Аэротенки: как работает это сооружение биологической очистки сточных вод

Очистка сточных вод подразумевает несколько этапов, которые характеризуются использованием различных процессов. Биологический этап является одним из важнейших в этом процессе, так как позволяет удалить из жидкости растворённые и органические элементы. Эффективным средством для очистки сточных вод с помощью биологической среды служит аэротенк.

Аэротенк

Аэротенк — эффективный способ биологической очистки сточных вод

Что такое аэротенки: ключевые понятия

Аэротенк – система активной биологической очистки сточных вод. Он имеет вид прямолинейного резервуара с дополнительными элементами. Через ёмкость пропускаются сточные воды с илом, параллельно насыщая жидкость кислородом (О2). За счёт этого смешения происходит процедура биохимической очистки воды:

  1. Постоянное поступление О2 в смесь активизирует интенсивное окисление органических веществ. Устройство является эффективной очистной системой. Он относится к аэробному типу очистки, то есть в процессе используются микроорганизмы, потребляющие О2.
  2. Аэраторы – системы, осуществляющие насыщение воды кислородом. Кроме того, она создаёт циркуляцию жидкости, необходимую для смешивания.
  3. Активный ил – благоприятная среда для скоплений колоний бактерий и простейших организмов, которая применяется для очистки.
  4. Биологическая очистка воды – комплекс мер, направленный на очистку бытовых и промышленных сточных вод от растворённой части загрязнений, путём её помещения в среду (ил или плёнка) со специальными микроорганизмами.
  5. Бактерии и простейшие производят переработку всех органических структур.
  6. Нагрузка на активную смесь – объём загрязнений, которые может переработать ил.
  7. Эрлифт – струйный насос, состоящий из вертикальной трубы, в нижнюю часть которой подаётся газ под давлением. За счёт образования пены из мелких пузырьков и жидкости производится подъём воды наверх.

Биологическое потребление кислорода (бпк) – критерий, который служит средством определения степени загрязнения стоков.

Устройство

Аэротенк состоит из следующих конструктивных частей:

  1. Основной резервуар прямоугольного сечения.
  2. Аэратор (пневматический или механический).
  3. Ёмкости первичного и вторичного отстойников.
  4. Система соединительных труб.
  5. Эрлифт.
  6. Компрессор.

Устройство аэротенка

Схема устройства аэротенка

Для работы требуется источник электропитания напряжением 220 В. Часто используются стабилизаторы, так как перепады напряжения серьёзно сказываются на работе системы. Стандартные размерные параметры очистного устройства – 180х180х260 см.

Принцип работы

Факторы, влияющие на эффективность:

  1. Температура.
  2. Постоянное поступление питательной среды (стоков).
  3. Насыщенность смеси кислородом.
  4. Присутствие токсинов.
  5. Оптимальный уровень кислотности (содержания ионов водорода) – pH.

Большое значение на эффективность работы оказывает грамотность технологического контроля:

  1. Поддержания оптимального уровня соотношения активного ила и сточных вод: при снижении объёмов и интенсивности поступления стоков – повышается нагрузка и снижается качество очистки; при увеличении – затруднительной становится задача разделения ила от очищенной воды во вторичных отстойниках очистных систем.
  2. Соблюдение временных рамок контакта стоков с биологической смесью.
  3. Постоянное насыщение жидкости достаточным количеством О2.

Для эффективности губителен застой (прекращения поступления в контейнер стоков).

В такой ситуации бактерии и микроорганизмы, участвующие в процессе очистки, начинают массово гибнуть от возникающих процессов гниения в смеси. Для предотвращения образования залежей нужно постоянно проводить перемешивание. Без поступлений стоков ил способен сохранять свои свойства (живые бактерии) на протяжении трёх месяцев.

Для поддержания в рабочем состоянии жидкость нужно постоянно насыщать О2. Для активных процессов достаточно небольших постоянных концентраций. Ил перестаёт быть активным, когда в жидкости концентрация кислорода опускается ниже 0,2 мг/куб.дм. Удовлетворительной концентрацией является показатель в 0,5 мг/куб.дм.

Эффективность очистки повышается от насыщения кислородом смеси только до определённых показателей. При последующем повышении содержания О2, качество очистки не меняется. Для контроля работы важно определить эту критическую точку. Зачем нужно насыщение кислородом:

  1. Поглощается бактериями и служит дыхательной средой для микроорганизмов.
  2. Обеспечивает движение иловой смеси.
  3. Удаляет «отработанные» продукты жизнедеятельности бактерий и простейших организмов.
  4. Процессы хемоокисления загрязняющих веществ.

Причины снижения эффективности работы:

  1. Засорение элементов аэраторов, осуществляющих фильтрацию О2. Источниками проблемы могут стать – пластины фильтрации, дырчатые трубы и т. д.
  2. Образование залежей в плохо перемешиваемых зонах контейнера.
  3. Подача больших объёмов стоков с повышенным содержанием органических веществ.
  4. Повышение токсичности, которая оказывает влияние на процессы усвоения кислорода.
  5. Превышение необходимого уровня концентрации ила.
  6. Повышение объёмов поглощения кислорода в смеси из-за нарушения системы выгрузки осадков.

Эффективность работы очистных процессов в аэротенках можно регулировать за счёт искусственного изменения уровня поглощения кислорода в иле. Это делается за счёт изменения размеров пузырьков воздуха. Так, при пузырях размером 5—6 мм уровень поглощения О2 составляет 6—7%, этого недостаточно для идеальной биологической активности.

Уменьшение размеров пузырьков до 2—3 мм приводит к повышению показателя до 8—12%. При оборудовании в аэраторах мелкопузырчатых диффузоров – поглощение О2 достигает 15%, а распад органических веществ становится максимально быстрым. При расчётах необходимых объёмов ила учитывается их окислительная способность. Она зависит от процентной доли сухого вещества в одном литре жидкости.

Аэротенк

Стандартное обслуживание аэротенков предполагает добавления ила с водой каждый месяц

В процессе очистки бактерии и простейшие организмы находятся в благоприятной питательной среде, в таких условиях их количество только возрастает. Процессы роста убыстряют и улучшают очистку. Стандартное обслуживание аэротенков требует ежемесячного добавления активного ила с водой. Системы требуют периодической профилактики. Для этого резервуары чистятся от неактивной смеси и осадочных элементов. После чистки, проверки деталей и ремонта в системе размещается новая партия активного ила.

Окисление и разложение нестойких органических соединений в результате жизнедеятельности бактерий и простейших требует потребления определённого объёма кислорода. Эта количественная характеристика обозначается как бпк. Этот критерий служит одним из основных при определении уровня загрязнения стоков. Аэротенки работают на понижение бпк. Чем больше разница показателей бпк на входе и выходе очистных систем, тем эффективнее работа.

Виды

Для очистки могут применяться несколько различных видов аэротенков. Они различаются по используемым технологическим схемам очистки.

  1. Вытеснители. Система основана на линейном последовательном принципе. В контейнер с одной стороны из отдельных отверстий поступают стоки и ил, а с противоположного края контейнера параллельно выводится очищенная жидкость через одно отверстие.
  2. Смесители. Подача и вывод стоков производится одновременно с помощью нескольких отверстий. Стоки пропускаются с помощью нескольких потоков активной смеси. Перемешанные жидкости попадают непосредственно в контейнер. Вывод иловой смеси также производится через несколько выводов.
  3. Системы, в которых производится раздельное поступление стоков из нескольких источников. В таких аэротенках в контейнер подведено несколько вводных труб, а ввод ила и вывод очищенной жидкости производится через отдельные одиночные отверстия сначала и конца ёмкости.
  4. Аэротенки с неравномерным рассредоточением сточных вод. Ввод и вывод жидкости производится посредством нескольких технологических отверстий.

В различных видах аэротенков необходимы разные объёмы активной смеси. Аэротенк может быть выполнен в конструктивных решениях двух видов:

  1. Единой конструкцией: все составные элементы расположены в отдельных отсеках цельной ёмкости.
  2. Ключевые элементы устройства выполнены в виде отдельных составных частей (блоков).

Составные конструкции удобны тем, что есть возможность выбора размеров отстойников. Вторичный отстойник часто соединяется с дренажными канавами или накопительными резервуарами.

Преимущества и недостатки

Преимущества устройств:

  1. Качество очистки.
  2. Скорость очистки.
  3. Уровень загруженности.
  4. Компактность конструкции.
  5. Отсутствие неприятных запахов.
  6. Не требуют утепления. Биопроцессы происходят с выделением большого количества энергии, которая служит источником обогрева.

Недостатки:

  1. Нужна электроэнергия.
  2. Высокий ценник.
  3. Необходимость постоянно контролировать состояние сложной системы.
  4. Требуют постоянного поступления загрязнённых стоков.

Аэротенк и септик

Не стоит объединять в одну группу аэротенки и обычные септики, оборудованные биофильтрами. Работа аэротенка основана на принципе подачи кислорода в смешанную жидкость, за счёт которого биологическая среда производит окисление органических элементов быстрее и качественнее.

Септик

Септик, в отличие от аэротенка, имеет меньшую производительность

Септик работает при обычном содержании О2, что не позволяет бактериям и простейшим организмам производить очистку максимально быстро.

Принципиальные отличия:

  • применение аэраторов для подачи кислорода;
  • энергозависимость аэротенков: для закачки О2 аэратором используется компрессор, в качестве источника электроэнергии;
  • биофильтр работает по принципу поступления стоков небольшими порциями, аэротенк использует для очистки весь объём резервуара;
  • септик имеет меньшую производительность и скорость очистки.

Как функционирует

Рассмотрим процесс работы на примере аэротенка-смесителя, выполненного в виде единой конструкции:

  1. Из системы транспортировки сточных вод загрязнённая жидкость подаётся в центральный резервуар – первичный отстойник.
  2. Производится первичная фильтрация от твёрдых элементов неорганического характера.
  3. Перекачка стоков эрлифтом в основную ёмкость.
  4. Предварительно до подачи загрязнённой воды в основной резервуар подаётся нужный объём ила.
  5. Ил циркулирует по отдельной системе. Его подача в ёмкость производится по отдельной трубе. Эта труба соединена со вторичным отстойником, который соединён с трубами, выводящими жидкость из основного хранилища. Смесь циркулирует по кругу, пока в нём достаточные условия для деятельности бактерий и простейших организмов.
  6. В основном резервуаре происходит перемешивание ила и стоков в единую смесь.
  7. К основному резервуару подведён аэратор, состоящий из воздуховодов, через которые по периметру резервуару подаётся кислород. Рядом с аэратором размещается компрессор, который позволяет нагнетать О2. Насыщение проводится до отметки не менее 2 мг/л. Современные системы имеют автоматические элементы, через которые производится регулирование объёмов подачи кислорода. За счёт датчиков контроля содержания О2 на выходе, эта автоматика самостоятельно поддерживает заданный уровень насыщения жидкости.
  8. После нахождения в очистном резервуаре стоки выводятся во вторичный отстойник, где происходит финишная фильтрация стоков. Отсюда осевшая смесь возвращается обратно в аэротенк.
  9. Из вторичного отстойника за счёт насосной системы очищенная жидкость выводится из системы.

Аэротенки, состоящие из трёх отсеков (первичный и вторичный отстойник, основной очистной резервуар), являются наиболее эффективными (более высокий уровень очистки), но его использование требует серьёзного ухода.

Установка аэротенка и запуск системы

Из-за сложности системы и возможности наличия небольших конструктивных особенностей, рекомендуется производить монтаж с привлечением специалистов компании-продавца или сторонних профессиональных организаций. Обязательно нужно детально изучить техническую документацию. Этапы установки:

  1. Рытьё котлована. Размеры углубления определяются исходя из размеров устройства.
  2. Дно засыпается песком. Песчаная подушка имеет высоту 15—20 см.
  3. Устанавливается резервуар.
  4. Производится засыпка устройства. По мере засыпки ёмкость заполняется водой. Уровень воды должен превышать уровень засыпки на 15—20 см. Наполнение необходимо для защиты стенок от повреждения под действием давления грунта.
  5. Подведение коммуникаций.
  6. Монтаж компрессора, его подключение к аэратору.
  7. Окончательная засыпка грунтом.

После монтажа обязательно проверяются все системы, производится контрольный запуск системы. Если всё работает хорошо, очистные сооружения вводятся в эксплуатацию на постоянной основе.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...
Главная/Сточные воды/Аэротенки: как работает это сооружение биологической очистки сточных вод
 
Подписаться Подписаться Будьте в курсе новинок нашего сайта