3.1.2. Аэротенки

Аэротенки - аппараты для биологической очистки сточных вод, в которых процесс нитрификации идет в аэробной среде при интенсивной подаче сжатого воздуха в очищаемую воду.

Процесс нитрификации осуществляется за счет активного ила - конгломератов нитрифицирующих бактерий. За счет интенсивного перемешивания воды сжатым воздухом активный ил находится во взвешенном состоянии. Чтобы поддерживать скорость нитрификации на заданном уровне, часть активного ила, выносимого с очищенной водой, отделяется и направляется обратно в аэротенк. Из множества конструкций аэрационных сооружений, применяемых для очистки сточных вод городов, в замкнутых установках нашли применение малогабаритные аэротенки - отстойники. Это наиболее простые по конструктивному исполнению и способу эксплуатации аппараты, использующие принцип взвешенного слоя ила. Поддержание плотности ила в обрабатываемой воде аэротенка - самая сложная задача при его эксплуатации. Чтобы обеспечить достаточную глубину обработки воды приходится увеличивать время обработки до 5-6 ч. В замкнутых установках с аэротенками соотношение объема воды в бассейнах к объему очистных сооружений обычно равно 1:10.

Основная причина использования аэротенков в составе замкнутых установок — применение разработанного ранее или существующего оборудования, предназначенного для очистки бытовых стоков. Например, в установке ВИЗ-РКУ)-240, разработанной на Верхне-Исетском металлургическом заводе (г. Екатеринбург), применен типовой аэротенк отстойник КУк) объемом 180 м (Орлов, Рыгалов, 1985]. Установки с аэротенками-отстойниками не нашли широкого применения из-за сложности наращивания плотности активного ила и удержания его в рабочем состоянии. Чтобы избежать проблем с залеганием и выносом активного ила, были предприняты усовершенствования аэротенков путем заполнения их рабочей зоны плавающим субстратом, на котором могла бы закрепиться биопленка. Такие устройства получили названия аэротенк-отстойник с пористой загрузкой или аэротенк с наполнителем [Орлов, Рыгалов, 1985]. Постоянное присутствие биопленки в рабочей зоне аэротенка несколько снижает проблему ила, но это сооружение по своему принципу действия относится к биофильтрам.

Характерная особенность установок с использованием аэротенков и их модификаций — мутная вода, так как отделение ила перед подачей воды в бассейн проблематично, а для некоторых установок вообще не предусматривается. Например, в установке немецкой фирмы “Метц” [Орлов и др., 1990] так называемые биопакеты (листовой субстрат) устанавливаются прямо в бассейне в центральной его части. Вода из нижней части бассейна захватывается потоками воздуха, проходит через листовой субстрат и, унося части цы биопленки (активного ила), возвращается в бассейн.

Опыт биологической очистки воды [Феофанов, Голосун, 1986] в рыбоводном хозяйстве свидетельствует о том, что применение биофильтров экономически более выгодно, чем использование аэротенков. Это обусловлено прежде всего низкой концентрацией загрязнений, поступающих из бассейнов с рыбой на очистку, и, следовательно, затруднениями с созданием высокой концентрации активного ила в аэротенках. В биофильтрах же благодаря прикрепленным к субстрату биоценозам процесс очистки ведется при более высокой концентрации микроорганизмов, что позволяет сократить объем сооружений и снизить затраты на их строительство и эксплуатацию. Для снижения нагрузки на блок биологической очистки по органическим соединениям, сбрасываемым из рыбоводных бассейнов, вода должна быть предварительно освобождена от грубых нерастворимых соединений.