Технологии

Недостаточная аэрация активного ила

7 октября 2014

Автор статьи: Игорь Ливен

Статьи по теме:

Конструкции аэротенков

Нарушения процессов жизнедеятельности бактерий активного в результате недостаточной степени аэрации могут быть вызваны несколькими факторами.

1. Нарушение работы систем аэрации по причине забивания элементов, через которые производится подача воздуха, таких как форсунки, диффузоры, деспергаторы и им подобные.

2. Образование залежей активного ила, образующихся в результате недостаточного перемешивания в различных зонах аэротенка, ведущее к гибели бактерий и загниванию активного ила.

3. Влияние веществ токсического действия на бактерии и микроорганизмы активного ила, так под их воздействием останавливается действие дыхательных ферментных и пигментных систем.

4. Повышение объема кислорода, поглощаемого организмами активного ила, вызываемое нарушениями режима выгрузки осадка из вторичного отстойника.

5. Увеличение биомассы активного ила в результате его избыточной рециркуляции, что также вызывает рост поглощения кислорода из водной среды.

Для устранения этих возможных нарушений следует предотвращать возможное их появление еще на стадии расчетов системы. Так, при проектировании системы непрерывной биологической очистки следует подбирать такие системы аэрации, которые смогут обеспечить отсутствие залежей активного ила и необходимую степень насыщения кислородом водной среды. Важную роль в этом играет и размер пузырьков газовой фазы, с помощью которых происходит насыщение воздухом и перемешивание смеси активного ила и обрабатываемой воды, а так же геометрия их распределения по емкости аэротенка.

При аэрировании водной среды пузырьками мелкого размера увеличивается качество очистки, так как это ведет к развитию популяции микроаэрофильных организмов, повышающих способность активного ила к осаждению и влагоотдаче, а также интенсивность метаболизма бактерий и микроорганизмов, что повышает их устойчивость к воздействию токсинов и сокращает прирост биомассы. Но так как мелкопузырчатая фаза не может обеспечивать необходимой интенсивности перемешивания активного ила, необходимой для предотвращения залежей и микрозалежей биомассы, то для решения этом проблемы используется система аэрации, обеспечивающая барботирование водной среды. Кроме этого, для того, чтобы ликвидировать возможное возникновение «мертвых зон», в которых перемешивание либо отсутствует, либо осуществляется в недостаточном объеме, при проектировании необходимо учитывать расположение аэрационных систем, а так же форму аэраторов.

Системы аэрации, расположенные на стенах аэротенка приводят к созданию турбулентных циркулирующих потоков, увеличивающих скорость подъема воздушных пузырьков, и сокращают тем самым время взаимодействия активного ила и сточной воды в сравнении с установками, установленными на дне аэротенка.

Придонное расположение систем аэрации кроме большего времени контакта активного ила и обрабатываемой воды способствует более равномерному перемешиванию биомассы и насыщению кислородом по всему объему реактора аэробной биологической очистки. Кроме того, аэраторы тарельчатой формы более эффективны в сравнении с трубчатыми диффузорами, в отношении насыщения растворенным кислородом водной среды.

Но наиболее эффективной системой аэрации является комбинированная, в которой аэраторы монтируются на дне и в пристенной части, обеспечивая эффективное перемешивание и насыщение кислородом всего объема аэротенка. Следует также отметить, что во всех типах биореакторах аэробной биологической интенсивность аэрации должна быть такой, чтобы с ее помощью можно было обеспечить степень перемешивания, исключающую образование зон залежей активного ила и уровень насыщения кислородом, необходимый для процессов окисления и жизнедеятельности бактерий. В том числе, если перемешивание биомассы активного ила обеспечивается дополнительно механическими мешалками, как в реакторах периодического действия.

Этот показатель рассчитывается на основании данных по глубине аэротенка, периоде аэрации и удельного расхода воздуха, требуемого для биологического окисления одного кубического метра сточной воды, определяемого по показателю БПК, наличия процессов нитрификации и объема, необходимого для насыщения кислородом воздуха очищенной воды. Насыщение кислородом для эффективной работы микроорганизмов активного ила должно составлять не менее 0,2 мг/л, оптимально около 0,5 мг/л, то есть достаточно умеренным, хотя эти значения увеличиваются при росте концентрации легкоокисляемых веществ органического происхождения в сточной воде. Поэтому при расчетах систем насыщения кислородом следует обращать внимание такие условия, как обязательный текущий контроль его уровня в водной среде аэротенка.

Получить консультацию специалиста Консультация

Но еще одним существенным моментом, определяющим жизнедеятельность активного ила, является отсутствие в нем застойных явлений. Это связано с тем, что при залеживании хлопьев активного ила в них нарушается процесс вывода продуктов метаболизма, что в результате приводит к гибели бактерий и загниванию биомассы. Поэтому, помимо необходимого количества растворенного кислорода, следует обеспечить такой режим и условия перемешивания биомассы, чтобы не допустить ее залежей. Обычно такие явления наблюдаются при наличии «мертвых зон» в объеме аэротенка, где перемешивание или не осуществляется вовсе, или же проходит в недостаточном объеме, что приводит к образованию в биомассе зон и микрозон с застойными явлениями, вызывающими в конечном счете ее загнивание, что требует регулярных остановок аэротенка, его чистки и запуска с пониженными нагрузками, что отрицательно сказывается на общей стабильности работы всего комплекса очистных сооружений.

Кроме этого, при работе аэротенка следует поддерживать необходимый уровень концентрации растворенного кислорода, в тоже время без его лишнего увеличения, так как превышение над необходимым количеством не увеличивает интенсивность очистки, а лишь приводит к дополнительным затратам энергии, поэтому при его расчете следует учитывать возможность изменения интенсивности работы аэрационной системы. В аэротенках-вытеснителях коридорного типа повышенное потребление кислорода характерно на входе, где в стоках содержится максимальным количество загрязняющих веществ, по мере движения потока воды степень насыщения воды кислородом может быть снижено. Повышение концентрации растворенного кислорода необходимо также в аэротенках в отделении регенерации активного ила.

Поскольку скорость поглощения кислорода бактериальной массой активного ила тем больше, чем выше концентрация легко окисляемых ими органической природы в сточной воде, то при определении необходимой степени аэрации следует ориентироваться не только на скорость потока воды, но прежде всего на ее нагрузку по загрязнениям, относящимся к перерабатываемому бактериями питательному субстрату. Поэтому такие моменты следует учитывать и при расположении установок, способствующих насыщению кислородом водной среды, для поддержания его концентрации на необходимом уровне, но, в тоже время, не допуская лишних энергетических затрат.

Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.