Полюстровский проспект, 74Б
Офис пн-пт : 10:00 - 18:00
Аэротенки для очистки сточных вод: принцип работы, устройство, виды
Если дом не подключен к центральной канализации, сточные воды необходимо собирать и очищать непосредственно на участке. Один из способов биологической очистки – использование аэротенка. В нем стоки смешиваются с активным илом и насыщаются кислородом. Очистку обеспечивают микроорганизмы, которые используют содержащиеся в воде органические вещества в процессах жизнедеятельности, благодаря чему концентрация загрязнений снижается. Аэротенки применяются на крупных очистных сооружениях. В станциях биологической очистки для частных домов аэротенк – это отдельная камера внутри корпуса, одна из нескольких ступеней очистки.
- Что такое аэротенк и для чего он нужен
- Устройство и схема аэротенка
- Принцип работы и биологическая очистка сточных вод в аэротенке
- Виды аэротенков
- Основные параметры эффективной работы аэротенка
- Преимущества и недостатки аэротенков
- Аэротенк и септик: в чем разница
- Установка аэротенка в частном доме
- Эксплуатация и очистка аэротенков
Что такое аэротенк и для чего он нужен
Аэротенк – это резервуар, в котором происходит процесс биохимической очистки сточных вод активным илом (биомассой). В емкость поступают стоки, которые смешиваются с биомассой, а система аэрации подает воздух. Одновременно содержимое перемешивается, чтобы микроорганизмы, органические загрязнения и кислород постоянно контактировали друг с другом.
Активный ил представляет собой биологическую массу, содержащую сообщества бактерий и других микроорганизмов. Они участвуют в преобразовании биоразлагаемых органических веществ. Часть органического материала окисляется до углекислого газа и воды.
Сам аэротенк не следует считать полной системой очистки сточных вод. В классической схеме после него необходима стадия разделения очищенной воды – вторичное отстаивание. Осевший ил частично возвращается в аэротенк, а его избыток удаляется из системы.
В бытовых установках аэротенк – лишь одна из камер общего корпуса станции, а другие этапы очистки проходят в соседних камерах. Поэтому владелец частного дома обычно приобретает не аэротенк как самостоятельную емкость, а готовую очистную установку.
Устройство и схема аэротенка
Конструкция зависит от производительности и принятой технологии очистки. Однако принципиальная схема включает резервуар для иловой смеси, систему аэрации, устройства для подачи и отвода жидкости и устройство для последующего отделения ила.
Упрощенно процесс выглядит так:
сточные воды → смешивание с активным илом → аэрация и биологическая очистка → отделение ила → очищенная вода
Часть отделенной биомассы возвращается в аэротенк. Избыточная выводится из технологического процесса. Именно возврат ила позволяет поддерживать необходимое количество микроорганизмов в системе.
Основные элементы конструкции
В типичной системе биологической очистки с аэротенком используются следующие элементы:
- аэрационная камера – резервуар;
- аэраторы – устройства, через которые в жидкость подается воздух;
- воздуховоды – распределяют воздух между элементами системы;
- компрессор или воздуходувка – обеспечивает подачу воздуха;
- подводящие и отводящие трубопроводы – перемещают стоки между этапами очистки;
- вторичный отстойник или аналогичная зона разделения – служит для отделения активного ила от воды;
- система возврата и удаления ила – возвращает часть осевшей биомассы в процесс и позволяет удалять ее избыток.
В компактной бытовой установке в одном корпусе размещаются несколько технологических зон: приемная камера, аэротенк (как правило, один), вторичный отстойник, стабилизатор ила и другие. Они соединены внутренними трубопроводами, эрлифтами или другими устройствами. Поэтому фактическая схема может заметно отличаться от классической схемы крупного очистного сооружения.
Система аэрации и перемешивания
Аэрация выполняет сразу две функции. Во-первых, она обеспечивает микроорганизмы растворенным кислородом. Во-вторых, она перемешивает содержимое резервуара и помогает удерживать активный ил во взвешенном состоянии. Благодаря перемешиванию микроорганизмы постоянно контактируют с кислородом и органическими веществами в объеме аэротенка.
Для аэрации применяются разные технические решения. В системах с диффузной аэрацией воздух нагнетается и через аэраторы поступает в воду в виде пузырьков. На крупных сооружениях также применяется механическая аэрация.
Для владельца частного дома важно практическое следствие: станция с принудительной аэрацией нуждается в электроснабжении. Если компрессор или другое аэрационное оборудование перестает работать, нормальный кислородный режим нарушается. Продолжительность допустимого простоя и порядок действий при отключении электричества необходимо смотреть в инструкции.
Посмотрите наши товары
Принцип работы и биологическая очистка сточных вод в аэротенке
Работа аэротенка основана на жизнедеятельности микроорганизмов, осуществляющих аэробную биологическую очистку. В резервуаре одновременно находятся вода с растворенными и взвешенными загрязнениями, микроорганизмы и кислород. Для устойчивой очистки необходимо обеспечить достаточное поступление кислорода и контакт микроорганизмов с поступающими загрязнениями.
После обработки иловая смесь направляется на разделение. Биомасса осаждается, а осветленная вода переходит на следующую стадию или отводится предусмотренным проектом способом.
Смешивание сточных вод с активным илом
Поступающие стоки соединяются с активным илом и образуют так называемую иловую смесь. Содержащиеся в стоках органические вещества служат для микроорганизмов источником питания и энергии. В ходе биологической очистки часть органических соединений преобразуется, одновременно образуется новая биомасса.
Для очистки важен не только сам факт наличия микроорганизмов, но и их достаточная концентрация, состояние и продолжительность контакта со сточной водой. Поэтому работа системы зависит от соотношения поступающей органической нагрузки и количества биомассы.
Для частного дома это означает, что оборудование должно соответствовать фактическому объему и характеру сточных вод. Нельзя исходить только из размеров корпуса или рекламируемой степени очистки: при выборе оборудования необходимо учитывать расчетную производительность и условия эксплуатации, предусмотренные изготовителем.
Аэрация и роль кислорода
Кислород необходим аэробным микроорганизмам, участвующим в процессе окисления органических загрязнений. В аэротенке его подают непрерывно или циклически – в зависимости от конкретной технологической схемы.
Недостаток кислорода способен нарушить процесс очистки. При этом чрезмерную аэрацию также нельзя считать универсальным способом повысить качество очистки: режим подачи воздуха должен соответствовать конструкции и расчетным параметрам установки.
Аэрация одновременно поддерживает перемешивание. Это необходимо для постоянного контакта микроорганизмов с кислородом и органическими веществами. Таким образом, компрессор и аэраторы относятся к ключевым рабочим узлам системы.
Отделение и рециркуляция активного ила
После пребывания в аэротенке иловую смесь необходимо разделить. В классической схеме она поступает во вторичный отстойник, где создаются условия для осаждения биомассы. Сверху остается осветленная вода, а в нижней части накапливается активный ил.
Значительную часть осевшего содержимого возвращают в аэротенк. Такой процесс называют рециркуляцией. Он позволяет удерживать микроорганизмы в системе дольше, чем в ней находится отдельная порция сточной воды.
Возвращать в процесс весь образующийся ил нельзя: биомасса постоянно растет, поэтому ее избыток необходимо выводить. Если не контролировать количество и состояние ила, нормальная работа процесса нарушается. Конкретная периодичность удаления избыточного ила определяется устройством и режимом эксплуатации оборудования.
Виды аэротенков
Аэротенки классифицируют по разным признакам: режиму движения жидкости, способу подачи сточных вод, нагрузке на активный ил, схеме аэрации и другим технологическим параметрам. Для понимания принципа работы полезно рассмотреть два базовых режима – полное смешение и вытеснение.
Следует учитывать, что эта классификация прежде всего описывает гидродинамический и технологический режим реактора. Устройство небольшой бытовой станции не обязательно полностью соответствует классическому промышленному аэротенку одного из этих типов.
Аэротенки-смесители
В аэротенке полного смешения поступающие сточные воды быстро распределяются по рабочему объему и смешиваются с находящейся там иловой смесью. В идеализированной модели состав жидкости в разных точках резервуара близок, а выходящий поток имеет примерно тот же состав, что и содержимое реактора.
Одно из следствий полного смешения – быстрое разбавление поступившей порции загрязнений во всем объеме. Это способно уменьшать локальное воздействие резкого изменения состава сточных вод на биомассу.
Аэротенки-вытеснители
При режиме вытеснения поток последовательно перемещается от входа к выходу. В идеальной модели продольное перемешивание сведено к минимуму, поэтому характеристики иловой смеси меняются по мере прохождения через резервуар.
В начале аэротенка поступающие стоки контактируют с активным илом при относительно высокой концентрации доступных загрязнений. По мере продвижения жидкости часть органических веществ перерабатывается, поэтому условия в разных участках сооружения различаются.
В реальных очистных сооружениях возможны и промежуточные схемы, а также схемы с рассредоточенным подводом сточных вод и другие модификации процесса активного ила.
Основные параметры эффективной работы аэротенка
Эффективность аэротенка нельзя свести к одному показателю. Биологический процесс зависит одновременно от характеристик сточных вод, количества и состояния активного ила, подачи кислорода, температуры, времени обработки и ряда других факторов. Для бытовой станции особенно важны:
- поступление воздуха – аэрационное оборудование должно работать в предусмотренном производителем режиме;
- органическая нагрузка – количество поступающих загрязнений должно соответствовать возможностям системы;
- гидравлическая нагрузка – чрезмерный объем воды за короткое время способен нарушить установленный режим;
- количество микроорганизмов – их недостаток снижает возможности системы, а избыток требует удаления;
- температура – влияет на скорость биологических процессов;
- кислотно-щелочные условия – значительные отклонения pH могут отрицательно действовать на микроорганизмы;
- состав сточных вод – токсичные вещества способны подавлять биологические процессы.
Именно поэтому правила эксплуатации содержат ограничения по тому, какие вещества можно сбрасывать в канализацию. Их необходимо брать из документации изготовителя, а не из универсального перечня: допустимые нагрузки и конструктивные возможности оборудования различаются.
Преимущества и недостатки аэротенков
Основное преимущество – интенсивная обработка стоков в сравнительно компактном объеме. При правильной эксплуатации технология обеспечивает высокое качество очистки и эффективное удаление биоразлагаемых органических загрязнений.
Для частного дома существенным преимуществом является возможность разместить основные процессы очистки в компактной заводской станции. Это удобно на участках, где отсутствует центральная канализация и необходимо организовать локальную очистку бытовых стоков.
Но у технологии есть ограничения. Принудительная аэрация требует электроэнергии. Компрессоры, аэраторы и другие узлы нуждаются в контроле и обслуживании. Некоторые токсичные вещества способны нарушать процессы очистки. Кроме того, из системы необходимо удалять избыточную биомассу.
Поэтому аэротенк нельзя рассматривать как емкость, которую достаточно установить и больше не обслуживать. Это система, работоспособность которой зависит от оборудования и условий для микроорганизмов.
Аэротенк и септик: в чем разница
Септик и станция биологической очистки с аэротенком выполняют разные функции и основаны на разных принципах.
В обычном септике основными процессами являются отстаивание сточных вод, накопление осадка и анаэробное разложение части органических веществ. Принудительная подача воздуха в классическом септике не требуется. После классического септика обычно предусматривают сооружения дальнейшей очистки – например, подземной фильтрации, если грунты, уровень грунтовых вод и действующие требования допускают такое решение. Также могут применяться биофильтры и другие решения.
Станция биологической очистки работает иначе. Стоки из приемной камеры поступают в аэротенк, где они смешиваются с биомассой и насыщаются кислородом. Затем во вторичном отстойнике биомассу отделяют от обработанной воды, а часть ила возвращают в процесс.
Отсюда следует важное практическое различие. Септик обычно является более простой и энергонезависимой частью автономной канализации, но сам по себе не тождественен полноценной станции глубокой биологической очистки. Система с аэротенком технологически сложнее, требует электроснабжения и обслуживания, зато обеспечивает интенсивную аэробную биологическую обработку в самой установке.
При выборе автономной канализации корректнее сравнивать не отдельный аэротенк и септик, а законченные системы: септик с сооружениями дальнейшей очистки и станцию биологической очистки. При этом следует учитывать не только заявленное качество очистки, но и режим проживания, объем стоков, наличие стабильного электроснабжения, условия участка, требования к отводу очищенной воды и возможность регулярно обслуживать оборудование.
Ознакомьтесь с популярными товарами
Установка аэротенка в частном доме
Для частного дома на практике чаще всего устанавливают готовую станцию локальных очистных сооружений, внутри которой предусмотрен аэротенк или камера, выполняющая аналогичную функцию. Самостоятельно рассчитывать отдельный промышленный аэротенк для бытового объекта без соответствующего проекта нецелесообразно.
Сначала определяют необходимую производительность. Она должна соответствовать предполагаемому количеству пользователей и объему сточных вод. Дополнительно учитывают возможное поступление большого объема воды за короткое время от сантехнических приборов. Метод расчета и допустимые нагрузки следует проверять по технической документации выбранной установки.
Затем выбирают место монтажа. Здесь имеют значение расположение дома и канализационного выпуска, рельеф участка, уровень грунтовых вод, грунты, способ отвода обработанной воды и возможность подъезда для обслуживания. Обязательные расстояния и другие ограничения следует определять по действующим для места строительства санитарным и строительным требованиям.
После подготовки котлована устанавливают корпус и подключают канализационный трубопровод. Способ обратной засыпки, необходимость основания или защиты от всплытия зависят от конструкции оборудования и геологических условий. Универсального способа монтажа нет.
Следующий этап – организация отвода очищенной воды. В зависимости от проекта и местных требований он может быть самотечным или принудительным. Возможность конкретного способа отвода нельзя определять только по степени очистки, заявленной производителем: необходимо учитывать характеристики грунта, грунтовые воды и нормативные ограничения.
Для работы компрессора, насосов и автоматики, если они предусмотрены конструкцией, подводят электропитание в соответствии с требованиями изготовителя и правилами электробезопасности.
После монтажа выполняют запуск и проверяют движение стоков, работу аэрации и другого оборудования. Процесс выходит на рабочий режим не сразу: для формирования и стабилизации активного ила требуется время. Порядок пуска должен соответствовать инструкции.
Закажите бесплатный выезд инженера для монтажа станции очистки
-
Это не обязывает вас сделать покупку
- Инженер обследует участок и подберет место монтажа
- Озвучит стоимость земляных работ
- Поможет подобрать станцию нужной производительности
- Озвучит сроки и длительность работ
- Предоставит скидку на монтаж
Эксплуатация и очистка аэротенков
Основная задача владельца – поддерживать условия, необходимые для стабильной очистки и работы оборудования.
В первую очередь необходимо контролировать аэрацию. Если в рабочей камере пропала подача воздуха, следует проверить компрессор, электропитание и элементы системы аэрации в пределах процедур, разрешенных изготовителем.
Необходимо также следить за количеством осадка и биомассы. В процессе работы образуется новая биомасса, поэтому часть ила требуется периодически удалять. Это нормальная составляющая технологии: избыток активного ила специально выводится из системы, чтобы сохранять рабочий баланс.
Периодически обслуживают компрессор, аэраторы, насосы, эрлифты, фильтры и другие элементы, если они предусмотрены конструкцией. Точный перечень операций и интервалы обслуживания устанавливает производитель. При обслуживании нельзя самостоятельно спускаться внутрь корпуса станции, колодцев и камер. В замкнутом пространстве могут скапливаться опасные газы, в том числе сероводород и метан, и может не хватать кислорода. Работы, требующие входа внутрь сооружения, выполняют подготовленные специалисты с соблюдением требований безопасности.
На возможное нарушение процесса могут указывать устойчивый неприятный запах, заметное изменение состояния ила, ухудшение прозрачности выходящей воды, вынос взвеси или отсутствие нормальной аэрации. Однако по одному внешнему признаку нельзя достоверно определить причину неисправности. Она может быть связана как с оборудованием, так и с изменением состава или объема поступающих стоков.
Особое внимание требуется после длительного перерыва в эксплуатации, аварийного отключения электроэнергии или попадания в канализацию веществ, способных повлиять на содержимое установки. В таких ситуациях порядок восстановления работы следует определять по инструкции производителя.
Аэротенк – это биологический реактор, в котором сточные воды очищаются активным илом в присутствии кислорода. Воздух поддерживает аэробные процессы и перемешивание, микроорганизмы перерабатывают биоразлагаемые загрязнения, после чего активный ил отделяется от воды. Часть биомассы возвращается в процесс, а ее избыток удаляется.
В системе канализации частного дома аэротенк является частью компактной станции биологической очистки. Такая система позволяет организовать интенсивную очистку бытовых стоков на участке без центральной канализации, но требует электроснабжения, правильного подбора производительности и регулярного обслуживания.
При выборе и монтаже станции нужно ориентироваться не только на сам принцип работы аэротенка. Необходимо учитывать количество пользователей, объем и режим поступления стоков, характеристики участка, способ отвода очищенной воды и требования к обслуживанию. Конкретную схему монтажа, допустимые нагрузки и периодичность сервисных работ следует определять по документации выбранного оборудования и требованиям, действующим в месте установки.
Если вы планируете организовать автономную канализацию на участке и не знаете, какая система подойдет именно для ваших условий, обратитесь в компанию «Эколайф». Специалисты помогут подобрать подходящее решение, учитывая особенности участка, объем сточных вод и требования к эксплуатации, а также проконсультируют по установке и обслуживанию станции биологической очистки.
