Zasada oczyszczania ścieków w zbiornikach napowietrzających

Zanieczyszczone ścieki domowe, bytowe i przemysłowe są oczyszczane przed odprowadzeniem do naturalnych zbiorników wodnych. W pierwszym etapie mechaniczne czyszczenie gruzu odbywa się za pomocą siatek i siatek. Następnie frakcja ciekła trafia do osadników, gdzie separowane są stałe odpady organiczne, stanowiące 35% zanieczyszczeń. Odpady z rozpuszczoną materią organiczną kierowane są do zbiorników napowietrzających - zbiorników o prostokątnym przekroju poziomym wypełnionych osadem czynnym, gdzie następuje dalsze biochemiczne oczyszczanie wody.

Rodzaje i zasada działania zbiorników napowietrzających

Ścieki dopływające do zbiornika napowietrzania są mieszane z osadem czynnym za pomocą pęcherzyków powietrza dostarczanych przez system napowietrzania składający się z różnych typów napowietrzaczy. Jednocześnie mieszanina jest nasycana tlenem, który jest niezbędny do żywotnej aktywności populacji mikroorganizmów tworzących biomasę osadu czynnego. Pochłaniają do 85% rozpuszczonej materii organicznej. Biomasa w zbiorniku wzrasta dzięki ich odżywianiu i rozmnażaniu. Dzięki ciągłemu mieszaniu powstaje równomierne stężenie tlenu w całej objętości zbiornika. Jest używany przez bakterie do przekształcania odpadów w dwutlenek węgla i wodę.

Na wylocie ze zbiornika napowietrzającego woda zawierająca minimalną ilość rozpuszczonej materii organicznej wraz z osadem powstającym podczas życia mikroorganizmów i bakterii przepływa przez system zbiorników sedymentacyjnych. Osad z osadników wtórnych przesyłany jest do komory fermentacyjnej, a następnie uzupełnia ilość osadu czynnego. Po osadniku końcowym do zbiornika odprowadzana jest czysta woda.

Schemat technologiczny z osadnikiem - rotatorem z naturalnym napowietrzaniem - skuteczniej zatrzymuje zanieczyszczenia i wytrzymuje obciążenia szczytowe niż zastosowanie konwencjonalnych osadników pionowych.

Zasada działania aeratorów mechanicznych polega na wychwytywaniu powietrza z powierzchni podczas mieszania cieczy, pneumatycznej - w dopływie powietrza ze sprężarki. Kombinowane aeratory pozwalają urządzeniom mechanicznym rozbijać prądy powietrza w wodzie.

Główne czynniki wpływające na system czyszczenia:
reżim temperaturowy;

• ciągłość dostaw wody źródłowej;
• nasycenie tlenem;
• substancje toksyczne;
• poziom kwasowości środowiska.

Aby wyeliminować azot amonowy ze ścieków przemysłowych lub domowych, stosuje się proces nitryfikacji za pomocą bakterii aftotroficznych żywiących się węglem nieorganicznym. W rezultacie w wodzie powstają azotyny i azotany, które usuwane są za pomocą bakterii - denitryfikatorów, bakterii heterotroficznych rozkładających szkodliwe związki do wolnego azotu i wykorzystujących związany tlen do swojej życiowej aktywności.

Wyróżnia się kilka typów zbiorników napowietrzających w zależności od sposobu dostarczania ścieków i osadu czynnego oraz usuwania wody oczyszczonej.

Mieszanie zbiorników napowietrzających

Przeznaczony do oczyszczania ścieków przemysłowych o wysokim stężeniu zanieczyszczeń - do 1000 mg/l. Pozwalają na oczyszczanie przy nierównomiernym przepływie ścieków i zmianie ich składu, zasadą działania zbiorników napowietrzających do oczyszczania ścieków jest dostarczanie wody i osadu przez otwory na całej długości zbiornika. Oczyszczona woda jest równomiernie odprowadzana. Zapewnia to lepsze mieszanie osadu z wodą źródłową, co przyspiesza oczyszczanie biochemiczne.

Zbiorniki napowietrzające-wypieracze

Służą do oczyszczania ścieków komunalnych i przemysłowych. Z jednego końca zbiornika napowietrzającego doprowadzany jest osad czynny i zanieczyszczona woda, które w miarę przemieszczania się mieszają się pod działaniem napowietrzaczy i kierowane są do wylotu zbiornika. Szybkość reakcji rozkładu materii organicznej maleje w miarę postępu, wraz ze zmniejszaniem się ilości materii organicznej. Na wylocie oczyszczona woda dostaje się do osadników, a mieszanina osadu jest odprowadzana przez wylot do dalszego wykorzystania.

Główną wadą jest obniżenie jakości czyszczenia przy gwałtownej zmianie zawartości materii organicznej i substancji toksycznych. Przy równomiernym przepływie ścieków preferowane jest stosowanie wyporowych zbiorników napowietrzających ze względu na ich małe objętości i prostotę konstrukcji. Są podzielone na sekcje i korytarze.

Te pierwsze stosowane są w aerotankach o długości powyżej 60 m. W regularnych odstępach korytarze są oddzielone przegrodami, aby zapobiec zmianie kierunku ruchu wody źródłowej.

Zbiorniki napowietrzające-wypieracze nazywane są zbiornikami korytarzowymi, gdy stosunek szerokości zbiornika do jego długości wynosi 1:50. Jeżeli szerokość wynosi 6 m, to długość wynosi odpowiednio 300 m, a szerokość 9 m długość co najmniej 450 m. W celu uzyskania zwartości wykonuje się dwukorytarzowe zbiorniki napowietrzające, jeśli zbiornik zajmuje więcej niż połowę objętości zakładów przetwarzania. Zastosowanie konstrukcji trójkorytarzowych pozwala na pracę bez regeneracji osadów.

Wypornik zbiornika napowietrzającego z regeneratorem

Dla intensywniejszego procesu utleniania materii organicznej stosuje się wyporowe zbiorniki napowietrzające z wbudowanymi regeneratorami, w których dawkowanie osadu czynnego zwiększa się od dwóch do trzech razy, co pozwala na podniesienie jakości czyszczenia.

Zbiornik napowietrzający w szambie

Właściciele prywatnych budynków wykonują aktywny szambo do efektywnego oczyszczania ścieków. Wymaga dużej objętości, ma prostą konstrukcję i wysokie oczyszczanie ścieków domowych - do 99%. Wydajność mikroorganizmów tlenowych jest wyższa niż bakterii beztlenowych obecnych w szambach. Aby zwiększyć liczbę aerobów, do szamba podłączony jest system napowietrzania i zainstalowana jest sprężarka.

Jakość oczyszczania ścieków w zbiornikach powietrznych musi być zgodna z SNIP 2.04.03-85.

Instalacja i uruchomienie systemu czyszczenia cleaning

Do instalacji systemu kanalizacyjnego zaleca się zaproszenie specjalistów z organizacji zewnętrznych lub firmy produkcyjnej, ponieważ projekt ma cechy konstrukcyjne.

Instalacja rozpoczyna się od wykopania dołu pod zbiornik napowietrzający. Aby stworzyć poduszkę, na dno wylewa się warstwę piasku o wysokości do 20 cm, po czym instaluje się zbiornik. Jednocześnie zbiornik jest napełniany wodą, a zbiornik jest zasypywany, a poziom wody powinien znajdować się 15 cm nad poziomem gruntu, aby zapobiec deformacji zbiornika pod naciskiem gruntu sypkiego.

W następnym etapie układana jest komunikacja, instalowana jest sprężarka i podłączona do systemu napowietrzania. Cała konstrukcja pokryta jest ziemią. Po sprawdzeniu działania wszystkich systemów i uruchomieniu sterowania, zbiornik zostaje oddany do eksploatacji.

Zalety i wady

Główne zalety instalacji:

• wysokiej jakości oczyszczanie ścieków z dużą prędkością;
• kompaktowość połączona z prostotą konstrukcji;
• pełny ładunek sprzętu;
• nie jest konieczne izolowanie obiektu, ponieważ reakcje redoks przebiegają z uwolnieniem dużej ilości ciepła;
• nie ma nieprzyjemnego zapachu.

Minusy:

• wysoka cena;
• koszty energii elektrycznej dla systemu napowietrzania;
• potrzeba personelu obsługującego do konserwacji.

Do normalnego funkcjonowania zbiorników napowietrzających wymagane jest ciągłe dostarczanie ścieków z rozpuszczonymi substancjami organicznymi do karmienia mikroorganizmów. Gdy system zatrzymuje się przy braku tlenu, rozpoczynają się procesy rozpadu, giną mikroorganizmy tlenowe.

Jeśli dopływ powietrza jest zmniejszony, mogą tworzyć się osady.Minimalne stężenie tlenu do utrzymania żywotnej aktywności drobnoustrojów powinno wynosić powyżej 0,2 mg/dm3, dla skutecznego oczyszczania biochemicznego - 0,5 mg/dm3.

System napowietrzania dobierany jest na etapie projektowania. Obliczenie objętości zbiorników napowietrzających jest obliczane na kalkulatorze z iloczynu maksymalnego natężenia przepływu w godzinach szczytu przez czas przebywania ścieków w zbiorniku. Na szybkość i jakość czyszczenia ma wpływ wielkość pęcherzyków powietrza dostarczanych ze sprężarki. Im mniejszy ich rozmiar, tym lepszy proces utleniania. Następuje aktywny wzrost biomasy, mikroorganizmy lepiej tolerują działanie substancji toksycznych. Z drugiej strony frakcja drobnopęcherzykowa nie pozwala na wystarczające wymieszanie osadu czynnego, co prowadzi do pojawienia się osadów w „martwych strefach”.

Aby zwiększyć intensywność mieszania, na ściankach zbiornika napowietrzającego montuje się dysze motywacyjne, tworząc turbulentny obieg przepływów. Zwiększają szybkość wzrostu małych pęcherzyków i skracają czas interakcji między ściekiem a osadem czynnym. Zbiorniki napowietrzające z systemem napowietrzania ścian działają wydajniej niż modele z jednostką napowietrzającą na dnie zbiornika.