Зависимость эффекта очистки сточных вод на биофильтрах с плоскостной загрузкой от удельной нагрузки по загрязнениям (по БПКэ) на единицу поверхности загрузочного материала, построенная по данным очистки хозяйственно-бытовых и различных производственных сточных вод. При этом исследовались сточные воды химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, целлюлозно-бумажной, легкой, пищевой, микробиологической, сельскохозяйственной, фармацевтической  и  других     отраслей промышленности.

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.

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.

Во ВНИИ антибиотиков исследовали нитрозоэтилмочевину (НЭМ), нитрозометилбиурет (НМБ), а также использовали в качестве мутагенного фактора ультрафиолетовое облучение. В результате этих экспериментов установлены оптимальные условия окисления формальдегидов в сточных водах фармацевтической промышленности.

По данным ВНИИ по охране вод (г. Харьков), активный ил, обработанный НММ или гидроксиламином  (ГА), увеличивает эффект очистки концентрированных  сточных вод  химико-фармацевтической промышленности на  10—30%.

По методике ИХФ АН проведены лабораторные исследования интенсификации биологической очистки сточных вод Олайнского и Ангарского Заводов химических реактивов. Оптимальная концентрация мутагенов ГА и НММ для этого-вида сточных вод составляла соответственно 0,07 и 0,08%. Применение мутагена ДМС для очистки сточных вод данного вида неэффективно. Обработка части возвратного активного ила мутагенами ГА и НММ, позволила поднять эффект очистки концентрированных (ХПК 1500—9000 мг/л) сточных вод до 80—95 по сравнению с 55—72% в контрольной модели.

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.

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.

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).