Какие типы пневматических аэраторов применяются в аэротенках? Сравните эффективность использования фильтросных плит и перфорированных труб.

По степени диспергирования воздуха все применяемые в настоящее время аэраторы разделяются на три типа: мелкопузырчатые (тонкого диспергирования), среднепузырчатые и крупнопузырчатые.

К первому типу аэраторов относятся такие, которые обеспечивают аэрацию с диаметром пузырьков воздуха 1 - 4 мм, ко второму типу - диаметром 5 - 10 мм, к третьему типу - диаметром более 10 мм.

Мелкопузырчатые аэраторы, как правило, применяются на крупных и средних станциях аэрации, а перфорированные трубы - на малых сооружениях. Происходит это потому, что Мелкопузырчатые аэраторы обеспечивают более высокую эффективность использования воздуха, нежели перфорированные трубы. Степень использования кислорода воздуха в аэротенках с мелкопузырчатыми аэраторами обычно составляет 4 - 6 %, а в среднепузырчатых - не более 2 - 3 %. При расчете удельного расхода воздуха, действующими проектными нормативами используется коэффициент, учитывающий тип аэратора, который для среднепузырчатых аэраторов равен 0,75, а для мелкопузырчатых аэраторов не бывает ниже 1,3 - 1,5.

Таким образом, при применении мелкопузырчатых аэраторов количество потребляемого воздуха, подаваемого в аэротенки для обеспечения окислительного процесса, окажется почти в 2 раза меньшим, чем при использовании перфорированных труб. Соответственно меньшими будут затраты электроэнергии. Так, при правильном выборе конструктивных и технологических параметров, а также при качественном выполнении работ по установке аэраторов, эффективность растворения кислорода при аэрации мелкими пузырьками находится в пределах 2 - 3,3 кг /(Квт•ч), а средними пузырьками 1,4 - 1,8 кг / (Квт•ч).

Однако в практических условиях мелкопузырчатые аэраторы обладают рядом серьезных недостатков - быстро засоряются и часто разрушаются. Поэтому использовать их преимущества удается далеко не всегда.

Поэтому делались попытки заменить фильтросные системы перфорированными трубами, которые по своим технологическим показателям превосходят фильтросные системы, находящиеся в плохом техническом состоянии.

Они меньше засоряются (целесообразно только применять трубы из материалов, не подверженных коррозии), их проще монтировать и демонтировать, чем пластины.

Известны примеры, когда перфорированные трубы использовались в аэротенках крупных станций (например, в Петербурге, Львове).

Там же, где есть возможность обеспечить своевременный ремонт и обновление аэрационных систем в нормативные сроки, успешно использовались и все еще используются фильтросные плиты (Курьяновская станция аэрации в Москве).

В последние годы все шире начинают внедряться мелкопузырчатые аэраторы новых конструкций из полиэтилена, стеклопластика и др. материалов.

Зависимость эффективности аэрации от расположения аэраторов в плане.

Эффективность использования кислорода зависит не только от типа аэраторов, но и от их расположения в плане. Исследования показывают, что при одностороннем положении фильтросных пластин в коридорах аэротенка, эффективность аэрации находится в связи с величиной отношения площади аэрационной полосы к площади зеркала аэротенков. Если это отношение менее 0,1, эффект аэрации будет низким (в коридорных аэротенках шириной более 4 - 4,5 м). Нецелесообразна и укладка фильтросных пластин по всему днищу аэротенка, т. к. это наряду с повышением стоимости укладки усиливает опасность засорения пор из-за низких скоростей истечения воздуха через них.

Оптимальная эффективность использования кислорода наблюдается при соотношении площадей аэрируемой зоны и аэротенка в пределах 0,1 - 0,3.

Известны также исследования, показывающие преимущества двухстороннего расположения аэраторов в коридоре аэротенка.

Назвать нормативные сроки службы мелкопузырчатых аэраторов. Какими факторами определяются эти сроки?

В процессе эксплуатации мелкопузырчатые керамические аэраторы сравнительно быстро засоряются, их пропускная способность уменьшается, а затраты электроэнергии на подачу воздуха возрастают. Если начальная величина сопротивления фильтросной плитки (новой) составляет обычно 0,2 - 0,3 м, то за время около 4 - 7 лет потери напора в них возрастают до 0,7-1,0 м. Такие величины потерь напора в аэротенках считаются предельно допустимыми.

Оптимальный срок эксплуатации фильтросных плит в условиях Москвы составляет около 7 лет.

Некоторые зарубежные исследователи полагают, что замена пористых диспергаторов экономически целесообразна, когда потери напора возрастают до 0,45 - 0,5 м, т. е. каждые 3 -4 года.

В “Правилах технической эксплуатации систем водоснабжения и водоотведения населенных мест“ (М., Стройиздат. 1979 г.) срок замены пластин был установлен в зависимости от местных условий в пределах не более 4 - 7 лет.

На действующих очистных сооружениях плиты работают обычно более 10 лет, что приводит к заметному ухудшению как технологических, так и экономических показателей работы станции.

Определить рост потери напора в аэрационной системе в процессе ее эксплуатации, как правило, невозможно, так как в системе почти всегда имеются разрушенные плитки или неплотности в отдельных элементах системы. Воздух в этих случаях находит место для беспрепятственного выхода из системы.