Перспективным направлением является применение пневмомеханической аэрации, использующей одновременно механическую энергию вращающегося ротора и подачу сжатого воздуха. Степень использования кислорода в таких системах достигает 20—25%, что в 2—2,5 раза выше, чем при пневматической аэрации. Наиболее известными конструкциями пневмомеханических аэраторов являются разработки фирм США — «Инфилко», «Дорр-Оливер» и «Пермутит». В России исследование и разработку пневмомеханических аэраторов осуществляют ЛИСИ и ЛенНИИхиммаш.
Система струйной аэрации в практике очистки сточных вод в нашей стране применяется крайне редко. Наибольшее развитие эта система получила в ГДР. По данным Г. С. Попковича и Б. Н. Репина (1986 г.), эффективность струйной аэрации большинства известных конструкций • невелика и составляет 1 кг 02/(кВт-ч), в то время как для пневматических и механических аэраторов этот показатель находится соответственно в диапазонах 1,4—3,3 и 2,5—3 кг Ог/(кВт-ч). Вместе с тем исследования шахтного аэратора струйного типа, проведенные в полупроизводственных условиях во ВНИИ ВОДГЕО, показали, что энергозатраты на струйную аэрацию с учетом перемешивания на 20% меньше, чем на механическую. По мнению исследователей ВНИИ ВОДГЕО, струйная аэрация может найти широкое применение в прёаэраторах, аэротенках, стабилизаторах! активного ила, а также в сооружениях, работающих на чистом кислороде.
Во ВНИИ ВОДГЕО разработан эрлифтный аэратор, позволяющий” повысить, эффективность аэрации на 10—15%. Это достигается созданием противотока воды и воздуха, диспергированием пузырьков газа в обтекаемых лопастях конструкции, а также аэрированием воды при гидравлическом прыжке. Этот аэратор не имеет движущихся частей, что обусловливает его более высокую надежность по сравнению с механическими.
Таким образом, из изложенного выше видно, что работу аэ-ротенков можно интенсифицировать в результате повышения концентрации активной биомассы в зоне аэрации, а также совершенствования конструкции всего сооружения в целом и отдельных его элементов. Повысить окислительную мощность аэро-тенков можно, применяя различные реагенты или управляя качественным составом биоценоза активного ила.
Совершенствование механических аэраторов в основном направлено на разработку надежных редукторов, жестких и прочных валов и рабочих колес, мало подверженных загрязнению. Значительных успехов в разработке и модификации механических аэраторов достигла французская фирма «Дегремон». Этой фирмой разработана большая группа (свыше 20 модификаций) механических аэраторов типа «Актиротор» с большим диапазоном мощности мотор-редуктора (2,2—110 кВт). Конструкция механического аэратора типа «Актиротор» представляет собой открытое рабочее колесо, что полностью исключает его засорение крупнофракционными взвешенными частицами. Вал аэраторов выполняется пустотелым, благодаря чему значительно снижается масса аэратора, упрощается его монтаж и обслуживание. Лопасти аэратора «Актиротор» предусматриваются тонкими в поперечном сечении для повышения его устойчивости к засорению. Вся механическая часть аэратора выполняется анодированной, футерованной и окрашенной, иногда она целиком изготовляется из нержавеющей стали.
Большое распространение получили дисковые аэраторы фирм «Лурги» (ФРГ) и «Инфилко» (США).
В нашей стране разработкой механических аэраторов занимаются НИКТИ ГХ, ЛенНИИхиммаш, МИСИ им. В. В. Куйбышева, ЦНИЭП инженерного оборудования.
В нашей стране извлекаемые фильтросные модули для аэрации были разработаны во ВНИИ ВОДГЕО и внедрены на очистных сооружениях ПХФ «Олайнфарм» и очистных сооружениях г. Елгава.
Французской фирмой «Дегремон» разработаны фильтросные элементы в виде дисков ДР 230, изготовляемых из металлокерамики.
Перспективным является применение тканевых аэраторов трубчатой, тарельчатой, коробчатой и других форм. Во ВНИИ ВОДГЕО установлено, что при одинаковом качестве диспергированного воздуха тканевые фильтросы примерно в 6 раз дешевле керамических и их регенерация осуществляется путем обычной стирки в растворе детергентов. Во ВНИИ ВОДГЕО также исследовалась степень использования поверхности дис-пергаторов трубчатого типа. На основании этих исследований разработаны новые более эффективные конфигурации поперечного сечения диспергирующих элементов, обеспечивающие одинаковое гидростатическое сопротивление.
Представляет интерес конструкция диспергатора, выполненного в виде вертикального цилиндра, разделенного по высоте сетками. В пространстве между сетками помещаются шарики из легкого материала, при этом диаметр шариков уменьшается в направлении потока воздуха (снизу вверх), в результате чего Достигается желаемая степень диспергирования воздуха.
В пористых вращающихся диспергаторах системы Марокс и диспергаторах подобных им типов «срыв» мелкого пузырька воздуха с фильтросной пластины диспергатора осуществляется направленными к нему под углом струями сточной жидкости или иловой смеси.
В среднепузырчатых аэрационных системах перспективным является создание клапанных аэраторов. Фирмой «Дегремон» разработан съемный аэратор, снабженный вибрирующим с ча стотой до 100 мин — диффузором «Вибреир», обеспечивающий расход воздуха 2,5—7 м3/ч. Подпружиненная крышка диффузора изготовлена из бронзы. Зазор, образующийся между вибрирующей крышкой и корпусом диффузора вследствие давления воздуха, значительно меньше 1 мм, что и обеспечивает хорошую диспергацию. Во Франции и США применяются диспергаторы седельчатого и тарельчатого типов, принцип работы которых аналогичен работе клапанного диспергатора. Эффективность среднепузырчатых аэраторов может быть повышена также при оборудовании их струенаправляющими устройствами.
Совершенствование систем аэрации сточных вод позволяет в значительной мере интенсифицировать процессы биологической «чистки, снизить эксплуатационные расходы и затраты электроэнергии.
Большинство станций аэрации оснащено пневматическими аэраторами, из которых наиболее эффективны мелкопузырчатые. Мелкопузырчатая аэрация обеспечивает эффективность насыщения жидкости кислородом в пределах 2—3,3 кг/кВт-ч электроэнергии, средне – и крупнопузырчатая — 1,4—1,8 кг/кВт-ч, Совершенствование мелкопузырчатой аэрации идет по пути создания устойчивых к засорению, а также легко извлекаемых и заменяемых или регенерируемых фильтросов.
Финской фирмой «Нокиа» разработаны мелкопузырчатые аэраторы трубчатого тица-^ХКП 600 и дискообразного ХКЛ 210. Эти аэраторы изготовлены из пористого полиэтилена фирмы «Но-киа», марки «Нопол 100». Размер пузырьков воздуха, диспергированного в таких аэраторах, составляет 1—4 мм. Аэраторы фирмы «Нокиа» могут монтироваться на опорной трубе из поливи-нилхлорида — в системе ХИР 63 в стационарном варианте или использоваться в системе ХИР 90, имеющей поворотные шарниры для извлечения аэратора из аэротенка без его опорожнения. Число фильтросных элементов в системе ХИР 90 зависит от того, предусматривается подъем системы ручным или механическим способом. Такой же аэратор разработан фирмой «Шумахер» (ФРГ). В качестве фильтросов в нем применяются пористые керамические трубы.
Разработан метод очистки хромсодержащих сточных вод с помощью штамма микроорганизмов (бактерия дихроматикус Романенко). Этот штамм способен восстанавливать хроматы и дихроматы до гидроокиси хрома со скоростью 0,33 г/(г-сут) (по хрому). Оптимальный температурный режим процесса 15— 30°С. В качестве источника углеродного питания микроорганизмов может служить бытовая сточная вода. Конечные продукты биохимической реакции — вода, двуокись углерода и гидроокись трехвалентного хрома или хром.
В Киевском НИИ общей и коммунальной гигиены в течение длительного периода проводятся исследования по очистке сточных вод предприятий угледобывающей и углеперерабатывающей промышленности с помощью микробного метода (метода чистых .культур). Используя культуру фенолразрушающих бактерий, можно добиться эффективности очистки сточных вод от фенолов, равной 99,5—99,9%. Микробиологическое изъятие фенолов возможно также из сточных вод другого происхождения, например от газогенераторных станций. При этом, из сточных вод удаляются метиловый спирт, пиридин, уксусная кислота, бензол, нафталин, бенз/а/пирен и другие соединения. Получен положительный результат по очистке микробным методом сточных вод, содержащих роданистые соли и цианистые соединения.
Интенсификация работы аэротенков | Гл. инженер 2 Декабрь 2009 | 
Отзывов (0)