36. Аэраторы

Чаще всего используются 3 системы аэрации:пневматическая, механическая,комбинирование.

В пневматической воздух нагнетается под давлением. Их подразделяют в зависимости от размера пузырьков воздуха. Если d = 4 мм - мелкопузырьчатая система; d=5…10- среднепузырьчатая; d> 10 –крупнопузырчатая. В качестве распределительного устройства для воздуха применяют трубы, тканевые аэраторы, купола и диски.

При механической в качестве источника О₂ используется наружный воздух, который вовлекается в аэротенк при вращении жидкости мешалкой-аэратором. Механические аэраторы обычно классифицируют по типу расположения оси мешалки (горизонтальные и вертикальные).

Аэраторы могут располагаться либо на поверхности, либо в толще воды.

Удельный расход воздуха: D -удельный расход воздуха (м3возд./ м3СВ);

z-удельный расход О2 (мг/1 мг БПК полн.);

Lt и La- БПК очищенной и поступающей СВ;

K1-коэфф.,учитывающий тип аэратора по размеру пузырька. (Для мелкопузырчатых K1 является функцией площади, занятой аэраторами по отношению к общей площади зеркала воды в сооружении;

K2- коэффициент, учитывающий глубину погружения аэратора; n1-коэффициент, учитывающий температуру СВ; n2- коэффициент качества СВ, который учитывает изменение величины объемного коэффициента массопередачи в СВ по отношению к водопроводной воде при t=20oC;

Cp - растворимость О₂ в воде в зависимости от высоты СВ над аэратором;

C-допустимая минимальная концентрация О₂ в СВ, которая не лимитирует скорости окислительного процесса(мг/л). При механической аэрации вода насыщается кислородом за счет засасывания воздуха и интенсивной рециркуляции воды.

Поверхностные аэраторы –турбины, диаметром 0,5-4 м.Турбины имеют вертикальный вал, который приводится во вращение двигателями редуктора. Поверхн. аэраторы могут быть: дисковые; конусные. Механический поверхностный аэратор дискового типа:

1 -вал, 2-лопасти аэратора, 3-направляющее устройство для циркуляции жидкости.

При работе аэратора жидкость засасывается снизу в направляющее устройство, приводится во вращение и сверху отбрасывается к стенкам аэротенка. В результате такого гидравлического прыжка засасывается воздух .Основными показателями характеризующими механический аэратор является окислительная способность и удельные затраты. Расчет механического аэратора :

Vo=2,76 Dm0,6 N0,2 ,

Vo –минимальная данная скорость потока в аэрируемой емкости, м/c. Dm – диаметр турбины, м. N-частота вращения,с-1.H-глубина емкости, м.

B-длина зоны действия одного аэратора, м.

При выборе механических аэраторов следует исходить из производительности по О2 при t=20oC. При отсутствии растворенной О2 в воде скорости потребления О2 и массообменные свойства жидкости характеризуется дефицитом О2.Число аэраторов для аэротенков и биологических прудов:

V -объем сооружения,м3; W-производительность аэраторов по О₂, кг/с;

 производительность пребывания жидкости в сооружении, ч; Z,n1,n2-импирические коэффициенты.Окислительная способность аэратора зависит от многих факторов и может быть определена расчетным путем. Для дисковых аэраторов диаметром 0,5 м окислительная способность 80 кг/сут; D=1м-230 кг/сут;d=3м -1860 кг/сут. Струйные аэраторы. Такие аэраторы обеспечивают диспергирование атм. воздуха путем эжектировании его напорной струей жидкости, которая подается к аэраторам циркуляционными насосами. М.б.: шахтными; эжекторными. Шахтные аэраторы имеют большую производительность, чем эжекторные, но эжекторные более компактные.