Очищення виробничих стічних вод в аеротенках.
Технологічні схеми очищення виробничих стічних вод в аеротенках і конструкції аеротенков дуже різноманітні, що обумовлюється специфічністю складу стічних вод. Для очищення виробничих стічних вод можуть бути застосовані аеротенки-витиснувачи, аеротенки-змішувачі, аеротенки з різними варіантами розосередження подачі стічної рідини й активного мулу (неповного змішання)(мал.41). Крім того, широке поширення одержали аеротенки, сполучені з відстійниками, із заповнювачами різного роду (біотенки) , аеротенки, сполучені з фільтрами (фільтротенки) і т.д.
Аеротенки-витиснувачи для очищення виробничих стічних вод застосовують порівняно рідко через властивих їм недоліків. Ці спорудження погано сприймають залпові надходження стічних вод і забруднень, що містяться в них, особливо якщо серед них є токсичні. Виділення частини аеротенков під регенерацію зменшує в цьому випадку можливість отруєння мулу, але не виключає її цілком. Крім того, нерівномірне споживання кисню по довжині аеротенка чи приводить до створення анаэробної зони спочатку аеротенка, чи до перевитрати повітря. Цей недолік може бути усунутий при диференційованій подачі повітря по довжині аеротенка у відповідності зі швидкостями окислювання, але таке рішення вважається технічно складним. І, нарешті, біоценоз активного мулу працює не досить ефективно через спорудження концентрацій, що змінюються по довжині, забруднень, що особливо виявляється при високих початкових концентраціях забруднень. З цих причин аеротенки-витиснувачи застосовують при БПК стоків, що не перевищують 500мг/л.
Аеротенки з розосередженим впуском стічної рідини не мають таких недоліків. У них менше імовірність виникнення місцевих підвищень концентрацій токсичних речовин і більш рівномірна швидкість споживання кисню. Найбільше рівномірно споживається кисень в аеротенках змішувачах, а токсичні речовини дуже швидко розподіляються у всьому обсязі. З цих причин аеротенки-змішувачі найбільш зручні для очищення концентрованих виробничих стоків, що містять токсичні речовини. Їхнім недоліком є можливість виносу частини не окислених неорганічних речовин. Щоб уникнути цього, застосовують двоступінчасте біологічне очищення, де першою ступінню служать аеротенки-змішувачі, другою ступінню - аеротенки-витиснувачи. При одноступінчатому очищенні в аеротенках-змішувачах БПК стічних вод, що надходять на очищення не повинне перевищувати 1000мг/л.
Рис.41. Технологічні схеми біологічного очищення в аеротенках.
а) в аеротенках із зосередженим впуском стоків; б) в аеротенках із зосередженим впуском стоків і регенерацією поворотного мулу; в) в аеротенках з розосередженим впуском стічної рідини; г) в аеротенках-смесителях; д) у двоступінчастих аеротенках.
1.Аеротенк; 2.Регенератор; 3.Вторинний відстійник; 4.Третинний відстійник; 5.Подача стічної рідини; 6.Відвід очищеної води.
Високі концентрації органічних речовин у виробничих стічних водах приводять до підвищення навантаження на активний іл і погіршенню якості очищеної води. Одним із прийомів, що дозволяють підтримувати навантаження на необхідному рівні, є підвищення концентрації активного мулу в аеротенках. Система аеротенк - вторинний відстійник нормально працює при дозі активного мулу 1,5-2г/л. При концентрації мулу понад 3-4г/л виникають труднощ у муловідділенні таким способом. Частково проблему знімають аеротенки-відстійники, що дозволяють підвищити дозу мулу до 4-5г/л. Збільшення дози мулу, крім того, можна досягти заміною відстійників фільтраційним поділом мулової суміші, флотаційним поділом (фільтротенки), закріпленням активного мулу на різних заповнювачах (інертних носіях) в аеротенках.
Конструкція фільтротенка приведена на мал.42.Як фільтруючу перегородку використовуються сітчасті і пористі матеріали. У робочій зоні такого спорудження створюється концентрація мулу до 25г/л. Після проходження через такі перегородки в рідині залишається 3-4г/л активного мулу, після чого вона піддається вторинному відстоюванню. Окисна потужність такого спорудження досягає 12кгБПК5/м3сут, тобто перевищують окисну потужність аеротенков із гравітаційним муловідділенням орієнтовно в 4-6 разів.
Рис.42. Радіальний фільтротенк.
1.Аеротенк; 2.Вторинний відстійник; 3.Фільтруюча насадка; 4.Мулососы; 5.Ерліфт поворотного активного мулу; 6.Збірні лотки очищеної стічної рідини; 7.Трубопровід відводу очищеної стічної рідини.
Недоліком такого спорудження є необхідність регенерації фільтруючого полотнини.
Іншим способом, що дозволяє значно підняти дозу активного мулу в аеротенке є заміна гравітаційного муловідділення флотаційним (мал.43).
Рис.43. Технологічна схема біологічного очищення стічних вод в аеротенках із флотаційним муловідділенням.
1.Подача стічних вод в аеротенк; 2.Аеротенк; 3.Резервуар обезвоздушивания поворотного мулу; 4.Флотаційний илоотделитель; 5.Відвід очищеної води; 6.Відцентровий насос; 7.Напірний резервуар; 8.Насос подачі води на розведення поворотного мулу; 9.Поворотний активний іл; 10.Надлишковий активний іл.
ЛЕКЦІЯ 25
Спорудження, у яких флотаційні иловіддільники сполучені з аеротенками,називаються флототенками. Застосування флототенков доцільно при БПК стічних вод більш 400-500мг/л, для стічних вод, що містять органічні речовини, що важко окіслюються і вимагають не менш 16-20годин аерації і для виробничих стічних вод з активним мулом, що спухає.
Дозу активного мулу можна збільшити, розмістивши в аеротенках інертний носій біомаси. Як носіїв біомаси можуть служити пористі чи волокнисті матеріали, що розвішуються на спеціальних шнурах. Ці матеріали повинні бути водостійкими й стійкими до біологічних ушкоджень і не виділяти токсичні з'єднання (паралон, синтетичні волокна з лавсану, капрону). Крім того, можна використовувати дерево пористу керами-ку, металеві сітки, синтетичні тканини і т.д. У таких спорудженнях крім включення в біологічні процеси додаткової кількості біомаси за рахунок закріплення її на носіях додатково реалізується принцип максимальної відповідності якості стічної рідини, що очищається, біоценозу активного мулу. Така відповідність стабілізує і інтенсифікує процес очищення. Застосування носіїв у деяких випадках дозволяє відмовитися від рециркуляції мулу, що знижує капітальні й експлуатаційні витрати.
Аеротенки з інертним носієм звуться біотенков. МИСИ разом з Ленводоканалом розробили конструкцію біотенка з блоковим завантаженням з касет. Касети, у яких натягнута перфорована винипластовая плівка, установлені перпендикулярно подовжнім стінкам аеротенка по напрямних. Касети легко виймаються для огляду і ремонту. Окисна потужність таких споруджень у порівнянні з аеротенками вище в 1,5рази. Крім касет з вініпластовою плівкою в аеротенках можуть використовуватися інші типи чи модулів блоків. Це трубчасті і сітчасті елементи, сітки з різних матеріалів, пучки синтетичних ниток (йоржи). Використовується також нетканий матеріал. Відомі конструкції аеротенків із засипними матеріалами з відрізків труб, кілець Рашига. При щільності матеріалу менше 1т/м3 такі елементи полягають у касети-контейнери, що навішуються в аеротенки. Аеротенки з закріпленою біомасою (біотенки) добре показали себе при очищення висококонцентрованих стічних вод, при різкому коливанні складу, при залпових скиданнях, а також при очищенні стічних вод з утворенням мулу, що спухає. Нитчаті й інші бактерії, що викликають спухання, закріплюються на інертному носії і не виносяться із системи аеротенк - вторинний відстійник.
ЛЕКЦІЯ 26