Аэротенки

Это сооружения, в которых процесс биологической очистки сточных вод осуществляется в процессе ее медленного продвижения в резервуаре и аэрирования.

Изъятие органических загрязнений осуществляется биоценозом микроорганизмов, находящимся в активном иле. Биоценоз микроорганизмов состоит из бактерий, простейших, водорослей, грибов, личинок насекомых и др.

Активный ил представляет собой образования неопределенной формы размером 2 – 3 мм. Частицы активного ила называют хлопьями. На 20-30% активный ил состоит из минеральной части и на 70-80% из органической.

Видовой состав микроорганизмов зависит от таких факторов как:

- вид и концентрация органических загрязнений;

- температура сточных вод;

- количество кислорода;

- гидравлический режим работы;

- ряд других факторов.

Процесс разрушения сплошных органических веществ осуществляется за счет ферментов, выделяемых микроорганизмами. Ферменты являются катализаторами окислительных процессов. Различают:

- экзоферменты (выделяемые вне клеток наружу);

- эндоферменты (внутренние пищеварительные).

Для разрушения сплошного органического вещества необходимо до сотни различных ферментов, каждый из которых работает при определенной температуре, выше которой скорость окислительной реакции падает. Для того, чтобы повысить скорость ферментов, добавляют так называемые активаторы, в качестве которых можно использовать витамины и микроэлементы. Для снижения активности используются ингибиторы. Ими являются антибиотики, нефтепродукты, ионы тяжелых металлов.

Процесс снижения БПК и развития микроорганизмов в эротенках можно изобразить графически.

По графику видно, что процесс развития микроорганизмов и снижения БПК можно разбить на несколько зон:

1 зона:лаг – фаза

Фаза адаптации микроорганизмов к составу сточных вод. Снижение и БПК и развития микроорганизмов практически не происходит.

2 зона:фаза роста

Вследствие избытка питательной среды происходит бурное развитие микроорганизмов и резкое снижение БПК.

3 зона:фаза равновесного состояния

Ввиду недостатка питательной среды роста микроорганизмов практически не происходит. Их количеств достигает максимальной величины. В этой фазе наряду с развитием микроорганизмов осуществляется и их гибель. В конце фазы образуются нитраты и нитриты.

4 зона:фаза эндогенного дыхания

Ввиду недостатка питательной среды микроорганизмы начинают использовать накопленный клеточный материал. Это явление называется процессом эндогенного дыхания. Часть микроорганизмов гибнет. Растворяясь в воде (лидирует). В этой фазе очень интенсивно развиваются нейтрофицирующие бактерии, которые перерабатывают аммонитные соединения в нитраты и нитриты. Продолжительность фазы 10 – 20 часов, она наблюдается в аэробных стабилизаторах и аэротенках определенной аэрации.

В обычных аэротенках процесс заканчивается третьей фазой.

СНиП 2.04.03-85

Учебник «Водоотведение» Яковлев и др. (Канализация).

Основные понятия биологической очистки стоков в аэротенках

Снижение БПК в четвертой зоне очень медленное, обусловлено оно нейтрификацией. Конечная БПК составляет 10-15 мг.

1. Доза активного ила а_i– количество активного ила, в г, в единице объема иловой смеси, г/л. Эта величина зависит от нагрузки на ил и в среднем составляет от 2 до 5 гр.

2. Нагрузка на ил q_i – количество загрязнений, поданных в аэротенк на единицу активного ила мг БПК/(г. сут):

где L_en– БПК полное СВ на входе в аэротенк;

L_ex– БПК полное очищенной СЖ (10-15 мг/л);

S– зольность активного ила (S=0,3);

T_at– продолжительность аэрации СЖ в аэротенке (не менее 2 ч).

3. Удельная скорость окисленияорганических веществ ρ, мг БПК полное по 1 т. беззольного вещества ила в 1 ч.

4. Иловый индекс J_i– объем, который занимает 1 г сухого вещества активного ила после 30-минутного отстаивания иловой смеси, см³/г. Величина илового индекса зависит от категории сточных вод.

Хорошо оседающий активный ил имеет индекс от 60…90 до 10…150 см³/г.

5. Возраст активного илапоказывает продолжительность пребывания ила в аэрационных сооружениях.

Рассчитывается возраст активного ила по формуле:

где V_at– объем аэрационных сооруений;

Q– суточный расход сточных вод, м³/сут;

P_i– прирост активного ила, г/м³.