27.3. Аэротенки-вытеснители
Аэротенки-вытеснители, в отличие от аэротенков других типов (аэротенков — смесителей и аэротенков промежуточного типа), представляют собой сооружения, в которых очищаемая сточная вода постепенно перемещается от места впуска к месту ее выпуска. При этом практически не происходит активного перемешивания поступающей сточной воды с ранее поступившей. Процессы, протекающие в этих сооружениях, характеризуются переменной скоростью реакции, поскольку концентрация органических загрязнений уменьшается по ходу движения воды. Аэротенки-вытеснители весьма чувствительны к изменению концентрации органических веществ в поступающей воде, особенно к залповым поступлениям со сточными водами токсических веществ, поэтому такие сооружения рекомендуется применять для очистки городских и близких по составу к бытовым промышленных сточных вод. При отсутствии резких колебаний расхода сточных вод и содержания токсических. веществ вместо аэротенков-смесителей предпочтительнее применять аэротенки-вытеснители, которые отличаются меньшим объемом и простотой конструкции. Типовые проекты аэротенков-вытеснителей с большим диапазоном производительностей (объемов) разработаны ЦНИИЭП инженерного оборудования (табл. 27.7).
Как показали результаты последних исследований, коридорный аэротенк работает практически как вытеснитель при отношении расстояния от впуска очищаемой воды до конца последнего коридора к ширине коридора не менее 50 : 1. При ширине коридора 6 или 9 м минимальное расстояние от впуска сточной воды до конца последнего коридора должно составлять соответственно 300 и 450 м.
При использовании аэротенков с коридорами меньшей длины наблюдается процесс значительного осевого смешения, которое искажает эффект вытеснения. Для недопущения продольного перемешивания и приближения процесса к режиму вытеснения в этом случае необходимо предусматривать секционирование аэротенков. Секционирование может быть осуществлено путем установки в коридорах аэротенков легких вертикальных перегородок с отверстиями в нижней части. Скорость движения иловой смеси в отверстиях перегородок принимается не менее 0,2 м/с.
Для исключения отрицательного влияния залповых поступлений концентрированных сточных вод первая секция аэротенка должна иметь больший объем. Конструктивно такая секция оформляется как аэротенк-смеситель, что достигается рассредоточенным впуском в нее сточных вод. Расстояние между выпусками следует принимать не менее ширины коридора. Размер выпускных отверстий в распределительных лотках должен быть рассчитан на пропуск 50% расхода стоков, поступающих на секцию. Конструкция аэротен- ков-вытеснителей (в том числе и секционированных) должна обеспечивать работу по схеме с регенерацией активного ила. Регенерация ила принимается равной 25—50% объема сооружений.
Необходимое количество воздуха, подаваемого в каждую ячейку, рассчитывают по формулам СНиП в зависимости от количества снятых загрязнений (см. п. 27.1).
Известные конструкции секционированного аэротенка с последовательным перетеканием очищаемой воды имеют недостатки; которые препятствуют их широкому использованию. Основной недостаток — неудовлетворительные условия адаптации активного ила в связи с различными режимами работы ячеек.
Этот недостаток устранен в конструкции ячеистого аэротенка с пневмомеханической аэрацией , разработанного Союз-водоканал проектом по рекомендации ВНПОБумпрома для очистных сооружений Камского ЦБК. Производительность аэротенков 400 тыс. м3/сут, исходная концентрация загрязнений в промышленных стоках по БПКполн равна 200 мг/л. Принципиальное отличие такой конструкции заключается в том, что гидравлическое сообщение между секциями происходит не путем последовательного перелива стоков через разделительные перегородки, а только через специальные камеры, установленные в узловых точках ячеек. При такой конструкции аэротенка используются одновременно два технологических режима очистки: смешение и вытеснение, благодаря чему повышается стабильность качества очищенных стоков;
кроме того, представляется возможным создать условия для удовлетворительной адаптации активного ила в ячейках. Варианты. схем работы ячеистого аэротенка новой конструкции приведены на рис 27.2.
Аэротенки с пневмомеханической аэрацией, камеры в которых образованы путем устройства перегородок в типовых трех-четырехкоридорных аэротенках, используют для очистки сточных вод целлюлозно-бумажной промышленности.
Рис. 27.2. Схемы работы ячеистого аэротенка с пневмомеханической аэрацией
а, б — в режиме вытеснителя при объеме регенератора 20 и 40% объема аэротенка; в — в режиме смесителя при объеме регенератора 20% объема аэротенка; р — регенератор; Q — подача воды; q — подача активного ила