По данным ВНИИ ВОДГЕО, применение флототенков экономически целесообразно: для сточных, вод с БПКБ более 400— 500 мг/л; для трудноокисляемых сточных вод, время аэрации которых составляет более 16—20 ч; для производственных сточных вод, при очистке которых образуется «вспухающий» активный ил.
Дозу ила в аэротенке можно увеличить, добавив в нее инертный носитель биомассы. В начале 60-х годов во Всесоюзном НИИ жиров была разработана конструкция биоокислителя, в котором одновременно производятся отстаивание сточных вод, их предварительная аэрация воздухом, биологическая очистка, осветление и дезинфекция. Особенность этой установки состоит в наличии биощитов, расположенных в зоне аэрации, вследствие чего этот метод называется биощитовой.
Флототенки так же, как и фильтротенки, целесообразно применять для Неполной биологической очистки высококонцентрированных производственных сточных вод в двухступенчатых схемах в качестве первой ступени или на локальных очистных сооружениях промышленных предприятий. Например, исследование двухступенчатой схемы очистки сточных вод нефтеперерабатывающего и спиртовых заводов с использованием на первой ступени аэротенка-смесителя с флотационным илоотделением, проведенное в МИСИ им. В. В. Куйбышева, позволило определить следующие оптимальные параметры ее эксплуатации: доза активного ила в аэротенке первой ступени очистки 12—16, второй — 1,6—2 г/л; ВПК поступающих на очистку сточных вод 250 мг/л; окислительная мощность аэротенков первой ступени Б—8, а второй — 0,45—0,5 кг ВПК/ (м3 сут).
Применение флотационных илоотделителей при реконструкции станций аэрации позволяет значительно увеличить их пропускную способность. Так, по рекомендации ВНИИ ВОДГЕО, на очистных сооружениях Саратовского ПО «Нитрон» один из действующих аэротенков был переоборудован в двухступенчатый аэротенк с флотационным илоотделением на первой ступени. Отдельно стоящий флотационный ило-отделитель конструкции ВНИИ ВОДГЕО диаметром 13 м оборудован струенаправляющими устройствами. Двухступенчатая схема работы аэротенка с флотационным илоотделителей позволила увеличить его пропускную способность с 3000 до 10000 м3/сут.
Фильтротенки могут успешно применяться для очистки высококонцентрированных сточных вод, образующих труднооседаемые илы. В настоящее время в МИСИ им. В. В. Куйбышева созданы три модификации фильтротенков: рототенк (совместно с ПКТБ «Буммаш»); вибротенк (совместно с «Севгипробиосинтез») и турботенк (совместно с ВНПО «Гидролизпром»).
Отличительной особенностью рототенка является цилиндрическая фильтрующая поверхность с верхней и нижней герметичными перегородками, в которую подается воздух. Вращающаяся скребковая система позволяет эффективно удалять задержанный на цилиндрической поверхности активный ил. В вибротенке благодаря вибрационному устройству фильтрующей перегородки осуществляется равномерное фильтрование иловой смеси через фильтрующую сетку без образования толстых и плотных слоев осадка» вследствие чего увеличивается время фильтроцикла. Турботенк — устройство из трех коакгиально расположенных обечаек, две из которых образуют фильтровальный элемент, а третья соединена с вращающимся турбоаэратором. При работе устройства фильтруемая иловая смесь проходит через фильтровальный элемент, с наружной поверхности которого задержанный активный ил удаляется гидродинамически при работе турбоаэратора.
Другим путем увеличения дозы активного ила является создание аэротенков с фильтрационным разделением иловой смеси, В рабочей зоне такого сооружения поддерживается доза активного ила до 25 г/л. Однако перед подачей очищенной сточной жидкости во вторичный отстойник она пропускается через специальные фильтровальные перегородки сетчатого или пористого типа. При этом во вторичные отстойники поступает не более 3—4 г/л взвешенных веществ.
В МИСИ им. В. В. Куйбышева разработаны конструкции вчротенков с сетчатыми илоотделителями радиального, колонного и прямоугольного типов, получившие название фильтротенков. Основной отличительной особенностью отечественных фильтротенков является комбинирование принципов илоотделения, аэрации иловой смеси и перемешивания в зоне аэрации в течение попеременно сменяющихся режимов фильтрования иловой смеси (до 60—120 с) и обратной продувки фильтров с целью их регенерации (5—7 с).
Увеличение дозы активного ила в зоне аэрации является одним из наиболее важных направлений интенсификации биохимической очистки сточных вод в аэротенках. При повышении дозы с 1—2 до 25—30 г/л пропорционально возрастает окислительная мощность аэротенка с 0,5—1 до 12—14,5 кг БПК/(м3-сут). Однако для системы аэротенк — вторичный отстойник существует предельная концентрация активного ила, превышение которой ведет к дестабилизации работы системы и ухудшению качества очистки. «Узким местом» в этой системе является вторичный отстойник, для которого оптимальная доза ила составляет 1,5—2 г/л.
Увеличить дозу активного ила в аэротенке можно разными путями. Наиболее простой из них — введение отдельной регенерации активного ила. Это достигается возвратом на стадию регенерации уплотненного во вторичном отстойнике активного
Его доза в регенераторе может достигать 7—8, а в рабочей зоне аэротенка 1,5—2,5 г/л.
Дальнейшее увеличение дозы активного ила вынуждает применять двухступенчатое гравиационное илоотделение, модифицировать вторичные отстойник тонкослойными модулями или применять такие более мощные сооружения, как флотаторы, осветлители со взвешенным слоем, фильтры.