Спосіб енергозберігаючої аерації води в аеротенках

1 Спосіб енергозберігаючої аерації води в аеротенках, який полягає в подачі води в аеротенк на обробку, аераційному насиченні повітрям води, відборі та виведенні очищеної води із аеротенка, який відрізняється тим, що відбір та виведення очищеної води із аеротенка провадиться періодично і узгоджено із процесом аераційного насичення води, який включає послідовне чергування максимальної продуктивності режиму аерації, зменшеної продуктивності аерації та безаераційний режим, під час якого провадиться відбір та виведення очищеної води із аеротенка 2 Спосіб енергозберігаючої аерації води в аеротенках за п 1, який відрізняється тим, що відношення зменшеної продуктивності аерації складає не більше 0,5 від максимальної продуктивності режиму аерації Винахід відноситься до технології вилучення забруднюючих домішкових включень із стічних вод, утому числі підприємств молочної промисловості і може бути використаний в комунальному господарстві, а також на очисних спорудах промислових підприємств, очистки водоймищ і ставків для розведення риби Відомий спосіб аераційної обробки води, рідких ВІДХОДІВ молочної промисловості, який полягає в насиченні води повітрям в результаті її подачі через перфоровані труби з постійною продуктивністю надходження повітря в об'єм аеротенка, де провадиться обробка [1] Недоліком способу є складність у використанні обладнання, яка полягає у тому, що вони швидко засмічувались і, у першу чергу, обростання поверхні отворів кальцієвими солями в результаті постійно високої інтенсивності газонасичення рідини Це впливає на якість, ефективність аераційної обробки, призводить до частих зупинок, що є причиною зниження економічних показників використання обладнання Найбільш близьким до рішення, що пропонується є спосіб аерації, який полягає в подачі води в аеротенк на очищення, аераційному насиченні повітрям води, відборі та виведенні очищеної води із аеротенку [2] (прототип) Особливістю цього способу є те, що процес аерації провадиться із використанням ежекційних форсунок для запобігання заростання ежекційних отворів Однак прагнення до зменшення періодичності додаткового обслуговування, надійності роботи обладнання, в якому реалізується спосіб, компенсується витратами додаткової енергії, до 1,5 рази більше ніж у випадку, коли не використовуються ежекційні форсунки Таким чином, аераційний спосіб обробки води та інших рідких стоків потребує значних енерговитрат В основу винаходу поставлено задачу у способі енергозберігаючої аерації води в аеротенках шляхом того, що відбір та виведення очищеної води із аеротенку провадиться періодично і узгоджено із процесом аераційного насичення води, який включає послідовне чергування максимальної продуктивності режиму аерації, зменшеної продуктивності аерації та безаераційний режим, під час якого провадиться відбір та виведення очищеної води із аеротенка, забезпечити збільшення окислювально-відновлювальної потужності середовища, що проходить обробку, в напрямі чергування періодів зростання цього показника із періодами зниження Поставлена задача досягається в способі енергозберігаючої аерації води в аеротенках, який полягає в подачі води в аеротенк на обробку, аераційному насиченні повітрям води, відборі та виведенні очищеної води із аеротенку, за рахунок того, що подача води в аеротенк для обробки, від ю о> ю 59579 бір та виведення очищеної води провадиться періодично і узгоджено із процесом аераційного насичення води, який включає послідовне чергування максимальної продуктивності режиму аерації, зменшеної продуктивності аерації та безаераційний режим, під час якого провадиться відбір та виведення очищеної води із аеротенка та подача неочищеної води Поставлена задача досягається в способі енергозберігаючої аерації води в аеротенках за умов, коли відношення зменшеної продуктивності аерації складає не менше 0,5 від режиму максимальної продуктивності Завдяки змінному режиму газонасичення, що забезпечується чергуванням режимів максимальної продуктивності аерації, зменшеної продуктивності аерації та безаераціиного режиму досягається підвищення окислювально-відновлювальної потужності водного середовища, що обробляється, що є необхідною умовою окислення домішкових включень, які знаходяться у воді, особливо тих, котрі знаходяться в розчиненому стані, підтримання цього показника на необхідному рівні та зниження його до вихідного значення в період проведення відбору та виведення очищеної води із аеротенка, для чого провадиться узгоджена подача неочищеної води із чергуванням аераційних режимів Так, після подачі водного середовища в аеротенк провадиться максимально інтенсивне аераційне газонасичення середовища для підвищення окислювально-відновлювальної потужності середовища (гН), за рахунок чого (стану середовища) в присутності кисню розчинені, колоїдні ДОМІШКОВІ включення окислюються із утворенням дисперсій Але довготривалий період максимального газонасичення не потрібний, адже при досягненні необхідного значення окислювальновідновлювальної потужності и підтримання на належному рівні не потребує максимальних витрат повітря, але призводить до утворення відкладень навколо отворів пристрою газонасичення, їх (отворів) заростанню із подальшим зменшенням площі отворів аж до повного закриття Тому зменшується продуктивність аерації, максимальний рівень якої складає не більше 0,5 від її максимальної продуктивності, чого достатньо для підтримання необхідного рівня гН Зменшення інтенсивності аераційного газонасичення пояснюється також і зменшенням КІЛЬКОСТІ ДОМІШКОВИХ включень, які потребують обробки при тривалому процесі аерації А безаераційний період дозволяє привести значення окислювальновідновлювальної потужності води, що пройшла обробку до нормативних показників, шляхом природної деаерації, під час якої найбільш оптимальним є проведення відбору та виведення води із аеротенка Змінний режим газонасичення призводить до зменшення витрат на проведення аерації На фіг наведені графічні залежності періодичності чергування режимів аерації відносно максимальної продуктивності та зміна окислювальновідновлювальної потужності На графіку х т а х - період максимального аерування середовища, хг - період зменшеної продуктивності аерації, раціиного режиму, Ту %Q період безае - повний період обробки Приклад реалізації способу В аеротенк подається вода, наприклад, з гН = 10 одиниць, для проведення процесу аеробіозу провадиться газонасичення із максимальною продуктивністю режиму, для проведення чого витрачається потужність 3 - 6кВт-ч/кг, після досягнення гН = 23 - 27, що є оптимальною зоною для аеробіозу (для 50м3 стоку потрібно х т а х - 20хв), після чого зменшується продуктивність аерації на 0,5 потужності максимального режиму (05x m i n = Юхв - 1,5 - ЗкВт-ч/кг), із подальшим зменшенням до 0,2 потужності максимального режиму (0,5x m i n = 1 0 хв - 0,6 - 1,2кВт-ч/кг) При цьому окислювальновідновлювальна потужність буде підтримуватись в оптимальній зоні значень за рахунок зменшення КІЛЬКОСТІ неокислених домішок, після чого режим аерації припиняється В цей період (х 0 = 20 хв ОкВт-ч/кг) окислювально-відновлювальна потужність знижується, провадиться відбір та виведення води, що пройшла аераційну обробку з аеротенка, наприклад, в освітлювач Паралельно в освітлювач може подаватись слідуюча порція води на очищення, але гідравлічний режим не повинен допускати перемішування її з обробленою водою, що відводиться з аеротенка Післязаповнення новою порцією стоків процес повторюється із аналогічним чергуванням періодів ( x z = x m a x x m i n + to) Новим у рішенні, що пропонується є змінний режим газонасичення із послідовним чергуванням періодів максимальної продуктивності аерації, зменшеної продуктивності аерації та безаераціиного режиму, що дозволяє одержати суттєве зменшення енерговитрат на проведення процесу аераційної обробки (може бути більше 50%) без зменшення ефективності обробки Новим також є узгоджене комбінування періодичності подачі та відводу води на очищення із режимами газонасичення Режим нестабільного газонасичення базується саме на використанні властивостей водного середовища (гН) у поєднанні із динамікою зміни (зменшенням) частки забруднень, що потребують аераційної обробки Практичне використання дозволить суттєво скоротити експлуатаційні витрати проведення процесу очищення, а впровадження не потребує капітальної реконструкції існуючих споруд, або ґрунтовної переробки проектних документів при реалізації нових об'єктів Використана інформація 1 Шифрин С М , Бурцев В П Новый тип аэротенка-отстойника для биохимической очистки сточных вод Исследования по водоснабжению и канализации Сборник трудов ЛИСИ № 50 Л , 1966 2 Шифрин С М , Мишуков Б Г Очистка сточных вед предприятий молочной промышленности "Пищевая промышленность", 1968 59579 Комп'ютерна верстка А Крулевський Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна