Аеротенки-відстійники
Аеротенки-відстійники - це комбіновані споруди, що включають у себе зону аерації й зону розділення мулової суміші (відстійну зону). Обидві зони зв’язані між собою отворами, вікнами, щілинами тощо, які забезпечують надходження мулової суміші із зони аерації у відстійну зону і повернення активного мулу із відстійної зони в зону аерації без застосування примусової циркуляції.
Прикладом такої споруди є аеротенк-відстійник «Оксиконтакт», розроблений французькою фірмою «Дегремон» (рис. 10). Освітлені стічні води подаються в розподільний трубопровід, розташований вздовж зони аерації, яка знаходиться в центрі прямокутного в плані резервуару. Дві зони відстою- вання розміщені вздовж стін споруди і відділяються від зони аерації похили-ми перегородками. У верхній частині перегородок є регульовані переливні вікна, через які мулова суміш надходить у зону відстоювання, a в нижній частині - поздовжні щілини, через які активний мул самочинно під дією сил гравітації повертається в зону аерації після відділення від очищеної води. Очищені стічні води збираються в збірні лотки, розташовані вздовж зовнішніх сторін кожної зони відстоювання.
Рисунок 10 – Аеротенк-відстійник «Оксиконтакт»
1 – подача стічних вод; 2 – випуск очищених стічних вод; 3 – зони освітлення; 4 – випуск надлишкового активного мулу; 5 - повітропровід
Надлишковий активний мул відводиться з нижньої частини зони відстоювання через мулопроводи, розташовані на пев ній відстані один від одного. Для подачі повітря в зону аерації застосовуються аератори типу «Вібрейр», які монтуються в зоні аерації таким чином, щоб викликати подвійний спіралеподібний рух мулової суміші. Глибина аеротенка-відстійника «Оксиконтакт» становить біля 4 м, довжина складає 15 – 70 м у залежності від необхідної пропускної спроможності. Витрата циркуляційного активного мулу може досягати 200-300 % розрахункової витрати очищуваних стічних вод. На очисних спорудах невеликої продуктивності досить широко застосовуються аеротенки-відстійники круглої форми в плані з концентричними зонами аерації та відстоювання. Прикладом такої споруди є аеротенк-відстійник «Рібер» (ФРН) із центральною зоною аерації та периферійною зоною відстоювання (рис. 11). Стічні води подаються в зону аерації зосереджено поблизу центра дна під нижній обріз циркуляційної труби турбінного аератора, засмоктуються в неї, змішуючись з муловою сумішшю. По мірі надходження стічних вод мулова суміш витісняється в зону дегазації через отвори у верхній частині кільцевої розділювальної перегородки, а звідти – в зону відстоювання, де освітлені стічні води збираються в кільцевий лоток і видаляються із споруди. Взаємне розміщення перегородок у споруді зумовлює інтенсивну циркуляцію між зонами аерації та відстоювання, що забезпечує не тільки повернення активного мулу в зону аерації, але й постачання зони відстоювання киснем, розчиненим у суміші, що виходить із зони аерації.
Рисунок 11 –Аеротенк-відстіник «Рібер»
1 – очищена вода; 2 – зона відстоювання; 3 – розділювальна перегородка; 4 – зона аерації; 5 – привід аератора; 6 – турбінний аератор; 7 – збірний лоток; 8 – напівзанурена дошка; 9 – трубопровід для видалення плаваючих речовин; 10 – зона дегазації; 11 – подача стічних вод; 12 – труба; 13 – кільцева перегородка; 14 – мулова труба.
Перший вітчизняний аеротенк-відстійник являв собою однокоридорний аеротенк-змішувач, розділений на зони аерації та відстоювання поздовжньою перегородкою, що не доходить до дна. Мулова суміш надходить із зони аерації у відстійну зону через щілину між дном аеротенка та перегородкою. Через цю ж щілину активний мул повинен самовільно під дією сили тяжіння повертатися в зону аерації. Однак через невдале конструктивне рішення нормальна циркуляція активного мулу між зонами відстоювання й аерації порушувалась, він залягав і загнивав у зоні відстоювання. Вдосконалення роботи аеротенка-відстійника було досягнуто шляхом створення примусової циркуляції активного мулу за допомогою ерліфтів, що встановлюються в мулових бункерах. Це забезпечило направлений рух мулової суміші із зони аерації в зону відстоювання, ліквідацію у відстійній зоні ділянок, у яких може накопичуватись і загнивати активний мул, а також гідродинамічну стійкість шару завислого осаду в зоні відстоювання. Подача стічних вод у вдосконалений аеротенк-відстійник здійснюється розосереджено через випуски по всій довжині зони аерації (рис. 12).
Мулова суміш із зони аерації через придонну щілину під похилою перегородкою надходить у зону відстоювання. У процесі відстоювання мулової суміші утворюється шар завислого активного мулу, який забезпечує більш ефективне освітлення рідини. Освітлена стічна вода відводиться із споруди за допомогою повздовжнього водозбірного лотка. Активний мул із верхньої частини шару завислого осаду постійно надходить у мулові бункери, розміщені на відстані 3-4 м один від одного, звідки безперервно відкачується ерліфтами взону аерації. Використання аеротенків-відстійників із примусовою циркуляцією активного мулу дозволяє збільшити його робочу дозу до 4 – 5 г/л.
Рисунок 12 – Аеротенк-відстіник з ерліфтною циркуляцією активного мулу
1 – пневматичний аератор; 2 – видалення надлишкового активного мулу; 3 – зона аерації; 4 – подача стчної води; 5 – перегородка; 6 – ерліфт для циркуляції мулу; 7 – відведення очищеної води; 8 – зона відстоювання; 9 – мулвий бункер; 10 – впускна щілина
Аеротенки-відстійники з примусовою рециркуляцією мулу широко застосовуються і в закордонній практиці. До таких споруд слід віднести аеротенки-відстійники типу «Оксирапід», які конструктивно аналогічні «Оксиконтактам», однак відрізняються від останніх системою повернення активного мулу за допомогою спеціальних ерліфтів. Прикладом аеротенка-відстійника у радіальному виконанні є аероокислювач радіального типу (АРТ), розроблений Київським інститутом НДКТІ МГ (рис. 13). Зона аерації АРТ розташовується на периферії споруди, усередині якої розміщений вторинний вертикальний відстійник. Неосвітлені стічні води подаються в периферійний лоток, звідки надходять у зону аерації, обладнану роторними аераторами АРН. Аеротенк працює в режимі продовженої аерації. Через щілинні отвори мулова суміш надходить із зони аерації у вторинний відстійник із периферійною подачою рідини. Очищені стічні води відводяться з відстійника за допомогою радіальних лотків. Ущільнений активний мул під гідростатичним тиском видаляється в насосну станцію, звідки рециркуляційний активний мул повертається в зону аерації, а надлишковий надходить на зневоднення. Розроблені типові проекти АРТ діаметром 16, 31, 36, 44 м. У спорудах діаметром 31, 36 і 44 м для створення поперечної циркуляції потоку, необхідної для інтенсифікації процесів масообміну і підтримання мулу у зваженому стані, в зоні аерації передбачається влаштування циліндричної перегородки з отворами розміром 1х1 м із кроком 3 м.
Рисунок 13 – Аероокислювач радіального типу діаметром 16 м
1 – трубопровід рециркуляційного мулу; 2 – перифірийний лоток; 3 – напівзанурена перегородка; 4 – радіальні лотки; 5 – приймальна чаша; 6 – аераційний міст; 7 – електродвигун; 8 – випуск очищених стічних вод; 9 – аератор; 10 – випуск осаду; 11 – подача стічних вод; 12 – редуктор; 13 – щілинні отвори відстійника.