27.1. Общие сведения — аэротенки

Биологическая очистка сточных вод в аэротенках происходит в результате жизнедеятельности микроорганизмов активного ила. Сточная вода непрерывно перемешивается и аэрируется до насыщения кислородом воздуха. Активный ил представляет собой суспензию микроорганизмов, способную к флокуляции.

При биологической очистке сточных вод протекают два процесса — сорбция загрянений активным илом и их внутриклеточное окисление микроорганизмами. Скорость сорбции значительно превышает скорость биоокисления, поэтому после окончания процесса сорбции и достижения требуемого эффекта очистки по БПК отделившийся в отстойнике ил направляют в регенератор (секцию аэротенка) с целью биоокисления остаточных загрязнений сточных, вод.

Регенерацию ила предусматривают при БПКполн поступающей в аэротенк сточной воды более 150мг/л или при меньшей БПК, когда сточные воды содержат вредные производственные примеси.

Аэротенки имеют ряд модификаций; их применяют в широком диапазоне производительностей и концентраций загрязнений сточных вод. В зависимости от способа ввода сточных вод и активного ила, метода аэрации и компоновки аэрационных сооружений со вторичными отстойниками различают следующие типы аэротенков (табл. 27.1).

Аэротенки-смесители характеризуются равномерной подачей по длине сооружения исходной воды и активного ила и равномерным отводом иловой смеси. Полное смешение в них сточных вод с иловой смесью обеспечивает выравнивание концентраций ила и скоростей процесса биохимического окисления, поэтому аэротенки-смесители более приспособлены для очистки концентрированных производственных сточных вод (БПКполн до 1000 мг/л) при резких колебаниях их расхода, состава и количества загрязнений. Аэротенки-вытеснители имеют сосредоточенный впуск исходной воды и циркуляционного ила в начале сооружения и отвод иловой смеси в конце его. Повышенная концентрация загрязнений в начале сооружения обеспечивает увеличение скорости их окисления, что несколько сокращает общий период аэрации, но изменение состава воды по длине аэротенка затрудняет адаптацию ила и снижает его активность. В связи с этим аэротенки-вытеснители применяют для очистки сравнительно слабо загрязненных городских и подобных им производственных вод (БПК полн до 500 мг/л).

Разновидностью аэротенков-вытеснителей является секционированный аэротенк, в котором для предотвращения возвратного движения воды коридоры сооружения разделены поперечными перегородками на пять-шесть последовательно проточных секций (ячеек). Секционирование оказывается целесообразным при длине коридоров в аэротенках менее 60—80 м.

Аэротенки с рассредоточенным впуском сточной, воды занимают промежуточное положение между смесителями и вытеснителями; их применяют для очистки смесей промышленных и городских сточных вод.

Двухступенчатая схема очистки, состоящая из аэротенков со вторичными отстойниками после каждой ступени, применяется для очистки концентрированных сточных вод (БПКполн более 1000 мг/л) или вод, содержащих трудноокисляемые примеси. Для первой ступени целесообразно использовать аэротенки-смесители, для второй — вытеснители.

Аэротенки можно компоновать с отдельно стоящими вторичными отстойниками или объединять в блок при прямоугольной форме обоих сооружений в плане. Наиболее компактны комбинированные сооружения — аэротенки-отстойники. За рубежом этот тип сооружения круглой в плане формы с механическими аэраторами получил название аэроакселатора. Совмещение аэротенка с отстойником позволяет увеличить рециркуляцию иловой смеси без применения специальных насосных станций, улучшить кислородный режим в отстойнике и повысить дозу ила до 3—5 г/л, соответственно увеличив окислительную мощность сооружения.

Аэрация и перемешивание воды в аэротенках могут осуществляться пневматическими, механическими, пневмомеханическими и струйными аэраторами. Пневматическая аэрация применима для всего диапазона производительностей аэротенков; механическая аэрация оказывается рентабельной для сооружений малой и средней мощности; струйные аэраторы целесообразно использовать в малых сооружениях.

Объем аэротенков определяют по среднечасовому притоку сточной воды в течение суток, если общий коэффициент неравномерности поступления сточных вод в аэротенки не превышает 1,25; при большем коэффициенте неравномерности — по среднечасовому поступлению сточных вод в аэротенки за время аэрации в часы максимального притока. Количество циркуляционного активного ила при определении объема аэротенков не учитывается.