Понятие аэротенков

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аэротенки

культивирование окисление аэротенк

Основная задача эксплуатации аэротенков заключается в культивировании сообщества микроорганизмов, обеспечивающего изъятие и окисление органических загрязнений. Регулируемые параметры процесса -- нагрузка на активный ил (количество, мг, загрязнений по БПК на 1 г беззольного вещества в сутки), кислородный режим, возраст ила (отношение массы беззольного вещества активного ила в системе к такой же массе избыточного ила, выводимого из системы в сутки).

В последние годы предпринят ряд попыток составить атласы индикаторных микроорганизмов, характеризующих состояние активного ила.

Кислородный режим устанавливается в зависимости от режимных параметров и качества очищенной воды. Полная биологическая очистка предполагает развитие в той или иной степени процесса нитрификации, для нормального хода которого необходим некоторый избыток растворенного кислорода; концентрация последнего поддерживается на уровне 3--4 мг/л на заключительном этапе очистки. Начало нитрификации обычно отмечается при достижении эффекта очистки 70--80 % по БПК (соответственно для низких и высоких концентраций загрязнений). Средняя концентрация растворенного кислорода С0 назначается в зависимости от необходимости поддержания расчетной скорости очистки и допустимых энергетических затрат

Константа К0. отражающая влияние растворенного кислорода, равна 0,625 мг/л для городских сточных вод. Анализ приведенного уравнения показывает, что существенное снижение скорости очистки наблюдается в области концентрации растворенного кислорода 1,5--2 мг/л и менее. Если исходить из условий надежного ведения процесса, то следует устанавливать среднее значение, равное 2 мг/л, которое является суммой произведений части объема аэротенка на фактическую концентрацию растворенного кислорода. Например, средняя концентрация 1,5 мг/л получена как сумма (0,3-0,5 + 0,2-1,0 + 0,1-1,5 + 0,2-2,0 + 0,2-3,0), в которой 0,3, 0,2, 0,1, 0,2 и 0,2 -- участки длины коридора аэротенка с концентрацией кислорода от 0,5 до 3,0 мг/л.

Такое распределение подсказывает путь интенсификации процесса -- на начальных участках с концентрацией растворенного кислорода 0,5 и 1,0 мг/л можно повысить скорость очистки за счет увеличения интенсивности аэрации.

Средняя концентрация растворенного кислорода обычно назначается равной 0,5--1,0 мг/л в регенераторах, в аэробных минерализаторах и в аэротенках на неполную очистку, 2--3 мг/л -- в аэротенках на полную биологическую очистку.

Доза активного ила меняется по сезонам года. В теплое летнее время преобладают процессы энергетического обмена, прирост ила снижается; в холодный зимний период преимущество получают процессы ассимиляции, увеличивается прирост ила, возрастает его доза в аэротенке, соответственно увеличивается и его возраст.

Повышение дозы ила в зимний период укрепляет надежность процесса очистки и стабилизирует сложившийся биоценоз при возможных нарушениях условий эксплуатации сооружений. Избыточно высокая доза активного ила осложняет работу вторичных отстойников, увеличивает вынос с очищенной водой продуктов метаболизма микроорганизмов, снижает активность ила.

Способы распределения сточных вод. По структуре потоков жидкости и способу распределения сточных вод возможна работа аэротенков в режиме смешения и вытеснения либо в промежуточном между указанными режиме.

Режим смешения предполагает интенсивное перемешивание сточных вод со всей массой жидкости в аэротенках и отсутствие значительного градиента концентрации загрязнений по длине коридора аэротенка. К этому типу относятся небольшие по размерам сооружения, в которых длина коридора больше ширины в 10--15 раз, а также аэротенки с рассредоточенным впуском сточных вод. Выравнивание скорости процесса очистки по всему объему сооружения облегчает задачу равномерного снабжения кислородом любого участка аэротенка.

Основным недостатком таких сооружений является возможность проскока части неочищенной воды. От этого недостатка избавляются путем секционирования (разделения на отдельные секции) аэротенков с помощью установки глухих перегородок с переливом жидкости через окна-водосливы.

Аэротенки-смесители обладают склонностью к возбуждению «вспухания» активного ила вследствие развития бактерий нитеобразной формы. Аэротенки-вытеснители позволяют предотвратить проскок неочищенной воды, не инициируют «вспухание» ила, но создают затруднения в обеспечении процесса растворенным кислородом на начальных участках сооружения. Режим вытеснения наблюдается при соотношении длины и ширины аэротенка как 30 : 1 и более либо при создании в аэротенке 6--8 отдельных секций (ячеек).

Аэротенки с линейным либо нелинейным рассредоточением впускаемых сточных вод относятся к классу аэротенков-смесителей, предназначенных для очистки стоков со значительной добавкой промышленных примесей. Распределение сточных вод по выпускам обычно выполняется на основе теоретических обобщений и должно быть уточнено в эксплуатационных условиях. Основная цель распределения стоков -- создание равномерного фона концентраций на первых по ходу движения воды участках аэротенка. Частота расположения впусков и количество вводимой жидкости зависит от интенсивности перемешивания содержимого аэротенка.

Характер перемешивания может быть установлен путем трассирования потоков простейшими способами. Другая важная функция распределения -- создание так называемого «селектора», представляющего собой участок аэротенка, в котором создаются условия для «шоковой» нагрузки активного ила. Кратковременная интенсивная нагрузка ила способствует подавлению нитчатых бактерий, развивающихся в условиях преобладания растворенных легкоокисляемых примесей (загрязнения стоков молочных и пивоваренных заводов, кондитерских фабрик и т. п.).

При решении вопроса о выборе способа подачи сточных вод необходимо провести обследование аэротенка с выявлением поля концентраций загрязнений и растворенного кислорода. Концентрация загрязнений устанавливается определением ХПК в пробах, осветленных кратковременным центрифугированием либо фильтрованием под давлением с целью удаления активного ила из пробы.

Глубокая биологическая очистка сточных вод требует создания определенной обстановки на заключительном этапе. Недопустимо попадание легкоокисляемых загрязнений в конечную часть аэротенка, в связи с чем последний участок изолируют от предыдущих, достигая, по возможности, полного приближения к режиму вытеснения.

Регенерация ила и ее роль. Регенерация ила призвана восстанавливать окислительные свойства ила при неблагоприятных воздействиях на него. К таким воздействиям относятся накопление суспензий и эмульсий (взвешенных веществ, нефтепродуктов, жиров и т. д.), токсичных веществ (тяжелых металлов), трудноокисляемых примесей тонкодисперсного характера. Упомянутые накопления в активном иле необходимо либо окислить, либо изъять (например, центрифугированием). Длительность регенерации устанавливают по величине скорости потребления кислорода, видовому составу простейших и их активности, дегидрогеназной активности ила.

Скорость потребления кислорода определяют в респирометрах. В объеме иловой смеси концентрацию растворенного кислорода поднимают аэрацией до 6--8 мг/л, затем отключают аэрацию и вводят соответствующее количество легкоокисляемого субстрата (например, раствор этилового спирта, ацетон и др.). Сравнением скорости потребления кислорода в пробах ила с регенерацией ила и без нее, с добавлением субстрата и без него оценивают глубину регенерации, одновременно сопровождая результаты опытов микроскопированием ила.

Регенератор отделяют от остального объема аэротенка перегородкой или другим способом во избежание попадания загрязненной воды. Улучшение состава простейших при частичной подаче сточных вод в регенератор свидетельствует об избыточности объема регенератора. По характеру смешения в регенераторах следует стремиться к смесительному режиму, с тем чтобы более продуктивно использовать его объем и интенсифицировать окисление внеклеточных накоплений. Механизм ликвидации токсических воздействий на ил в регенераторах неясен, поэтому параметры процесса устанавливаются в этом случае экспериментально, на лабораторных моделях аэротенков.

Размещено на Allbest.ru