Будівельні норми та правила каналізація. Зовнішні мережі та споруди (2). Розрахунок аеротенків-витісників Аеротенк з продовженою аерацією вид

Аеротенк – це споруди прямокутної форми, якою протікають стічні води, перемішані з активним мулом. У цій ємності виконується біохімічне очищення стічних вод. Аеротенк-відстійник обов'язково укомплектовується аератором (механічним або пневматичним). Завдяки аераційній системі стоки з активним мулом насичуються киснем, який життєво важливий для аеробних мікроорганізмів. Дана схема біологічної очистки реалізується лише за умов достатнього насичення стоків активним мулом, і навіть при безперервному надходженні кисню. Тільки за таких умов забезпечується активне біохімічне окиснення органіки, що гарантує високу ефективність споруд біологічного очищення.

Аеротенки бувають декількох видів залежно від того, які технологічні схеми очищення у них передбачені. Так, виділяють такі види споруд біологічного очищення:

Витіснювачі. Це споруди, схема роботи яких заснована на подачі стічних вод з одного боку та виході очищених стоків з протилежного боку.
Змішувачі. У цих спорудах подача стічних вод та вихід очищеної рідини виконуються одночасно.
Конструкції, в яких відбувається розосереджене вливання води. При цьому схема передбачає, що забруднене середовище входить у споруду з кількох точок, збирається в одному резервуарі та після очищення виходить через один отвір.
Аеротенк з нерівномірним розосередженням рідини. У таких конструкціях вхід забрудненої води відбувається з кількох точок. Через певний час після очищення рідина також виводиться в ґрунт за декількома вихідними патрубками.

На фото нижче представлені основні види аеротенків: на першій схемі зображені витіснювачі, на другій – змішувачі, третя схема на фото показує принцип роботи споруд із розосередженням.

Ефективність роботи

Як ви вже зрозуміли, для ефективної роботи аеротенка потрібен активний мул. На його утворення, життєздатність, а також рівень біологічної очистки істотно впливає температура, наявність живильного середовища, концентрація кисню в муловій масі, кислотність середовища, наявність токсинів. Також для задовільної роботи важливим є технологічний режим, в якому працює аеротенк-відстійник, а саме:

Необхідно дотримуватися основних співвідношень між ступенем забрудненості стічних вод і кількістю активного мулу. Якщо доза мулу буде меншою, то зростає навантаження та знижується якість очищення. Якщо доза мулу буде більшою, ніж треба, то ускладнюється процес відокремлення мулу від води у вторинному відстійнику.
Ще одна основна умова, яку треба суворо дотримуватись, – це час контакту забрудненої рідини з мулом, тобто час перебування у відстійнику.
Не менш важливо, щоб кількість кисню в системі була достатньою.

Важливо: навантаження на мул – це обсяг забруднень, який повинен переробити мул у стічних водах. Окисна здатність мулу залежить від дози сухої речовини в одному літрі рідини. У різних конструкціях аеротенків використовується різне дозування мулу. Зазвичай вона становить 1-20 грн. на літр.

Особливості та відмінності від септика

Як ви вже зрозуміли, аеротенк-відстійник - це споруда біологічної очистки, яка потребує безперервної подачі повітря. Завдяки цьому окислення органічних складових стічних вод проходить швидше та якісніше. При використанні такої схеми очищення утворюється очищена вода, яку можна використовувати для поливу городу, а також різних технічних цілей. Крім цього, активний мул з успіхом використовується для удобрення полів та городів. Збір очищених стічних вод відбувається у другому відстійнику.

Не варто плутати звичайний септик, укомплектований біофільтром, та аеротенк. Основні відмінності між ними полягають у наступному:

Для закачування повітря в аеротенк потрібний компресор, який працює від електрики. Тому цей вид споруд можна назвати енергозалежними.
У біофільтр стічні води потрапляють невеликими порціями, а аеротенк наповнюється стоками весь обсяг.
Схема очищення забруднених вод у біофільтрі дуже нагадує принципи біологічної очистки у грунті. Однак у септику стічні води очищаються швидше та на менших площах. В аеротенці використовується така ж схема очищення, проте швидкість перебігу всіх процесів набагато вища. Така висока швидкість біологічного очищення досягається завдяки використанню аератора та насичення киснем.

Принцип діяльності

Основні принципи роботи аеротенку відрізняються від септика і виглядають наступним чином:

Забруднені стічні води надходять у центральну частину конструкції. Це первинний відстійник, який дуже нагадує відстійник, який використовується у двокамерному септику.
Після часткового очищення стічних вод вони перекачуються ерліфтом в аеротенк. Тут вони перемішуються з активним мулом, який вже є у цій камері. Активний мул – це особлива речовина, що складається із залишків рослин, колоній бактерій, які беруть участь у переробці органічних складових стоків. Як правило, в активному мулі живуть аеробні мікроорганізми, які в процесі життя потребують кисню. Доступ кисню забезпечується завдяки примусовій аерації.

Важливо: для закачування повітря використовується компресор, а його розподілу по аеротенку – система воздуховодов. При цьому концентрація кисню в очищеній воді на виході зі споруди становить щонайменше 2 мг/л. Іноді для вимірювання рівня кисню використовується вбудована автоматика, яка збільшує подачу кисню при зниженні його концентрації в рідині на виході.

Після перебування в аеротенці стоки потрапляють у вторинний відстійник. При цьому мікроорганізми та активний мул, що осіли на дно, повертаються в аеротенк. Час перебування мулу у вторинному відстійнику обмежений, оскільки для зворотного перекачування використовується спеціальний насос.
У вторинному відстійнику вода знаходиться достатньо часу для того, щоб пройти завершальну стадію очищення.

Оскільки в процесі життєдіяльності бактерій вони постійно розмножуються, їхня кількість за деякий час не скорочується, а лише збільшується. Це сприяє тому, що ефективність очищення під час експлуатації аеротенку тільки збільшується.

Споруди біологічної очистки можуть бути виконані у вигляді однієї ємності, яка розділена всередині на окремі відсіки, або у вигляді багатокамерної конструкції окремих блоків. Зазвичай при використанні багатокамерної конструкції обладнують вторинні відстійники для збору мулу з подальшим виведенням очищеної води в дренажні канави або накопичувальні резервуари, звідки рідина буде використовуватися для поливу городу. При цьому об'єм води, що потрапляє у вторинний відстійник, не повинен перевищувати 8-10 літрів в секунду.

Аеротенки, які складаються з трьох споруд у вигляді первинного відстійника, аеротенку та вторинного відстійника, забезпечують більш якісне очищення води. Однак такі конструкції потребують складного догляду.

Для роботи аеротенку потрібні такі ресурси:

Електрика з напругою 220 В. Залежно від модифікації може споживатись від 80 Вт. Для ефективної роботи споруди не повинно бути перебоїв у подачі електроенергії.
Аеробні мікроорганізми.

Переваги і недоліки

До переваг аеротенків можна віднести такі моменти:

Вся конструкція дуже компактна, що дозволяє виконати встановлення навіть на невеликій ділянці.
Оскільки під час життєдіяльності аеробів не виділяються гази, від споруди немає неприємного запаху.
Таку конструкцію не потрібно утеплювати на зиму, оскільки при переробці органічних відходів виділяється велика кількість енергії, що дозволяє навіть узимку підтримувати потрібну температуру всередині конструкції.

Проте такі вироби мають свої недоліки:

Без електроенергії може бути забезпечений достатній рівень очищення. Оскільки компресор не працюватиме, відбудеться загибель бактерій та активного мулу.
Висока ціна заводських виробів.
Складне обладнання, що використовується в роботі аеротенку, потребує постійного контролю.
Якщо тривалий час не користуватися каналізацією, то живильного середовища для бактерій не буде, і вони загинуть.

Важливо: при працюючому компресорі та відсутності надходження стічних вод активний мул зберігає свою життєздатність протягом 3-х місяців. Якщо буде відключено й електрику, то за три місяці мул загине.

Щоб запобігти загибелі активного мулу, в конструкцію аеротенка заливається суміш активного сухого мулу з водою. Це потрібно робити раз на місяць. Якщо ж з якихось причин мул загинув, то доведеться здійснювати повторний запуск аеротенку. Для цього роблять таке:

Звільняють аеротенк від загиблого мулу. Для цього його потрібно промити водою.
Живий активний мул можна взяти в іншій аеротенці. Щоб із цим не було проблем, необхідно підписати договір технічного обслуговування аеротенка при його купівлі.

Встановлення

Зазвичай установку аеротенку роблять фахівці тієї фірми, де ви купували обладнання. Оскільки вимоги до монтажу можуть незначно відрізнятися у різних моделей, перед встановленням виробу необхідно уважно прочитати інструкцію, де наведено докладні вказівки з монтажу.

Установка заводського виробу зазвичай виконується у кілька етапів:

Роється котлован, виходячи із габаритів виробу. Зазвичай його розміри дорівнюють 180х180х260 см.
На дні ями робиться піщана подушка заввишки 15 див.
Опускаємо конструкцію у котлован.
Перед тим, як виконувати зворотне засипання, в аеротенк заливається вода. При цьому заливання води роблять поступово в міру засипання. Рівень води весь час повинен бути вищим за рівень засипки на 15-20см. Це потрібно для того, щоб тиск ґрунту не пошкодив стінки конструкції. Засипку робимо до рівня розташування патрубків для кріплення комунікацій.
Підключаємо до аеротенку комунікації.
Виконуємо встановлення компресора.
Підключаємо електрику.
Завершуємо зворотне засипання і трамбуємо ґрунт.

Для аеротенків продовженої аерації існують обмеження використання: концентрація домішок у межах 350 мг/л, БПК 500 мг/л, витрата до тисячі кубів. Період аерації триває в резервуарі на добу, що дозволяє мінералізувати активний мул, великі фракції суспензії. Норми проектуваннядопускають використання установок всередині комплексу водоочищення, а не як самостійної споруди.

конструктивне рішеннязабезпечують наступну схему освітлення:

грати / пісколовка - стоки втрачають великі домішки
аерокамера - аерація в контакті з активним мулом (4 - 2 г/л)
перелив рідини в зону вторинного відстійника через нижню трубу
при русі вгору стоки освітлюються
потім вони відводяться за допомогою переливних лотків
активний мул осідає, сповзає по конусу до вертикального насоса.
обложений мул повертається в аерокамеру

Сучасне обладнанняцього типу застосовують для очищення біохімічними способами невідстоєних стоків. На кожну споруду допускається витрата 2 100 - 400 кубів щодобово, вміст суспензії має бути не більше 300 мг/л, БПКП трохи більше 1,5 г/л. Системи автоматизації, диспетчеризації, керуваннязабезпечують безперебійну роботу насосного, компресорного обладнання.

Корисна інформація та цікаві статті:

Фотографії водовідведення та каналізації:

Основні складності та помилки при проектуванні самостійно (своїми руками)		Рішення ТОВ «Регіон»
	Відсутність узгодженого проекту Санітарно-захисної зони (СЗЗ)		Ми проаналізуємо існуюче становище, підготуємо Технічне завдання проект ЗЗЗ. При необхідності виконаємо проект СЗЗ та узгодимо його.
	Відсутність приладів обліку та об'єктивних (розрахункових) даних про необхідну продуктивність.		Ми зберемо всі необхідні дані, проведемо розрахунки та надамо на розгляд замовнику. При необхідності здійснимо тимчасове встановлення приладів обліку.
	Відсутність правовстановлюючих документів на землю.		Допоможемо в підготовці документації, при необхідності внесемо до складу ТЗ на проектування.
	Неточності при складанні Технічного завдання: не враховано всі необхідні дослідження, не враховано перераховані вище документи.		Проаналізуємо існуюче положення та підготуємо коректне технічне завдання.
	Обґрунтування ціни виконано не коректно, на підставі комерційних пропозицій не спеціалізованих організацій, без урахування виконання вимог технічних умов, необхідності обстеження будівель та споруд тощо.		Підготуємо кошторис на проектно-вишукувальні роботи та обстеження, за довідниками базових цін.
	Обстеження, дослідження, проектування - виконують різні компанії - це стає причиною розтягування термінів та появи додаткових робіт.		Ми маємо значний досвід та кваліфікацію для організації повного комплексу проектно-вишукувальних робіт. Компанія Регіон має допуск СРО як з проектування, так і на виконання розвідувальних робіт. Ми гарантовано забезпечуємо позитивний висновок експертизи та супровід при БМР.

ВАРТІСТЬ РОЗРОБКИ ПРОЕКТУ

Для визначення базової (початкової) вартості проектно-кошторисної документації та розвідувальних робіт ТОВ «Регіон» використовує перевірений часом спосіб: складання кошторису на бенкет за довідниками базових цін. Кошторисна вартість проектно-вишукувальних робіт є обґрунтованою початковою вартістю робіт, яка уточнюється у процесі уточнення обсягів робіт та переговорів. Кошторис на бенкет складена за довідниками базових цін може бути обґрунтуванням ціни під час проведення конкурсної процедури у відповідність до ФЗ №44 і №223.



	Сприяння в оформленні заявок для участі у Федеральних цільових програмах (ФЦП).	Усі технічні та технологічні рішення ми приймаємо на підставі варіантного проектування та порівняння всіх техніко-економічних параметрів, у тому числі експлуатаційних.
	Сприяння оформлення заявок отримання грошових коштів з регіональних бюджетів (ТЕО, Обоснования).	Розробка ТЕО (техніко-економічного обґрунтування) проекту на початкових етапах реалізації інвестиційного задуму.
	Консультації з питань кредитування в європейських банках та залучення грантів.
	Сприяння розробки інвестиційних програм.	Консультування у галузі проектування, стадії проектування, етапи проектування, погодження, необхідна вихідно-дозвільна документація тощо.
	Сприяння у залученні кредитних коштів, для реалізації енергосервісних контрактів (енергоефективність), та екологічних проектів.

Компанія ТОВ «Регіон» входить до складу ряду великих проектно-будівельних холдингів і готова реалізовувати об'єкти під ключ на всій території Росії.

ПОЧАТОК СПІВПРАЦЮВАТИ З НАМИ ВИ ЕКОНОМІТЕ

30%	Вартість будівельно-монтажних робіт. На основі варіантного проектування та сучасних технологій ми підбираємо оптимальне рішення. Технології 3-мірного моделювання допомагають уникнути перевитрати матеріалів та мінімізувати ймовірність помилки.

25%	Вартість проектно-вишукувальних робіт при цьому отримуєте якісний проект, що дозволяє реалізувати ваш задум у термін. Завдяки комплексному підходу все в одних руках (збір вихідних даних, обстеження та обміри, дослідження) та досвід наших фахівців ми можемо оптимізувати витрати і запропонувати вам конкурентну ціну.

20%	Часу під час виконання будівельно-монтажних робіт. Рішення, що приймаються нашими інженерами та архітекторами не тільки надійні та естетичні, але й продумані з точки зору зручності та швидкості реалізації (гнучкі рішення з точки зору виконання робіт).

У складі договору проектування ми завжди прописуємо гарантійні зобов'язання
та матеріальну відповідальність за зрив термінів.

Фахівці ТОВ «Регіон» готові допомогти на всіх етапах прийняття рішення, як на етапі розгляду концепції проекту, так і при розгляді варіантів реконструкції існуючих будівель та споруд. На етапі підготовки проектування - підготувати технічні завдання на проектування та необхідні дослідження.
А також підготувати кошториси на проектування та дослідження за збірниками базових цін (обґрунтування ціни для проведення конкурсу).

ЯК МИ ПРОЕКТУЄМО

Ідея замовника
Підготовка перед-проектних рішень та варіатне проектування
Розробка техніки-економічного обґрунтування (ТЕО)
Захист основних рішень перед замовником, вибір оптимального варіанта
Підготовка докладного технічного завдання на: розробку проекту, інженерні дослідження, обстеження
Розробка робочої документації
Узгодження
Авторський нагляд
Втілений задум замовника

ЛІЦЕНЗІЇ І СЕРТИФІКАТИ ТОВ «РЕГІОН»

ТОВ «Регіон» є членом добровільної сертифікації якості у відповідність до ДСТУ ISO 9001-2015. Реєстраційний № СМК.РТС.RU.03121.17

МИ ПРАЦЮЄМО НА ЛІЦЕНЗІЙНОМУ ПО

Ми проктуємо на nanoCAD – російська універсальна САПР-платформа, що містить усі необхідні інструменти базового проектування, випуску креслень.	Наші ПК оснащені ОС Windows 10 – Операційна система для персональних комп'ютерів, розроблена корпорацією Microsoft у рамках сімейства Windows NT. Після Windows 8 система отримала номер 10, оминаючи 9.	Ми працюємо на Microsoft Office 2010 – це пакет програм, орієнтованих на вимоги сучасного бізнесу та потреби його співробітників.

Використання ліцензійного програмного забезпечення гарантує інформаційну безпеку, законність виконання робіт та знижує ризик закриття компанії у зв'язку з перевірками регулюючими органами.

2015-03-15

У цій статті наведено технологічні параметри роботи біологічного очищення в аеротенках. Описуються особливості технологічної схеми: висока концентрація мулової суміші, високий коефіцієнт рециркуляції активного мулу. Для усунення недоліків, властивих аеротенкам-витіснювачам, проведено конструктивні зміни аеротенків: встановлено нову систему аерації, влаштовано поздовжній рецикл мулової суміші в аеротенках за допомогою ерліфтів.

Фото 1. Інфузорії Epistylis plicatilis

Фото 2. Колонія коловраток

Фото 3. Коловратка в шарі мулу

Контроль за процесом біологічного очищення в аеротенках здійснюється у фізико-хімічній та гідробіологічній лабораторіях за сучасними методиками аналізу з використанням відеокамер та комп'ютерів для накопичення інформації про стан біоценозу та всі його зміни.

В результаті реконструкції досягнуто високих результатів очищення стічних вод. Концентрація органічних забруднень після біологічної очистки не перевищує 3 мг/дм. Сумарна концентрація мінерального азоту вбирається у 10 мг/дм, ефективність очищення у важких металах становить 94-96 %, по нафтопродуктах — 92-96 %о. Досягнуті результати (за якістю очищення та показниками енергоефективності) дозволяють зробити висновок про доцільність використання процесу біологічного очищення в аеротенках з низькими навантаженнями для досягнення високої якості очищення за низьких витрат на реконструкцію споруд біологічного очищення. Витрати реконструкцію окупаються протягом двох-трьох років.

У цеху НіОПСВ ВАТ «Міндобрива» проводиться очищення стічних вод двох підмосковних міст - Єгорьєвська та Воскресенська. Обсяг стічних вод становить у середньому 60-80 тис. м 3 /сут. Характер забруднень, що надходять, — господарсько-побутовий. Стічні води мають концентрації за завислими речовинами в межах 150-180 мг/дм 3 по БПК-5 - до 160 мг/дм 3 по ХПК - 250-350 мг/дм 3 . Очисні споруди виконані за класичною схемою біологічної очистки. Осад, що утворюється, після спеціальної обробки, в повному обсязі використовується на рекультивацію промислового полігону. Збудовані 40 років тому споруди багаторазово реконструювалися. В останнє десятиліття було завершено реконструкцію біологічного очищення в аеротенках з метою підвищення якості очищення стоків та енергоефективності процесу очищення.

Традиційні схеми біологічного очищення (з використанням мікроорганізмів у зваженому стані в аеротенках з подальшим їх осадженням у вторинних відстійниках) не забезпечують ефективне та надійне очищення стічних вод до жорстких встановлених норм допустимого скидання. Особливо великі складнощі виникають при досягненні норм допустимого скидання для водоймищ рибогосподарського значення.

Для вирішення завдання глибокого очищення стічних вод від органічних та біогенних сполук у світовій практиці розроблено кілька основних технологічних процесів: технологія SBR (з реакторами змінної дії); технологія послідовного чергування аеробної, аноксидної та анаеробної зон біологічного очищення в аеротенці; технологія концентрування біомаси шляхом поєднання в реакторах зважених та прикріплених форм мікроорганізмів; технологія концентрування біомаси завислих форм мікроорганізмів з подальшим їх затриманням спеціальними мембранами.

Концентрація органічних забруднень після біологічної очистки не перевищує 3 мг/дм. Сумарна концентрація мінерального азоту не перевищує 10 мг/дм, ефективність очищення важких металів становить 94-96 %, по нафтопродуктах - 92-96 %

Технологія SBR передбачає послідовне проведення в одному реакторі в періодичному режимі протягом його роботи чергування аеробних і анаеробних процесів. Ця технологія дуже дорога і потребує найскладнішої системи виконавчих механізмів для виконання команд системи управління процесом. Циклично-змінні кисневі умови життєдіяльності мікроорганізмів у такому реакторі, у зв'язку з адаптаційним фактором, гальмують швидкість біохімічних реакцій та збільшують час, необхідний для проходження реакції. Це збільшує розмір реактора.

Технологія послідовного чергування анаеробної, аноксидної та аеробної зон при реконструкції знижує на 30-40% продуктивність біологічної очистки. Багатоваріантна система рециклів активних мулів та стоків із різних зон обробки значно ускладнює контроль за технологічним процесом та його керованість. Збільшується кількість виконавчих механізмів, встановлених у малодоступних місцях, значно збільшується обсяг активного мулу, що перекачується.

Технологія концентрування біомаси з використанням зважених та прикріплених на інертних носіях форм мікроорганізмів пов'язана з витратами на придбання носіїв, встановлення цих носіїв у біореактори та значними труднощами під час ремонту аераційних систем. Поява в муловій суміші біоплівки з інертних носіїв вимагає збільшення часу відстоювання мулової суміші, тобто збільшення та розмірів відстійників. Технологія концентрування біомаси завислих форм мікроорганізмів у реакторі (з наступним відділенням на полімерних мембранах) пов'язана з витратою коштів на реагенти для регенерації мембран та зі складністю експлуатації.

Однак необхідно проводити реконструкцію існуючих споруд біологічного очищення з підвищенням ефективності очищення для зниження скидання у водоймища органічних забруднень та біогенних елементів. Це можливо при використанні аеротенків-витісників у режимі продовженої аерації.

Процес очищення стічних вод в аеротенці можна так. При надходженні освітлених стоків в аеротенк стоки поєднуються з бавовнами поворотного мулу. На поверхні зооглів, що складають бавовни мулу, відбувається сорбція нерозчинених та колоїдних забруднень, які надходять із освітленими стоками. Розташовуючись на поверхні зооглів, які покриті полісахаридним гелієм, бактерії у присутності кисню виділяють ферменти для окислення забруднень. Частина розчинених забруднень потрапляє у тіло бактерій, де з допомогою ферментів відбувається їх окислення. При окисленні забруднень ферментами бактерій можливе використання розчиненого в муловій суміші кисню, так і нітратів. З'єднання, отримані внаслідок ферментативного окислення, використовуються бактеріями для розмноження, тобто зростання чисельності.

Процес розвитку бактерій в аеротенці умовно можна поділити на три фази. Перша їх — це фаза логарифмічного зростання. У цій фазі відбувається зростання чисельності і маси бактерій на величину забруднень, що містяться в вступних стічних водах, за мінусом маси, використаної самими бактеріями на отримання енергії для життєдіяльності.

У другій фазі (розвинений біоценоз активного мулу) відбувається стрімкий розвиток мікроорганізмів-хижаків, які використовують масу бактерій і забруднення, що залишилися, як їжа і для подальшого розмноження. Вичерпання запасів органіки, що легко окислюється, переводить біоценоз активного мулу у фазу ендогенного дихання або автотрофного окислення. У цій фазі джерелом енергії для життя та розмноження мікроорганізмів є маса мікроорганізмів найактивнішого мулу. Різко знижується кількість бактерій, кількість хижих мікроорганізмів визначається швидкістю самоокислення мікроорганізмів мулу.

У третій фазі починається окислення в результаті окислення неорганічних сполук азоту - відбувається реакція нітрифікації з використанням великої кількості кисню з мулової суміші. У фазі ендогенного дихання мікроорганізмів відбуваються процеси: формування великої щільної бавовни мулу із зооглів бактерій, нитчастих бактерій, грибів, актиноміцетів; продовжується процес окислення органічної речовини - речовини організмів біоценозу активного мулу; відбувається окислення неорганічних форм азоту у присутності кисню - нітрифікація, відновлення у присутності нітратів - денітрифікація.

Для цих протилежних реакцій стосовно кисню необхідно створити умови кожному за них. Це можливо лише за допомогою створення різних зон: анаеробної, аеробної та аноксидної. Бавовна мулу можна розглядати як кулясте або еліпсоїдне утворення з наявністю всередині нього зон, куди не надходить розчинений кисень з мулової суміші, навіть при значній концентрації кисню (4-6 мг/дм 3) у стічній воді.

Для проведення процесу очищення стоків від забруднень, необхідно провести глибоке окиснення органічної речовини, яке міститься в освітленій воді, глибоке окиснення речовини бактерій активного мулу. Отримані речовини, що містять азот, окислити до нітратів і відновити до газоподібного азоту. Для підвищення швидкості реакції відновлення (денитрифікації) необхідно збільшити в аеротенці аноксидну та анаеробну зону.

Збільшення проводиться двома шляхами:

за рахунок збільшення кількості бавовни мулу, що призводить до підвищення концентрації мулу до 5-6 мг/дм 3 ;
за рахунок збільшення розмірів бавовни мулу, що призводить до зниження навантаження по БПК до 35-50 мг на грам сухої речовини на добу, підтримці мікроорганізмів у фазі ендогенного дихання.

Водночас, низькі навантаження по БПК на аеротенк дозволяють проводити глибоке окиснення органічної речовини до 3,5 мг/дм 3 майже до теоретично досяжних 2,5 мг/дм 3 . На підставі вищевикладених теоретичних положень в аеротенках цеху НіОПСВ було організовано режим роботи з такими значеннями технологічних параметрів: навантаження по БПК – 35-50 мг на грам сухої речовини БПК на добу; час аерації - 8-12 год; доза мулу - 5-6 г/дм 3; концентрація розчиненого кисню - 4-6 мг/дм 3; коефіцієнт рециркуляції - 0,8-1,0; електродний потенціал у межах -200...-250 мВ; муловий індекс - 90-130; зольність мулу - 35-40%; питома витрата повітря на аерацію - 6-7 м3 на 1 м3 стоків; питома витрата електроенергії на аерацію - 0,35-0,4 кВт · год на 1000 м3.

Водночас необхідно відзначити недоліки коридорних аеротенків:

нерівномірність навантаження на активний мул за довжиною споруд, що погіршує його технологічні показники;
недолік розчиненого кисню на початку першого коридору та надлишок у другій половині другого коридору.

Для усунення цих недоліків в аеротенках було влаштовано поздовжній рецикл мулової суміші. Схема представлена рис. 1. Рециркуляційний вузол виконаний у вигляді водоповітряного насоса-ерліфта, який перекачує мулову суміш кінця другого коридору на початок першого. Значення коефіцієнта рецикла - 2,1-2,5. Внаслідок більш тривалого знаходження активного мулу в аеробних умовах та прискорення обороту біомаси: зростає окисна здатність біомаси активного мулу за рахунок підвищення рівня ферментативної активності; підвищується макротурбулентність в аеротенці - знижується розмір застійних зон; знижується питоме навантаження на активний мул; покращується кисневий режим споруди, без скорочення середньої довжини пробігу, оброблюваних стічних вод, що унеможливлює «проскок» неокислених забруднень.

Це дозволило досягти наступного: підвищити мінералізацію активного мулу та знизити кількість надлишкового активного мулу до мінімального значення; підвищити стійкість біоценозу активного мулу при надходженні скидів промислових стоків, що важко окислюються, контроль стану мулу проводився за методикою біоестімації; стабілізувати кисневий режим в муловій суміші під час ремонту повітродувок.

Біоценоз активного мулу коридорних аеротенків, що працюють у режимі низьких навантажень, з глибокою нітрифікацією та денітрифікацією характеризується великою видовою різноманітністю (понад 30 видів найпростіших) без чисельного переважання будь-якого виду. Чисельність нитчастих бактерій, дрібних безбарвних джгутикових, дрібних форм голих та раковинних амеб незначна. З інфузорій переважають брюхоресничні та прикріплені форми.

На фото 1 представлена колонія Epistylis plicatilis. Присутність хижаків позитивно впливає на ступінь очищення води від органічних забруднень рахунок інтенсифікації біологічних процесів у бактеріальному середовищі через надходження до неї речовин, що виділяються з фрагментів мікрофауни при їх деструкції в аеротенках у фазі ендогенного дихання. В активному мулі завжди присутні коловратки (фото 2-3), інфузорії, що смокчуть, хижі гриби, різноманітні черв'яки, тихоходки.

По БПК5 було досягнуто значення 3 мг/дм 3 відповідне гранично допустимим скиданням (ПДС) для водойм рибогосподарського призначення (рис. 2). За величиною ГПК - 30 мг/дм 3 . По мінеральному азоту — 10 мг/дм 3 (рис. 3), що відповідає рекомендаціям Гельсінської комісії (Helcom) для міст із населенням понад 100 тис. жителів. Ефективність очищення заліза склала 90-92%, очищення важких металів - 94-96%, ефективність нафтопродуктів - 92-96%.

При роботі аеротенків у режимі низьких навантажень зі значенням коефіцієнта поздовжнього рецикла 2-3:

досягається висока якість очищення стічних вод, що відповідає рекомендаціям Helcom без збільшення витрат на електроенергію під час експлуатації;
висока якість очищення не потребує великих витрат сировини, матеріалів;
процес простий в обслуговуванні та контролі за ним;
реконструкція коридорних аеротенків в аеротенки, що працюють у режимі з продовженою аерацією, потребує мінімальних витрат (на реконструкцію системи аерації, збільшення продуктивності насосів для поворотного мулу, встановлення ерліфтів для поздовжнього рециклу);
знижуються витрати на оплату до бюджету за скидання забруднень з очищеними стічними водами;
значно знижується кількість надлишкового активного мулу - знижуються витрати на його зневоднення та утилізацію;
технологічний процес не ускладнюється (не потрібні витрати на складні прилади контролю, виконавчі регулюючі механізми, не підвищуються вимоги до кваліфікації обслуговуючого персоналу).

Така реконструкція – реальний шлях покращення якості очищення більшості очисних споруд районного значення. Витрати на подальше підвищення якості очищення азоту і фосфору (до досягнення встановлених нормативів ПДС для водойм рибогосподарського призначення) виявляються занадто великі, наприклад, для бюджету населеного пункту з чисельністю менше 250-300 тис. осіб.

Бєляєва Н.А., Гюнтер Л.І. До характеристики біоценозів активного мулу у високонавантажуваних аеротенках та аеротенках із тривалим періодом аерації // Біологічні науки, №7/1969.
Жмур Н.С. Управління процесом та контроль результату очищення стічних вод. - М: Луч, 1997.
Жмур Н.С. Методичний посібник з гідробіологічного та бактеріологічного контролю процесу біологічного очищення на спорудах з аеротенками. - М: ТОВ «Акварос», 1996.
Нікітіна О.Г. Біоестімація: контроль та регулювання процесів біологічного очищення та самоочищення води. Автореф. на соїск. уч. ст. д.б.н. – М., 2012.
Капітонова Г.В. Методичні рекомендації щодо проведення гідробіологічного контролю очищення стічних вод з активним мулом. – М., 2012.

розмір шрифту

КАНАЛІЗАЦІЯ- ЗОВНІШНІ МЕРЕЖІ І СПОРУДИ- СНиП 2-04-03-85 (утв- Постановою Держбуду СРСР від 21-05-85 71) (ред від 20-05-86)... Актуально у 2018 році

Аераційні установки на повне окиснення (аеротенки з продовженою аерацією)

6.166. Аераційні установки на повне окиснення слід застосовувати для біологічного очищення стічних вод.

Перед подачею стічних вод на установку необхідно передбачати затримання великих механічних домішок.

6.167. Тривалість аерації в аеротенках на повне окиснення слід визначати за формулою (48), при цьому слід приймати:

р - середню швидкість окислення по БПК_повно - 6 мг/(г х год);

а_i - дозу мулу - 3 - 4 г/л;

s – зольність мулу – 0,35.

Питому витрату повітря слід визначати за формулою (61), при цьому слід приймати:

q_O - питома витрата кисню, мг/мг знятої БПК_повн - 1,25;

K_1, K_2, K_T, K_3, C_a - за даними, наведеними у п.6.157.

6.168. Тривалість перебування стічних вод у зоні відстоювання при максимальному припливі має становити щонайменше 1,5 год.

6.169. Кількість надлишкового активного мулу слід приймати 0,35 кг на 1 кг. Видалення надлишкового мулу допускається як з відстійника, так і з аеротенка при досягненні дози мулу 5 - 6 г/л.

Вологість мулу, що видаляється з відстійника, дорівнює 98%, з аеротенку 99,4%.

6.170. Навантаження на мулові майданчики слід приймати як для опадів, зброджених у мезофільних умовах.

---

Аеробне біологічне очищення великих обсягів вод здійснюється в аеротенках - прямокутних у плані залізобетонних спорудах з вільно плаваючим в обсязі оброблюваної води активним мулом, біонаселення якого використовує забруднення стічних вод для своєї життєдіяльності.

Аеротенки можна класифікувати за такими ознаками:

1. по структурі потоку - аеротенки-витіснювачі, аеротенки-змішувачі та аеротенки з розосередженим впуском стічної рідини (проміжного типу) рисунок 51;

Малюнок 51 - Схеми аеротенків
а - аеротенк-витіснювач; б - аеретенк-змішувач; в - аеротенк проміжного типу;
1 – стічна вода; 2- зворотний активний мул; 3- аеротенк; 4 - мулова
суміш.

2. за способом регенерації активного мулу - аеротенки з окремо стоять або суміщеними регенератів рами мулу;
3. за навантаженням на активний мул - високонавантажувані (для неповного очищення), звичайні та низьконавантажувані (з продовженою аерацією);
4. за кількістю ступенів - одно-, дво-, та багатоступінчасті;
5. за режимом введення стічних вод - проточні, напівпроточні, зі змінним робочим рівнем, контактні;
6. за типом аерації - з пневматичною, механічною, комбінованою гідродинамічною або пневмомеханічною;
7. за конструктивними ознаками - прямокутні, круглі, комбіновані, шахтні, фільтротенки, флототенки та ін.

Аеротенки використовуються в надзвичайно широкому діапазоні витрат стічних вод від кількох сотень до мільйонів кубічних метрів на добу.

В аеротенках-змішувачах воду та мул вводять рівномірно вздовж довгих стін коридору аеротенку. Повне змішування в них стічної води з муловою сумішшю забезпечує вирівнювання концентрацій мулу та швидкостей процесу біохімічного окиснення. Навантаження забруднень на мул та швидкість окислення забруднень практично незмінні за довжиною споруди. Вони найбільш придатні для очищення концентрованих (БПКп до 1000 мг/л) виробничих стічних вод за значних коливань їх витрати та концентрації забруднень. В аеротенках-витісняльниках воду та мул подають на початок споруди, а суміш відводять наприкінці його. Аеротенк має 3-4 коридори. Теоретично режим потоку поршневий без поздовжнього перемішування. Насправді існує значне поздовжнє перемішування. Навантаження забруднень на мул і швидкість окислення змінюються від найбільших значень початку споруди до найменших у його кінці. Такі споруди застосовують у тому випадку, якщо забезпечується досить легка адаптація активного мулу. В аеротенках з розстроченою подачею води по його довжині поодинокі навантаження на мул зменшуються і стають більш рівномірними. Такі споруди використовуються для очищення сумішей промислових та міських стічних вод.

Робота аеротенку нерозривно пов'язана з нормальною роботою вторинного відстійника, з якого зворотний активний мул безперервно перекачується в аеротенк. Замість вторинного відстійника для відокремлення мулу від води може бути використаний флотатор.

Основні технологічні схеми очищення в аеротенках наведено малюнку 52.

Рисунок 52 - Основні технологічні схеми очищення стічних вод в аеротенках
а – одноступінчастий аеротенк без регенерації; б - одноступінчастий аеротенк із регенерацією; в – двоступінчастий аеротенк без регенерації; г - двоступінчастий аеротенк із регенерацією; 1 – подача стічної води; 2 – азротенк; 3 - випуск мулової суміші; 4-вторинний відстійник; 5 – випуск очищеної води; 6 - випуск відшарованого активного мулу; 7 - мулова насосна станція; 8 - подача зворотного активного мулу; 9 - випуск надлишкового активного мулу; 10 – регенератор; 11 - випуск стічних вод після першого ступеня очищення; 12 - аеротенк другого ступеня; 13 - регенератор другого ступеня.

В одноступінчастій схемі без регенератора не можна інтенсифікувати процес очищення стоків. За наявності регенератора в ньому закінчуються процеси окислення і мул набуває первинних властивостей. Двоступінчаста схема застосовується за високої вихідної концентрації органічних забруднень у питній воді, і навіть за наявності у питній воді речовин, швидкість окислення яких різко відрізняється. На першому ступені очищення БПК стічних вод знижується на 50-70%.

Для забезпечення нормального перебігу процесу біологічного окиснення в аеротенк необхідно безперервно подавати повітря. При аерації повинна бути забезпечена велика поверхня контакту між повітрям, стічною водою та мулом, що є необхідною умовою ефективного очищення.

Система аерації є комплексом споруд та спеціального обладнання, що забезпечує постачання рідини киснем, підтримання мулу у виваженому стані та постійне перемішування стічної води з мулом. Для більшості типів аеротенків система аерації забезпечує одночасне виконання цих функцій. За способом диспергування повітря у воді практично застосовуються три системи аерації: пневматична, механічна і комбінована.

При механічній аерації перемішування здійснюється механічними пристроями (мішалками, турбінками, щитками тощо), які забезпечують дроблення струменів повітря, залученого безпосередньо з атмосфери частинами аератора, що обертаються (ротором).

Пневматичну аерацію, при якій повітря нагнітається в аеротенк під тиском, поділяють на три типи в залежності від розміру бульбашок повітря: на дрібнопухирчасту (1 - 4 мм), середньопухирчасту (5-10 мм), великопухирчасту (більше 10 мм), як розподільний пристрої для повітря в дрібнопухирчастій системі аерації застосовуються дифузори, виготовлені з кераміки. Пластмаси, тканини у вигляді фільтросних пластин, трубок, куполів. Для отримання середньопуерчастої аерації застосовують перфоровані труби, щілинні та інші пристрої. Великопухирчаста аерація створюється відкритими трубами, соплами і т.п.

Сучасний аеротенк - це гнучка в технологічному відношенні споруда, що є залізобетонним резервуаром коридорного типу, обладнаний аераційною системою. Робочу глибину аеротенків приймає від 3 до 6 м, відношення ширини коридору до робочої глибини від 1:1 до 2:1. Для аеротенків та регенераторів кількість секцій має бути не менше двох; при продуктивності до 50 тис.м3/сут призначається 4-6 секцій, за більшої продуктивності 8-10 секцій, всі вони робітники. Кожна секція складається із 2-4 коридорів.