Stoldąb

NAPOWIETRZANIE ŚCIEKÓW

Biologiczne oczyszczanie ścieków wiąże się ściśle z procesem aeracji (napowietrzania). Jest to sztucznie wywołany proces wprowadzania tlenu do cieczy, którego efektywność zależy od szeregu czynników. Czyli musimy doprowadzić tlen do „wygłodzonych” bakterii po ich kwarantannie w komorach denitryfikacji – utlenianie azotu amonowego do azotanów i redukcja fosforanów. Wprowadzanie czystego tlenu jest zajęciem b. drogim i skomplikowanym więc tłoczy się sprężone powietrze rozprowadzane przez system grubo; - średnio; lub drobnopęcherzykowych dyfuzorów. Ponieważ 1 m3 powietrza zawiera ok. 280 g tlenu to jak widać tego paliwa nam nie zabraknie.

Efektywność i szybkość przenikania tlenu do cieczy zależy od:

Czas napowietrzania – od 1914 roku (Arden i Lockertt) ulega ciągłemu skracaniu. W dużych angielskich i amerykańskich oczyszczalniach ścieków lat dwudziestych i trzydziestych czas napowietrzania wynosił 8 ÷ 12 h. Pierwszym przykładem zastosowania wysoko obciążonego osadu czynnego jest oczyszczalni ścieków jest Essen-Rellinghausen; pracująca od 1925 roku przy czasie napowietrzania 3,5 h. Obecnie – ze względu na wzrastające obciążenie oczyszczalni ścieków i malejący stopień rozcieńczania wodami odbiornika – znowu stosuje się dłuższe czasy. Dłuższe czasy wyrównują szczytowe obciążenia oczyszczalni ładunkami. Ilość doprowadzonego powietrza powinna być taka, aby zawartość tlenu rozpuszczonego we wszystkich częściach komory wynosiła od 1 do 3 mg/l. Większa zawartość tlenu jest niecelowa (ściek przetleniony) przy braku ekonomicznego uzasadnienia). Na początku komory jest nieco większe zużycie tlenu, malejące ku jej końcowi. Ilość dostarczonego powietrza reguluje się wg ilości tlenu zawartego w ściekach.

Ilość powietrza Podane ilości powietrza odnoszą się do zanurzenia dyfuzorów ok. 3,0 m. Przepływ ścieków nad kratownicą napowietrzającą = 0,5 m/s. Komory o większym zanurzeniu rusztu są energetycznie korzystniejsze !
Rodzaj napowietrzania Wykorzystanie tlenu z powietrza % Zapotrzebowanie powietrza m3/kg BZT5 usuniętego Zapotrzebowanie powietrza m3/M d
Drobnopęcherzykowe 11 48,7 1,75
Średniopęcherzykowe 6,5 82,4 3,0
Grubopęcherzykowe 5,5 97,0 3,5

 

Temperatura ścieków ma ogromny wpływ na proces napowietrzania. Oddziałuje ona w dużym stopniu na wartość stężenia tlenu. Temperatura – optymalna 20OC, w miarę spadku intensywność się zmniejsza, a poniżej 5OC praktycznie ustaje.

Skuteczność natleniania także od wielkości pęcherzyków powietrza. Obecnie do komór osadu czynnego stosuje się wyłącznie napowietrzanie drobnopęcherzykowe. Udowodniono, że im mniejsze pęcherzyki, tym bardziej rozwinięta powierzchnia kontaktu ze ściekami i lepsze wykorzystanie tlenu. Wielkość pęcherzyków powietrza zależy od wielkości szczelin (tzw. perforacji) w dyfuzorze, natężenia przepływającego powietrza, od napięcia powierzchniowego oraz lepkości cieczy.

Optymalna długość szczeliny to 1,25 mm; oznaczana jako J34 (gdzie liczba 34 oznacza ilość linii szczelin po jednej stronie dyfuzora rurowego). Proces mieszania, naturalny lub wywołany sztucznie, bardzo korzystnie wpływa na napowietrzanie. Po pierwsze proces ten zmniejsza grubość błonki wodnej, co powoduje zwiększenie szybkości przenikania tlenu do cieczy.

 

Po drugie zastosowanie intensywnych mieszadeł wywołuje ruch ścieków, co wymusza dłuższą drogę pęcherzyka powietrza, daje lepsze efekty natleniania i zapobiega powstawaniu “martwych” miejsc.

Wpływ głębokości czynnej komory - ekonomia natleniania wzrasta wraz ze wzrostem głębokości komory. Zastosowanie wysokowydajnych oraz ekonomicznych dmuchaw i dyfuzorów jeszcze bardziej potęguje ten pozytywny efekt.

Wpływ rozmieszczenia i zdolności natleniania dyfuzorów - osiąga się również poprzez równe doprowadzenie powietrza do wszystkich dyfuzorów oraz równomierne rozłożenie ich na całym dnie komory.
Konstrukcja rusztów musi być dostosowana do kształtów komory, dzięki czemu dyfuzory zostaną umieszczone tak, aby nie występowały martwe miejsca .Przy montażu rusztów na dnie komory należy zwrócić uwagę na dokładne wypoziomowanie rusztów. Ważną sprawą przy projektowaniu systemu napowietrzania jest dobór odpowiedniego typu dyfuzora.

Ma to ogromne znaczenie, ponieważ każdy dyfuzor ma inną zdolność natleniania. Wynika to z:

  • konstrukcji dyfuzora 
  • zastosowanego materiału na membranę 
  • powierzchni czynnej membrany 
  • sposobu perforacji – szczeliny wykonywane specjalnymi narzędziami ze stali szybkotnącej, ale nie nacinane laserem !Przykładowo stopień natlenienia dyfuzorów dyskowych wynosi od 15 – 18 g O2/(m3 x głębokość w [m] ), a dyfuzorów rurowych 16-20 g O2/(m3 x głębokość w [m] ).

Mają one różne zakresy pracy (od 0,85 - 10 m3/h dla dyfuzorów dyskowych i od 1,5 - 12 m3/h dla dyfuzorów rurowych). 

Dmuchawy śrubowe które zapewnią najlepszą sprawność energetyczną wśród dostępnych na rynku rozwiązań.

  • 80 000 godzin pracy bez potrzeby remontu bloku dmuchawy (łożyskowanie na łożyskach walcowych).
  • Łatwa konserwacja - wygodny dostęp dla wykonywania wszystkich prac związanych z konserwacją, takich jak przykładowo kontrola i wymiana filtrów oraz oleju albo napinanie pasów klinowych.
  • Łatwiejsza wymiana oleju - Przewody spustu oleju są umieszczone koło drzwi obudowy. Dzięki temu możliwe jest dokonanie jego szybkiej i sprawnej wymiany.
  • Każda dmuchawa może pracować z nadciśnieniem roboczym do 1200 mbar. Dzięki temu często można uniknąć konieczności wymiany dmuchawy. Rozwiązanie takie nie tylko redukuje koszty inwestycyjne, ale przede wszystkim obniża koszty bieżące. Mniejsze, szybciej pracujące dmuchawy prawie zawsze działają w sposób bardziej ekonomiczny. 
  • Chłodzenie od strony ssawnej, co: a) przedłuża ich żywotność i b) wymaga mniejszego chłodzenia przy pracy z materiałami czułymi na wpływ wysokiej temperatury.
  • Zabezpieczenie przed dostaniem się deszczu czy śniegu - dodatkowe komory czerpne przy wersji „na zewnątrz”.
  • Silniki klasy IE3

Oprócz tego wpływ mają:

  • pH – optymalne pH wynosi 7,5 ÷ 8,5.
  • zasadowość ścieków – ważna jest duża zasadowość.
  • stężenie azotu w dopływie. 
  • tlen rozpuszczony – stężenie powinno wynosić nie mniej niż 2mgO2/L a przy spadku poniżej 1mgO2/L nitryfikacja przebiega wyraźnie wolniej.
  • wiek osadu – ważne jest utrzymywanie długiego wieku osadu.
  • substancje toksyczne – zwiększenie w dopływie stężenia metali ciężkich może doprowadzić do zahamowania procesu nitryfikacji.

W przypadku napowietrzania sprężonym powietrzem wystarczająca jest dostawa powietrza w ilości 20 ÷ 30 m3/min na każde 1000 m3 komory.

P.S.

Za datę odkrycia procesu osadu czynnego uznaje się ogłoszenie wyników pracy H.W. Clarka i S. de Gage w 1912 roku w USA. Zaobserwowali oni bowiem podczas napowietrzania ścieków tworzenie się specyficznych osadów, których obecność przyspieszała uzyskiwanie dobrych wyników oczyszczania.

Innowacyjne rozwiązania i Napowietrzanie ścieków

KONTAKT

Masz pytania? Napisz do nas!

WALTHER URBAN Spółka Jawna

ul. Łukowska 31/62

04-133 Warszawa

Rok założenia: 1991

biuro@walther.pl

tel.: 603 766 606

NIP: 527-02-02-213   

Certyfikat nr 19-20022007/0308/FIDIC

Formularz kontaktowy

  Help