Четырехкоридорные аэротенки. Расчет аэротенков–вытеснителей Аэротенк продленной аэрации

СТОИМОСТЬ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА

Для определения базовой (начальной) стоимости проектно-сметной документации и изыскательских работ ООО «Регион» использует проверенный временем способ: составление сметы на ПИР по справочникам базовых цен. Сметная стоимость проектно-изыскательских работ является обоснованной начальной стоимостью работ, которая уточняется в процессе уточнения объемов работ и переговоров. Смета на ПИР составленная по справочникам базовых цен может служить обоснованием цены при проведении конкурсной процедуры в соответствие с ФЗ №44 и №223.

НАЧИНАЯ СОТРУДНИЧАТЬ С НАМИ ВЫ ЭКОНОМИТЕ

КАК МЫ ПРОЕКТИРУЕМ

1. Идея заказчика
2. Подготовка пред-проектных решений и вариатное проектирование
3. Разработка техники-экономического обоснования (ТЭО)
4. Защита основных решений перед заказчиклм, выбор оптимального варианта
5. Подготовка подробного технического задания на: разработку проекта, инженерные изыскания, обследование
6. Разработка рабочей документации
7. Согласования
8. Авторский надзор
9. Воплощенный замысел заказчика

ЛИЦЕНЗИИ И СЕРТИФИКАТЫ ООО «РЕГИОН»

ООО «Регион» является членом добровольной сертификации качества в соответствие с ГОСТ Р ИСО 9001-2015. Регистрационный № СМК.РТС.RU.03121.17

МЫ РАБОТАЕМ НА ЛИЦЕНЗИОННОМ ПО

Аэротенк – это сооружения прямоугольной формы, через которое протекают сточные воды, перемешанные с активным илом. В этой ёмкости выполняется биохимическая очистка сточных вод. Аэротенк-отстойник обязательно укомплектовывается аэратором (механическим или пневматическим). Благодаря аэрационной системе стоки с активным илом насыщаются кислородом, который жизненно важен для аэробных микроорганизмов. Данная схема биологической очистки реализуется только в условиях достаточного насыщения стоков активным илом, а также при непрерывном поступлении кислорода. Только в таких условиях обеспечивается активное биохимическое окисление органики, что гарантирует высокую эффективность сооружений биологической очистки.

Аэротенки бывают нескольких видов в зависимости от того, какие технологические схемы очистки в них предусмотрены. Так, выделяют следующие виды сооружений биологической очистки:

1. Вытеснители . Это сооружения, схема работы которых основана на подаче сточных вод с одной стороны и выходе очищенных стоков с противоположной стороны.
2. Смесители . В этих сооружениях подача сточных вод и выход очищенной жидкости выполняются одновременно.
3. Конструкции, в которых происходит рассредоточенное вливание воды . При этом схема предусматривает, что загрязнённая среда входит в сооружение с нескольких точек, собирается в одном резервуаре и после очистки выходит через одно отверстие.
4. Аэротенк с неравномерным рассредоточением жидкости . В таких конструкциях вход загрязнённой воды происходит с нескольких точек. Через определённое время после очищения жидкость также выводится в грунт по нескольким выходным патрубкам.

На фото ниже представлены основные виды аэротенков: на первой схеме изображены вытеснители, на второй – смесители, третья схема на фото показывает принцип работы сооружений с рассредоточением.

Эффективность работы

Как вы уже поняли, для эффективной работы аэротенка нужен активный ил. На его образование, жизнеспособность, а также уровень биологической очистки существенное влияние оказывает температура, наличие питательной среды, концентрация кислорода в иловой массе, кислотность среды, наличие токсинов. Также для удовлетворительной работы важен технологический режим, в котором работает аэротенк-отстойник, а именно:

• Необходимо соблюдать основные соотношения между степенью загрязнённости сточных вод и количеством активного ила. Если доза ила будет меньше, то возрастает нагрузка и снижается качество очищения. Если доза ила будет больше, чем надо, то осложняется процесс отделения ила от воды во вторичном отстойнике.
• Ещё одно основное условие, которое надо строго соблюдать, – это время контакта загрязнённой жидкости с илом, то есть время пребывания в отстойнике.
• Не менее важно, чтобы количество кислорода в системе было достаточным.

Важно: нагрузка на ил – это тот объём загрязнений, который должен переработать ил в сточных водах. Окислительная способность ила зависит от дозы сухого вещества в одном литре жидкости. В разных конструкциях аэротенков используется разная дозировка ила. Обычно она составляет 1-20 гр. на литр.

Особенности и отличия от септика

Как вы уже поняли, аэротенк-отстойник – это сооружение биологической очистки, которое нуждается в непрерывной подаче воздуха. Благодаря этому окисление органических составляющих сточных вод проходит быстрее и качественней. При использовании такой схемы очищения образуется очищенная вода, которую можно использовать для полива огорода, а также для различных технических целей. Кроме этого, активный ил с успехом используется для удобрения полей и огородов. Сбор очищенных сточных вод происходит во втором отстойнике.

Не стоит путать обычный септик, укомплектованный биофильтром, и аэротенк. Основные отличия между ними состоят в следующем:

• Для закачивания воздуха в аэротенк нужен компрессор, который работает от электричества. Поэтому этот вид сооружений можно назвать энергозависимыми.
• В биофильтр сточные воды попадают небольшими порциями, а аэротенк наполняется стоками на весь объём.
• Схема очищения загрязнённых вод в биофильтре очень напоминает принципы биологической очистки в почве. Однако в септике сточные воды очищаются быстрее и на меньших площадях. В аэротенке используется такая же схема очистки, однако скорость протекания всех процессов намного выше. Такая высокая скорость биологической очистки достигается благодаря использованию аэратора и насыщению кислородом.

Принцип деятельности

Основные принципы работы аэротенка отличаются от септика и выглядят следующим образом:

1. Загрязнённые сточные воды поступают в центральную часть конструкции. Это первичный отстойник, который очень напоминает отстойник, используемый в двухкамерном септике.
2. После частичного очищения сточных вод они перекачиваются эрлифтом в аэротенк. Здесь они перемешиваются с активным илом, который уже присутствует в этой камере. Активный ил – это особое вещество, состоящее из остатков растений, колоний бактерий, которые участвуют в переработке органических составляющих стоков. Как правило, в активном иле обитают аэробные микроорганизмы, которые в процессе жизни нуждаются в кислороде. Доступ кислорода обеспечивается благодаря принудительной аэрации.

Важно: для закачивания воздуха используется компрессор, а для его распределения по аэротенку – система воздуховодов. При этом концентрация кислорода в очищенной воде на выходе из сооружения составляет не менее 2 мг/л. Иногда для измерения уровня кислорода используется встроенная автоматика, которая сама увеличивает подачу кислорода при снижении его концентрации в жидкости на выходе.

1. После пребывания в аэротенке стоки попадают во вторичный отстойник. При этом микроорганизмы и активный ил, осевшие на дно возвращаются в аэротенк. Время пребывания ила во вторичном отстойнике ограничено, поскольку для обратного перекачивания используется специальный насос.
2. Во вторичном отстойнике вода находится достаточное время для того, чтобы пройти завершающую стадию очищения.

Поскольку в процессе жизнедеятельности бактерий они постоянно размножаются, их количество за некоторое время не сокращается, а только увеличивается. Это способствует тому, что эффективность очистки в ходе эксплуатации аэротенка только увеличивается.

Сооружения биологической очистки могут быть выполнены в виде одной ёмкости, которая разделена внутри на отдельные отсеки, или в виде многокамерной конструкции из отдельных блоков. Обычно при использовании многокамерной конструкции оборудуют вторичные отстойники для сбора ила с последующим выводом очищенной воды в дренажные канавы или в накопительные резервуары, откуда жидкость будет использоваться для полива огорода. При этом объём воды, попадающей во вторичный отстойник, не должен быть больше 8-10 литров в секунду.

Аэротенки, которые состоят из трёх сооружений в виде первичного отстойника, аэротенка и вторичного отстойника, обеспечивают более качественную очистку воды. Однако такие конструкции нуждаются в сложном уходе.

Для работы аэротенка нужны следующие ресурсы:

• Электричество с напряжением 220 В. В зависимости от модификации может потребляться от 80 Вт. Для эффективной работы сооружения не должно быть перебоев в подаче электроэнергии.
• Аэробные микроорганизмы.

Преимущества и недостатки

К преимуществам аэротенков можно отнести такие моменты:

1. Вся конструкция очень компактная, что позволяет выполнить установку даже на небольшом участке.
2. Поскольку в ходе жизнедеятельности аэробов не выделяются газы, от сооружения совершенно нет неприятного запаха.
3. Такую конструкцию не нужно утеплять на зиму, поскольку при переработке органических отходов выделяется большое количество энергии, что позволяет даже зимой поддерживать нужную температуру внутри конструкции.

Однако у таких изделий есть и свои недостатки:

1. Без электроэнергии не может быть обеспечен достаточный уровень очистки. Поскольку компрессор не будет работать, произойдёт гибель бактерий и активного ила.
2. Высокая цена на заводские изделия.
3. Сложное оборудование, использующееся в работе аэротенка, нуждается в постоянном контроле.
4. Если длительное время не пользоваться канализацией, то питательной среды для бактерий не будет, и они погибнут.

Важно: при работающем компрессоре и отсутствии поступления сточных вод активный ил сохраняет свою жизнеспособность на протяжении 3-х месяцев. Если будет отключено и электричество, то через три месяца ил погибнет.

Чтобы предотвратить гибель активного ила, в конструкцию аэротенка заливается смесь сухого активного ила с водой. Это нужно делать раз в месяц. Если же по каким-то причинам ил погиб, то придётся осуществлять повторный запуск аэротенка. Для этого делают следующее:

• Освобождают аэротенк от погибшего ила. Для этого его нужно промыть водой.
• Живой активный ил можно взять в другом аэротенке. Чтобы с этим не было проблем, необходимо подписать договор техобслуживания аэротенка при его покупке.

Установка

Обычно установку аэротенка производят специалисты той фирмы, где вы приобретали оборудование. Поскольку требования к монтажу могут незначительно отличаться у разных моделей, перед установкой изделия необходимо внимательно прочитать инструкцию, где даются подробные указания по монтажу.

Установка заводского изделия обычно выполняется в несколько этапов:

1. Роется котлован, исходя из габаритов изделия. Обычно его размеры равны 180х180х260 см.
2. На дне ямы делается песчаная подушка высотой 15 см.
3. Опускаем конструкцию в котлован.
4. Перед тем, как выполнять обратную засыпку, в аэротенк заливается вода. При этом заливку воды делают постепенно по мере засыпания. Уровень воды всё время должен быть выше уровня засыпки на 15-20см. Это нужно для того, чтобы давление грунта не повредило стенки конструкции. Засыпку делаем до уровня расположения патрубков для крепления коммуникаций.
5. Подключаем к аэротенку коммуникации.
6. Выполняем установку компрессора.
7. Подключаем электричество.
8. Завершаем обратную засыпку и трамбуем грунт.

Без регенерации (СЖ и возвратный ил подаются в 1 коридор, биологическая очитска осуществляется 4 коридором)

С 25% регенерацией

С 50% регенерацией

С 75% регенерацией

Аэротенки – отстойники

Характерной особенностью данных сооружений является конструктивное совмещение аэрационного резервуара и вторичного отстойника в одном сооружении.

Часть сооружения, в которой осуществляется аэрация иловой смеси, называется аэрационной зоной, а другая – отстойной зоной.

Обе зоны связаны между собой отверстиями, окнами и щелями. Обеспечивающими переток иловой смеси из аэрационной зоны в отстойную и возврат ила из отстойной зоны в зону аэрации без применения дополнительного оборудования.

Аэротенк – отстойник «Оксикомпакт»

1. впуск СЖ

2. отвод очищенной воды

3. отстойная зона

4. удаление избыточного ила

5. подача воздуха

СЖ после первичных отстойников подается в аэрационную зону, расположенную в центре прямоугольного в плане резервуара, с обеих сторон центральной аэрационной зоны расположены зоны отстаивания, которые отделены перегородками и имеют переливные окна в верхней части и щели в нижней. Эти отверстия служат для циркуляции ила.

Избыточный ил отводится из нижней части зоны отстаивания через специальные трубопроводы, расположенные на определенном расстоянии друг от друга. Подача воздуха осуществляется через колпачковые аэраторы, монтируемые в плиту днища, перекрывающие воздушные каналы, либо в воздуховоды, укладываемые по днищу вдоль зоны аэрации. Глубина сооружения принимается около 4 м, длина от 15 до 70 м (в зависимости от производительности).

Достоинством сооружения такого типа является рециркуляция активного ила без вспомогательных устройств, а также повышение дозы ила в аэротенки.

Аэротенк продленной аэрации

Время аэрации в аэротенках такого типа может достигать 20 часов и более, что существенно превышает время аэрации в обычных аэротенках (от 2 до 8 часов). За это время в аэротенке осуществляется не только биологическая очистка СЖ, но и окисление активного ила в фазе эндогенного дыхания. Обусловлено это тем, что активный ил находится в условиях малой органической нагрузки, а микроорганизмы в стадии голодания, вследствие этого клетки микроорганизмов подвергаются самоокислению. Возвратный активный ил после аэротенков продленной аэрации не требует регенерации, а избыточный не нуждается в дополнительной обработке и может сразу отправиться на обезвоживание.

Данная схема представляет собой комбинированную установку, сочетающую аэротенк продленной аэрации и вторичный отстойник. Из зоны аэрации иловая смесь через специальное окно поступает в зону дегазации, где происходит отделение пузырьков воздуха от хлопков ила.

В зоне отстаивания осуществляется разделение очищенной жидкости и активного ила, при этом вода в отстойнике движется снизу вверх проходя через слой взвешенного осадка, что интенсифицирует процесс осветления. Время пребывания в зоне отстаивания от 2 до 4 часов. Отделившийся ил удаляется за пределы сооружения под гидростатическим давлением и подается в иловую НС. ИНС возвращает часть ила в аэротенк, а избыточный подается или перекачивается на обезвоживание.

Аэротенки этого типа, как правило, выполняют коридорными с отдельно стоящими отстойниками (рис. 7). В данном случае аэоротенк разделяется на параллельно работающие секции, которые включают в себя два и более продольных коридора.

Режим вытеснения обеспечивается при отношении длины коридора к его ширине более 30. Если указанное отношение составляет 30 и менее, следует предусмотреть секционирование коридоров продольными перегородками, отстоящими от поперечных стенок на 2…5 м, на 5…6 ячеек.

Очищаемая сточная вода смешивается с активным илом и подается к аэротенку по каналу, затем поступает в секционные каналы, из которых так же по каналам поступает в коридоры. Обработанная вода собирается водосборными лотками и отводится по каналу и трубопроводу во вторичные отстойники.

Продолжительность периода аэрации, ч,

где: φ – коэффициент ингибирования продуктами распада органических веществ активного ила, л/г, (табл. 9);

а i – доза активного ила по сухому веществу, г/л, (табл.10);

Р max – максимальная скорость окисления органических веществ, мг/(г·ч) (табл. 9);

С 0 – концентрация растворенного кислорода, равная 1…2 мг/л;

s– зольность активного ила, доли единицы (табл. 9);

К 0 – константа, характеризующая влияние кислорода, мг О 2 /л (табл. 9);

L cм – величина БПК полн, определяемая с учетом разбавления сточных вод рециркуляционным расходом возвратного активного ила, мг/л;

L t – величина БПК полн очищенной сточной воды, мг/л;

К l – константа, характеризующая свойства органических веществ, мг БПК полн /л(табл. 9);

L 0 – величина БПК полн поступающей в аэротенк сточной воды, мг/л;

К р – коэффициент, учитывающий влияние продольного перемешивания на процесс очистки сточных вод: К р =1,5 при очистке стоков доL t =15 мг/л и К р =1,25 – приL t >30 мг/л.

Величина БПК полн с учетом разбавления сточных вод рециркуляционным расходом возвратного активного ила, мг/л,

(19)

здесь: r i – коэффициент рециркуляции активного ила, доли единицы, определяемый по рис. 2, в зависимости от дозы активного ила по беззольному веществу а h i и величины илового индексаiили по формуле:

Примечание: 1. Формула (18) справедлива при i<175 см 3 /г и а i £5 г/л;

2. Величина r i должна быть не менее 0,3 для отстойников с

илососами, 0,4 – с илоскребами, 0,6 – при самотечном удалении активного ила.

Доза активного ила по беззольному веществу, г/л,

Величину илового индекса следует определять экспериментально. При отсутствии экспериментальных данных допускается принимать по табл. 11 в зависимости от нагрузки по БПК полн на 1 г беззольного вещества активного ила в суткиR a , мг/(г. сут), равной:

(22)

где t р – продолжительность периода аэрации с учетом температуры сточной воды, ч,

или рассчитывать по формуле:

(23)

Рис.7. расчетная схема коридора аэротенка-вытеснителя

Таблица 9

Основные расчетные данные характеристики процесса сточных вод в аэротенках

Примечание. Для других производств указанные параметры следует принимать по данным научно-исследовательских организаций.

Таблица 10

Основные технологические характеристики аэротенков

Период аэрации с учетом температуры сточных вод, ч,

здесь: T– среднегодовая температура сточных вод, 0 С.

Концентрация возвратного активного ила, г/л,

(25)

Таблица 11

Значение илового индекса

Концентрация активного ила в иловой смеси с учетом концентрации возвратного ила и коэффициент рециркуляции, г/л,

(26)

где: С вв – концентрация взвешенных веществ в поступающих в аэротенк сточных водах, г/л;

К и =0,80…0,85.

Продолжительность периода аэрации с учетом рециркуляции возвратного активного ила, ч,

Рабочий объем аэротенка, м 3 ,

(28)

Здесь: q– расчетный расход сточных вод, м 3 /ч, принимаемый в зависимости от величины коэффициента неравномерности притока сточных вод:

· при коэффициенте неравномерности не более 1,25 – qравен среднечасовому расходу сточных вод;

· при коэффициенте неравномерности более 1,25 – qравен среднему расходу в часы максимального притока сточных вод;

N– количество аэротенков.

Рабочий объем секции аэротенка, м 3 ,

при чем, N c – количество секций в аэротенке,N c ³2.

Примечание: Количество секций в аэротенке ориентировочно рекомендуется принимать для станций производительностью до 50000 м 3 /сут равное 4…6, для станций большей производительности – 8…10.

Ширина коридора, м,

где: К b = 1…2;

h 1 – рабочая глубина аэротенка,h 1 = 3…6.

Ширина секции аэротенка, м,

здесь n– количество коридоров в секции,n= 2…4.

Длина коридоров аэротенка (рабочая длинна аэротенка), м,

Примечание: Так как, сооружения с большими габаритными размерами принято выполнять из сборного железобетона, то длина коридоров должна быть кратна 6 м и составлять 36…114 м. Если это условие не выполняется, то необходимо скорректировать ширину коридоров, их количество, количество секций или количество аэротенков.

Общее число секций в аэротенке:

(33)

здесь N c.p. – число резервных секций, определяемое из условия, что их пропускная способность должна составлять не менее 50% производительности рабочих секций, т.е.

(34)

Ширина аэротенка, м,

Полная глубина аэротенка, м,

где h 2 – высота бортов аэротенка,h 2 = 0,3…0,5 м.

Диаметр магистрального трубопровода подачи сточных вод к аэротенкам, м,

(37)

здесь v св – скорость движения воды в трубопроводе, м/с, равная при напорном движении – 3 м/с, при безнапорном движении – 0,8…1,0 м/с.