Инженерное оборудование

Инженерное оборудование зданий и сооружений

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

— насыщение последних кислородом воздуха, забираемого из атмосферы и под давлением подаваемого в аэрац. бассейн по магистральным и распределит. трубопроводам и каналам. В зависимости от размера воздушных пузырьков на выходе из аэратора пневматическая аэрация сточных вод может быть мелко- или крупнопузырчатой. В мелкопузырчатой системе аэрации диаметр пузырьков не превышает 2,5 мм, что позволяет получить большую площадь межфазовой поверхности и обеспечить подъем пузырьков через слой жидкости со скоростью, достаточной для интенсивного переноса кислорода из пузырька в жидкость (пузырьки меньшего размера зависают в жидкости, увеличивая ее газонасыщенность). Для получения пузырьков такого размера применяют фильтросные пористые керамич. или пластмассовые пластины (диффузоры). В нашей стране наибольшее распространение получили фильтросные пластины размером 300x300x35 мм и фильтросные трубы различных длин и диаметров, изготовленные из огнеупорного шамота с жидким стеклом путем формовки под давлением, сушки и последующего обжига. Такие пластины имеют размер пор 100—300 мкм, обладают хорошей проницаемостью, позволяющей пропускать через одну пластину 80— 120 л воздуха в 1 мин. Пластины укладывают поверх воздушных каналов, специально устраиваемых в днище аэротенка с тщательной заделкой щелей цементным раствором; трубы — по дну аэротенка без каналов, что значительноупрощает технологию монтажа. Фильтросные пластины и трубы располагают в одии или неск. рядов вдоль одной или обеих стен коридора аэротенка. В зарубежной практике широко применяют керамич. диффузоры в виде куполов или дисков, ввинчиваемых вертик. в воздухопровод, пролож. по дну, либо в спец. углубления в днище аэротенка. Используют также короткие, длиной 500— 600 мм, трубки, ввинчиваемые горизонтально. Затраты энергии на растворение ! кг кислорода в зависимости от условий реализации процесса составляют 0,325— 0,75 кВт'ч. Недостатки систем аэрации с фильтросными пластинами и трубами (диффузорами) связаны с тем, что осмотр и замена их требуют опорожнения бассейна.

От этих недостатков свободны системы, позволяющие поднимать фильтросы из воды благодаря шарнирному присоединению сгояков труб к магистральному воздуховоду. В этом случае аэратор представляет собой трубопровод длиной около 5 м с присоединенными к нему горизонт, трубками (диффузорами) длиной 500 мм, диаметром 70—100 мм (6—20 трубок на 1 м длины трубопровода). С обеих сторон трубопровод подвешен на воздухоподводящих стояках труб, шарнирно подсоединяемых к магистральному воздуховоду. Трубки изготовляют из пористого пластика для снижения массы системы и использования легких переносных лебедок для подъема аэратора при ремонте или замене диффузоров. Поры фильтросных пластин и труб подвержены засорению содержащимися в воздухе пылью, окалиной, маслами, а также жидкостью, проникающей в них при падениях давления воздуха. Кроме того, возможно и постепенное биологии, зарастание пор. Эксплуатация диффузоров свыше 8—10 лет экономически нецелесообразна, поэтому спустя этот срок рекомендуется их полная замена.

Вибрационные диспергаторы воздуха клапанного типа в меньшей степени подвержены засоряемости, вследствие чего исключается необходимость воздухоочи-стит. фильтров. Действие этих дисперга-торов основано на пропуске воздуха под давлением через клапан диаметром 5— 15 см, при этом подвижный элемент клапана приподнимается над гнездом и по его окружности между ним и гнездом образуется зазор в десятые доли мм, через к-рый проходит 2,5—36 м /ч воздуха. Эти диспергаторы также ввинчиваются в трубопровод, прокладываемый по дну, либо в плиту, перекрывающую воздухораспреде-лит. ка нал в днище аэротенка. Вибрационные диспергаторы изготовляют из некор-родирующего материала. Опыт показывает, что при попадании загрязнений под клапан диспергатор перестает нормально работать. Несмотря на указ. недостатки, система аэрации мелкопузырчатым воздухом (особенно для крупных и средних очистных сооружений) в аэротенках применяется наиболее широко благодаря высокой степени использования подаваемого воздуха, надежному воздуходувному оборудованию, накопленному опыту ее расчета, проектирования и эксплуатации.

В крупнопузырчатой системе аэрации воздух проходит через отверстия или щели размером от 1—2ммдонеск.См. При таких размерах отверстия не засоряются и ие подвергаются биообрастанию, вследствие чего исключается применение воздухоочистит. фильтров. Кроме того, сопротивление прохождению воздуха у них значит, ниже, чем у диффузоров, что позволяет при тех же расходах энергии подавать большее кол-во воздуха. Крупные пузыри воздуха неустойчивы в жидкости, а вызываемая их выходом из отверстий интенсивная турбулизация жидкости в бассейне приводит к их вторничному дроблению до размера 5—6 мм. Интенсивность массопереноса кислорода в воду из таких пузырей значит, ниже, чем из мелких, поэтому требуются более высокие (в 2—2,5 раза) расходы воздуха, большие мощности воздуходувного оборудования и большая протяженность воздухоподводящих коммуникаций. Простота изготовления, монтажа и эксплуатации аэраторов в ряде случаев (особенно на малых, а иногда и средних очистных сооружениях) может оказать решающее влияние на выбор системы аэрации! Наиболее простым вариантом аэратора являются трубы диаметром 30— 50 мм с открытыми концами, опущенные вертик. в жидкость на глубину 0,3—0,5 м от дна при расположении воздухоподводя-щего трубопровода выше уровня жидкости (как правило, на продольных стенах или перегородках аэрац. бассейна). Могут использоваться и перфориров. воздухопод-водящие трубы, укладываемые по дну бассейна или на нек-ром (0,3—0,5 м) возвышении над ним. Диаметр перфорации колеблется в широких пределах (от 1—2 до неск. мм) в зависимости от качества сточных вод. Эффективным способом диспергирования крупных пузырей воздуха является выпуск его через спец. насадки — диспергаторы и виде крестовин из четырех коротких трубок с внутренними отверстиями 0,3— 1,8 см. Иногда такие крестовины снабжаются диском или куполом для де-флексии выходящих из них воздушных струй и усиления турбулизации в воде в зоне выхода воздуха из аэратора. Насадки, рассчитанные на пропуск 12— 18м /ч воздуха, ввинчивают через полый патрубок в воздухоподающий трубопровод через 0,3—0,6 м. Применяют и насадки с регулируемым расходом воздуха через них. Помимо трубчатых насадок используют и щелевые в виде гребней, пропускающих 4,8—18 м /ч воздуха. Гребни могут насаживаться как непосредственно на воздухораспределитель, так и на перпендикулярные к нему отводные трубы, что позволяет образовывать пространственную рамную конструкцию в виде решетки, к-рая может быть поднята на поверхность для осмотра и ремонта аэратора. Особое место занимает так называемый низконапориый аэратор, получивший наз. "система ИНКА". Этот аэратор в виде решетки из перфориров. труб погружается в жидкость на глубину 0,8—1 м от поверхности на стояках, шарнирно прикрепленных к воздухоподводящему трубопроводу на поверхности. Благодаря неглубокому расположению аэратора требуется и небольшое давление воздуха, к-рое может быть обеспечено воздуходувками вентиляторного типа. Кпд этих воздуходувок на 15—20% выше кпд воздуходувок компрессорного типа, что в значит, степени компенсирует невысокий процент использования кислорода и необходимость подачи значит, больших объемов воздуха'для обеспечения нормальных гидродинамич. и кислородных условий в аэрац. бассейне. Воздуходувки этого типа могут быть установлены в легких укрытиях вблизи аэротенков, а воздух может подаваться по железобетон, каналам, устраиваемым на продольных стенах или перегородках аэрац. бассейна. Затраты электроэнергии на подачу кислорода через низконапорные аэраторы примерно такие же, как через диффузоры.