Аэрация пневматическая сточных вод
Насыщение последних кислородом воздуха, забираемого из атмосферы и под давлением подаваемого в аэрац. бассейн по магистральным и распределит, трубопроводам и каналам. В зависимости от размера воздушных пузырьков на выходе из аэратора А.п.св. может быть мелко- или кругшопузырчатой. В мелкопузырчатой системе аэрации диаметр пузырьков не превышает 2,5 мм, что позволяет получить большую площадь межфазовой поверхности и обеспечить подъем пузырьков через слой жидкости со скоростью, достаточной для интенсивного переноса кислорода из пузырька в жидкость (пузырьки меньшего размера зависают в жидкости, увеличивая ее газонасыщенность) . Для получения пузырьков такого размера применяют фильтросные пористые керамич. или пластмассовые пластины (диффузоры). В нашей стране наибольшее распространение получили фильтросные пластины размером 300x300x35 мм и фильтросные трубы различных длин и диаметров, изготовленные из огнеупорного шамота с жидким стеклом путем формовки под давлением, сушки и последующего обжига. Такие пластины имеют размер пор 100—300 мкм, обладают хорошей проницаемостью, позволяющей пропускать через одну пластину 80— 120 л воздуха в 1 мин. Пластины укладывают поверх воздушных каналов, специально устраиваемых в днище аэротенка с тщательной заделкой щелей цементным раствором; трубы — по дну аэротенка без каналов, что значительно упрощает технологию монтажа. Фильтросные пластины и трубы располагают в один или неск. рядов вдоль одной или обеих стен коридора аэротенка. В зарубежной практике широко применяют керамич. диффузоры в виде куполов или дисков, ввинчиваемых вертик. в воздухопровод, пролож. по дну, либо в спец. углубления в днище аэротенка. Используют также короткие, длиной 500— 600 мм, трубки, ввинчиваемые горизонтально. Затраты энергии на растворение 1 кг кислорода в зависимости от условий реализации процесса составляют 0,325— 0,75кВтч. Недостатки систем аэрации с фильтросными пластинами и трубами (диффузорами) связаны с тем, что осмотр и замена их требуют опорожнения бассейна. От этих недостатков свободны системы, позволяющие поднимать фильтросы из воды благодаря шарнирному присоединению стояков труб к магистральному воздуховоду. В этом Случае аэратор представляет собой трубопровод длиной около 5 м с присоединенными к нему горизонт, трубками (диффузорами) длиной 500 мм, диаметром 70—100 мм (6—20 трубок на 1 м длины трубопровода). С обеих сторон трубопровод подвешен на воздухоподводящих стояках труб, шарнирно подсоединяемых к магистральному воздуховоду. Трубки изготовляют из пористого пластика для снижения массы системы и использования легких переносных лебедок для подъема аэратора при ремонте или замене диффузоров. В крупно пузырчатой системе аэрации воздух проходит через отверстия или щели размером от 1 —2 мм до неск. см. При таких размерах отверстия не засоряются и не подвергаются биообрастаиию, вследствие чего исключается применение воздухоочистит. фильтров. Кроме того, сопротивление прохождению воздуха у них значит, ниже, чем у диффузоров, что позволяет при тех же расходах энергии подавать большее кол-во воздуха. Крупные пузыри воздуха неустойчивы в жидкости, а вызываемая их выходом из отверстий интенсивная турбулизация жидкости в бассейне приводит к их вторничному дроблению до размера 5—6 мм. Интенсивность массопереноса кислорода в воду из таких пузырей значит, ниже, чем из мелких, поэтому требуются более высокие (в 2—2,5 раза) расходы воздуха, большие мощности воздуходувного оборудования и большая протяженность воздухоподводящих коммуникаций. Простота изготовления, монтажа и эксплуатации аэраторов в ряде случаев (особенно на малых, а иногда и средних очистных сооружениях) может оказать решающее влияние на выбор системы аэрации! Наиболее простым вариантом аэратора являются трубы диаметром 30— 50 мм с открытыми концами, опущенные вертик. в жидкость на глубину 0,3—0,5 м от дна при расположении воздухоподводя-щего трубопровода выше уровня жидкости (как правило, на продольных стенах или перегородках аэрац. бассейна). Могут использоваться и перфориров. воздухопод-водящие трубы, укладываемые по дну бассейна или на нек-ром (0,3—0,5 м) возвышении над ним. Диаметр перфорации колеблется в широких пределах (от 1—2 до неск. мм) в зависимости от качества сточных вод. Эффективным способом диспергирования крупных пузырей воздуха является выпуск его через спец. насадки — диспергаторы в виде крестовин из четырех коротких трубок с внутренними отверстиями 0,3—1,8 см. Иногда такие крестовины снабжаются диском или куполом для де-флексии выходящих из них воздушных струй и усиления турбулизации в воде в зоне выхода воздуха из аэратора. Насадки, рассчитанные на пропуск 12—18 м3/ч воздуха, ввинчивают через полый патрубок в воздухоподающий трубопровод через 0,3—0,6 м. Применяют и насадки с регулируемым расходом воздуха через них. Помимо трубчатых насадок используют и щелевые в виде гребней, пропускающих 4,8—18м7ч воздуха. Гребни могут насаживаться как непосредственно на воздухораспределитель, так и на перпендикулярные к нему отводные трубы, что позволяет образовывать пространственную рамную конструкцию в виде решетки, к-рая может быть поднята на поверхность для осмотра и ремонта аэратора. Особое место занимает так называемый низконапорный аэратор, получивший наз. "система ИНКА". Этот аэратор в виде решетки из перфориров. труб погружается в жидкость на глу-' бину 0,8—1 м от поверхности на стояках, шарнирно прикрепленных к воздухоподводящему трубопроводу на поверхности. Благодаря неглубокому расположению аэратора требуется и небольшое давление воздуха, к-рое может быть обеспечено воздуходувками вентиляторного типа. Кпд этих воздуходувок на 15—20% выше кпд воздуходувок компрессорного типа, что в значит, степени компенсирует невысокий процент использования кислорода и необходимость подачи значит, больших объемов воздуха для обеспечения нормальных гидродинамич. и кислородных условий в аэрац. бассейне. Воздуходувки этого типа могут быть установлены в легких укрытиях вблизи аэротенков, а воздух может подаваться по железобетон, каналам, устраиваемым на продольных стенах или перегородках аэрац. бассейна. Затраты электроэнергии на подачу кислорода через низконапорные аэраторы примерно такие же, как через диффузоры.
Теги: аэротенк, вода, воздух, газ, система