ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Аэрируемые биологические пруды из "Методы доочистки сточных вод Издание 2" Величина К = Ъ- 7)К, т. е. в 5—7 раз больше константы скорости потребления кислорода, определенной в лабораторных условиях и скорректированной по формуле (13) на фактическую температуру. [c.69] Если пруд состоит из ряда последовательно работающих секций неравного объема, то расчет следует производить последовательно от секции к секции, принимая, что БПК воды, выходящей из предыдущей секции, будет соответствовать ВПК воды, поступающей в последующую секцию. Как указывалось выше, величина а следовательно и а, при переходе воды с одной секции на другую постоянно убывает. [c.69] Нью-Джерси для доочистки сточных вод станции, работающей по методу контактной стабилизации, построен аэрируемый пруд. Его проектная пропускная способность составляет 15,4 тыс. м /сут при расчетной продолжительности пребывания в нем сточных вод 24 сут. Пруд имеет площадь 1,24 га и глубину 3 м. В связи с перегрузкой в отдельные периоды основной очистной станции в сточных водах, поступающих в пруд, содержание взвешенных веществ и БПК повышаются до 80 мг/л. Поэтому выходящая вода после доочистки в пруду имеет БПК и содержание взвешенных веществ менее 12—15 мг/л. [c.70] Представляет интерес принятая на этой станции система аэрации air aqua . Эта система аэрации получила большое распространение в США и Канаде не только для биологических прудов, предназначенных для доочистки, но и для прудов, являющихся основным биологическим очистным сооружением. [c.71] Система аэрации air aqua (рис. 16) представляет собой серию полиэтиленовых труб, снабженных специальными клапанами, по которым распределяется воздух, подаваемый компрессором. Полиэтиленовые трубы укладываются на дно пруда. Во избежание всплывания эти трубы снабжены в нижней части грузом — свинцовым кабелем. Клапаны для аэрации жидкости обычно располагаются из расчета 800 шт. на 30 пог. м полиэтиленовой трубы. По дну пруда в г. Нью-Джерси уложено 5,26 км полиэтиленовых труб со 128 тыс. клапанов. Расход подаваемого воздуха при давлении 0,06 МПа/см составляет 8,6 м /мин, что обеспечивает скорость подъема воздушных пузырьков, выходящих из клапанов, порядка 0,3 м/с. Указанные полиэтиленовые трубы уложены таким образом, что выходящий из них поток воздуха как бы разделяет образующимися завесами весь объем пруда на 98 ячеек. В пределах каждой ячейки создаются условия ламинарного движения, что обеспечивает достаточно полное осаждение на дно взвешенных веществ. Образующийся на дне осадок подвергается распаду в результате происходящих процессов аэробной стабилизации. Система аэрации air aqua обеспечивает не только эффективное снабжение воды кислородом воздуха, но и создает благоприятные условия для перемешивания воды. [c.71] Указанная система аэрации хорошо себя зарекомендовала при работе биологических прудов для очистки сточных вод в суровых климатических условиях — в северных районах Канады, в Центральных районах Аляски. Наблюдения показывают, что даже в зимнее время содержание растворенного кислорода в воде не было ниже 4 мг/л. При образовании на поверхности пруда сплошного ледяного покрова наблюдается сжатие воздуха и, следовательно, некоторое повышение давления, что, в свою очередь, способствует поддержанию в теплом состоянии воздушной линии даже при снижении внешней температуры до —45° С. [c.71] Учитывая нерегулируемые колебания уровня воды в прудах, наибольшее распространение получают механические аэраторы, смонтированные на понтонах, т. е. плавающие аэраторы. [c.72] В СССР плавающие аэраторы разработаны Леннии-химмашем, Институтом химии древесины АН Латвийской ССР, ВНИИ ВОДГЕО, МИСИ им. В. В. Куйбышева совместно с ЦНИИЭП инженерного оборудования. [c.72] На рис. 17 представлена схема плавающего турбин-но-всасывающего аэратора системы Ленниихиммаша, состоящего из двух мешалок, расположенных на валу. Верхняя мешалка в комплексе с неподвижным статором представляет собой собственно аэратор, который подает атмосферный воздух в жидкость. Нижняя мешалка является перемешивающим устройством, обеспечивающим интенсивную турбулизацию жидкости. Указанные мешалки и привод с вертикальным валом установлены на понтоне. Для предохранения вращающихся элементов от поломок служат четыре поддерживающие стойки. Ориентировочная производительность турбоаэратора по кислороду составляет порядка 25—30 кг/ч. [c.72] Институтом химии древесины АН Латвийской ССР разработан механической однотурбинный кавитационный аэратор, отличающийся простотой конструкции. Такие аэраторы могут быть также установлены на понтоне (рис. 18). Зона действия ограничена площадью до 450 м при глубине 2—2,5 м. При глубине погружения около 1 м производительность аэратора по кислороду составляет 4,5—6 кг/ч. [c.72] Самодвижущийся механический аэратор ВНИИ ВОДГЕО (рис. 19) состоит из собственно аэратора 1 с приводом вращения 2, установленных на площадке 3. На плаву аэратор удерживается с помощью понтонов 4. Радиальным рычагом 5 аэратор шарнирно соединен с вертикальной осью на опоре 6. При вращении ротора возникает момент реактивных сил, который обусловливает вращение аэратора вокруг неподвижной опоры. Соединение плавающего аэратора с неподвижной опорой с помощью шарнирной тяги позволяет эксплуатировать его при колебаниях уровня воды в пруду и воспринимать ветроволновые нагрузки. [c.72] В настоящее время в МИСИ им. В. В. Куйбышева совместно с ЦНИИЭП инженерного оборудования отрабатывается конструкция самодвижущегося эжекционного плавающего аэратора. Помимо стремления сократить энергетические затраты предполагается, что путем изменения объема перекачиваемой воды можно будет изменять эффект аэрации и обеспечить равномерное перемешивание глубинных слоев воды. [c.73] Фитопланктон, обильно развивающийся в мелких проточных прудах, может аккумулировать свыше 90% фосфора и азота, содержащихся в сточных водах. На образование 1000 мг/л водорослей требуется примерно 100 мг/л азота и 10—14 мг/л фосфора. Водоросли при усвоении 1 мг фосфора потребляют одновременно I—16 мг азота и 33—106 мг углерода. Недостаток углерода водоросли компенсируют за счет фотосинтеза. Водоросли способствуют снижению содержания соединений фосфора и азота не только непосредственно аккумуляцией, но и косвенно благодаря повышению значений pH, образованию фосфатов кальция, магния и выделению аммиака. Помимо азота и фосфора в процессе жизнедеятельности водорослей снижается содержание углекислоты и некоторых количеств микроэлементов (свинца, меди, цинка). [c.73] По мнению американских исследователей, для начального концентрирования суспензии водорослей наиболее перспективным представляется сепарирование и коагуляция. При исходной концентрации суспензии 200 мг/л на непрерывно действующих дисковых сепараторах фирмы Дорр-Оливер при производительности 380 и 1500 л/мин удавалось получить биомассу влажностью соответственно 84 и 64%. Максимальный расход электроэнергии составляет 3—4 тыс. кВт на 1 т водорослей. [c.74] Для коагуляции могут быть применены минеральные коагулянты — сульфат алюминия, известь, органические катионные флокулянты и их сочетание. Согласно данным американских исследований, доза указанных выше минеральных коагулянтов в зависимости от исходной концентрации суспензии водорослей находится в пределах от 100 до 300 мг/л, а доза катионных флокулянтов колеблется от 2 до 10 мг/л. В последнем случае немаловажное значение приобретает эффективность действия флокулянта. Продолжительность осветления составляет 15—20 мин, влажность всплывающего концентрата водорослей составляет примерно 98,3—98,8%. Согласно исследованиям, выполненным в НИИ КВОВ АКХ им. К. Д. Памфилова, применение принципов флотации позволяет достаточно эффективно сконцентрировать водоросли. Влажность биомассы, сконцентрированной в условиях напорной флотации, составляет 97,3—98%, а с введением коагулянтов — 95—96%. В качестве коагулянтов испытывались сульфат алюминия и высокомолекулярные флокулянты катионного типа. Для обезвоживания сконцентрированной биомассы возможно применять центрифугирование. [c.74] Высшая водная растительность препятствует нагонному перемещению воды под воздействием сильных ветров и способствует перераспределению потока жидкости, тем самым увеличивая полезный объем пруда. Поэтому наблюдается стремление развивать различные виды этой растительности и в первую очередь в головной части пруда. Встречаются также пруды с размещением макрофитов в районе выпуска воды из пруда. Чаще всего макрофиты представлены в виде озерного камыша, тростника, узко- и широколистного рогоза, элодеи. [c.75] Следует иметь в виду, что в этом случае должны быть предусмотрены мероприятия по предотвращению вторичного загрязнения воды биогенными элементами, выделяющимися при отмирании растительности. Поэтому, как правило, излишняя масса растительности должна быть удалена из пруда до ее разложения. Возможно также разведение в пруду растительноядной рыбы. [c.75] Интересное решение доочистки сточных вод с помощью водорослей предложил Хеминс. Вместо биологических прудов он использует резервуары с частично погруженными в них вращающимися дисками, на которых растут водоросли. Эти водоросли могут удаляться механизмами. Использование таких сооружений сокращает потребность в площади, делает возможным устройство искусственного освещения, стимулирующего развитие водорослей, а также создает возможность снижения влияния колебаний температуры. [c.75] Вернуться к основной статье