Рис. 3.1. Фильтротенк радиального типа
I — распределительный лоток; 2 — лоток возвратного ила; 3 — зона аэрации; 4 — фильтрующая насадка; 5 — камера дегазации; 6 — струенаправляющая насадка; 7 — сборные лотки; Н — ферма илососа; 9 — мостик; 10 — камера управления; 11 — воздухопровод; 12 — трубопровод избыточного ила; 13 — эрлифт; 14 — иловая камера; 15 — трубопровод возвратного активного ила; 16 — илососы: П — трубопровод очищенных сточных вод
Кафедрой канализации МИСИ им. разработан способ фильтрации иловой смеси аэротенков с дозами ила до 25 г/л через сетчатые фильтры таким образом, что во вторичные отстойники поступает не более 3—4 г/л взвешенных веществ. Разработана технологическая схема такого сооружения, получившего название фильтротенк.
На рис. 3.1 представлена схема аэротенка с фильтрационным разделением иловой смеси (фильтротенка). Сточная жидкость после механической очистки поступает в распределительный лоток зоны аэрации, При поочередной продувке фильтрующих сетчатых насадок возникает и поддерживается мощный циркуляционный поток, обеспечивающий интенсивное перемешивание иловой смеси с поступающей в зону аэрации загрязненной сточной жидкостью. Профильтрованная через сетчатые насадки осветленная иловая смесь с концентрацией активного ила до 4 г/л по сухому веществу поступает в кольцевую камеру дегазации, а оттуда — в зону отстаивания, которая представляет собой радиальный отстойник с периферийной подачей исходной воды и центральным отводом осветленной жидкости с помощью сборных лотков. Осевший активный ил удаляется в иловую камеру, откуда возвратный активный ил перекачивают эрлифтом в лоток 2, а избыточный ил отводят на дальнейшую обработку по трубопроводу 11. Управление работой трубопроводов 11 и 12 производится с помощью задвижек, находящихся в отдельно стоящей камере управления.
При очистке в фильтротенке сточных вод с БПКПОЛН более 1500 мг/л и содержанием эфирорастворимых веществ около 150 мг/л очищенная вода имела БПКПОЛН, равное 20—30 мг/л, остаточное содержание эфирорастворимых веществ 7—9 мг/л. Продолжительность аэрации составляла 3—4 ч, что соответствовало окислительной мощности 8000—12 000 гБПК/(м3-сут) при нагрузке на ил 400—600 мг/ /(г-сут). Высота слоя активного ила под сетчатой насадкой составляла 1 —1,5 м, продолжительность фильтрования через нее — 40—60 с, период обратной продувки сетчатой насадки — 8—12 с при интенсивности подачи воздуха 80—120 м3/(м2-ч).
Технико-экономические расчеты показывают, что фильтротенк, обеспечивающий высокую окислительную мощность при сравнительно низких нагрузках на активный ил, позволяет достичь 12—15% экономии на себестоимости очистки 1 м3 сточной жидкости, при этом экономия капитальных затрат составляет 35—40%. Эта конструкция рентабельна при очистке концентрированных производственных сточных вод, а также в условиях образования труднооседающих активных илов.
Основой для разработки методов двух - и многоступенчатой биологической очистки сточных вод является идея культивирования на очистных станциях активных илов, приспособленных к окислению отдельных групп органических загрязнений. Известно, что чем полнее адаптация активного ила к данному виду загрязнений, тем эффективнее идет процесс биологической очистки. Одним из путей реализации этого преимущества является создание многоступенчатых систем, где на каждой ступени функционирует определенная культура микроорганизмов активного ила. С повышением разницы в скоростях биохимического окисления отдельных компонентов сточных вод и увеличением их начальных концентраций применение ступенчатой схемы очистки становится эффективнее.
При двухступенчатой схеме активный ил циркулирует только в пределах своей ступени, не смешиваясь с другими илами. Благодаря этому образуется ил, микроорганизмы которого наиболее приспособлены к окислению определенного вида загрязнений.
Учитывая свойственную сточным водам промышленных предприятий большую неравномерность состава и расхода, в качестве I ступени двухступенчатых сооружений целесообразно применять аэротенки - смесители. Это позволяет также снизить концентрацию токсичных для микроорганизмов веществ, которые могут присутствовать в производственных сточных водах. Поскольку после I ступени неравномерность в составе воды значительно сглаживается, для II ступени целесообразно применение аэротенков - вытеснителей, которые позволят полнее очистить сточные воды от оставшихся трудноокисляемых загрязнений.
Известно несколько модификаций двухступенчатых схем с аэротенками. Наиболее применима схема с аэротенком - смесителем на I ступени и с аэротенком - вытеснителем в качестве II ступени, избыточный активный ил из которых отводится раздельно. При этом высоконагруженный избыточный ил I ступени может быть утилизирован, тогда как сильно минерализованный ил II ступени нуждается только в обезвоживании. По другой схеме двухступенчатой очистки избыточный ил II ступени направляется в аэротенк-смеситель I ступени, улучшая тем самым окислительную работу системы в целом. Однако общее количество избыточного активного ила, удаляемого из системы после I ступени очистки, в данном случае несколько возрастает. В третьем варианте двухступенчатой схемы предусматривается отвод избыточного активного ила только после II ступени очистки. Аэротенк-смеситель I ступени работает с максимально возможными дозами ила, избыток которого вместе с очищенной сточной жидкостью поступает на II ступень. К достоинствам такой схемы следует отнести высокую окислительную мощность I ступени очистки и сильную минерализацию избыточного активного ила, удаляемого после II ступени очистки, что сокращает затраты на его дальнейшую обработку. К недостаткам, не позволяющим рекомендовать указанную схему для очистки смеси легко - и трудноокисляемых загрязнений сточных вод, относится сильная засоренность культуры активного ила II ступени илом I ступени очистки, в результате чего нарушается эффект адаптации. Каждая из трех рассмотренных схем может работать с перепуском (байпасом) неочищенной части сточной жидкости на II ступень, минуя I ступень очистки.
Недостатком многоступенчатых схем очистки является необходимость устройства промежуточных вторичных отстойников и связанной с ними системы распределительных лотков, что влечет за собой увеличение общего объема сооружений и повышение гидравлических потерь напора при прохождении жидкости по сооружениям. Последнее, в свою очередь, вызывает увеличение необходимого напора при перекачивании циркулирующего активного ила. Практика показывает, что при применении двухступенчатой схемы этот недостаток может быть компенсирован более высоким эффектом очистки сточных вод, сокращением расхода воздуха и аэрационного объема.
Пневматические аэраторы широко применяются в технологии очистки сточных вод, особенно при биологической очистке в аэротенках. Наиболее эффективны мелкопузырчатые аэраторы, но при наличии в воде карбонатов и сульфатов кальция, смол и других веществ, кольматирующих поры фильтросов, пористые элементы сравнительно быстро засоряются. В этих условиях, несмотря на перерасход воздуха, целесообразно применение среднепузырчатых аэраторов из дырчатых труб или стояков с открытыми нижними концами. Эффективность среднепузырчатых аэраторов повышается при оборудовании их струенаправляющими устройствами (рис. 2.4). Аэраторы этого типа наиболее рациональны для оборудования прудов. По эффективности использования воздуха они на 20—25% превосходят аэраторы из дырчатых труб.
Механические аэраторы насыщают жидкость кислородом за счет интенсивной ее рециркуляции или разбрызгивания, а также при всасывании и диспергировании атмосферного воздуха. В зависимости от принципа действия и конструкции механические аэраторы делятся на поверхностные (дисковые, конусные и роторные) и погружные (всасывающие и пневмомеханические).
Дисковые и конусные поверхностные механические аэраторы представляют собой лопастные турбины диаметром 0,5—4 м с вертикальным валом, приводимые в действие мотор-редукторами. Эти турбины являются разновидностью центробежных колес. При работе аэратора жидкость всасывается снизу, лопастями приводится во вращение и отбрасывается к периферии. В результате образуется гидравлический прыжок, захватывающий и диспергирующий атмосферный воздух, пузырьки которого увлекаются нисходящим потоком в толщу аэрируемой жидкости.
Рис. 3.2. Аэратор со струенаправляющим устройством
I — воздухопровод: 2 — направляющая труба: 3 — спиральная насадка: 4—трос: .5 — поплавок
Шахтный аэратор (рис. 3.3) представляет собой коническую или цилиндрическую трубу высотой 3—8 м, расположенную над уровнем воды или заглубленную под уровень. Циркулирующая рабочая жидкость подается в верхнюю часть трубы, переливается через водосливное устройство и стекает по стенкам трубы вниз, захватывая воздух, диспергируя его и увлекая в аэрируемый резервуар.
Рис. 3.4. Эжекторный аэратор
1 — сопло; 2 — подающий патрубок; 3 —воздушная труба
Рис. 3.3. Шахтный аэратор 1 - трубопровод иловой смеси; 2 — штуцер подсоса воздуха; 3 — водосливная камера; 4 — переливная воронка; 5 —колонна; 6 — коническая насадка; 7 — аэротенк; В — циркуляционный насос
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
