Аэрация механическая сточных вод
Насыщение последних кислородом воздуха, вовлекаемого жидкостью при вращении в ней механич. аэратора. Нек-рое кол-во воздуха переходит в сточную воду через свободную поверхность аэрац. бассейна, постоянно возмущаемую при работе аэратора. Поэтому для А.м.с.в. не требуется установка воздуходувного и воздухоочистит. оборудования, воздухоподводящих и воздухораспреде-лит. коммуникаций. Механич. аэраторы классифицируют по след. основным признакам: по глубине расположения — глубинные (кавитац. или импеллерные) и поверхностные; по расположению оси вращения ротора — с горизонт, и вертик. осью вращения; по характеру перемещения — самодвижущиеся и с принудит, перемещением.
Импеллерные аэраторы характеризуются глубоким расположением ротора под слоем жидкости. Атмосферный воздух вовлекается в зону действия ротора через вертик. трубу или через пустотелый вал привода ротора. Струи жидкости, срываясь с лопастей ротора, вовлекают воздух из межлопастного пространства в окружающую аэратор жидкость. Произ-сть импеллерных аэраторов мала, а затраты электроэнергии на подачу воздуха сравнительно с др. аэраторами высоки, поэтому их практически не применяют. Поверхностныемеханич. аэраторы получили широкое распространение на малых и средних очистных сооружениях. Опыт эксплуатации механич. аэраторов с горизонт, осью вращения выявил их существенные недостатки: они неравномерно нагружены относительно оси вращения, т.к. нижняя часть цилиндра вращается в воде, а верхняя — в воздухе; под действием собств. массы аэратора создается эксцентриситет нагрузки на подшипники, в связи с чем они ненадежны и недолговечны в работе. Поэтому эти аэраторы практически перестали применять. Аэраторы с вертик. осью вращения лишены перечисленных недостатков и находят широкое применение в отечественной и зарубежной практике очистки сточных вод.
Существуют аэраторы диаметром до 4,5 м, способные подать до 5 т/сут кислорода, из к-рых наибольшую известность получили "Симплекс", "Симкар", BSK-турбина и дисковый. Аэратор "Симплекс"имеет ротор в форме опрокинутого у сеч. конуса, вращающегося в верхней соответствующей его форме конич. части трубы, установленной вертикально для забора жидкости из донных слоев. Ротор образован изогнутыми лопас1 ями, к-рые крепятся к кольцевой обечайке, передающей вращение от приводного вала к ротору. При вращении ротора жидкость выбрасывается из трубы в виде струй, число к-рых равно числу лопастей. Периферийная частота вращений ротора составляет 4—5 м/с в зависимости от его диаметра (0,3—-Зм). Аэратор "С и м к а р" представляет собой опрокинутый невысокий конус с лопастями, прикрепляемыми с наружной стороны or вершины конуса к его основанию. Конус (диаметром 0,6—3,55 м с электродвигателем мощностью 0,5—1 кВт) погружается в жидкость на 8—10 см от основания и вращается примерно с такой же скоростью, что и аэратор "Симплекс". Аэратор BSK-турбина (онже"Диффума") — лопастное колесос центр, патрубком с нижней стороны для входа в него жидкости. Колесо имеет открытую боковую поверхность, через к-рую изогнутые лопасти выбрасывают жидкость в виде отдельных струй. Атмос-ферный воздух внутрь турбины поступает через пустотелый пал, вращаемый мотор-редуктором. Турбина также погружается на 10—12 см под уровень жидкости, к-рая при ее вращении аэрирует жидкость. Диско-вы й а о р а т о р состоит из диска с прикрепленными к нему с нижней стороны радиаль-но направленными лопастями, мотор-редуктора и вала, на к-ром крепится диск. Для обеспечения поступления воздуха в межло-пастиое пространство в диске предусматривают круглые отверстия диаметром 2—3 см либо прорези такой же ширины вдоль лопастей со стороны, противоположной направлению вращения аэратора.
В аэрац. бассейне механич. аэраторы могут монтироваться стационарно и на перемещающейся платформе. Стационарная установка, в свою очередь, может монтироваться либо на жесткой платформе, не позволяющей сохранять постоянство глубины погружения аэратора при изменении уровня жидкости в бассейне, либо на понтонной платформе, фиксирующей положение аэратора только в плане и позволяющей ему изменять положение по вертикали. Перемещающаяся платформа может передвигаться по акватории бассейна в заданном режиме, что особенно важно при оборудовании механич. аэраторами биологич. прудов. В них требуется невысокая интенсивность подачи кислорода и перемешивания, вследствие чего при стационарной установке аэраторов нет возможности полностью использовать их перекачивающую и окислит, способность. Платформа может перемещаться под воздействием реактивной тяги за счет выбрасываемой струи (эжекторные аэраторы) или вращения ротора (поверхностные аэраторы с вертик. осью вращения), а также с помощью тросолебедочного привода.
Стоимость насыщения сточной воды кислородом воздуха механич. аэраторами в 1,5—2 раза ниже, чем пневматич. Однако механич. аэраторы имеют сравнительно огранич. произ-сть по кислороду, поэтому при значит, мощностях очистных сооружений может потребоваться большое их число. В этом случае усложняются компоновка сооружений, обслуживание и контроль за работой аэраторов. В зимнее время требуются меры по защите платформы от намерзания льда. К недостаткам механич. аэраторов следует отнести необходимость высокой точности их исполнения и установки.