Інтенсифікація аерації під час біологічної очистки стічних вод

Abstract

Розглянуто принцип дрібнопухірцевої аерації. Експериментально доведено переваги дрибнопухірцевих аераторів перед крупнопухірцевими незалежно від глибини занурення. Вказано, що удосконалення аераційного устаткування може бути зроблено завдяки використанню мілкодисперсної сітки, що встановлюється на різній глибіні аєротенку. Вказані гіпотези знайшли підтвердження у експериментах на модельному устаткуванні аєротенка. Теоретичне обґрунтування експериментальних даних надано з урахуванням закону Генрі і принципу Ле Шательє. Вказана методика надає можливість в більш економічному використанні енергоресурсу та інтенсифікує аераційний процес. Метою даної роботи є експериментальна апробація та встановлення найбільш ефективного методу аерації, вдосконалення конструкції аераторів, розробка техніки, яка зменшить енерговитрати процесу аерації стічних вод. Це актуально,тому що сьогодні наша країна має одну з найбільш енергоємних економік Європи. Висловлена гіпотеза про створення рівноважних умов для розчинення кисню в аераційних резервуарах за допомогою сітчастих диспергаторів, була підтверджена експериментально і отримала теоретичне обгрунтування. Запропоновано методику, яка дозволяє оптимі зувати споживання енергії при використанні диспергатора на різних рівнях в аеротенках. Розроблена принципова схема диспергатора, який можна використовувати для вертикальних аераторів. Оскільки вертикальне розташування аераторів має значні експлуатаційні та технологічні переваги перед аераційними системами, які зараз експлуатуються на більшості очисних споруд, бо вони вмонтовані в донну частину аеротенків, і щоб виконувати ремонтні або профілактичні роботи, обслуговуючий персонал повинен повністю виводити з експлуатації та зневоднити аеротенк. Також, це дає додаткову можливість, щоб заощадити кошти, при проектуванні та будуванні нових аеротенків, тому що капітальні затрати на вертикальну установку аераторів значно менше ніж донне розташування.The principle of fine bubble aeration isconsidered. The advantage of small-bubble aerators over large-bubble aerators has been experimentally proven, regardless of the immersion depth. It is indicated that the improvement of the aeration equipment can be done through the use of a fine mesh, which is installed at different depths of the aerotank. These hypotheses were confirmed in experiments on the model equipment of the aerotank. The theoretical substantiation of the experimental data is provided taking into account Henry's law and Le Chatelier's principle. This technique allows for more economical use of energy resources and intensifies the aeration process. The purpose of this work is to experimentally test and establish the most effective aeration method, improve the design of aerators, and develop technology that will reduce the energy consumption of the wastewater aeration process. This is relevant because today our country has one of the most energy-intensive economies in Europe. The stated hypothesis about the creation of equilibrium condi tions for the dissolution of oxygen in aeration tanks using mesh dispersers was experimentally confirmed and received theoretical justification. A technique is proposed that allows you to optimize energy consumption when using a dispersant at different levels in aeration tanks. A schematic diagram of a disperser has been developed, which can be used for vertical aerators. Since the vertical arrangement of aerators has significant operational and technological advantages over aeration systems that are now us ed at most treatment facilities, because that they are built into the bottom of the aeration tanks and, in order to carry out repair or maintenance work, the maintenance personnel must completely decommission and dehydrate the aeration tank. Also, this provides an additional opportunity to save money when designing and building new aeration tanks, since the capital costs for vertical installation of the aerators are much less than the bottom location.