Аэротенки

Аэротенк представляет собой сооружение с постоянно проте-кающей внутри сточной водой, во всей толщине которой разви-ваются аэробные микроорганизмы, потребляющие субстрат. Сточные воды поступают в аэротенк, как правило, после стадии механической очистки. Для обеспечения нормального процесса БХО в аэротенках необходимо непрерывно подавать воздух, что достигается с помощью пневматической, механической или пневмомеханической аэрации. По структуре движения потоков очищаемой сточной воды и возраста активного ила различают: аэротенки-вытеснители; аэротенки-смесители; аэротенки с рас-средоточенным впуском воды; типа АНР (по К. Бойте):

В аэротенках - вытеснителях сточная вода и возвратный ил подаются сосредоточенно с одной из торцовых сторон соору-жения, а выпускаются также сосредоточенно с другой торцовой стороны. Подача и выпуск сточной воды и ила в аэротенках-смесителях осуществляется равномерно вдоль длинных сторон коридора аэротенка. В аэротенках с рассредоточенной подачей сточной воды сточная вода подводится рассредоточено в нескольких точках по длине аэротенка, а отводится сосредо-точенно из его торцовой части. Возвратный ил подается сосредоточенно в начале аэротенка.

Аэротенки-вытеснители целесообразно применять при концентрации загрязнений БПКполн поступающей воды до 300 мг/л, а аэротенки-смесители до 1000 мг/л по БПКполн. Аэротенки различных типов применяют для биологической очистки городских и производственных сточных вод. Аэротенки, действующие по принципу вытеснителей, применяют при отсутствии залповых поступлений токсичных веществ, а также на второй ступени двухступенчатых схем.

Комбинированные сооружения типа аэротенков-отстойников (аэроакселераторы, окситенки, флототенки, аэротенки-осветлители и др.) при обосновании допускается применять на любой ступени биологической очистки. Регенерацию активного ила необходимо предусматривать при БПК_полн поступающей в аэротенки воды свыше 150 мг/л, а также при наличии в воде вредных произ-водственных примесей. Вместимость аэротенков определяют по среднечасовому поступлению воды за период аэрации в часы максимального притока. Расход циркулирующего активного ила при расчете вместимости аэротенков без регенераторов и вторичных отстойников не учитывается. Период аэрации t_atm, ч, в аэротенках, работающих по принципу смесителей, следует определять по формуле:

t_atm=(L_en-L_ex)/а_i(1-s)·r,

где:

-L_en-БПК_полн поступающей в аэротенк сточной воды (с учетом снижения БПК при первичном отстаивании), мг/л;

-L_ex-БПК_полн очищенной воды, мг/л;

-а_i -доза ила, г/л, определяемая техникоэкономическим расчетом с учетом работы вторичных отстойников;

-s - зольность ила;

-r - удельная скорость окисления, мг БПКполн на 1 г беззольного вещества ила в 1 ч, определяемая по формуле: r=r_мах× (L_ex× C₀)/(L_ex× C₀+K_l× C+K₀× L_ex)× (1/(1+φ × a),

где r_max – максимальная скорость окисления, мг/(г-ч);

C_O - концентрация растворенного кислорода, мг/л;

K_l - константа, характеризующая свойства органических загряз-няющих веществ, мг БПК_полн/л;

K_O - константа, характеризующая влияние кислорода, мг О₂ г/л; φ  - коэффициент ингибирования продуктами распада активного ила, л/г.

Примечания:

Продолжительность аэрации во всех случаях не должна быть менее 2 ч., а s, r_мах×, K_0, φ – принимают по таблице 15.

Таблица 15

Период аэрации t_atv, ч, в аэротенках-вытеснителях рассчитывют по формуле:

t_atv=[(1+φ × a_i)/C₀× r_мах(1-S)× a_i)]× {(C₀+K₀)× (L_mix- L_ex)+K_t× C₀× ln(L_en/L_ex)}× K_r,

где K_r- коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешиания:

K_r =1, 5 при биологической очистке до L_ex =15 мг/л;

K_r = 1, 25 при L_ex более 30 мг/л;

L_mix - БПК_полн, определяемая с учетом разбавения рециркуля-ционным расходом:

L_mix=(L_en+L_exR_i)/(1+R_i).

П имечание. Режим вытеснения обеспечивается при отношении длины коридоров l к ширине b свыше 30. При l/b менее 30 необходимо предусматривать секционирование коридоров с числом ячеек пять-шесть.

Степень рециркуляции активного ила R_i в аэротенках расчитывают по формуле:

R_i=a_i/(1000/(J_i-a _i),

где a_i, - доза ила в аэротенке, г/л;

J_i- иловый индекс, см³/г.

Примечания: 1. Формула справедлива при J_i < 175 см³/г и а_i до 5 г/л.2. Величина R_i должна быть не менее 0, 3 для отстойников с илососами, 0, 4 - с илоскребами, 0, 6 - при самотечном удалении ила. Величину илового индекса определяют экспериментально при разбавлении иловой смеси до 1 г/л в зависимости от нагрузки на ил. Для городских и основных видов производственных сточных вод допускается определять величину J_i по табл.16.

Таблица 16

Примечание. Для окситенков величина J_i должна быть снижена в 1, 3-1, 5 раза. Нагрузку на ил q_i, мг БПК_полн на 1 г беззольного вещества ила в сутки, рассчитывают по формуле:

q=24(L_en-L_ex)/{(a_i(1-S)× Тat},

где Т_at-период аэрации, ч.

При проектировании аэротенков с регенераторами продол-

жительность окисления органических загрязняющих веществ t_O, ч, опрееляют по формуле:

T₀=(L_en-L_ex)/{a_r R_i (1-S)r)},

где R_i=a_i/(1000/J_i-a _i),

a_r - доза ила в регенераторе, г/л, определяемая по формуле:

a_r =[(1/2R_i)+1]a_i,

r - удельная скорость окисления для аэротенков - смесителей и вытеснителей, определяемая по формуле: r = r_мах× (L_ex× C₀)/(L_ex× C₀+K_t× C+K₀× L_ex)× (1/(1+φ × a_r),

где r_мах- максимальная скорость окисления, мг/(г час);

C₀ – концентрация растворенного кислорода, мг/;

K_t - константа, характеризующая свойства органических загряз-нений, мг/л;

К₀ - константа, характеризующая влияние растворенного кисло-рода, мг/л;

φ – коэффициент ингиирования продукта или распада активного ила, л/г.

Продолжительность обработки воды в аэротенке t_at, ч, определя-ют по формуле:

T_at =2, 5/(а_i)^{0, 5}lq(L_en/L_ex).

Продолжительность регенерации t_r, ч, расчитывают по формуле: t_r=t₀–t_at.

Вместимость аэроенка W_at, м³ определяют по формуле:

W_at= t_at(1+ R_i)q_w,

где q_w-расчетный расход сточных вод, м³/ч.

Вместимость регенеаторов W_r, м³, определяют по формуле: W_r=t_r× R_i× q_w.

Прирост активного ила P_i, мг/л, в аэротенках определяют по формуле:

P_i=0, 8 C_cdp+ K_g L_en,

где C_cdp - концентрация взвешенных веществ в сточной воде, поступающей в аэротенк, мг/л;

K_g - коэффициент прироста; для городских и близких к ним по составу произведетвенных сточных вод K_g=0, 3;

при очистке сточных вод в окситенках величина K_g снижается до 0, 25. Необходимо предусатривать возможность работы аэро-тенков с переменным объемом регенераторов. Для аэротенков и регене-раторов принимают:

число секций - не менее двух; рабочую глубину - 3-6 м, свыше - при обосновании;

отношение ширины коридора к рабочей глубине - от 1: 1 до 2: 1.