2.5. Аэротенк

2.5.1. Описание аэротенка

Сточные воды поступают в аэротенки, как правило, после сооружений механической очистки. Концентрация взвешенных веществ в них не должна превышать 150 мг/л, а допустимая величина БПК_полн зависит от типа аэротенка [4].

Аэротенк представляет собой резервуар, в котором медленно движется смесь активного ила и очищаемой сточной жидкости. Для лучшего и непрерывного контакта они постоянно перемешиваются путем подачи сжатого воздуха или с помощью специаль­ных приспособлений. Для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов-минерализаторов в аэротенк должен непрерывно поступать кислород воздуха. Активный ил представляет собой биоценоз микроорганизмов-минерализаторов, способных сорбировать на своей поверхности и окислять в присутствии кислорода воздуха органические вещества сточной жидкости. Хороший активный ил имеет компактные хлопья средней крупности.

Эффективность очистки в аэротенках, качество и окислительная способность активного ила определяются составом и свойствами сточных вод, гидродинамическими условиями перемешивания, температурой и активной реакцией среды, наличием элементов питания и другими факторами.

По структуре движения потоков очищаемой сточной воды и возвратного активного ила различают:

а) аэротенки-вытеснители,

б) аэротенки-смесители,

в) аэротенки с рассредоточенной подачей сточной воды.

Аэротенки-смесители (аэротенки полного смешения) (рис. 2.4) характеризуются равномерной подачей по длине сооружения исходной воды и активного ила и равномерным отводом иловой смеси.

Полное смешение в них сточных вод с иловой смесью обеспечивает выравнивание концентраций ила и скоростей процесса биохимического окисления, поэтому аэротенки-смесители более приспособлены для очистки концентрированных сточных вод при резких колебаниях их расхода, состава и количества загрязнений.

Рис. 2.4. Схема аэротенка-смесителя:

1 – камера приема сточной воды, 2 – камеры аэрации, 3 – смесительные камеры, 4 – аэраторы, 5 – устройства отвода очищенной воды, 6 – переточные окна, 7 – штуцер подвода сточной воды, 8 – распределительный коллектор сточной воды, 9 – аэраторные гребенки, 10 – возвратный коллектор сточной воды, 11 и 12 – коллектор и штуцер отвода очищенной воды

Прошедшая аэротенк сточ­ная вода вместе с активным илом поступает во вторичный от­стойник, где активный ил отделяется от очищенной сточной воды. Отделенный активный ил снова перекачивается в канал перед аэротенком для дальнейшего использования. Этот ил называет­ся циркуляционным. В процессе окисления им органического вещества количество ила в связи с ростом микроорганизмов и наличием органических загрязнений непрерывно возрастает, поэтому часть ила приходится все время удалять [3].

2.5.2. Расчет аэротенка

Продолжительность аэрации (или время пребывания сточной жидкости в аэротенках) определяем по формуле (2.22):

, (2.22)

где и– БПК_полн соответственно поступающей в аэротенк и очищенной сточной жидкости, мг/л;

–доза ила, г/л (см. приложение, табл. 6);

–зольность ила (), принимается по таблице СНиП;

–скорость окисления загрязнений, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества за 1 ч, определяется по СНиП (см. приложение, табл. 7).

Определяем БПК_полн поступающей в аэротенк и очищенной сточной жидкости:

. (2.23)

Тогда

мг/л,

мг/л.

ч.

Прирост ила в аэротенках определяем по формуле (2.24):

, (2.24)

где – количество взвешенных веществ в сточной жидкости, поступающей в аэротенк, мг/л.

мг/л.

Время аэрации смеси сточной жидкости и циркулирующего ила собственно в аэротенке определяем по формуле:

, (2.25)

где – доза ила в аэротенке (г/л).

ч.

Количество циркулирующего ила собственно в аэротенке и регенераторе (в долях единицы) определяем по формуле:

, (2.26)

где – доза ила в аэротенке (г/л) [3].

.

Время окисления снятых загрязнений определяем по формуле:

. (2.27)

ч.

Необходимое время регенерации циркулирующего ила определяем по формуле:

. (2.28)

ч.

Принимаем 10 аэротенков, тогда объем собственно аэротенка определяем по формуле:

, (2.29)

где q_час – часовой расход сточной вод;

n – количество аэротенков.

м³.

Объем регенератора определяем по формуле:

. (2.30)

м³.

Общий объем аэротенка с регенератором определяем по формуле:

. (2.31)

м³.

Расчетное время обработки воды определяем по формуле:

. (2.32)

ч.

Средневзвешенную дозу ила в системе определяем по формуле:

. (2.33)

г/л.