Строительно-ремонтный портал. Как самим построить дом, баню, хозблок, обостроить участок, отремонтировать квартиру.

Строительно-ремонтный портал

 

главная   разделы   строительные материалы   документы   компании   статьи   реклама

 

Главная
Классификация по степени очистки
Классификация по способу подачи воздуха
Классификация по режиму работы
Классификация по технологической схеме
Классификация по пропускной способности Классификация по конструктивным особенностям загрузочного материала
Капельные биофильтры
Высоконагружаемые биофильтры
Башенные биофильтры
Капельные биофильтры
Вентиляция биофильтров
Распределение сточных вод по биофильтрам
Спринклерное орошение
Реактивные вращающиеся водораспределители (оросители)
Технологические показатели работы аэрационной системы
Основные схемы очистки сточных вод в аэротенках
Расчет аэротенков
Пневматическая аэрация
Механическая аэрация
Смешанная, или комбинированная, система
Расчет дискового аэратора
Расчет воздуховодов
Циркуляционные окислительные каналы
Окситенки
Вторичные отстойники и илоуплотнители
Илоуплотнители
Обеззараживание сточных вод
Дезинфекция хлорной известью и гипохлоритом кальция
Дезинфекция хлором, гипохлоритом натрия и озоном
Контактные резервуары
Выпуски очищенных сточных вод и водоемы
Выбор площадки для очистных сооружений и способов очистки сточных вод
Состав очистной станции
Типы очистных сооружений
Генеральные планы и схемы высотного расположения очистных сооружений
Станции пропускной способностью 70—280 тыс. м3/сутки
Распределительные устройства на очистных сооружениях
Водомерные устройства на очистных сооружениях
Прием сооружений в эксплуатацию
Пусковой период ввода сооружений в действие
Методы контроля за работой очистных сооружений
Характерные нарушения нормальной работы очистных сооружений и меры по их устранению
Организация обслуживания очистных сооружений
Контроль за работой сооружений
Малая канализация
Сооружения для очистки малых количеств сточных вод
Компактные аэроционные установки для биологической очистки сточных вод
Системы канализации
Определение режима сточных вод
Использование производственных сточных вод
Системы и схемы канализации
Особенности устройства и расчета канализационных сетей
Насосные станции для перетекания производственных сгонных вод
Методы очистки
Физико-химическая очистка
Коагуляция
Сорбция
Экстракция
Эвапорация
Флотация
Ионный обмен
Кристаллизация
Диализ
Дезактивация
Дезодорация
Обессоливание
Электрохимический метод
Усреднители
Механическая очистка производственных сточных вод
Процеживание
Отстаивание
Цеховые жироловушки
Выделение
Фильтрование
Скоростной контактный фильтр К Ф-5
Двухслойные фильтры с подачей воды сверху
Микрофильтры
Химическая очистка сточных вод
Окисление
Электрохимическое окисление
Озонирование
Нейтрализация путем, смешения кислых стоков со щелочными
Нейтрализация стоков путем добавления реагента
Биологическая очистка производственных сточных вод
Биологическая очистка производственных сточных вод в аэробных условиях
Способы предотвращения пенообразования в аэротенках
Интенсификация работы сооружений биологической очистки
Биологические пруды
Очистка сточных вод, содержащих радиоактивные примеси
Очистка сточных вод от ртути
Очистка сточных вод, содержащих поверхностно-активные вещества
Очистка сточных вод от производства капролактама
Закачка производственных сточных вод в подземные горизонты
Обработка осадка
Схемы канализации нефтеперерабатывающих заводов
Стадии проектирования
Технический проект
Районные и генеральные схемы водоснабжения и канализации
Изыскания для проектирования
Технико-экономическое сравнение вариантов
Определение эксплуатационных затрат и стоимости отведения и очистки сточных вод

Биологическая очистка производственных сточных вод в аэробных условиях

Способ биологической очистки в аэробных условиях возможен, если содержащиеся в производственных сточных водах органические и минеральные вещества способны окисляться в результате биохимических процессов и если условия среды, т. е. наличие растворенного кислорода, величина рН, температура и концентрация в воде вредных веществ не превышают те предельно допустимые величины, при которых не нарушается жизнедеятельность микроорганизмов. Во всех случаях очищаемая вода должна содержать необходимое количество биогенных элементов (азота, фосфора, калия, железа и др.) Многие производственные сточные воды приходится подвергать предварительной обработке и добавлять в них биогенные элементы. Почти все органические вещества в соответствующих условиях разрушаются под воздействием бактерий. Окисление загрязнений сточных вод протекает тем полнее, чем больше величина отношения БПКлолн- ХПК (величина отношения БПКполн: : ХПК должна быть не менее 0,4). Как показывает опыт, биохимическому окислению легко поддаются органические соединения алифатического ряда (сложные эфиры, кислоты) ; легко окисляются также бензойная кислота, этиловый и амиловый спирты, гликоли, хлоргидриды, ацетон, глицерин, анилин и ряд других веществ. При длительной адаптации микроорганизмов достигается распад даже таких устойчивых соединений, как толуол, ксилол, углеводороды нефти, хлорзамещенные углеводороды и др. Однако окисление некоторых из органических веществ происходит настолько медленно, что содержащие такие вещества сточные воды нецелесообразно подвергать биологической очистке. Наиболее неблагоприятное влияние на ход биохимических процессов оказывает присутствие в сточных водах солей тяжелых металлов. Основной причиной нарушения нормальной работы биологических сооружений являются залповые сбросы производственных вод с высокой концентрацией медленно окисляемых соединений. Значительные затруднения при биологической очистке вызывают стоки текстильных предприятий, содержащие СПАВ (синтетические поверхностно-активные вещества). Поэтому на таких предприятиях должны быть установки по извлечению вредных веществ из сточных вод перед их биологической очисткой. Сильно концентрированные сточные воды требуется предварительно обрабатывать до допустимых пределов (по БПКполн)- В активном иле, образующемся при очистке производственных сточных вод, видовой состав микроорганизмов сильно не различается, несмотря на исключительно большое разнообразие самих окисляемых загрязнений. В большей части илов доминирует микрофлора рода Рзеиёо-топаз. В результате длительной направленной селекции микроорганизмов, выращиваемых только на одном веществе, служащем им единственным источником углерода, могут быть получены такие культуры, которые будут усваивать это вещество даже при высоких его концентрациях. Эти культуры могут быть успешно использованы при очистке сточных вод, загрязненных каким-либо одним веществом, например фенолом; в большинстве же случаев целесообразно использовать биоценоз микроорганизмов (активный ил). Виды микроорганизмов этого биоценоза отбираются в процессе длительной работы биоокислителя на сточной воде данного состава. Изменение качества очищаемой воды и ее концентрации обусловливает необходимость адаптации микроорганизмов. Их способность к адаптации имеет большое значение при биологической очистке производственных сточных вод. Процесс очистки протекает более устойчиво и полно в тех случаях, когда очищают смесь производственных и бытовых сточных вод. Объясняется это тем, что бытовые воды содержат необходимые биогенные элементы, а также служат для разбавления. Часто для быстрой инокуляции очистных сооружений микроорганизмами — минерализаторами к производственным водам добавляют бытовые воды, особенно в пусковой период.
После «созревания» очистных сооружений, когда микроорганизмы приспособятся к утилизации специфических загрязнений производственных вод, приток бытовых вод может быть уменьшен или прекращен вообще. Как уже отмечалось, производственные сточные воды, подвергающиеся биологической очистке, не должны содержать в своем составе ядовитые вещества и соли тяжелых металлов (меди, свинца, цинка, хрома, ртути и т. п.) в концентрациях, которые были бы вредны для жизнедеятельности микроорганизмов. Допустимые концентрации некоторых вредных веществ на сооружениях полной биологической очистки приведены в табл. 5.17. Как видно из таблицы, наличие в сточной воде меди в количестве более 0,5 мг/л приводит к замедлению биохимических процессов, а при 10 мг/л они практически прекращаются. Тормозящее действие свинца сказывается уже при содержании его 0,1 мг/л; с повышением концентрации это действие усиливается: при 1 мг/я замедляются процессы нитрификации, а при 5 мг/л депрессия становится полной. При необходимости снижения БПКполн производят разбавление сточных вод менее концентрированными, условно чистыми или очищенными водами. Необходимую степень разбавления бытовыми водами определяют исходя из того, чтобы их величина БПКполн была более или менее постоянна; в среднем она составляет 40 г/сутки на одного человека, пользующегося канализацией. Величина БПКполн производственных вод берется по данным анализов. В том случае, если бытовых стоков недостаточно для разбавления производственных сточных вод, используют условно чистые стоки или речную воду. Это приводит к увеличению объема очистных сооружений, необходимых для обезвреживания производственных стоков. Этот метод расчета позволяет определить приближенно экономическую эффективность биологической очистки производственных стоков при разбавлении их бытовыми, условно-чистыми, биологически очищенными стоками или речной водой. В результате установлено, что в большинстве случаев наиболее эффективной является совместная биологическая очистка производственных и бытовых стоков. Эксплуатационные затраты при этом составляют 5—10 коп/м3, а при большом разбавлении производственных стоков условно-чистыми стоками и чистой водой технико-экономические показатели биологического метода настолько ухудшаются, что возникает необходимость в применении других методов очистки сточных вод. Например, в отдельных случаях при необходимости разбавления производственных стоков перед биологической очисткой чистой водой в 100 раз эффективнее очищать данные стоки методом анаэробного сбраживания. При совместной биологической очистке городских и производственных сточных вод механическая их очистка может производиться как совместно, так и раздельно. Раздельная механическая очистка обязательна, если производственные сточные воды должны быть подвергнуты меха-но-химической или физико-химической очистке. На рис. 5.48 приведены объединенные сооружения биологической очистки сточных вод г. Калинина мощностью 220 тыс. м3/сутки, разработанные институтом Гипрокоммунводоканал и введенные в действие в 1971 г. Характерной особенностью очистных сооружений г. Калинина является то, что они принимают для совместной очистки как бытовые, так и загрязненные сточные воды от промышленных предприятий города. По данным исследований, сточные воды характеризуются высокими значениями БПК20 — 250—350 мг/л, ХПК — 320—500 мг/л, повышенным содержанием меди, аммонийного азота, красителей и других загрязнений. Поэтому для наиболее токсичных сточных вод промышленных предприятий предусмотрена предварительная их очистка на локальных сооружениях. Так, для предприятий синтетического волокна необходима предварительная очистка промышленных стоков от солей меди и аммиака, для предприятий машиностроительной промышленности — ат масло- и нефтепродуктов и ионов тяжелых металлов. Наиболее тщательной предварительной очистке должны подвергаться промышленные стоки комбината синтетического волокна, в составе которых в большом количестве содержатся соли цинка (41 мг/л), серная кислота (156 мг/л), сульфат натрия (2300 мг/л), сероуглерод (40 мг/л), БПКго этих стоков 450 мг/л, рН —2,5...2,75. После локальной очистки сточных вод для полной очистки эти воды нуждаются в обработке активным илом. Поэтому проектом предусмотрена биологическая очистка производственных сточных вод комбината синтетического волокна вместе с бытовыми водами города в аэротенках смесителях. Согласно принятой схеме очистки сточных вод, они поступают в приемную камеру 1 и по самотечному каналу в здание решеток 2. Здание решеток сблокировано с песколовками, насосной станцией для перекачки дробленой массы и тепловым пунктом. Из песколовок сточная вода поступает в первичные радиальные отстойники 4 (их диаметр 40 м), где происходит отстаивание воды в течение 1,5 ч. Осветленные в отстойниках сточные воды через камеры смешения 9 поступают в аэротенки-сме-сители 16 и 16', где происходит биологическая очистка сточной воды в смеси с активным илом при искусственной аэрации воздухом. Из аэротенков-смесителей иловая смесь направляется на вторичные отстойники 18 и 18', диаметр которых также 40 м. Продолжительность отстаивания во вторичных отстойниках 2 ч. Очищенная сточная вода обеззараживается хлором и по трубопроводу диаметром 2 м направляется в водоем. Активный ил из вторичных отстойников перекачивается в канал аэ-ротенков с помощью эрлифтов, установленных в специальной камере 17. Избыточный активный ил подается насосами в илоуплотнители И, откуда вместе с сырым осадком из сооружений механической очистки перекачивается в метантенки 7 для дальнейшей обработки и подсушки на иловых площадках. Окислительная мощность аэротенков-смесителей по БПКго принята равной 720 г/(м3-сутки) при расходе воздуха 40 м3 на 1 кг снижаемой БПК2о-Продолжительность аэрации в секциях аэротенков-смесителей городских вод 12 ч, в секции аэротенков-смесителей производственных стоков комбината — 7,7 ч. Удельный расход воздуха для городских сточных вод составляет 11,9 м3/м3, для промышленных стоков — 7,7 м3/м3. Производственные сточные воды комбината синтетического волокна по самостоятельным напорным водоводам 13 подаются в аэротенки-сме-сители 16' через камеру смешения 14, куда подается также раствор биогенных веществ. Секции аэротенков-смесителей городских и промышленных сточных вод отделены друг от друга щитовыми затворами 15, установленными в распределительном канале осветленных вод, в канале активного ила и распределительном канале вторичных отстойников. Под регенератор активного ила выделено 33% объема аэротенка-смесителя. По принятой технологической схеме работы аэротенка-смесителя отстоен-ные сточные воды поступают в сборный канал 9 и из него в распределительные каналы 4. Через отверстия 5, расположенные по всей длине каналов 4, сточные воды попадают в аэрационные отделения 2. Активный ил поступает в регенератор 1 из верхнего канала 10. Подача регенерированного ила в аэрационные отделения осуществляется через отверстия 7, расположенные в нижней части перегородок (по всей длине). Размеры отверстий определяются по расчету в зависимости от расхода активного ила. Иловая смесь из аэротенков отводится через постоянный водослив канала 6 по всей его длине в сборный канал который сообщается с распределительным каналом вторичных отстойников. При такой схеме работы достигаются наиболее полное смешение активного ила со сточной водой, а также равномерная скорость окисления органических веществ по всему объему сооружения. Конструкция внутренних перегородок аэротенков-смесителей выполнена из облегченных сборных элементов, что дает экономию капитальных затрат. Количество возвратного активного ила составляет около 50% общего расхода сточных вод, подаваемых в аэротенки. Для подачи возвратного активного ила применяются эрлифты. Воздух к эрлифтам подается в количестве примерно 1 м3 на 1 м3 перекачиваемой жидкости. Фактическая стоимость строительства сооружений 5,9 млн. руб., стоимость строительства сооружений в расчете на 1 м3 суточной производительности станции 26,5 руб. Количество биогенных элементов (азота, фосфора) в смеси производственных и бытовых сточных вод определяется из соотношения БПКполн : N и БПКполп : Р; для многих видов сточных вод N составляет 2,3—4% БПКполн, а Р=0,3...0,8 БПКполн, и лишь в отдельных случаях, как, например, для нефтесодержащих сточных вод, количество азота увеличивается до 5—10%, а фосфора — до 1,4% БПКполн- При недостатке фосфора добавляют ортофосфорную кислоту, фосфор которой легко усваивается микроорганизмами  (вводится 0,1%-ный раствор КН2РО4). Минимальные количества биогенных элементов для интенсивного биохимического процесса очистки смеси бытовых и производственных сточных вод составляют на каждые 100 мг/л БПКполн: азота 5 и фосфора 1 мг/л. При определении количеств биогенных элементов, которые необходимо добавить в очищаемую смесь, считается, что с бытовыми стоками вносится примерно 8 г азота и около 1,7 г фосфатов на одного человека в сутки. Кроме основных биогенных элементов необходимы также М§, Са, 5, Ре и др.; эти элементы имеются в сточных водах в достаточном количестве, поэтому обычно добавлять их не приходится. Биогенные элементы наиболее легко усваиваются в том случае, когда они находятся в соединениях, аналогичных соединениям протоплазмы клетки. Например, азот в веществах клетки содержится в восстановленном состоянии, фосфор — в окисленном состоянии (в форме Н3Р04). Недостаток биогенных элементов тормозит процесс биохимического окисления; искусственная добавка их стимулирует рост бактерий, а следовательно, и интенсифицирует окисление органических веществ. Длительный недостаток азота при биологической очистке сточных вод приводит также к образованию труднооседающего активного ила и к потерям его в результате выноса из вторичных отстойников. В жизни микроорганизмов чрезвычайно велика и роль фосфора, так как он входит в состав наиболее активных веществ клетки, в частности — в ферменты. При недостатке в сточных водах фосфора в активном иле развиваются нитчатые формы бактерий, обусловливающие медленное его оседание. Происходит замедление роста активного ила и снижение интенсивности окисления органических веществ. Роль остальных элементов еще недостаточно ясна, однако имеющиеся экспериментальные данные показывают, что повышение в сточной воде концентрации таких элементов, как железо, до 5 мг/л и магния (в виде М§504-7Н20) до 8 мг/л приводит к стимуляции процесса биологической очистки производственных сточных вод. Интенсификация процессов окисления может быть достигнута путем введения экзогенных стимуляторов. Потребность в биогенных элементах постоянна, так как прирост микроорганизмов при окислении различных веществ различен; поэтому при очистке производственных сточных вод в каждом конкретном случае она должна устанавливаться экспериментально. В качестве биогенных элементов применяют диаммоний фосфат, фосфорнокислый калий, аммиачную селитру, аммиачную тукосмесь, суперфосфат и др. При щелочной воде применяют фосфорную кислоту, а при нейтральной или слабощелочной воде — фосфаты. Предварительный расчет необходимого количества биогенных элементов производится следующим образом. При введении азота в виде фосфорнокислого аммония последний требуется в количестве, кг/сутки: при введении фосфата в виде фосфорнокислого калия необходимое его количество, кг/сутки, составит: здесь    п — недостающее количество азота или фосфорного   ангидрида в кг на 1 м3 очищаемых сточных вод; 203 и 348 — молекулярная масса соответственно фосфорнокислого аммония и фосфорнокислого калия; 42 и 142— молекулярная масса соответственно азота и ангидрида фосфорной кислоты Р2О5; ф— количество сточных вод, м3/сутки. При определении дозы вводимых веществ следует учитывать, что избыток их остается в очищенной воде и, попадая в водоемы, может способствовать процессу эвтрофикации, что нежелательно с точки зрения сохранения чистоты водоема. Биогенные вещества добавляют в виде сильно измельченного порошка или в виде раствора, что более предпочтительно. Во всех случаях они подаются в специальный резервуар-смеситель, куда поступают также сточные воды. На небольших очистных установках допускается подача биогенных веществ непосредственно в аэротенк. Для приготовления раствора биогенных веществ и их дозирования применяется такое же оборудование, как и при коагуляции или нейтрализации производственных сточных вод. Резервуары для приготовления раствора суперфосфата оборудуются мешалками с небольшой частотой вращения (12—25 мин-1). Для ускорения растворения лучше применять теплую воду с температурой 40—50° С. Перед сливом в расходные баки приготовленный раствор отстаивается в течение 0,5—1,5 ч. Осадок направляется в накопитель или на площадки для подсушивания. Резервуары для приготовления растворов биогенных добавок и смесителя необходимо выполнять из кор-розиестойких материалов. Кроме раствора суперфосфата в смеситель биогенных добавок обычно подается раствор аммиачной воды при дозе по азоту 10 мг/л (раствор водного аммиака содержит 16,4% азота). Для хранения поступившего раствора устраиваются резервуары, рассчитанные на 15—30-суточную потребность; располагаются они вне здания. Для уменьшения потерь аммиака необходимо предусматривать орошение надземных резервуаров летом. Из резервуаров-хранилищ аммиачная вода перекачивается в сборники-мешалки, оборудованные вентиляционными установками. В сборниках концентрация аммиачной воды доводится до 5%. Приготовленный раствор поступает в смеситель биогенных добавок. Следует учитывать, что смесь выделившегося из воды аммиака с кислородом взрывоопасна. Поэтому все резервуары и аппаратура, где возможно выделение аммиака, герметизируют; принимаются также и другие меры техники безопасности. Оптимальная для развития микроорганизмов величина активной реакции сточных вод лежит в пределах рН = 7—8; при величинах рН более 8,5 и менее 6,5 биохимические процессы замедляются. Поэтому в случаях отклонения активной реакции сточных вод от указанных пределов предусматривается ее предварительная корректировка. Скорость биохимических процессов очистки сточных вод в большой степени зависит от температуры среды. При температуре сточных вод ниже 6 °С жизнедеятельность микроорганизмов, а следовательно, и их активность резко снижаются; при температуре свыше 37 °С заметно уменьшается скорость нитрификации в связи с уменьшением в воде растворенного кислорода. Оптимальной является температура 20—28 °С (в присутствии термофильных бактерий может идти аэробный процесс и при 67 °С). При этом в активном иле находится наибольшее количество видов микроорганизмов. С повышением температуры очищаемой воды до 37 СС необходимо увеличение в 1,2 раза подачи воздуха для аэрации. Для биологической очистки производственных сточных вод применимы те же основные типы сооружений, что и для очистки бытовых сточных вод. Выбор типа сооружений производится с учетом количества и специфических особенностей очищаемых сточных вод, а также с учетом требований к качеству очищаемой воды. Наиболее производительными и управляемыми сооружениями являются аэротенки различных конструктивных модификаций. Поэтому при прочих равных технико-экономических показателях для биологической очистки производственных сточных вод предпочтение следует отдавать аэротенкам. При концентрации стока по БПКполн до 500 мг/л, отсутствии в сточных водах труд-ноокисляемых загрязнений и устойчивой технологии производства могут применяться аэротенки с сосредоточенной подачей сточных вод и активного ила в начале аэротенка (азротенки-вытеснители). К достоинствам аэротенков-вытеснителей следует   отнести   высокую степень использования рабочего объема, устойчивую рабочую дозу активного ила в зоне аэрации и отсутствие «проскока» неокисленных загрязнений, а к недостаткам — пониженные кинетические показатели вследствие неравномерной нагрузки на активный ил в течение его рабочего цикла. При величине БПКполн более 500 мг/л или при наличии в очищаемом стоке медленноокисляемых веществ, а также при непостоянстве состава сточных вод рекомендуется применять аэротенки-смесители различных конструктивных модификаций. Новыми конструкциями являются аэротенки-смесители из сборного^ железобетона: трехкоридорные с размерами коридора 6X5X42 м и 6Х Х5Х60 м; четырехкоридорные с размерами коридора 9X5, 2X150 м. К достоинствам аэротенков-смесителей относятся высокая скорость окисления загрязнений и способность очищать концентрированные сточные воды, к недостаткам — «проскок» загрязнений с очищенной водой. Аналитическими и экспериментальными исследованиями, выполненными в МИСИ имени В. В. Куйбышева, доказана возможность создания нового типа аэротенка, объединяющего достоинства аэротенка-вытесни-теля и аэрот-енка-смесителя, определены гидравлические параметры так называемого аэротенка с нелинейно-рассредоточенным впуском сточных вод. Расчеты показывают, что рассредоточенная подача сточных вод пропорционально концентрации активного ила повышает среднюю рабочую дозу ила в аэротенке и позволяет существенно сократить рабочий объем сооружения. Аэротенк, имеющий нелинейно-рассредоточенный впуск сточных вод при постоянстве удельных нагрузок на активный ил, обладает высокой объемной скоростью окисления загрязнений, характерной для смесителя, а также позволяет исключить «проскок» неокисленных загрязнений, в результате чего достигается такое же качество очищенной воды, как в аэротенке-вытеснителе. Расчет   и  конструирование   биоокислителей   для   производственных сточных вод ведутся на основании экспериментальных данных. Исходными данными при расчетах служат результаты анализов сточных вод, главным образом величина БПКполн- Учитывают также общую концентрацию растворенных солей, которая должна быть не более 10 г/л. При длительной адаптации активного ила допускается повышение концентрации некоторых солей. При наличии только ^С1 допускается повышение концентрации растворенных солей до 20 г/л. Однако для сточных вод многих отраслей промышленности показатель БПКполн не отражает действительной концентрации в них органических веществ; более полно эти вещества характеризуются показателем ХПК. Значения БПКполн и ХПК з производственных водах колеблются в весьма широких пределах. Поэтому в отличие от бытовых стоков, зная величину только какого-либо одного показателя (ХПК или БПКполн), нельзя определить расчетом величину другого, а следовательно, нельзя судить о возможной полноте минерализации органических веществ производственных стоков при биологической их очистке. При ориентировочных расчетах можно принимать, что БПКполн составляет 0,6—0,8 ХПК. Чем больше разница между ХПК и БПКполн, тем больше прирост биомассы в искусственных биоокислителях. Это обстоятельство необходимо учитывать при выборе типа окислителя. Очевидно, что для очистки стоков, характеризующихся большой величиной ХПК и малой БПКполн, не следует применять обычные биофильтры и аэрофильтры с мелкозернистым загрузочным материалом, так как заиливание таких сооружений биопленкой неизбежно. Для таких сточных вод необходимо применение аэротенков-смесителей различных типов. Величина прироста биомассы определяется экспериментально в процессе исследования сточных вод и выяснения эффективности методов их очистки или принимается по данным опыта эксплуатации очистных сооружений для аналогичных сточных вод. Необходимый объем аэротенков-смесителей определяют исходя из окислительной мощности этих сооружений по величине БПКполн, выражаемой в г на 1 м3 объема сооружения в сутки, а также в зависимости от требуемой степени очистки вод. Окислительная мощность (ОМ) аэротенков при очистке производственных сточных вод зависит от характера содержащихся в них загрязнений и пропорциональна количеству активного ила в зоне аэрации. Величина ОМ колеблется в широких пределах. Так, например, при очистке сточных вод, загрязненных спиртами (метиловым, этиловым и др.), ОМ на 1 м3 объема аэротенка в сутки при дозе активного ила 3 г/л составляет 720—1200 г (по величине БПКлолн); Для сточных вод, загрязненных органическими кислотами (стеариновой, масляной, уксусной),— 400—1400 г; для сточных вод, содержащих бензол, анилин, формалин, — 600—700 г; для сточных вод, загрязненных фенолами, — 2000 г/(м3Х Xсутки). При отсутствии экспериментальных данных величину ОМ принимают равной 720 г БПКполн на 1 м3 объема аэротенка в сутки при дозе активного ила в зоне аэрации 3 г/л. При биологической очистке производственных сточных вод, содержащих различные органические примеси, следует учитывать то, что скорость изъятия загрязнений различного состава неодинакова. Так, например, для спиртов она колеблется (по величине БПКлолн) от 30 до 60 г на 1 м3-ч при дозе активного ила 3 г/л; для органических кислот — от 15 до 70 г на 1 м3-ч; для фенолов — около 15 г на 1 м3-ч, а для таких загрязнителей, как гидрохинон, крезол, глицерин, — 7—14 г на 1 м3-ч. Продолжительность очистки сточных вод, содержащих различные загрязняющие вещества, следует определять экспериментальным путем в условиях, максимально приближенных к производственным. Общий расход воздуха и интенсивность аэрации следует определять исходя из максимальной величины БПКполн очищаемой сточной воды и максимальной концентрации активного ила, а не по средним значениям этих показателей. Для очистки высококонцентрированных сточных вод (БПКполн более 1000 мг/л) широкое применение находят двухступенчатые аэрационные сооружения. Преимуществом этих сооружений по сравнению с одноступенчатыми является более устойчивая их работа при перегрузках и колебаниях концентрации сточных вод. Обычно активный ил каждой ступени циркулирует, не смешиваясь один с другим. Благодаря этому микроорганизмы могут хорошо приспособиться к окислению загрязнений, поступающих на ту или другую ступень. В качестве первой ступени целесообразно применять аэротенки-сме-сители, в качестве второй — аэротенки-вытеснители. Аэротенки первой ступени устраивают с регенераторами; вторая ступень может быть и без них. Наличие регенераторов, как отмечалось ранее, облегчает условия эксплуатации сооружений в случае образования труднооседающего активного ила и при резких изменениях состава и концентрации сточных вод. Объем регенераторов обычно составляет 25— 50% объема аэротенков. Результаты исследований работы другой схемы двухступенчатых аэротенков, состоящей из высоконагружаемого аэротенка-смесителя без рециркуляции ила (процесс суперактивной аэрации) и аэротенка-отстой-ника, показали, что за счет создания условий питания и аэрации, благо приятных для развития высокоактивных бактериальных илов в сооружении первой ступени и илов с преимущественным развитием прикрепленных и свободно плавающих простейших в сооружении второй ступени, обеспечивается высокое качество очистки (до БПКб Ю мг/л при БПКб исходной воды 390—450 мг/л). При этом капитальные затраты снижаются более чем на 30% по сравнению с затратами по схеме двухступенчатой очистки в обычных аэротенках. К особенностям высоконагружаемых аэротенков относятся: нагрузка на ил выше 1000 мг БПКб/(г-сутки), возможность работы без первичного отстаивания (при БПКб поступающей воды 120 мг/л), снижение удельного расхода кислорода на переработку загрязнений и увеличенный прирост ила. Очистка сточной воды в них проходит до 20 мг/л по БПКб-В таких аэротенках активный ил поддерживается в фазе логарифмического роста и характеризуется высокой скоростью обмена веществ. Избыточный активный ил второй ступени нередко направляют в первичные отстойники с тем, чтобы использовать его коагулирующее действие и сорбционную способность. Избыточный активный ил первой ступени направляют в илоуплотнитель, а оттуда на дальнейшую обработку. При такой схеме очистки величина БПКполн жидкости, поступающей на первую ступень, может быть увеличена до 2000 мг/л (вместо 300— 350 мг/л при одноступенчатой очистке). Значительно увеличивается и окислительная мощность аэротенка. первой ступени — до 1800 г/(м3Х Хсутки). В ряде случаев применение двухступенчатой схемы биологической очистки позволяет получить не только более устойчивую работу комплекса очистных сооружений, но и сократить их объем.
Недостатком двухступенчатой схемы является необходимость устройства промежуточных вторичных отстойников и связанной с ними системы распределительных лотков. Однако этот недостаток компенсируется более высоким и устойчивым эффектом очистки сточных вод.

Информация