3.2. Особливості очищення стічної води з використанням аеротенків

"Класичний" аеротенк 4 (РИСУНОК 5) — це залізобетонний канал завглибшки 4-5 м, завширшки 3-11 м (залежно від потужності), завдовжки 50-150 м (залежно від ступеня забрудненості стічних вод). Стічну воду 2 подають з одного або декількох місць, вона контактує з регенерованим активним мулом, переміщується й аерується повітрям 3, що подається в розміщений на дні аеротенка пристрій 5 для розпилення повітря. Після біологічного очищення, яке триває 4-48 год, вода перетікає у відстійник 10,. в якому активний мул 9 осідає, й основну його кількість — так званий "зворотний мул" — за допомогою ерліфта чи насоса б подають "в голову" аеротенка, в ту його частину, що зветься "регенератором", де за інтенсивної аерації відбувається відновлення якості активного мулу: він перетравлює сорбовані раніше зі стічних вод органічні сполуки, особливо ті, що розкладаються повільно, "голодніє" і готується до інтенсивного очищення нової порції свіжої стічної води 2. Надлишок активного мулу, що так і зветься "надлишковим мулом" 8, подають на стабілізацію, ущільнення, зневоднення, складування, а в міру можливості й на подальше використання, наприклад, для одержання біогазу, добрив тощо.

Взагалі осади, що утворюються під час очищення стічних вод, у тім числі й надлишковий активний мул, є дуже непростою проблемою, над розв'язанням якої працює вже не одне покоління науковців в усьому світі.

Створено багато найрізноманітніших конструктивних модифікацій аеротенків. Класифікують аеротенки за численними ознаками:

• конструктивними: прямокутні, круглі, овальні, комбіновані, баштові, шахтні, фільтротенки, флототенки та ін.;

• структурою потоку: витискувачі, змішувачі, комірчаного, проміжного типу із розосередженим випусканням рідини, яку очищають, з нерівномірно розподіленим подаванням стоку;

• способом відокремлення активного мулу та його регенерації: аеротенки з відстійниками та регенераторами, розміщеними окремо, сумісні з відстійниками та регенераторами:

• навантаженням на мул: з великим, звичайним і низьким навантаженням;

• кількістю ступенів: одно-, дво- та багатоступінчасті;

• типом системи аерації: з пневматичною, механічною, поверхневою, заглибною, пневмомеханічною, комбінованою, гідродинамічною системами;

• типом аерації: звичайні аеротенки (з аерацією повітрям) та окситенки (з аерацією киснем або повітрям, збагаченим киснем).

Аеротенки мають незаперечні позитивні якості, що особливо виявляються під час очищення побутових стічних вод:

• конструктивна простота;

• надійність у роботі (коли очищаються стабільні, нетоксичні і помірно концентровані за забрудненням стічні води);

• відносна дешевизна обробки води тощо.

Однак така велика різноманітність аеротенків викликає сумнів щодо високої досконалості цих споруд. Труднощі, з якими стикаються виробничники під час експлуатації аеротенків для очищення промислових стічних вод у разі потрапляння в стічні води токсичних речовин (ксенобіотиків, йонів важких металів), залпових скидань тощо, які часто супроводжують очищення стічних вод, стимулюють пошуки нових рішень. Найбільша технологічна цінність активного мулу полягає в його здатності утворювати великі і досить важкі конгломерати - флокули, які відносно легко І швидко (протягом 1,5-2 год) осідають у звичайних гравітаційних відстійниках, відокремлюються від очищеної ними води. Вода стає прозорою і чистою. Частину активного мулу можна спрямовувати на початок аеротенка і тим самим забезпечувати потрібну концентрацію (засів, "закваску") активного мулу в стічній воді, що надходить на очищення. Однак технологічно привабливе рішення із зворотним активним мулом не витримує критики з біологічного погляду. Адже в цьому разі біоценоз аеробних гідробіонтів, які живуть у відносно чистій воді в кінці аеротенка, після не менш ніж півторагодинного витримування в безаераційних умовах вторинного відстійника переміщують у забруднену стічну воду на початок цього аеротенка. І цей біоценоз потрапляє у шкідливу або й токсичну для переважної більшості гідробіонтів активного мулу рідину, що аж ніяк не сприяє нормальній їхній життєдіяльності, а отже, й очищенню води. Тому виникає парадокс: що краще, до більш високих кондицій очистять гідробіонти активного мулу стічну воду, то в гіршу ситуацію вони потраплять, коли їх перенесуть з цієї чистої води у початкову стічну воду. Багато гідробіонтів загине, а інші довго адаптуватимуться до цих складних і несприятливих умов існування. Тому в аеротенку відбувається своєрідне саморегулювання поганого очищення.

Отже, навіть найкращий активний мул за найсприятливіших, ідеальних умов, на жаль, не може забезпечити бажану і навіть стандартизовану у нас глибину очищення стічних вод до концентрації органічних сполук 3-4 мг/дм³. Однак про більш-менш сприятливі умови в такій справі, як очищення стічних вод, годі й мріяти. У стічні води, навіть у звичайні, побутові, нерідко, якщо не сказати постійно, потрапляють токсичні синтетичні речовини — ксенобіотики, яких раніше просто не було в природі, синтетичні поверхнево-активні речовини (СПАР), штучні барвники, йони важких металів, зокрема хромати, різноманітні органічні розчинники, а також нафтопродукти, стічні води з підвищеним вмістом солей тощо. Залпове скидання таких речовин призводить до розпадання флокул активного мулу, його спучування і відповідно масового винесення з вторинних відстійників іноді з такою інтенсивністю і в такій кількості, що щезає можливість забезпечення споруди зворотним мулом. Аеротенк перестає функціонувати як біологічна очисна споруда і перетворюється на звичайний транзитний канал стічних вод. Для відновлення роботи аеротенка після такої аварії необхідно заво­зити з інших очисних споруд значну кількість активного мулу як посівного матеріалу, поступово нарощувати біомасу активного мулу, адаптувати його до даних стічних вод, що іноді вимагає 2—3 місяці часу.