активного ила выделено 33% объема аэротенка-смесителя. По принятой технологической схеме работы аэротенка-смесителя (рис. 5.49) 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 11, который сообщается с распределительным каналом вторичных отстойников.

При такой схеме работы достигаются наиболее полное смешение активного ила со сточной водой, а также равнохмерная 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 м на 1 м перекачиваемой жидкости.

Фактическая стоимость строительства сооружений 5,9 млн. руб., стоимость строительства сооружений в расчете на 1 м суточной производительности станции 26,5 руб.

Данные, характеризующие эффективность работы очистных сооружений, приведены в табл. 5.18.

Таблица 5.18

Эффективность работы очистных сооружений

Количество биогенных элементов (азота, фосфора) в смеси производственных и бытовых сточных вод определяется из соотношения БПКполн : jV 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 Mg, Са, S, Fe 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 (NH4+), фосфор - в окисленном состоянии (в форме

Н3РО4).

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 MgS04-7H20) 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 (МН4)зР04 •ЗН2О последний требуется в количестве, кг/сутки:

л-203

при введении фосфата в виде фосфорнокислого калия необходимое его количество, кг/сутки, составит:

«-348

здесь п - недостающее количество азота или фосфорного ангидрида

в кг на 1 м 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; Q- количество сточных вод, мсутки. 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 вешеств 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-). 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 °С 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 производственцых сточных вод предпочтение следует отдавать аэротенкам. При концентрации стока по БПКполн до 500 мг/л, отсутствии в сточных водах трудноокисляемых загрязнений и устойчивой технологии производства могут применяться аэротенки с сосредоточенной подачей сточных вод и активного ила в начале аэротенка (аэротенки-вытеснители).

К достоинствам аэротенков-вытеснителей следует отнести высокую