5. Інтенсифікація первинного відстоювання стічних вод

5.1 Попередня аерація

При початкових концентраціях завислих речовин у стічних водах 300–400 мг/л і вище необхідний ефект первинного відстоювання може досягати 70–80 %. Первинні відстійники відомих конструкцій забезпечують затримання зазвичай 40–55 % завислих речовин, тому їх концентрація в освітлених стічних водах перед надходженням в аеротенки чи на біофільтри може значно перевищувати рекомендовані значення 100–150 мг/л. У такому випадку для забезпечення необхідного ефекту первинного відстоювання стічних вод необхідно інтенсифікувати процес осадження завислих речовин.

За останній час розроблені й досліджені різноманітні методи інтенсифікації процесу первинного відстоювання стічних вод. Найкращі результати дає введення в стічні води перед первинними відстійниками мінеральних коагулянтів (сірчанокислий алюміній, вапно, сірчанокисле чи хлорне залізо й ін.), а також синтетичних флокулянтів, обладнання відстійників тонкошаровими блоками. Однак найбільшого розповсюдження на міських очисних станціях набули методи інтенсифікації первинного відстоювання, пов’язані з аерацією стічних вод і з використанням біофлокулюючих властивостей надлишкового активного мулу та біоплівки.

Отже, преаератори і біокоагулятори застосовують для збільшення ефекту прояснення стічних вод при первинному відстоюванні, зокрема за наявності у воді, що надходить, завислих речовин більше за 300 мг/л. Ці споруди не є обов'язковими й застосовують їх у тому випадку, якщо розрахунок показує, що первинного відстійника недостатньо для досягнення необхідного ефекту очищення.

Найпростішим методом інтенсифікації є попередня аерація (преаерація) стічних вод, яка здійснюється в каналах, що підводять стічні води до первинних відстійників, чи в спеціальних спорудах – преаераторах, розміщених перед відстійниками. Тривалість аерації при цьому складає 10–20 хв, а витрата повітря – близько 0,5 м³ на 1 м³ аерованих стічних вод. У процесі преаерації відбувається флокуляція й коагуляція дрібних частинок нерозчинених домішок у стічній воді, щільність яких мало відрізняється від щільності самої води. У результаті ці частинки змінюють свою гідравлічну крупність і швидше осідають при подальшому відстоюванні. Крім цього, спостерігається деяке зменшення БПК стічних вод, покращується відділення жирів, масел, нафтопродуктів, унеможливлюються анаеробні процеси у відстійниках, покращується наступне біологічне очищення стічних вод в аеротенках чи на біофільтрах.

Преаератори слід застосовувати на станціях очищення стічних вод з аеротенками. Преаератори влаштовуються перед первинними відстійниками й можуть конструктивно з ними поєднуватися. Преаератори виконують у вигляді окремих, вбудованих або прибудованих до первинних відстійників споруд. Застосування цих споруд при великій кількості зважених речовин дозволяє знизити будівельний обсяг споруд. Конструктивно вони являють собою прямокутні резервуари з висотою Н_set, що дорівнює глибині проточної частини відстійника, й з шириною В, що дорівнює 1–1,5 Н_set.

Однак, як показує вітчизняний досвід, проста аерація (без додавання активного мулу) малоефективна; збільшує ефект первинного освітлення стічних вод за завислими речовинами і БПК_повн. лише на 5–8 %.

Попередня аерація сприяє (за рахунок повнішого виділення зважених частинок) кращій підготовці стічних вод до наступного їхнього біологічного очищення. Більш високий ефект видалення зважених речовин і зниження БПК стічних вод дає попередня аерація з додаванням надлишкового мулу з вторинних відстійників.