Аэрационные установки на полное окисление

В соответствии с классической схемой работы аэротенка на полную биологическую очистку (см.рис.3), для поддержания постоянной дозы ила в аэротенке требуется постоянно выводить из сооружения прирост ила, или избыточный ил. Ил на 65-70% состоит из органических соединений, он опасен в санитарном отношении, и поэтому его обезвреживают путем минерализации. Минерализация – это окисление, расщепление органических соединений. На графике «Фазы биологической очистки» (см.рис.1) минерализация – третья фаза. В результате минерализации ил теряет способность загнивать, разлагаться с образованием вредных продуктов, то есть становится стабильным. Поэтому минерализацию ила чаще называют стабилизацией. В настоящее время получила распространение аэробная стабилизация ила. Сооружение для реализации процесса так и называется – аэробный стабилизатор. Это емкость типа «аэротенк», где ил интенсивно продувается воздухом. Именно так организован процесс в схемах с аэротенками на полную биологическую очистку. 1-я и 2-я фаза процесса протекают в аэротенках, 3-я – аэробном стабилизаторе. Сточные воды отделяют от ила во вторичных отстойниках, когда БПК очищаемой жидкости достигает 15 мг/л.

Но процесс очистки можно организовать и по-другому: не выводить избыточный ил из системы при БПК=15мг/л, а продлить период аэрации водно-иловой смеси до тех пор, пока не произойдет самоокисление ила. В этом случае все три фазы биохимического процесса (см.график рис.1) протекают в одном объеме. Сначала в процессе аэрации органические загрязнения сточных вод поглощаются активным илом (1-я фаза), затем они окисляются илом (2-я фаза), а затем, в условиях недостатка питания начинается 3-я фаза – самоокисление ила.

Теоретически самоокисление ила может происходить до тех пор, пока его количество не станет равным исходному, которое было до контакта со сточными водами. Тогда избыточного ила совсем бы не было. К сожалению, технически это осуществить пока невозможно; ил может минерализоваться на 50-70%. Тем не менее, такой ил считается глубоко минерализованным, он безопасен в санитарном отношении, его можно подавать на обезвоживание.

Сооружение, где происходит биологическая очистка сточных вод и аэробная стабилизация ила, называется аэротенком с продленной аэрацией, или аэрационной установкой на полное окисление. В процессе продленной аэрации водно-иловой смеси реализуются следующие процессы:

- очистка сточных вод от органических соединений, БПК жидкости снижается до 3÷6мг/л,

- минерализация ила,

- нитрификация – превращение аммонийного азота в нитриты и нитраты.

До недавнего времени аэрационные установки на полное окисление применялись только на небольших очистных станциях. В последние годы благодаря высокой эффективности работы аэротенки с продленной аэрацией получили очень широкое распространение; в настоящее время сооружения считаются наиболее перспективными, их закладывают в новые проекты и применяют при реконструкции существующих станций. Схемы с установками на полное окисление при обосновании могут быть запроектированы без первичного осветления сточных вод.

 

Схема установки на полное окисление

СВ – сточные воды, ЦАИ – циркуляционный активный ил, ИИ – избыточный ил

Рис.8

Аэротенк с продленной аэрацией по конструкции аналогичен аэротенку на полную биологическую очистку. Тем не менее, параметры работы сооружения иные:

- скорость окисления органических загрязнений ρ; = 6мг/г*час;

- доза ила в сооружении a_i = 3÷4г/л;

- зольность ила S =0,35;

- удельный расход кислорода воздуха в сооружении назначается q_о =1,25 мг/мг;

- продолжительность аэрации t_atm =10-24 часов.

Расчет сооружения ведется по формуле /3/.