t - продолжительность аэрации,ч; Lh-БПКполн поступающих сточных вод, г/м; - БПКполн очищенной воды, г/м; ОМ - окислительная мощность аэротенков для данного вида сточных вод по БПКполн, г/(м3.ч). 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 БПКполн) от 30 до 60 г на 1 м-ч при дозе активного ила 3 г/л; для органических кислот - от 15 до 70 г на 1 м-ч; для фенолов - около 15 г на 1 м-ч, а для таких загрязнителей, как гидрохинон, крезол, глицерин, - 7-14 г на 1 м-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.

Расход воздуха в м на 1 м очищаемой жидкости определяют по формуле

где Lh- БПКполн поступающей в аэротенк жидкости, г/м;

d - дефицит кислорода в сточной воде, в долях от насыщения, для бытовых сточных вод rf=0,8; для газогенераторных rf=0,24; для смеси rf=0,75; р-использование кислорода воздуха, %, при Я=1 м и d=\, принимаемое при распределении воздуха фильтросами равным 4,34%; Н- рабочая глубина аэротенка, м. Площадь аэротенка F, м, определяют из принятой его глубины:

P-f- (5.73)

Для очистки высококонцентрированных сточных вод (БПКполн более 1000 мг/л) щирокое 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-смесители, 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 простейщих 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 выще 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/(мХ 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.

Способы предотвращения пенообразования в аэротенках. При очистке в аэротенках производственных сточных вод некоторых отраслей промышленности образуется пена, что отрицательно влияет на работу аэрационных сооружений, снижая их производительность и ухудшая качество очищенной воды. Пенообразование большей частью зависит от величины рН очищаемой сточной воды, заметно увеличиваясь при ее повышении, от дозы активного ила в зоне аэрации, снижаясь при его повышении, и от содержания СПАВ.

Образование пены в аэротенках вызывается содержащимися в производственных сточных водах поверхностно-активными веществами, а также маслянистыми составными частями органических примесей. Эти вещества, находясь в сточных водах в растворенном или коллоидном виде, не выделяются при отстаивании и остаются в сточной воде, способствуя сильному и устойчивому пенообразованию.

Применяемые в практике очистки сточных вод меры по предупреждению пенообразования разделяются на три основные группы: способ предварительного удаления из воды СПАВ или других компонентов, обусловливающих образование устойчивой пены, способы предотвращения пенообразования путем применения противопенных добавок, способы разрушения пены - гидравлические, электрические, термические, химические и др.

Более широко применяются в практике очистки сточных вод гидравлические способы гашения пены.

Аэротенк с оборудованием для гидравлического гашения пены показан на рис. 5.52.

В качестве рабочей жидкости для гашения пены используется поступающая в аэротенк или находящаяся в нем сточная вода. Первая из них содержит значительно меньше взвешенных веществ, поэтому вероят-

ность засорения насадок в этом случае уменьшается; также исчезает опасность дробления хлопьев активного ила и ухудшения его осаждаемо-сти во вторичных отстойниках.

Во избежание выхода из аэротенка неочищенной воды конечный участок (Vs-Vio часть общей длины аэротенка) душируется очищенной сточной водой, взятой после вторичных отстойников.

В настоящее время исследуются химические противовспениватели и пеногасители.

Наиболее эффективные противовспениватели и пеногасители были испытаны на аэротенке очистных сооружений целлюлозно-бумажного комбината. Производительность аэротенка 3000 м/ч, интенсивность аэрации 5 м(м2Ч), концентрация активного ила 2-3 г/л, температура сточной воды 20° С. Высота слоя пены в аэротенке 1-1,3 м. Были испытаны

\l f; -*

f Р р f рр РР ?\ <j <j d j j j J J j

r f r F e f r t

7"

Рис. 5.52. Схема пеногашения

/ - водоподающий лоток; 2 -насосы; 3 - распределительная сеть; 4-насадки; 5 - аэротенки; 6-регенератор; 7-вторичный отстойник; 8- водоотводящий лоток

В качестве пеногасителей фракции спиртов С?-Сц и смесь спирта С?- Сц с эмульсией 21-2А. Раствор пеногасителя в аэротенк поступал самотеком или под напором через сопла с навинчивающимся насадком, которые располагались на расстоянии 0,5-1 м от продольной стенки и на различной высоте от уровня жидкости. Насадок имел выходное отверстие 3, 5 и 10 мм. Сопла устанавливались выходным отверстием под различным углом к горизонту. Гашение пены производилось в точках, расположенных на различном расстоянии от входа жидкости в коридор, у места расположения фильтросов, на противоположной от них стороне, в различных коридорах и регенераторе и т. д.

Подача раствора осуществлялась непрерывно и периодически, вплоть до частичного или полного разрушения пены.

Расход водного раствора эмульсии составлял 0,2-0,3 г/м, фракции спиртов Cj-Cu-0,1-0,2 г на 1 м сточной воды.

Стоимость пеногашения смесью спирта и эмульсии равнялась 1,5 руб. за 1000 м сточной воды.

Рекомендуемые для предотвращения пенообразования дозы рабочих растворов пеногасителей не являются токсичными для микроорганизмов активного ила и практически не повышают БПК обрабатываемой сточной воды. Используемые спирты в процессе биологической очистки разрушаются полностью.

Интенсификация работы сооружений биологической очистки. Одним из основных способов интенсификации работы сооружений биологической очистки производственных сточных вод является повышение дозы активного ила в зоне аэрации. Для этого в аэротенках необходимо применение новых способов отделения ила, обеспечивающих его быстрый

37а