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

Недостатком этого способа заделки фильтросов является не­ обходимость опорожнять аэротенки при поломке даже одного

фильтроса. В конце каждого отсека фильтросного канала, пи­ таемого одним стояком, следует закладывать выведенные наверх

трубы диаметром 25 мм с вентилями, расположенными в до­

ступном месте, для выпуска из поддонного пространства воды, которая попадает туда после прекращения подачи сжатого воз­ духа в аэротенки.

Фильтросные каналы выполняются из армированного бето­ на, чтобы не появлялись трещины. Заделка фильтросов в бетон­ ные каналы и ящики производится цементным раствором. При

укладке в .металлические ящики фильтросы привертываются шурупами с применением резиновых прокладок.

За границей в последние годы широко стали применяться

пористые трубы диаметром 62—75 мм, длиной 600 мм и толщи­

ной стенок 15 мм. Пропускная способность такой трубы в два раза больше, чем одной пластины [23]. Пластины ввертываются в горизонтальную стальную трубу с помощью соединительной

муфты с резьбой (рис. 11). При этом способе сборки воздушные стояки можно располагать на расстоянии 4—5 м один от друго­ го. Горизонтальная труба укладывается у дна аэротенка вбли­ зи стены, параллельно оси аэротенка, а пористые трубы ввер­ тываются в шахматном порядке с обеих сторон трубы на рас­ стоянии 0,4—0,5 м одна от другой. Так создается зона поднятия пузырьков воздуха шириной до 1,5 м.

71

скать диффузоры грибовидного типа; по конструкции крепления они похожи на купольные, но сам диффузор имеет форму шляп­

ки гриба.

Американская фирма «Пасифик фляш тэнк» в последнее время стала выпускать дисковые диффузоры (рис. 15). Способ крепления у 'них такой же, как в купольных, но поверхность

плоская и диаметр больше.

Все три типа диффузоров, описанные выше, удобны тем, что замена и установка их производятся путем завертывания одно­

го болта. Воздухонепроницаемость в месте соединения с опор­ ными пластинами достигается путем установки резиновых про­

кладок.

Подача сжатого воздуха для получения «средних» пузырей производится через дырчатые трубы или трубы с прорезями.

На дно аэротенка укладываются дырчатые трубы диаметром

отверстий 3—4 мм. Расстояние между отверстиями 10—15 см.

Стояки можно устраивать через 20—30 м.

Опыт эксплуатации дырчатых труб на Люблинской и Курь­ яновской станциях показал, что через короткий срок отверстия засоряются ржавчиной и подача воздуха уменьшается.

Конструкция труб с прорезями, применяющихся в США, по­

казана на рис. 16.

Подача воздуха для получения крупных пузырей произво­ дится через открытые снизу трубы, закрепленные на горизон­ тальной магистрали, уложенной над аэротенком по его оси.

Трубы, имеющие диаметр 75—100 мм, расположены одна от другой на расстоянии 1 м и выше дна на 50—60 см. Эта конст­ рукция .диффузоров исключает всякую опасность засорения, а сопротивление при выходе из них воздуха практически отсутст­

вует.

До проведения широкой серии опытов невозможно говорить об экономических показателях этих диффузоров.

На крупной станции Ашер в Париже аэротенки, оборудован­ ные такими диффузорами, подают воздух несколько больше, чем

74

ЧАСТЬ II

ВТОРИЧНЫЕ ОТСТОЙНИКИ

ГЛАВА 6

ИЗУЧЕНИЕ УСЛОВИЙ РАБОТЫ

ВТОРИЧНЫХ ОТСТОЙНИКОВ

§ 21. Основные представления об осаждении взвеси

во вторичных отстойниках

Во (вторичных отстойниках аэрационных сооружений одновре­ менно происходят три процесса: отделение основной массы ак­ тивного ила от очищенной сточной жидкости; удаление осевшего ила в количествах, достигающих 40—50% от количества очищен­ ной воды, и осаждение мельчайших взвесей, которые остаются в сточной жидкости после отделения основной массы активно­ го ила.

В составе иловой смеси, поступающей во вторичный отстой­ ник, имеется большое количество взвеси с несколько большим уделвным весом, чем жидкость, находящаяся ;в нем. Это созда­ ет условия, когда поступающая иловая смесь быстро опускает­

ся в нижние слои отстойника, где отделяется основная масса ила. Откачка возвратного ила в больших количествах обуслов­ ливает наличие токов внутри отстойника. Направление токов зависит от способа удаления возвратного ила: происходит ли

отсасывание через двигающиеся сосуны или путем выпуска из

одной точки. Отделившаяся от активного ила очищенная сточ­ ная жидкость имеет некоторое количество взвесей. Поэтому не­

обходимо создать такие условия, чтобы взвеси выделялись из воды и оседали на дно. Исследования показали, что количество взвесей, остающееся в сточной жидкости, и способность воды

к осветлению зависят от степени очистки ее в аэротенках. Лабораторные наблюдения над процессом осаждения актив­

ного ила показали, что в иловой смеси, налитой в сосуд, с пер­

вых секунд начинают укрупняться хлопья и выпадать наиболее тяжелые частицы. Образование хлопьев и осаждение их закан­

чиваются в течение первых 5—6 мин. За это время хлопья ила

76

успевают опуститься ,в нижнюю часть сосуда, а загрязненная жидкость—всплыть вверх. (При этом количество взвешенных ве­

ществ составляет 150—250 мг)л. В течение следующих 15— 20 мин. наблюдалось медленное осаждение оформленных хлопь­ ев ила и появление новых хлопьев за счет укрупнения мелких

взвешенных частиц. Осевший ил уплотнялся сравнительно бы­ стро. В последующие 60—100 и больше минут было видно, как изредка опускался хлопок ила размером 0,5—1 мм в сечении, а основная масса взвешенных частиц как бы висела в жидкости и только незначительная часть медленно оседала в то время, как ил уплотнялся.

Таким образом, условия работы вторичных отстойников от­

личаются от условий отделения взвешенных веществ в первич­ ных отстойниках и отстойниках после биологических фильтров.

В такой же мере они не похожи на условия осаждения взвесей

вотстойниках водопроводных станций или отстойных бассей­ нах ирригационных систем. Следовательно, при расчете и кон­

струировании вторичных отстойников следует учитывать эти об­ стоятельства.

В нашей литературе имеется несколько работ А. Т. Деми­ ной о вторичных отстойниках вертикального типа Кожуховской станции аэрации. При изучении скоростей протока жидкости в отстойниках был сделан вывод, что вынос из отстойников может быть определен по формуле:

А = 2,22 V v2 - 0,09 ,

где: А —'вынос активного ила в см31л; v—скорость протока жидкости в мм/сек.

Эта формула верна для отделения взвеси *во вторичных от­

стойниках Кожуховской станции, но она не может быть распро­ странена на вторичные отстойники других станций, где степень очистки и форма отстойников другие. За рубежом имеется мно­

го литературьи, посвященной вторичным отстойникам, но опи­ саний комплексной работы вторичных отстойников нет.

Результаты исследований и методика расчета вторичных отстойников аэрационных сооружений приводятся ниже.

Наблюдения проводились на радиальных отстойниках Люб­ линской станции, на двух отстойниках опытной станции в Люб­ лино и в лабораторных условиях; всего проведено 103 серии наблюдений. Каждая серия представляет собой комплекс наблю­ дений за работой отстойников, включая сюда регистрацию и обработку большого числа показателей: получено и обработано около 2300 показателей.

§ 22. Наблюдения за работой радиальных отстойников Люблинсксй станции аэрации

Радиальные вторичные отстойники Люблинской станции аэ­ рации имеют внутренний диаметр 18,70 м и высоту от дна до

77

уровня жидкости 3,30 .и; дно имеет незначительный уклон к центру; сбор осветленной воды производится периферийным лотком. Подача смеси осуществляется также лотком, по кото­ рому она поступает в центральную трубу без отражающего щи­ та. Диаметр трубы 1,0 .и, высота— 1,1 м. В некоторых отстой­

никах высота ее уменьшена до 0,6 м. Отбор ила производится

36 сосунами, установленными на двух взаимно перпендикуляр­

ных диаметрах. Из сосунов ил поступает в общую трубу, нахо­ дящуюся в центре отстойника, и отводится к иловому каналу. Расход ила регулируется задвижкой, поставленной на общей трубе у выхода ее в канал. Диаметр труб сосунов 38—76 мм.

Сечения сосунов подобраны таким образом, чтобы обеспечить скорость протока в них ила 0,6—0,8 м!сек. Расстановка сосу­

нов и диаметры труб предусматривают удаление осевшего ила со всей поверхности дна. Скорость вращения сосунов—1 обо­ рот за 30 мин. Общий вид отстойника показан на рис. 17.

Наблюдения над работой радиальных отстойников проводи­ лись осенью 1947 г. и в феврале 1948 г. Расход иловой смеси определялся по тарировке, проведенной технической частью Люблинской станции аэрации, количество взвесей в осветлен­ ной воде и концентрация сухого вещества в иле определялись в приборах, разработанных Академией коммунального хозяй­ ства. Приборы действовали ню принципу фотоэлемента. Отдель­

ные анализы проводились весовым способом.

Всего проведено 59 серий наблюдений за работой вторичных отстойников Люблинской станции аэрации. Опыты проводились

на разных отстойниках, чтобы избежать влияния особенностей каждой конструкции. Результаты, полученные на радиальных

отстойниках, зарегистрированы в таблицах и чертежах под ли­ тером Э (эксплуатационные); их можно разбить на две группы.

В первой группе изучались распределение ила в отстойнике, количество взвеси в различных' точках и концентрация возврат­ ного ила; наиболее важные результаты показаны в табл. 10 и на рис. 18. Во второй группе изучались скорости движения жид­

кости в отстойниках (рис. 19).

Первая группа наблюдений проводилась путем взятия проб жидкости и ила в различных точках отстойника прибором Перфирьева, представляющим собой склянку с пробкой, в которую вставлены две трубки одна в другую. Одна трубка металличес­ кая, изогнутая, вторым своим концом обращена вниз; вторая —

опущена в первую и направлена вверх; на нее насажена длин­ ная резиновая трубка с зажимом на конце. Склянка закреп­ ляется на штанге с помощью металлической трубки и опускает­

ся на требуемую глубину. Пробка плотно вставляется в горло

склянки, а конец резиновой трубки с закрытым зажимом нахо­ дится в руках оператора. Так создаются условия, когда

воздух, находящийся в склянке и трубках, не выходит и жид­ кость не попадает в склянку. Когда склянка опущена на необ-

78

9

Рис. 17. Вторичный отстойник Люблинской станции аэрации:

79