •2.12.В каких случаях можно уменьшить объем аэротенков, не увеличивая иловой нагрузки на вторичные отстойники и сохранив нагрузку по бпк на активный ил в аэротенках?
- •2.13. Какими причинами можно объяснить различные концентрации активного ила в разных секциях аэротенков?
- •2.17. В одной из секций аэротенков в значительных количествах появилась мыльная пена. Чем это объяснить?
- •2.18. Какие ограничения накладываются на количественные и качественные характеристики активного ила, а также на регулируемые параметры илового режима?
- •2.19. Дайте объяснение следующим явлениям:
- •Глава 3. Технологические операции по управлению кислородным режимом аэротенков
- •3.1. Назвать основные параметры кислородного режима аэротенков
- •3.2. Почему используются два параметра при оценке условий аэрации - удельный расход воздуха и интенсивность аэрации?
- •3.3. Какими факторами определяются минимальные и максимальные допустимые значения расхода воздуха, подаваемого в аэротенки?
- •3.4. Какими факторами определяется необходимая расчетная величина удельного расхода воздуха, подаваемого в аэротенки?
- •3.5. Какие условия определяют минимальное и максимальное значение интенсивности аэрации иловой смеси в аэротенках?
- •3.6. С помощью каких технологических операций можно изменить величину удельного расхода воздуха и интенсивности аэрации?
- •3.8. Установлено, что удельный расход воздуха ниже минимально допустимого, а интенсивность аэрации достигла своего максимально допустимого значения. Как нормализовать положение?
- •3.11. Какие типы пневматических аэраторов применяются в аэротенках? Сравните эффективность использования фильтросных плит и перфорированных труб.
- •3.12. Зависимость эффективности аэрации от расположения аэраторов в плане.
- •3.13. Назвать нормативные сроки службы мелкопузырчатых аэраторов. Какими факторами определяются эти сроки?
- •3.14. Каковы недостатки существующих конструкций аэраторов? Как устраняются эти недостатки в новых модификациях аэраторов?
- •3.15. Как влияет температура сточных вод на кислородный режим аэротенков и ход биологического процесса? Как связаны между собой иловый, кислородный и температурный режимы?
- •3.16. Какова величина удельного расхода кислорода воздуха для различных технологических режимов биологической очистки?
- •3.17. Как следует распределять подачу воздуха по коридорам аэротенка?
- •3.18. Как должен выбираться режим подачи воздуха в аэротенки по часам суток, дням недели, сезонам года?
- •3.19. В аэротенках произошло уменьшение (или увеличение) концентрации растворенного кислорода. Каковы возможные причины?
- •3.20. Каковы наиболее характерные причины перерасхода электроэнергии при аэрации сточных вод? Назовите основные пути экономии электроэнергии, затрачиваемой на подачу воздуха в аэротенки?
- •Глава 4. Технические расчеты параметров биологической очистки сточных вод в аэротенках
- •4.1. Какие основные расчетные параметры используются для характеристики биологических процессов в аэротенках?
- •4.2. Как можно рассчитать величину средней дозы активного ила в аэротенке с регенератором? Как определить общую массу активного ила в аэротенке и в системе “аэротенк - вторичный отстойник?
- •4.3. Как рассчитать степень циркуляции активного ила? Как установить зависимость между величиной дозы активного ила в аэротенке и дозой возвратного ила и наоборот?
- •4.4. Как установить зависимость средней дозы активного ила в аэротенке от величины объема регенератора, степени циркуляции и дозы активного ила в рабочей зоне аэротенка?
- •4.5. Какие виды нагрузок на активный ил по загрязнениям в поступающей воде используются при оценке процессов биологической очистки сточных вод в аэротенках? Как они определяются?
- •4.6. Объясните смысловое значение структурных элементов формулы для определения нагрузки органических веществ на сухое беззольное вещество активного ила.
- •4.7. Почему в расчетах, как правило, используется значение активного ила по сухому беззольному веществу?
- •4.10. Что такое возраст активного ила? Как он определяется?
- •4.11. Как определить расчетное время обработки сточных вод и окисления органических загрязнений в аэротенках? Как рассчитать фактическое время пребывания сточных вод в системе аэрационных сооружений?
- •4.12. По каким формулам ведется расчет параметров кислородного режима? Объясните технологический смысл.
- •4.14. Как определить расчетом максимально и минимально допустимые значения средней дозы активного ила в аэротенках (с регенераторами) для того или иного режима нагрузок по бпк на активный ил?
- •4. 17. Как произвести оценку технологической эффективности аэротенков в реальных условиях по методике акх?
- •4.19. Как определить минимально допустимую степень циркуляции активного ила, если задана величина дозы в смеси перед вторичными отстойниками и известен иловый индекс?
- •4.20. Как различаются между собою методы расчета циркуляции активного ила при проектировании аэротенков и ее определение в условиях эксплуатации очистных сооружений?
- •4.21. Какова степень достоверности технологических расчетов показателей биологических процессов в аэротенках? Как использовать результаты этих расчетов на практике?
- •Глава 5. Характеристика технологических режимов биологической очистки сточных вод в аэротенках.
- •5.1. Назвать наиболее известные технологические режимы биологической очистки сточных вод в аэротенках, дать краткую характеристику режимам.
- •Дать детальную характеристику режиму полной биологической очистки.
- •Охарактеризовать режим частичной (неполной) биологической очистки. Каковы особенности этого режима.
- •Каковы особенности режима низких нагрузок (полного окисления).
- •Сравните различные режимы нагрузок между собой. Каковы достоинства и недостатки каждого из режимов? Каковы возможности и области применения этих режимов?
- •Охарактеризовать особенности режима промежуточных нагрузок бпк на активный ил (режима вспухания ила). Каковы возможности и перспективы практического применения этого режима?
- •Какие формы азота присутствуют в сточных водах, какие изменения происходят с ними в аэротенках? Что такое нитрификация, и какими факторами определяется ее глубина? Каковы условия денитрификации?
- •Какие элементы называют биогенными? Как нормируется содержание биогенных элементов во входном и выходном потоках?
- •Какими способами можно обеспечить удаление соединений азота и фосфора их сточных вод в аэротенках? Что такое «симультанное осаждение»?
- •Какие факторы определяет величину прироста активного ила в аэротенках? Как можно обеспечить снижение прироста активного ила?
- •На какие окислительные процессы расходуется кислород воздуха, подаваемого в аэротенки?
- •Что такое аэробная стабилизация осадков, какие задачи она решает? Какова область применения этой технологии?
- •Что такое удельное сопротивление осадков влагоотдаче? Каково технологическое значение этого показателя? Каким образом можно влиять на величину удельного сопротивления активного ила в аэротенках?
- •Что такое регенерация активного ила в аэротенках? Каково ее назначение?
- •Какие гидродинамические режимы аэротенков используются в практике очистки сточных вод? Каковы их достоинства и недостатки?
- •Какие практические задачи решаются путем повышения нагрузки по бпк на сухое беззольное вещество активного ила? Как на практике осуществляется эта операция?
- •Какие практические задачи решаются путем понижения нагрузки по бпк на сухое беззольное вещество активного ила? Как на практике осуществляется эта операция?
- •Какова зависимость между нитрификацией аммонийного азота и нагрузкой по бпк на сухое беззольное вещество активного ила? Между нитрификацией и эквивалентной нагрузкой на биомассу ила?
Глава 2. Технологические операции по управлению количественными и качественными характеристиками активного ила
2.1.Назвать качественные характеристики активного ила.
При решении практических задач технологу следует знать количественные характеристики активного ила в различных зонах аэротенка, в потоках, связывающих аэротенк с вторичными отстойниками, а также в целом в аэротенке и в системе “ аэротенк - вторичный отстойник “.
К количественным характеристикам активного ила относятся:
доза ила в аэротенке;
доза ила в смеси поступающей из аэротенка во вторичный отстойник;
доза возвратного (циркуляционного) ила;
доза ила в регенераторе;
средняя доза в аэротенке (с регенератором);
масса ила по сухому веществу в системе “ аэротенк - вторичный отстойник “.
Теоретически величина дозы ила в аэротенке и в смеси перед вторичными отстойниками равны между собой, также, как и величина доз возвратного ила и ила в регенераторе. Практически же такие равенства могли бы обеспечиваться, если бы соблюдались необходимые условия аэрации и циркуляции, а отбор лабораторных проб велся бы с учетом колебаний притока сточных вод и изменений степени циркуляции активного ила.
Последнее условие обеспечить очень сложно, особенно при отборе разовых проб.
Масса ила по сухому веществу в аэротенках определяется как произведение средней дозы ила на объем аэротенка. Масса ила по сухому веществу в системе “аэротенк-вторичный отстойник“, представляет собой сумму масс ила в аэротенках, вторичных отстойниках, а также, в каналах, трубопроводах и камерах иловой смеси и возвратного ила.
2.2.Назвать качественные характеристики активного ила. Какова область их применения?
Известен целый ряд показателей, которые дают возможность оценить различные технологические свойства активного ила. Так, его окислительная способность определяют по содержанию беззольного вещества в сухой массе ила, по его ферментативной активности (дегидрогеназной, каталазной, уреназной), по окислительно-восстановительному потенциалу. Седиментационные свойства активного ила оценивают по иловому индексу, а водоотдающую способность - по удельному сопротивлению влагоотдаче. Об условиях функционирования ила судят по его биоценозу и химическому составу.
При расчете основных технологических параметров биологического процесса (скорости окисления загрязнений, нагрузки на ил), в качестве меры биомассы активного ила используют беззольную часть активного ила. Этот показатель позволяет дать косвенную оценку метаболической активности ила (определение ферментативной активности, редокса и др. весьма сложны по исполнению и с точки зрения интерпретации полученных результатов. Поэтому за пределы научно - исследовательских работ они так и не вышли.
По мнению специалистов, на сегодняшний день нет лучшей и простой меры биомассы, чем беззольная часть активного ила, несмотря на несовершенство этого показателя.
2.3. Какие технологические операции используются для изменения количественных и качественных характеристик активного ила? к какой категории следует отнести параметры этих технологических операций?
В распоряжении технолога обычно имеется несколько технологических операций, которые позволяют влиять на величину массы ила в системе “аэротенк-вторичный отстойник“ в целом, а также на концентрацию ила в отдельных зонах и потоках системы:
изменением объемов удаляемого из аэротенков избыточного активного ила;
применением регенерации и изменением объемов регенераторов;
увеличением или уменьшением степени циркуляции активного ила;
увеличением или уменьшением объемов аэротенков;
изменением схем подачи осветленной воды и возвратного ила в аэротенк.
Параметры технологических операций - количество избыточного ила, объем регенераторов, степень циркуляции ила, объем аэротенков и др. относятся к категории регулируемых характеристик управляющего потока (активного ила). Изменяя эти параметры, технолог добивается изменения в нужном ему направлении контролируемых параметров управляющего потока - количественных характеристик активного ила - дозы ила в аэротенке и регенераторе, средней дозы, массы ила и т. д. Эти контролируемые параметры определяются с помощью лабораторных анализов.
Здесь следует обратить внимание на то, что варьирование количественными характеристиками ила позволяет одновременно влиять и на качественные характеристики - на окислительную способность, седиментационные и водоотталкивающие свойства. С этой целью следует контролировать процесс по комбинированным (расчетным) параметрам, которые устанавливают соотношения между характеристиками технологических операций (т. е. регулируемыми характеристиками управляющего потока) с одной стороны, и входными, выходными, а также характеристиками управляемого объекта с другой.
На качественные характеристики активного ила влияют также параметры кислородного режима.
Кроме того, для улучшения качества активного ила могут использоваться дополнительно технологические потоки: реагенты, флокулянты, воздушная смесь, обогащенная кислородом или озоном, ультразвуковые колебания, стероидные соединения и т. д.