Биоочистки в аэротенке состоит из двух этапов. Первый этап заключается
во взаимодействии отстоявшихся сточных вод, содержащих около 150–
200 мг/л взвешенных частиц и до 200–300 мг/л органических веществ, с
Воздухом и частицами активного ила в аэротенке в течение некоторого
Времени (от 4 до 24 ч. и выше в зависимости от типа стоков, требований к
глубине очистки и пр.). На втором – происходит разделение вод и частиц
Активного ила во вторичном отстойнике. Биохимическое окисление орга-
Нических веществ стоков в аэротенке на первом этапе реализуется в две
стадии: на первой микроорганизмы активного ила адсорбируют загряз-
няющие вещества стоков, на второй – окисляют их и восстанавливают
Свою окислительную способность.
Активный
Ил
Очищаемая
Вода
Воздух
Иловая
Смесь
Очищаемая
Вода
Очищенная
Вода
Воздух
Избыточный
Активный ил
Активный
Ил
Очищаемая
Вода
Воздух
Иловая
Смесь
Рис.7.3. Схемы аэротенков.
Сверху вниз: аэротенк вытеснения, аэротенк смешения,
Аэротенк с рассредоточенной подачей сточной воды и регенерацией активного ила
(по Дж. Бесту и др., 1988).
Подача воздуха в «коридоры» аэротенка осуществляется через порис-
Тые железобетонные плиты или через систему пористых керамических
Труб. Обычно воздухораспределительное устройство располагают не по
Центру, а около одной их стен коридора. В результате этого в аэротенке
Происходит турбулизация потока, и сточные воды не только продвигаются
Вдоль коридора, но и закручиваются по спирали внутри него. Это улучша-
Ет режим аэрации и условия очистки. Процесс очистки в аэротенке пред-
Ставляет собой непрерывную ферментацию.
Частицы активного ила, образованные бактериями и простейшими, яв-
Ляются флокулирующей смесью. По сравнению с биопленкой, функцио-
Нирующей в биофильтрах, активный ил аэротенков представляет собой
Меньшее экологическое разнообразие видов. Основными группами бакте-
Риальной компоненты активного ила являются окисляющие углерод фло-
Кулирующие бактерии, окисляющие углерод нитчатые бактерии и бакте-
Рии-нитрификаторы. Первая группа бактерий не только принимает уча-
Стие в деградации органических компонентов стоков, но и формирует ста-
Бильные флокулы, быстро осаждающиеся в отстойнике с образованием
Плотного ила. Нитрификаторы (Nitrosomonas и Nitrobacter) превращают
восстановленные формы азота в окисленные:
NH3 + O2
⎯N⎯itr⎯osom⎯on⎯as→ NO2–,
NO2– + O2
⎯N⎯itr⎯oba⎯c⎯ter→NO3–.
Нитчатые бактерии, с одной стороны, образуют скелет, вокруг которо-
го образуются флокулы; с другой, – стимулируют неблагоприятные про-
Цессы (образование пены и плохое осаждение). Простейшие потребляют
Бактерии и снижают мутность стоков, наибольшее значение среди них
Имеют инфузории (Vorticella, Opercularia).
Активный ил является совокупностью микроорганизмов и простей-
Ших, обладающих набором ферментов для удаления загрязнений из сто-
Ков. Активный ил имеет также поверхность с сильной адсорбционной
Способностью. Концентрация активного ила в аэротенке обычно составля-
ет 1.5–5.0 г/л. Эта величина зависит от уровня загрязнений стоков, от воз-
раста ила и его продуктивности. Возраст ила вычисляют по уравнению:
T = MV/(my + Gсвых),
где: М – взвешенные частицы иловой смеси, кг/м3; V – объем аэротенка,
м3; my – количество удаляемого ила, кг/сут.; G – расход воды, м3/сут.; свых.
– концентрация ила в выходном стоке, кг/м3.
Например, для достижения нитрификации с участием медленно расту-
Щих нитрификаторов используют ил большого возраста (12 суток), а для
окисления органики – возраст ила существенно ниже.
Рабочая концентрация растворенного кислорода вычисляется на осно-
Ве расчетной потребности установки. Для полной нитрификации состав-
ляет не менее 2 мг/л; для окисления углерода и денитрификации – менее 1
мг/л. На практике в зависимости от типа аэрации применяют несколько
типов режимов очистки стоков: быструю, стандартную и продленную.