Альтернативой шахтному аэротенку может являться башенный. Первый башенный аэротенк в виде колонного реактора был построен фирмой «Байер», ФРГ, в 1979 г. Аэрирование и перемешивание жидкости в аэротенках башенного типа осуществляются с помощью эжекторов, установленных вблизи дна сооружения так, что выходящая струя направлена в дно. Вода подается насосом в реакционный объем по оси эжектора, а воздух — через патрубок в стенке.
Исследованиями установлено, что эффективность использования энергии на внесение кислорода в иловую смесь увеличивается с 2,1 до 3 кг 02/(кВт-ч) при глубинах сооружения соответственно 5 и 10 м. Глубине Ь2—20 м соответствует значение 3,1—3,2 кг 02/(кВт-ч).
При использовании эжекторных аэраторов указанного типа количество’ отходящего кислорода в отработавшем газе (воздухе) уменьшается с 16 до 4% при глубине сооружения соответственно 5 и 30 м. К настоящему времени фирмой «Байер» построено и эксплуатируется свыше 10 сооружений с башенными аэротенками пропускной способностью 2—100 тыс. м3/сут. Число башенных аэротенков на сооружениях равно 7. Объем одного башенного аэротенка составляет 1500—14 000 м3, рабочая глубина реактора 15—26 м. В схемах применяются совмещенные с аэротенками или отдельно стоящие отстойники или флотационные илоотделители.
В нашей стране исследованием башенных аэротенков занимаются в НИИ KB и OB AKX им. К. Д. Памфилова.
Глубокие аэротенки обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными: объем таких аэротенков в 2—2,5 раза меньше, капитальные затраты на их строительство на 20% . меньше. Они занимают значительно меньшую площадь. Благодаря высокому гидростатическому давлению растворимость кислорода в шахтных аэротенках в 2 раза выше, что позволяет снизить мощность компрессоров и уменьшить количество подаваемого в реактор воздуха. Например, на 1 кВт-ч затраченной электроэнергии при глубине аэротенка 100—300 м обеспечивается ввод в сточную жидкость в 1 ч 3 кг кислорода на 1 м3 аэротенка. Количество избыточного активного ила в шахтных аэротенках снижается на 50%, вследствие чего облегчается его переработка. Высокая турбулентность при аэрации в (аэротенках большой глубины исключает возможность протекания анаэробных процессов и выделение запахов. Степень использования кислорода в шахтных .аэротенках составляет до 90%. Аэротенки шахтного типа разрабатываются и эксплуатируются в Великобритании, Канаде, Японии, ФРГ, Италии и других развитых странах.
Размер камер, общее число которых колеблется от четырех до 10, может быть одинаковым. Наиболее предпочтителен объем камеры, пропорциональный остаточному содержанию загрязнений, определяемых ВПК, по мере очистки сточной жидкости. В настоящее время наиболее удачной является конструкция аэротенка, разработанного Союзводоканалпроектом по рекомендации ВНПОБумпрома для очистных сооружений Камского ЦБК, пропускной способностью 400 тыс. м3/сут. Принципиальное отличие такого аэротенка заключается в том, что сточная жидкость движется от секции к секции не путем перелива через разделительные перегородки, а только через специальные камеры, установленные в узловых точках ячейки. Этот прием позволяет использовать одновременно два технологических режима очистки: смешение и вытеснение. Такая схема обусловливает высокие стабильность и качество очистки сточных вод. Кроме того, в каждой зоне благодаря процессам автоселекции развивается адаптированный биоценоз активного ила, что также способствует стабилизации процесса очистки.
В последние годы получают развитие глубокие аэротенки с вертикальным движением воды, названные шахтными. Конструктивно шахтные аэротенки выполняются диаметром от 25 см до нескольких метров и глубиной до 360 м. Общий рабочий объем шахтного аэротенка разделен на две секции — восходящего и нисходящего потоков. Обычно это реакторы типа «труба в трубе» или перегородчатые. В секциях шахтного аэротенка воздух, подаваемый компрессором, создает эрлифтную циркуляцию сточных вод. Однако известны конструкции шахтных аэротенков, где циркуляция иловой смеси создается насосом. Для устройства шахтных аэротенков могут использоваться горные выработки, кроме того, они могут строиться способом опускного колодца.
Эффективность работы действующих коридорных аэротенков можно повысить путем разделения объема коридора на секции (камеры, ячейки). В аэротенке такой конструкции происходит полное перемешивание жидкости в каждой камере, однако отсутствует ее перемешивание между камерами. При последовательном движении жидкости от камеры к камере через отверстия в придонной части перегородок создается гидравлический режим, аналогичный гидравлическому режиму в идеальном вытеснителе.
Совершенствование гидродинамического режима аэротенков также позволяет интенсифицировать их работу. Существуют два основных типа аэротенков: смесители и вытеснители. Аэротенки-вытеснители обеспечивают высокое качество и стабильность очистки, однако доза, ила в них невелика и нагрузка на него распределяется, неравномерно. Аэротенки-смеси-тели отличаются равномерностью нагрузки на активный ил по органическим загрязнениям, что обеспечивает высокую скорость изъятия загрязнений. Однако в них возможен проскок неочищенной сточной жидкости. В МИСИ им. В. В. Куйбышева была разработана конструкция аэротенка с неравномерно рассредоточенной подачей жидкости (АНР), сочетающего преимущества аэротенка-смесителя и аэротенка-вытеснителя. Подача сточной жидкости в аэротенк типа АНР осуществляется по длине сооружения через затворы-водосливы, обеспечивающие регулирование расхода пропорционально концентрации активного ила в зоне аэрации. Возвратный активный ил подается в начале сооружения и находится в одной определенной фазе развития. Нагрузка по органическим загрязнениям на него постоянна, что увеличивает стабильность работы сооружения. Возможность проскока неочищенной сточной жидкости в АНР сведена к минимуму. Общая масса активного ила в АНР выше, чем в аэротенках-вытеснителях, вследствие чего окислительная мощность сооружения повышается на 25—30%. В аэротенках типа АНР возможно плавное изменение объема зоны регенерации активного ила с шагом 5—10%; при этом обеспечивается гибкая эксплуатация аэротенков по сезонам.
Интенсификация работы аэротенков | Гл. инженер 31 Август 2009 | 
Отзывов (0)