1.4. Аэротенки-отстойники

При прямоугольной форме аэротенки можно компоновать с вторичными отстойниками (рис. 10), обеспечивая компактность сооружений. При совмещении аэротенка с отстойником (рис. 10, 11) внутренняя циркуляция активного ила между зонами аэрации и отстаивания позволяет увеличить рециркуляцию иловой смеси без применения специальных иловых насосных станций, илопроводов, каналов, улучшить кислородный режим в отстойнике и повысить дозу ила до 3…5 г/л, соответственно увеличить окислительную мощность сооружения, а также сократить время цикла активного ила и увеличить нагрузку на ил.

Образование взвешенного слоя ила позволяет достичь более высокого эффекта осветления иловой смеси и повысить в аэротенках рабочую концентрацию активного ила. В отстойной зоне не образуются «мёртвые зоны», где активный ил может накапливаться, загнивать и всплывать.

Аэротенки-отстойники рекомендуется применять на станциях биологической очистки сточных вод производительностью до 50 тыс. м³/сут. [3].

Рис. 10. Аэротенк-отстойник с принудительной циркуляцией активного ила:

1 – подача сточной воды; 2 - зона аэрации; 3 – фильтросные каналы для подачи воздуха; 4 – разделительная перегородка со струенаправляющим козырьком; 5 – зона отстаивания; 6 – иловый бункер; 7 – эрлифт; 8 – отводящий лоток

Рис. 11. Аэроакселатор:

1 – подача сточной воды; 2 ‑ зона аэрации; 3 – циркуляционная зона;

4 – слой взвешенного ила; 6 – зона отстаивания; 7 – воздухоотделитель; 8 – переливные окна; 9 ‑ механический турбоаэратор; 10 – трубопроводы пеногашения; 11 – разделительная перегородка (перфузор); 12 – водосборный лоток; 13 – трубопровод очищенной воды;

14 – перегородка воздухоотделителя; 15 – юбка перфузор; 16 – дырчатый воздуховод для взмучивания осадка; 17 – дырчатый воздуховод для подсоса ила; 18 – струенаправляющий козырёк; 19 – фильтросные пластины; 20 – придонная щель

В аэротенке-отстойнике с принудительной циркуляцией активного ила сточная вода через впуски, размещённые на расстоянии 4 – 5 м, рассредоточено подаётся в зону аэрации и в смеси с активным илом продувается воздухом. Из зоны аэрации через придонную щель под наклонной перегородкой иловая смесь поступает в зону отстаивания, проходит взвешенный слой ила, удаляется из сооружения. Циркуляционный активный ил откачивается эрлифтами из иловых бункеров в зону аэрации. В бункер поступает активный ил из верхней части взвешенного слоя. Расстояние между бункерами принимается 4 – 5 м, их верхние кромки располагаются горизонтально на 0,3 – 0,5 м ниже поверхности взвешенного слоя ила. Наклон стенок не менее 60.

Разновидность аэротенка-отстойника является круглое в плане сооружение ‑ аэроакселатор. Разработаны типовые аэроакселаторы, c узлами из четырёх ёмкостей, диаметром 18 м (производительность 10 – 17 тыс. м³/сут) и 24 м (Q= 25 – 40 тыс. м³/сут).

Исходные стоки поступают в нижнюю часть зоны аэрации, сюда же подаётся воздух, создавая циркуляционное движение жидкости и подсос иловой смеси из циркуляционной зоны отстойника. Из зоны аэрации иловая смесь через затопленные регулируемые переливные окна поступает в воздухоотделитель и далее в циркуляционную зону отстойника. Часть иловой смеси через щель возвращается в зону аэрации. Очищенные сточные воды поступают в отстойную зону, предварительно процеживаясь через взвешенный слой, и удаляются из сооружения через круговой сборный лоток.

Подача воздуха ведётся из расчёта 5 – 8 м³/ч воздуха на 1 м длины воздуховода. Переливные окна рассчитывают из условия 5-кратной циркуляции расхода иловой смеси со скоростью движения 0,1 – 0,2 м/с.

Продолжительность аэрации определяется по формуле (12).

Доза ила в аэротенке-отстойнике в зависимости от БПК_полн, поступающей на него сточной воды, можно определять по табл. 11.

Таблица 11

Доза ила для бытовых сточных вод, поступающих на аэротенки-отстойники, в зависимости от концентрации в них БПК_полн [3]

БПКполн сточных вод, мг/л	До 100	Более 100 до 150	Более 150 до 200	Более 200
Доза ила, г/л	3	3,4	3,7	4,5

Конструктивно глубина зоны отстаивания соответствует глубине зоны аэрации. Граница взвешенного слоя ила назначается на уровне не менее половины высоты сооружения.

Площадь поперечного сечения отстойной зоны определяется по формуле

, м², (23)

где q_расч. – расчётный расход сточной воды, м³/с;

 ‑ допустимая скорость восходящего потока жидкости на уровне поверхности раздела между жидкостью и взвешенным слоем. Может составлять 0,44…0,11 м/с.

Скорость подъёма иловой смеси в нижней и входной частях зоны отстаивания принимается 0,003…0,004 м/с.

Расход циркуляционного активного ила определяется по формуле

, м³/ч (24)

здесь Q – среднечасовой расход сточной воды, м³/ч;

а – концентрация активного ила в зоне аэрации, г/л;

а_в - концентрация активного ила во взвешенном слое, г/л, принимается в зависимости от а по табл. 12.

Таблица 12

Концентрация активного ила во взвешенном слое в зависимости от концентрация активного ила в зоне аэрации

а, г/л	2	3	4	5	6	7	8
ав, г/л	3	4,2	5,5	6,4	7,2	7,9	8,7

Площадь илового бункера в плане определяется по формуле

, м², (25)

где u – допустимая скорость осаждения ила в иловом бункере. Принимается u 0,01 м/с.