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 окислення (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 окислення 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_повний, - 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 повинна становити щонайменше 1,5 год.

6.169. Кількість надлишкового активного мулу слід приймати 0,35 кг на 1 кг. Видалення надлишкового мулу допускається передбачати як з відстійника, так і з аеротенку 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 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 по довжині 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 поршневого потоку без поздовжнього перемішування. Насправді існує значне поздовжнє перемішування. Навантаження забруднень на мул і швидкість окислення змінюються від найбільших значень початку споруди до найменших у кінці. Такі споруди застосовують у тому випадку, якщо забезпечується досить легка адаптація активного мулу. В аеротенках з розточеною 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 - одноступінчаста аеротенк без регенерації; б - одноступеневий 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 початкових властивостей. Двоступінчаста схема застосовується при високій вихідній концентрації органічних забруднень у воді, а також за наявності у воді речовин, швидкість окислення яких різко відрізняється. На першому ступені очищення БПК стічних вод знижується на 50-70%.

Для забезпечення нормального перебігу процесу біологічного окислення 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 (ротором), що обертаються.

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.

Аеротенки цього типу, як правило, виконують коридорними з відстійниками, що окремо стоять (рис. 7). В даному випадку аеоротенк поділяється на паралельно працюючі секції, які включають два і більше поздовжніх коридору.

Режим витіснення забезпечується при відношенні довжини коридору до його ширини більше 30. Якщо зазначене відношення становить 30 і менше, слід передбачити секціонування коридорів поздовжніми перегородками, що віддаляються від поперечних стінок на 2...5 м, на 5...6 осередків.

Стічна вода, що очищається, змішується з активним мулом і подається до аеротенку по каналу, потім надходить в секційні канали, з яких так само по каналах надходить в коридори. Оброблена вода збирається водозбірними лотками і відводиться каналом і трубопроводом у вторинні відстійники.

Тривалість періоду аерації, год,

де: φ – коефіцієнт інгібування продуктами розпаду органічних речовин активного мулу, л/г (табл. 9);

а i – доза активного мулу по сухій речовині, г/л (табл.10);

Рmax – максимальна швидкість окислення органічних речовин, мг/(г·ч) (табл. 9);

0 – концентрація розчиненого кисню, що дорівнює 1…2 мг/л;

s– зольність активного мулу, частки одиниці (табл. 9);

К 0 – константа, що характеризує вплив кисню, мг 2 /л (табл. 9);

L cм - величина БПК повний, що визначається з урахуванням розведення стічних вод рециркуляційним витратою зворотного активного мулу, мг/л;

L t – величина БПК повно очищеної стічної води, мг/л;

До l – константа, що характеризує властивості органічних речовин, мг БПК повно/л (табл. 9);

L 0 - величина БПК повний надходить в аеротенк стічної води, мг/л;

К р - коефіцієнт, що враховує вплив поздовжнього перемішування на процес очищення стічних вод: К р = 1,5 при очищенні стоків до L t = 15 мг/л і К р = 1,25 - при L t > 30 мг/л.

Розмір БПК повний з урахуванням розведення стічних вод рециркуляційним витратою зворотного активного мулу, мг/л,

(19)

тут: r i - Коефіцієнт рециркуляції активного мулу, частки одиниці, що визначається за рис. 2, залежно від дози активного мулу за беззольною речовиною а h i і величини мулового індексу або за формулою:

Примітка: 1. Формула (18) справедлива за умови i<175 см 3 /г и а i £5 г/л;

2. Величина r i повинна бути не менше 0,3 для відстійників з

илососами, 0,4 – з илоскребами, 0,6 – при самопливному видаленні активного мулу.

Доза активного мулу по беззольній речовині, г/л,

Величину мулового індексу слід визначати експериментально. За відсутності експериментальних даних допускається приймати за табл. 11 залежно від навантаження по БПК повний на 1 г беззольного речовини активного мулу на добу Ra, мг/(м. добу), що дорівнює:

(22)

де t р - Тривалість періоду аерації з урахуванням температури стічної води, год,

або розраховувати за формулою:

(23)

Рис.7. розрахункова схема коридору аеротенку-витіснювача

Таблиця 9

Основні розрахункові дані характеристики процесу стічних вод в аеротенках

Примітка. Для інших виробництв зазначені параметри слід приймати за даними науково-дослідних організацій.

Таблиця 10

Основні технологічні характеристики аеротенків

Режим навантажень по забруднюючих речовин	Споруди	Тривалість аерації, год	Доза активного мулу по сухій речовині, г/л	Іловий індекс, см 3 /г
Низькі	Аеротенки продовженої аерації	10…30	3…12	40…80
Середні	Аеротенки звичайні	6...8	2…4	50…100
Аеротенки з регенераторами	5…6	2…4	50…100
Аеротенки високопродуктивні	3..5	3,5…8	50…100
Високі	Аеротенки високонавантажувані	0,4…4	1,5…10	80…200

Період аерації з урахуванням температури стічних вод, ч,

тут: T–середньорічна температура стічних вод, 0С.

Концентрація зворотного активного мулу, г/л,

(25)

Таблиця 11

Значення мулового індексу

Концентрація активного мулу в муловій суміші з урахуванням концентрації мулу і коефіцієнт рециркуляції, г/л,

(26)

де: З ст – концентрація завислих речовин у стічних водах, що надходять в аеротенк, г/л;

До і = 0,80 ... 0,85.

Тривалість періоду аерації з урахуванням рециркуляції зворотного активного мулу, год,

Робочий обсяг аеротенку, м 3 ,

(28)

Тут: q-розрахункова витрата стічних вод, м 3 /год, що приймається в залежності від величини коефіцієнта нерівномірності припливу стічних вод:

· При коефіцієнті нерівномірності не більше 1,25 - дорівнює середньогодинному витраті стічних вод;

· При коефіцієнті нерівномірності більше 1,25 - дорівнює середньому витраті в години максимального припливу стічних вод;

N-кількість аеротенків.

Робочий обсяг секції аеротенку, м 3 ,

причому, N c – кількість секцій в аеротенці, N c ³2.

Примітка: Кількість секцій в аеротенці орієнтовно рекомендується приймати для станцій продуктивністю до 50000 м 3 /добу 4…6, для станцій більшої продуктивності – 8…10.

Ширина коридору, м,

де: До b = 1...2;

h 1 – робоча глибина аеротенку, h 1 = 3…6.

Ширина секції аеротенка, м,

тут n-кількість коридорів у секції, n = 2 ... 4.

Довжина коридорів аеротенку (робоча довжина аеротенку), м,

Примітка: Оскільки споруди з великими габаритними розмірами прийнято виконувати зі збірного залізобетону, то довжина коридорів повинна бути кратна 6 м і складати 36...114 м. Якщо ця умова не виконується, то необхідно скоригувати ширину коридорів, їх кількість, кількість секцій або кількість аеротенків.

Загальна кількість секцій в аеротенці:

(33)

тут N c.p. - Число резервних секцій, що визначається з умови, що їх пропускна здатність повинна становити не менше 50% продуктивності робочих секцій, тобто.

(34)

Ширина аеротенку, м,

Повна глибина аеротенку, м,

де h 2 - Висота бортів аеротенку, h 2 = 0,3 ... 0,5 м.

Діаметр магістрального трубопроводу подачі стічних вод до аеротенок, м,

(37)

тут v св – швидкість руху води у трубопроводі, м/с, рівна при напірному русі – 3 м/с, при безнапірному русі – 0,8…1,0 м/с.

Аеротенки-відстійники розробляються у вигляді прямокутних ємностей споруд, що поєднують у собі аеротенки продовженої аерації (аераційна частина) та вторинні відстійники вертикального типу (відстійна частина). Обидві споруди пов'язані між собою переливними вікнами, що забезпечують перетікання мулової суміші з аераційної зони в відстійну зону.

Режим продовженої аерації, який також називається методом повного окислення, відрізняється значно більшою тривалістю перебування стічних вод в аеротенках. Тривалість аерації стічних вод у продовженому режимі становить 1-3 діб. в залежності від початкової концентрації стічних вод по БПК. Аеротенки з продовженою аерацією працюють при дозах активного мулу по сухій речовині 3-6 г/л на добу.

Аеротенки, що працюють у режимі повного окислення, можуть експлуатуватися з видаленням надлишкового активного мулу або без його видалення. У разі надлишковий активний мул виноситься з вторинного відстійника, що знижує якість очищення. Тому для вищого ступеня очищення проектом передбачено видалення надлишкового мулу із системи, тим більше, що низький його приріст дозволяє проводити цю операцію через значні проміжки часу.

Застосування режиму продовженої аерації обумовлено незначним приростом активного мулу та високим ступенем його мінералізації, простотою експлуатації, стійкістю роботи в режимах нерівномірного надходження витрат стічних вод.

Малюнок 4.4 Аеротенки-відстійники: 1 - аеротенк, 2 - відстійник, 3 - трубопровід подачі стічних вод на очищення, 4 - трубопровід відведення очищеної води, 5 - система аерації, 6 - трубопровід циркуляційного мулу, 7 - трубопровід відведення надлишкового мулу, 8 - повітропровід, 9 - ерліфт, 10 - лоток, 11 - водозлив зубчастий

Таблиця 4.2 Вихідні дані для розрахунку аеротенків-відстійників

Параметри	Значення параметрів
Добова витрата стічних вод, м3/добу
Середньогодинна витрата, м3/год
Максимальна годинна витрата, м3/год
БПК20 стоку, що надходить, мг/л
Те ж очищеного стоку, мг/л
Концентрація завислих речовин у очищеному стоку, мг/л
Середньорічна температура стічних вод, °С
Доза мулу в аеротенках, г/л
Іловий індекс, см3/г
Концентрація азоту амонійного у вихідній воді, мг/л
Те саме в очищеній воді

Аеротенк

Розрахунок аеротенків проводиться на режим продовженої аерації. Тривалість аерації становить:

Типи забруднення довкілля
Питання вплив людини на довкілля перебуває у центрі уваги фахівців і екологів цього світу. І це не випадково, тому що найбільші глобальні екологічні про...

Дослідження методики проведення санітарно-екологічного стану об'єкту
Курсовий проект на тему "санітарно-екологічна оцінка об'єкта". Об'єктом оцінки є житлова будівля, яка зазнає негативного впливу точкових та лінійних джерел.

Оцінка ступеня забруднення стічних вод
Важко переоцінити роль води у нашому житті. Загалом людина за добу випиває близько 2л води. Але чи думаєте Ви, яку саме воду Ви п'єте?! Про це свідчить той факт, що...

Міжнародні проекти за участю Росії
Особливе значення для науки мають дані спеціальних спостережних експериментів, оскільки вони дозволяють проводити цілеспрямовані дослідження природних явищ і фізичних процесів.

Без регенерації (СЖ та зворотний мул подаються в 1 коридор, біологічна очитська здійснюється 4 коридором)

З 25% регенерацією

З 50% регенерацією

З 75% регенерацією

Аеротенки – відстійники

Характерною особливістю даних споруд є конструктивне поєднання аераційного резервуара та вторинного відстійника в одній споруді.

Частина споруди, в якій здійснюється аерація мулової суміші, називається аераційною зоною, а інша – відстійною зоною.

Обидві зони пов'язані між собою отворами, вікнами та щілинами. Забезпечують перетікання мулової суміші з аераційної зони у відстійну та повернення мулу з відстійної зони в зону аерації без застосування додаткового обладнання.

Аеротенк – відстійник «Оксикомпакт»

1. впуск СЖ

2. відведення очищеної води

3. відстійна зона

4. видалення надлишкового мулу

5. подача повітря

СЖ після первинних відстійників подається в аераційну зону, розташовану в центрі прямокутного в плані резервуара, з обох боків центральної аераційної зони розташовані зони відстоювання, які відокремлені перегородками і мають вікна переливні у верхній частині і щілини в нижній. Ці отвори служать для циркуляції мулу.

Надлишковий мул відводиться із нижньої частини зони відстоювання через спеціальні трубопроводи, розташовані на певній відстані один від одного. Подача повітря здійснюється через ковпачкові аератори, що монтуються в плиту днища, що перекривають повітряні канали, або в повітропроводи, що укладаються по днищу вздовж зони аерації. Глибина споруди приймається близько 4 метрів, довжина від 15 до 70 метрів (залежно від продуктивності).

Перевагою спорудження такого типу є рециркуляція активного мулу без допоміжних пристроїв, а також підвищення дози мулу в аеротенки.

Аеротенк продовженої аерації

Час аерації в аеротенках такого типу може досягати 20 годин і більше, що значно перевищує час аерації у звичайних аеротенках (від 2 до 8 годин). За цей час в аеротенці здійснюється не тільки біологічне очищення СЖ, а й окислення активного мулу у фазі ендогенного дихання. Зумовлено це тим, що активний мул знаходиться в умовах малого органічного навантаження, а мікроорганізми в стадії голодування, внаслідок цього клітини мікроорганізмів зазнають самоокислення. Поворотний активний мул після аеротенків продовженої аерації не вимагає регенерації, а надлишковий не потребує додаткової обробки і може відразу вирушити на зневоднення.

Дана схема є комбінованою установкою, що поєднує аеротенк продовженої аерації і вторинний відстійник. Із зони аерації мулова суміш через спеціальне вікно надходить у зону дегазації, де відбувається відділення бульбашок повітря від бавовни мулу.

У зоні відстоювання здійснюється поділ очищеної рідини та активного мулу, при цьому вода у відстійнику рухається знизу вгору, проходячи через шар зваженого осаду, що інтенсифікує процес освітлення. Час перебування у зоні відстоювання від 2 до 4 годин. Іл, що відокремився, видаляється за межі споруди під гідростатичним тиском і подається в мулову СР. ІНС повертає частину мулу в аеротенк, а надлишковий подається або перекачується на зневоднення.