книги из ГПНТБ / Орловский, Зиновий Александрович. Очистка сточных вод в аэротенках

ЧАСТЬ I

АЭРОТЕНКИ

ГЛАВА /

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ АЭРОТЕНКОВ

с добавлением специфических организмов, специально культи­

вируемых для этой цели. Однако ряд опытов, 'Проведенных Дибдином и другими, не дал удовлетворительных результатов.

Только в 1911 г. Блек и Фелпс [21] на опыте показали, что пу­

тем искусственной аэрации сточной жидкости можно окислить находящиеся в ней органические вещества.

В 1912 г. американец Кларк на станции Лоренс (штат Массачузетс) проводил продувку сточной жидкости в бассейне, где были вертикально поставлены шиферные пластины, на ко­

торых разрасталась биологическая пленка. При 5—6-часовом продувании наблюдалось снижение окисляемости. Количество

ные опыты очистки сточной воды в бассейне без перегородок с продувкой воздухом в присутствии солей железа, а его сотруд­ никам Ардерну и Локкету удалось получить культуру активно­ го ила, добавка которого к сточной воде позволила очищать ее в течение нескольких часов. Раньше для получения того же эф­ фекта приходилось продувать сточную воду в течение пяти не­ дель. Результаты своих исследований Ардерн и Локкет опубли­ ковали в 1914 г. Эта дата считается началом применения ме­ тода аэрации с активным илом для очистки сточной жидкости.

Позднее были проведены исследования в Салфорде и Ман­ честере (Англия) на опытных установках полупроизводственного масштаба. Полученные результаты полностью подтверди­ ли правильность метода, предложенного Ардерном и Локкетом. Но эти установки работали по принципу периодического на-

5

волнения и опорожнения, вследствие чего много времени тра­ тилось бесполезно. В дальнейшем американский инженер Франк предложил метод непрерывной работы этих сооруже­ ний при,протоке жидкости. В качестве составной части установ­

ки появйлся отстойник, где происходило отделение активно­

го ила от очищенной сточной жидкости. Этот метод был про­

ки. Особенно быстрое развитие станции аэрации получили в США [19], где к 1940 г. имелось около 300 таких станций с су­

точной мощностью в 6,5 млн. л«3. Интересно отметить, что с 1928 по 1940 гг. общее количество очистных канализационных

станций возросло в два раза, в том числе количество станций аэрации в 12 раз.

К настоящему времени станции аэрации получили широкое развитие за границей. Многие крупные города США и Запад­ ной Европы, где требуется биологическая очистка сточных вод, имеют станции аэрации: Нью-Йорк, Чикаго, Лондон, Бирмин-

гам, Манчестер, Париж, Берлин, Гаага, Копенгаген и др.

Пропускная способность заграничных станций аэрации—са­ мая различная: от несколйких сот кубометров до 3 млн. .и3

в сутки. Метод очистки сточных вод аэрацией с активным илом по-настоящему разработан советскими учеными. Крупные ис­

следовательские работы велись в Москве с 1915 г. С. Н. Стро­ гановым, Н. А. Базякиной, И. Г. Поварниным и К. Н. Король­

ковым. В дальнейшем исследования процесса аэрации прово­ дили Е. Ф. Константинова, М. М. Калабина, В. В. Безенов, Е. Ф. Кононова, А. Т. Демина, А. В. Александрова и др. В Харь­ кове работали Д» С. Черкес и М. И. Атлас.

Результаты проведенной в Москве работы в 1915—1924 гг. по опытам аэрации изложены в четырех выпусках «Трудов со­ вещания по очистке сточных вод».

В 1920—1921 гг. на очистной станции в Харькове проведены наблюдения за работой опытного аэротенка. Результаты этих исследований легли в основу проекта аэротенка эксплуатаци­ онного типа, предназначенного для окончательной проверки ра­ боты на полную очистку и для коагуляции взвешенных и колло­ идных веществ. Результаты этих исследований получили высо­

кую оценку со стороны Второго Всесоюзного водопроводного и санитарно-технического съезда в Харькове в 1927 г.

6

В 1926—1927 rf. на Люблинских нолях орошения в Москве

была построена опытная аэростанция, отчет о работе которой

был доложен В. В. Безеновым на Третьем всесоюзном водо­

проводном съезде в 1930 г. На этой станции изучалась работа аэрокоагулятора и аэрофильтра. Результаты наблюдений и ранее накопленные знания позволили запроектировать по пред­ ложению С.. Н. Строганова Кожуховскую станцию, которая бы­

ла введена в эксплуатацию в 1929 г. в Москве и явилась пер­ вым сооружением в мире, где были применены аэрокоагуля­ торы и аэрофильтры. Успешный опыт работы Кожуховской станции подтвердил правильность решений, положенных в ос­

нову проекта, и дал возможность нашим ученым продолжить

исследования в условиях эксплуатации крупных сооружений.

Разработкой метода расчета аэрационных сооружений за­ нялся К. Н. Корольков, который предложил две формулы для

расчета количества потребного воздуха и для определения пе­ риода аэрации [9, 10]. Эти формулы были основаны на опытных данных Кожуховской станции и на некоторых, весьма ограни­ ченных сведениях о заграничных станциях. Глубокая теорети­

ческая база, положенная К. Н. Корольковым в основу своих представлений о ходе процесса аэрации, дала ему возможность выразить математически основные зависимости между элемен­

тами процесса как при полной, так и при неполной очистке.

научно-исследовательская работа по очистке городских и про­ мышленных сточных вод методом аэрации.

В СССР имеется ряд станций аэрации. Ведущее место в их

ектируются и строятся станции аэрации в Челябинске, Сверд­ ловске, Ташкенте, намечается строительство в Тбилиси и Ере­

ване.

Крупнейшей в Европе станцией аэрации до последнего вре­ мени считалась Люблинская. Ее расчетная мощность 300 тыс. м? в сутки. Аэрационные сооружения этой станции бы­ ли пущены вскоре после войны; они проектировались на базе использования иностранного опыта и опыта, полученного на Кожуховской станции.

Курьяновская станция, мощность которой вначале составля­

рецкую станцию мощностью в 1,2 млн. л£3 в сутки.

7

Механическая аэрация в настоящее время применяется еще на ряде очистных станций ,в городах Англии — Лондоне, Ман­ честере, Шеффилде и др. Однако при строительстве новых

станций применяют аэротенки только с пневматической аэра­

цией. В США также имеются небольшие очистные станции с механической аэрацией, производительность которых не пре­ вышает 3—5 тыс. .и3 в сутки [19]. Станций с механической аэ­ рацией в СССР не существует.

В 1929—1936 гг. в тресте «Мосочиствод» под руководством проф. Строганова была проведена научно-исследовательская работа по изучению способов механической аэрации. Нашим

исследователям удалось получить вполне удовлетворительную

конструкцию механического аэратора [13], превосходящую по ряду показателей заграничные модели. Экономические подсче­

ты показали, что стоимость строительства и эксплуатации станций с механическими аэраторами примерно такая же, как при пневматической аэрации. Однако наличие значительного количества действующих агрегатов, находящихся под откры­ тым небом, несомненно, усложняет условия эксплуатации. На сказанной установке один аэратор очищал около 70 л<3 сточ­ ной жидкости в сутки. Если принять мощности станции аэра­

ции в 10 000 м3 в сутки, то придется установить до 150 отдель­ ных агрегатов. Поэтому очистные станции с механическими аэ­ раторами могут быть рекомендованы только для небольших поселков.

Здесь не представляется возможным осветить вопросы, свя­

зать, что в аэротенках могут очищаться промышленные стоки,

содержащие органические вещества, но в них не должно быть веществ, тормозящих биологические процессы. В случае недо­ статка в промышленных стоках азота и фосфора, к ним сле­

дует добавлять бытовые сточные воды или искусственно под­ питывать азотом и фосфором.

Далеко ме все очистные сооружения у нас в стране будут

строиться по типу станций аэрации. Во многих случаях пред­

почтение будет отдано почвенным методам очистки, а при со­ ответствующих условиях — земледельческим полям орошения. В тех случаях, когда от почвенного метода очистки приходит­ ся отказаться, возрастают роль и значение станций аэрации.

В зависимости от местных условий, могут быть приняты комбинированные методы очистки: зимой сточная жидкость может очищаться на станциях аэрации, а летом — подаваться на орошение огородных культур. В летнее время вода может подвергаться на очистной станции только механической очист­ ке. В случае, если лето будет дождливым и подача на поля сточной жидкости будет вредить сельскохозяйственным культу­

рам, можно очищать воду на станции аэрации.

8