Аэрация сточных вод .

Система аэрации представляет собой комплекс устройств и оборудования , обеспечивающих подачу и распределение воздуха в аэротенке , поддержание активного ила во взвешенном состоянии и создание необходимых гидродинамических условий работы аэротенков .

Аэрация бывает :

пневматическая ;

механическая или импеллерная ;

комбинированная (пневмомеханическая ) ;

струйная .

В книге О.П. Синева приведена таблица максимальных расчетных концентраций активного ила для различных систем аэрации .

Таблица

	Эффективность аэрации кгО2/кВт ч.	Окислительная способность кгО2/м^3час.	кг/м^3 .
Пневматическая
Мелкопузырчатая	2,2	0,05...0,07	2,9
Среднепузырчатая	1,4...1,8	0,03...0,05	2,1
Крупнопузырчатая	1,2	0,04...0,05	2,1
Механическая
Дисковый аэратор	2,7...3,0	0,1...0,15	6,2
Турбинный ТА-1	2,19	0,08	3,3
ТА-2	2,83	0,075	3,1
Импеллерный
АИ-1м	1,8...2,44	0,09...0,16	6,6
С-16	2,1...2,5	0,09...0,33	13,7
Пневмомеханический
АНТ	1,7...2,5	0,03...0,2	8,2
Конструкции ЛИСИ	1,7...2,3	0,02...0,6	>20
ГДР	2,5...5,0	0,2...5,0	>20

Пневматическая аэрация осуществляется аэраторами , которые бывают : в зависимости от давления на выходе низкого (до 10 кПа ) , среднего (10...50 кПа ) и высокого ( > 50 кПа ) давления . В зависимости от размеров пузырьков воздуха на выходе из аэратора : мелкопузырчатые (1...4 мм ) , среднепузырчатые (5...10 мм ) и крупнопузырчатые (>10 мм ) .

Наибольшее распространение получила мелкопузырчатая аэрация , а наиболее распространенным аэратором является фильтросная пластина размером 30030035 мм , изготовляемая из огнеупорного шамота , связанного жидким стеклом . Фильтросные пластины укладывают на цементном растворе в ж/б каналы в дне коридора аэротенка вдоль длинной его стороны . Пластины укладывают в 2...3 ряда . Воздух подается по магистральным воздуховодам и стоякам в канал под пластины . Стояки располагают через 20...30 метров .

На дальнем зарубежье применяют вместо каналов ящики , что позволяет менять пластины не отключая аэротенк .

Недостатком фильтросных пластин является то , что они засоряются (с внутренней стороны пылью , окалиной , ржавчиной ) , а с наружной - бактериальной пленкой .

Поэтому пластины периодически очищают скребками , щетками , или обрабатывают соляной или серной кислотой , или обжигают . Эти мероприятия восстанавливают их на короткий срок . Поэтому через каждые 7 лет пластины полностью заменяют .

Для мелкопузырчатой аэрации могут быть использованы пористые трубы , что облегчает монтаж .

Пористая труба (ВНИИ ВОДГЕО ) состоит из секций длиной 500 мм , соединенных резиновыми кольцевыми прокладками .

Воздух в аэратор подается по стояку , который присоединен к тройнику с фланцами для присоединения аэратора .

В качестве аэраторов могут быть использованы пористые пластики , а также синтетические ткани . Достоинством тканевых аэраторов является возможность регулировать интенсивность подачи воздуха и коэффициента использования объема , а также простота очистки пор ткани .

К среднепузырчатым аэраторам относятся например дырчатые трубы с отверстиями 3...4 мм , укладываемые на дне аэротенка .

Недостаток : через короткий срок отверстия заполняются ржавчиной (аэратор “Спанжер” , гребневый , ИНКА ) .

К крупнопузырчатым аэраторам относятся трубы D = 50 мм с открытыми концами , опущен-ные вертикально вниз на глубину 0,5 м от дна .

Механические аэраторы - принцип работы - захват воздуха из атмосферы с помощью вращающихся частей аэратора и перемешивание его с содержимым аэротенка .

Классификация :

По принципу действия : импеллерные , поверхностные ;

По расположению оси ротора : горизонтальные и вертикальные ;

По конструкции ротора : конические , дисковые , цилиндрические , колесные , турбинные , винтовые .

Механические аэраторы обладают более высокой окислительной способностью , их установка не требует строительства и эксплуатации воздуходувных станций . К недостаткам аэраторов относится необходимость при значительных размерах сооружений установки большого числа аэраторов , потребность в дефицитном оборудовании (редукторы , двигатели ) , а также проблемы , связанные с качеством изготовления .

Комбинированная система аэрации - это сочетание пневматической и механической аэрации . Применяется для очистки концентрированных сточных вод , а также в комбинированных высокопроизводительных установках (аэроакселераторах ) . Количество пневмомеханических аэраторов в аэротенке определяется аналогично механическим поверхностным аэраторам .

Струйная система аэрации или эжекторная .

Принцип действия состоит в подаче рабочей жидкости с повышенной скоростью через сопло в камеру смешения , где в результате разрежения происходит подсос атмосферного воздуха через специальный патрубок .

Достоинствами струйной аэрации является простота устройства , удобство эксплуатации , бесшумность и надежность в работе .

Для малых установок используют барабанные или струйные аэраторы за счет падающей воды .

На насос действует столб воды , возникают потери напора по длине и на эжекторе . С увеличением высоты потери по длине увеличиваются , и увеличивается использование О₂ (но с большей скоростью ) . При струйной аэрации используется 12% О₂ . Эффект использования кислорода - глубина + 10 м (эмпирически ) . Внизу трубы может скапливаться некоторое количество крупных механических примесей , поэтому необходимо устраивать в нижней части , что-то типа песколовки . Такая аэрация используется в сооружениях :

Башенного типа /воздуходувки (до 5м )/ - 8...30 м - более компактные ;

Шахтного типа - > 30 м - большая эффективность использования О₂ .