|
В зависимости от типа применяемых аэраторов различают мелко-, средне- и крупнопузырчатую аэрацию. При мелкопузырчатой аэрации крупность пузырьков воздуха составляет 1—4 мм, при среднепузырчатой — 5—10 мм, при крупнопузырчатой — более 10 мм.
К мелкопузырчатым аэраторам относятся керамические, тканевые и пластиковые аэраторы, а также аэраторы форсуночного и ударного типов, к среднепузырчатым — перфорированные трубы, щелевые аэраторы и др.; к крупнопузырчатым — открытые снизу вертикальные трубы, а также сопла.
В СССР наиболее распространенным типом мелкопузырчатого аэратора является фильтросная пластина размером 300X300 мм и толщиной 35 мм, изготовляемая из шамота, который связан смесью жидкого стекла с мелкой шамотной пылью, или из кварцевого песка и кокса, которые связаны бакелитовой смолой.
Фильтросные пластины обычно заделывают на цементном растворе в железобетонные каналы, устраиваемые на дне коридора аэротенка у стенки, вдоль длинной его стороны. Пластины укладывают обычно в два или три ряда для обеспечения подачи в аэротенк необходимого объема воздуха. Воздух подается по магистральным воздуховодам и стоякам в канал, перекрытый пластинами. Стояки располагаются через каждые 20—30 м.
В зарубежной практике применяют также чугунные, стальные, алюминиевые или железобетонные ящики небольшой длины, в которые заделыва
ются фильтросные пластины. Такая
конструкция позволяет быстро заменить, вышедшую из строя пластину
(вынуть ящик на поверхность), не опорожняя аэротенка. Так как ящики име
ют малую длину, то расстояние между стояками не превышает 5 м. «Шумахер»
Фильтросные пластины могут засоряться с внутренней стороны пылью, окалиной и ржавчиной, находящимися в подаваемом воздухе, а с наружной стороны могут зарастать бактериальной пленкой. Поэтому пластины периодически очищают скребками или щетками, обрабатывают соляной или серной кислотой либо обжигают. Эти методы очистки пластины несколько восстанавливают их проницаемость, но на короткий срок. Поэтому в среднем через каждые семь лет фильтросные пластины полностью заменяют новыми.
Применение пористых труб вместо фильтросных пластин позволяет избежать затруднений, связанных с монтажом фильтросных пластин.
Разработанный фирмой «Шумахер» (ФРГ) аэрационный агрегат имеет длину 3,9 м. К коллектору присоединены пористые трубки диаметром 70 или 100 мм и длиной 500 мм. На 1 м коллектора устанавливают 6—20 трубок. Агрегат подвешивают на двух стояках, шарнирно связанных с разводящим воздуховодом. Для ремонта агрегат может быть легко поднят с помощью ручной лебедки.
Во ВНИИ ВОДГЕО испытаны керамические трубы диаметром 300 мм . Пористая труба состоит из секций длиной 500 мм
каждая, соединенных между собой на резиновых кольцевых прокладках. Концы трубы герметизируются заглушкой, имеющей в центре отверстия для натяжного стержня. Уплотняют стыки и крепят секции аэратора натяжным стержнем, который имеет на концах резьбу и натяжные гайки. Отверстия для натяжного стержня герметизируют резиновыми прокладками и шайбами.
Воздух в аэратор подается по стояку, который присоединен к тройнику с приваренными к нему фланцами, соответствующими размерам пористой трубы. Трубу через каждые 3—5 м притягивают к желобу проволочными хомутами, продетыми в анкерные петли.
В ряде стран в конструкциях аэраторов используют пористые пластики. Наибольшее распространение получили сараиовые трубки, представляющие собой стальной каркас в виде цилиндрической сетки, которая снаружи обтянута пористым пластиком. Применяют также синтетические ткани. Фирма «Инфилко» разработала конструкцию тканевого аэратора в виде тарелки, которая сверху обтянута тканью, прикрепленной к тарелке металлическим хомутом. Крепление отдельных тарельчатых аэраторов к горизонтальному воздуховоду выполнено с помощью резьбовых соединений.
Недостатком конструкции тарельчатого аэратора является невозможность его замены и демонтажа без опорожнения аэротенка.
Во ВНИИ ВОДГЕО разработано несколько конструкций тканевых аэраторов: 1) рамный, представляющий собой раму, которая собрана из перфорированных металлических труб с натянутой на них синтетической тканью; 2) тарельчатый, по конструкции аналогичный аэраторам фирмы «Инфилко»; 3) решетчатый , состоящий из коллектора, к которому с помощью фланцев присоединены перфорированные трубки с натянутой на них капроновой тканью, прикрепленной к трубкам хомутами.
Достоинством тканевых аэраторов по сравнению с керамическими диффузорами является возможность их полной регенерации при промывке.
Стремление избавиться от присущих мелкопузырчатым аэраторам недостатков, главным из которых является «способность» к засорению, привело к разработке новых конструкций аэраторов.
К таким аэраторам относится диффузор «Вибрэйр», разработанный фирмой «Дегремон» (Франция) и представляющий собой клапанное устройство из некорродирующего материала. Под давлением воздуха клапан приподнимается, и между ним и гнездом образуется зазор в десятые доли миллиметра. При прекращении подачи воздуха клапан плотно закрывает отверстие и предотвращает засорение диффузора. Диффузор монтируют путем ввинчивания в воздухораспределитель, расположенный у дна, либо в специальную плиту в днище аэротенка, которая перекрывает воздухораспределительный железобетонный клапан.
К среднепузырчатым аэраторам можно отнести дырчатые трубы, укладываемые на дне аэротенка, с отверстиями диаметром 3—4 мм. Воздухоподающие стояки устанавливают через 20—30 м. Трубы должны быть уложены строго горизонтально, иначе воздух будет продуваться неравномерно по длине трубы. Опыт эксплуатации стальных перфорированных труб показал, что через короткий срок отверстия засоряются ржавчиной и подача воздуха уменьшается. В американской практике широкое распространение получил аэратор «Спаржер», представляющий собой литую крестовину из четырех коротких трубок с открытыми концами. «Спаржеры» насаживают через каждые 0,3—0,6 м на воздухораспределитель, располагаемый у дна аэротенка. Воздухораспределитель может быть как неподвижным, так и подъемным на случай производства ремонтных работ. Благодаря созданию компактной, определенно направленной и выходящей с большой скоростью струи воздуха над аэратором «Спаржер» развивается область высокой турбулентности, в результате чего происходит вторичное дробление воздуха и образуется «облако» мелких пузырьков, сравнимых по размеру с пузырьками тонкодиспергированного воздуха.
Гребневый аэратор представляет собой продолговатую шляпку пирамидальной формы, насаживаемую на воздухораспределитель. В шляпке имеется серия прорезей, через которые выходит воздух. «Гребни» насаживают на воздухораспределитель либо монтируют на отводных трубках, присоединенных к воздухораспределителю.
В последние годы получил распространение аэратор системы ИНКА. Конструкция с такой системой аэрации обычно называется аэротенком с низконапорной аэрацией системы ИНКА.
Аэратор представляет собой решетку из легких трубок из нержавеющей стали с отверстиями от 1—2 до 6—7 мм. Решетка устанавливается вдоль одной из продольных стен аэротенка на глубине 0,6—0,9 м от поверхности воды. Для придания поперечной циркуляции воде в аэро-тенке устанавливают продольную перегородку из стекловолокна, верх
которой расположен на уровне выхода воздуха нз решетки, а низ не доходит до дна. В зоне выхода воздуха развивается область высокой турбулентности, благодаря чему воздух дробится и образуется водо-воздушная эмульсия.
При малой глубине аэратора в аэротенке ИНКА для обеспечения нормального хода процесса биологической очистки нужно подавать воздух в объеме, в несколько раз большем, чем при глубинном расположении аэратора. Благодаря низкому гидростатическому давлению воды воздух может быть подан центробежными вентиляторами, к. п. д. которых на 15—20% выше, чем у воздуходувок компрессорного типа Вентиляторы мовут быть установлены непосредственно на азротенках в легких укрытиях, защищающих их от неблагоприятных атмосферных условий.
К крупнопузырчатым аэраторам относится система «крупных пузырей», в которой аэраторами являются трубы диаметром 50 мм с открытыми концами, опущенные вертикально вниз на глубину 0,5 м от дна аэротенка. Эта система была впервые применена на станции Ашер в Париже.
В такой системе аэрации используется кислород не только сжатого, но и в большей мрре атмосферного воздуха, с которым иловая смесь усиленно контактирует путем перемешивания ее крупными пузырями воздуха. При этом расход воздуха возрастает незначительно и устраняются трудности, которые связаны с эксплуатацией аэротенков, оборудованных фильтросными пластинами и диффузорами.
|
|
