АЭРАЦИЯ

АЭРАЦИЯ, термин, в общем смысле обозначающий проветривание и насыщение атмосферным воздухом какого-либо физического тела (вода, другие жидкости). Этот процесс надо понимать как двусторонний процесс диффузии (проникание): с одной стороны, элементов воздуха через поверхность внутрь тела, с другой стороны, способных диффундировать (летучих) веществ тела через его поверхность в воздух. Процесс А. управляется законом Генри-Дальтона (1805 г.) о парциальном давлении и парциальной растворимости газов. Элемент диффузии отличает А. от родственного ей процесса вентиляции, сущность которой состоит в механическом возобновлении воздуха посредством вытеснения и смены его в том или другом объеме. В природных условиях можно говорить об А. поверхностных слоев почвы, А. воды открытых водоемов, текущей воды рек, разбрызгивающейся и пенящейся воды водопада и т. д.; потеря газа минеральной водой на воздухе является также А. В санит. технике А. применяется как для насыщения воздухом (его кислородом) питьевых и сточных вод, так и для удаления в атмосферу растворенных в них газов. Задача технического использования А. сводится к ее интенсификации увеличением поверхности контакта воздуха с жидкостью, для чего служат дождевание, различного рода градирни, вдувание и т. п. С. Озеров. Аэрация питьевых вод, процесс раздробления того или иного объема воды на отдельные струйки, возможно более тонкие, для получения большей поверхности соприкасания воды с окружающим воздухом; при этом происходит обогащение воды кислородом воздуха и освобождение ее от летучих газообразных веществ, если таковые заключаются в ней. Чаще устраивают естественную А., дождевание при помощи каскадов, дырчатых желобов, сит и проч. Реже прибегают к искусственной А., с применением механическ. нагнетания воздуха в воду через дырчатые пластины, грубые фильтры, пористые пластинки, или применяя аэраторы в виде разбрызгивателей (система Кертинга). представляющие собой малые конические насадки на ответвления напорного трубопровода. А. применяют как для поверхностных, так и для подземных вод. Воды открытых водоемов обычно в достаточной степени насыщены кислородом; но когда они приобретают затхлый запах при той или иной потере кислорода на окисление органических веществ, или когда из-за развития в поверхностных водах водорослей и ракушек происходит ухудшение их вкуса и запаха—А. бывает весьма полезна. А. необходимо применять также и для вод тех рек, к-рые отличаются медленным течением, а также для прудовых вод и при обработке поверхностных вод коагулянтом, когда вследствие этого в очищенной воде увеличивается содержание CO_s, вредно действующей на металлические трубы (усиленное ржавление) и др. металлические, беюнные и железобетонные сооружения водопровода. Как правило следовало бы применять аэрацию коагулированной воды при входе ее в резервуар чистой воды после фильтров. Новейшие установки для очистки питьевых вод за границей применяют иногда двойную аэрацию: перед фильтрами и после них, для лучшей защиты от газообразных продуктов разложения флоры и лучшего удаления разъедающих металл и железобетон веществ. А. позволяет, наконец, освобождать подземные (обычно артезианские) воды от содержащегося в них сероводорода (минерального, когда он появляется здесь в результате хим. процессов, происходящих в недрах земли). При помощи А. удается удалять из воды значительные количества сероводорода (до 15—20 мг на литр). А. необходима и при деферризации железистых вод, для перевода двууглекислой закиси железа в нерастворимый гидрат по химич. равенству: 4 Fe(HCO_s)₂+2H₂0-f-+ 0₂=2 Fe₂(OH)„ + 8 С0₂. Аэрацию применяют здесь как в открытых, так и закрытых установках (см. Деферризация, или обезжелезование). Гигиеническое значение аэрации определяется сказанным выше об улучшении вкуса и запаха питьевых вод, содержащих газообразные примеси или обедненных растворенным кислородом, присутствие которого придает воде освежающие свойства. Устройство аэрации питьевых вод обычно экономически необременительно: ее сооружения просты, эксплоатация несложна и недорога. Лит.: М ал и ш е в с кий Н.Г., Очистка питьевой воды, Харьков, 1926; Waterwork practice, Baltimore, 1925; Turneaure F. and Russell H., Public water-supplies. H. Гениев. Аэрация сточных вод, один из новейших (1912 г.) приемов биологической очистки сточных вод (см. Биологический метод очистки, сточных вод), достигает своей цели лишь при наличии т. н. активного ила (см.), а потому в иностранной технике способ этот получил названия «activated sludge treatment» (англ.), «Abwasserreinigung mit beleb-tem Schlamm» (нем.), т. е. очистки с помощью активного ила. У нас же б. ч. употребляют выражение—метод А. с. в. или просто А. с. в. Во всех случаях применения для очистки сточных вод аэробного окислительного процесса имеет место аэрация, обеспечивающая снабжение кислородом воздуха микробиального населения, являющегося живым катализатором этого процесса. Будет ли это почва полей орошения, «биологические фильтры» или «очистительные пруды», подача воздуха достигается естественным путем. Но только в случае искусственной подачи воздуха говорят об А. с. в. как об особом приеме очистки этих вод, к-рый в наст, время получил очень разнообразное техническое выражение. Т. о., А. с. в. можно определить как такой био-хим. процесс очистки сточных вод, при котором снабжение кислородом совершается искусственным путем—вдуванием воздуха или механически.—Еще в 1887 г. Дибдин— пионер в области биол. очистки—ясно формулировал принципы А. с. в. как метода очистки. Но только в 1912 г. американцы Кларк и Адаме (Clark, Adams) впервые имели дело с активным илом в его современном значении, а их опыты были началом исследований Фаулера (Fowler) и Ардерна (Ardern) в Манчестере; они вывели метод на путь практического применения (1912 г.). За истекшие 15 лет А. с. в. в том или ином размере испытывалась многими городами, особенно в С.-А. С. Ш. и в Англии. В наст. время по этому методу очищаются воды не менее, чем в 150 городах в количестве до 2 млн. куб. м. У нас опыты А. с. в. впервые поставлены в августе 1915 г. в Москве в лаборатории Люблинских полей орошения (Н. А. Базякина), где в июле 1917 г. уже работала пробная станция на 1.000 куб. м (инж. И. Г. Поварнин). В 1916 г. начаты опыты в Харькове (инж. Д. С. Черкес и М. И. Атлас). К 1927 г. А. с. в. применяется в Москве (действует пробная станция на 900 куб. м, строится станция на 12.300 куб. м, работает несколько маленьких станций при фабриках), в Харькове (на 1.000 куб. м), в Кашире (на 300 куб. м), строится в Сер-гиеве (на 420 куб. м). Хотя нельзя еще дать теоретических основ процесса А. с. в. (так как все исследования носят, преимущественно, характер чисто эмпирических изложений конструкций и приемов работы), тем не менее, по степени изученности он освещен в такой мере, что уже поддается регулированию и управлению, чего нельзя сказать ни про один из других приемов биологической очистки. Ход воздействия активного ила на состав аэрируемой с ним сточной жидкости чрезвычайно типичен, и аналитические данные разных авторов (Ardern, Mohlmann, Базякина, Harris) дают почти тождественную картину. В случае, если аэрация достигается вдуванием воздуха в бассейн [так наз. аэротанк (правильнее аэротэнк)], заполненный сточной жидкостью, содержащей около 25% (по объему) активного ила, ход изменения ее химического состава во времени схематически изображен на рис. 1. Мг. е литре ..А Л/ ttumpanwt

Рисунок 1. Изменение химического состава сточной жидкости при аэрации сточных вод.

Для первого часа А. в особенности характерно сильное падение окисляемости (до 50%). Это—первая фаза процесса. Нитрификация—вторая фаза—начинается лишь тогда, когда величина окисляемости (орга-нич. вещ.) снижена до 25—35% от начальной (Базякина); по наблюдениям американцев— до 10% (Theriault). Ход образования нитратов изображен на диаграмме как зеркальное изображение убыли аммонийного азота, к-рый окисляется количественно с почти постоянной скоростью. Первая фаза процесса (падение окисляемости) многими авторами рассматривается как своего рода «коагуляция», свертывание и адсорпция активным илом коллоидов сточных вод.- Наряду «11 с понижением окисляемости в это время происходит и снижение в количестве орга-нич. азота и, что особенно важно, понижение био-химической потребности в кислороде. Кроме того, происходит заметное осветление жидкости (увеличение прозрачности). Свой характерный запах сточные воды теряют в момент смешивания с активным илом. Все это представляет настолько существенное улучшение свойства сточных вод, ^:что в известных случаях очистка может огра- ! ничиться первой фазой. Начало нитрифика- ; ции служит признаком окончания первой фазы. И действительно, во многих европейских и американских городах, для к-рых ха- ^!рактерна слабая концентрация их сточных вод (Париж, Эссен, Мильвоки, Ворчестер и большинство городов Англии), достаточно получить в очищенной жидкости лишь несколько миллиграмм нитратного N, чтобы дать «незагнивающую» жидкость, пригодную к спуску. Поэтому там ограничиваются «осветлением» (clariiication). В самое ^: последнее время (1927 г., Harris) наблюдения над многими аэротэнками в Англии показали, что активный ил не есть что-то постоянное и одинаковое для любой установки, как думали раньше, но что активный ил может обладать, смотря по обстоятельствам, различными свойствами: может осветлять жидкость (коагулировать), но не нитрифицировать, и наоборот. Вероятнее поэтому допустить, что эти особенности объясняются различием в микробиальном комплексе, со- | ставляющем активный ил. Практически ^:важно, что значительный эффект «осветле- ; ния», получаемый в первой фазе, достигается ; быстро (не свыше 1 часа) и с затратой не- ' большого количества воздуха. Поэтому первая фаза применяется для подготовки жидкости к дальнейшей очистке на обычных окислителях (био-фильтрах). В этой форме она впервые была предложена Кларком в 1912 г., затем в Москве (1917 г.) и, независимо от нас, в Бирмингеме в 1923 г:, где с 1925 г. работает крупная станция этого типа. ■ Вторая фаза процесса характеризуется явлениями нитрификации. Ход этого процесса и его условия в аэротэнке освещены, гл. обр., работами Н. А. Базякиной (Москва), к-рая показала (1917 г.), что скорость нитрификации в единицу времени постоянна, пропорциональна интенсивности аэрации и ; выражается эмпирической формулой N= = Const ]/v, где N—количество окисляемого азота (мг на литр) в час, v—количество объемов воздуха, пропускаемое в 1 час ^;на 1 объем жидкости в аэротэнке.—С другой : стороны, было выяснено (Базякина, 1925 г.), какое большое значение в понимании про- ' цесса А. с. в. играют физ.-хим. условия ■ растворения О, с чем до сих пор очень мало • считаются др. исследователи. Оказалось, ; что скорость растворения О пропорциональ- ^:на дефициту его, т. е. разности между содержанием его в насыщенном и в данном растворе, что выражается формулой ~ = =K(b—w), где Ъ—содержание О при насыщении воздухом, х—содержание О в данных условиях, К—константа, t—время. При этом (Ь—х) зависит от быстроты, с ко- торой активный ил передает О на окислительные процессы, а следовательно—от количества ила. Значение К зависит от интенсивности аэрации, от способа распределения воздуха, от t° и т. д. Количество О, которое может быть затрачено на окислительные процессы в аэротэнке, конечно, не может быть больше того, которое растворяется -за тот же промежуток времени. Между тем, это количество в аэротэнках очень невелико и составляет лишь около 2% от массы подаваемого О. Такая медленность растворения О и обусловливает медленность процесса очистки в аэротэнках, который, смотря по условиям, затягивается от 3 до 10 час. и больше, тогда как в непрерывно действующих окислителях он заканчивается в 10— 15 мин. Эти закономерности, относящиеся ко второй фазе процесса, допускают вполне обоснованный выбор целого ряда заданий, к-рыми определяется конструкция аэротэн-ка и условия его эксплоатации, а следовательно и стоимость очистки. Если известны характер сточной жидкости, подлежащей очистке (особенно важна «потребность в О»), и необходимая в данном случае степень очистки, то известно и какое количество кислорода должно быть передано на окисление. Отсюда, пользуясь данными Базякиной, можно определить подходящую интенсивность аэрации (мощность машин) и период аэрации, а это даст, учитывая дозу ила, размер аэротэнка. А. с. в. в аэротэнке допускает получение жидкости любой сте^ пени чистоты, вплоть до полной нитрификации азотистой части. Внешне, при условии хорошего отделения от активного ила, очищенная жидкость уже на первых стадиях. аэрации обладает высокой прозрачностью и слегка желтоватым оттенком. По отношению к эффекту бактериальной очистки аэротэнки дают, примерно, такое же, как и обычные био-окислители (см. Биологический метод очистки сточных вод), понижение, на 90—98% числа бактерий, растущих на желатине и агаре, для группы В. coli—от 80 до 99%. Нельзя не упомянуть еще о явлениях д е-нитрификации, легко обнаруживающихся в жидкости, богатой нитратами, в случае недостатка воздуха. Этим объясняется убыль общего N в очищенной жидкости при дефектах аэрации или при избытке ила, что и заставляет ограничивать время отстаивания активного ила в отстойниках 1 — 2 час, чтобы избежать бурного всплывания уже осевшего ила под влиянием газов (N и С0₂), образующихся при дени-трификации.—В результате А. с. в. в аэротэнках наблюдается прирост активного ила (за счет адсорпции коллоидов и за счет бактериальных разрастаний), который доходит до 1 % от объема обработанной жидкости, тогда как другие методы очистки дают значительно меньше ила, подлежащего удалению (от 0,1 до 0,5% в сутки). При длительной аэрации возможно и уменьшение количества ила за счет его распада, что указывает на существование в процессе А. с. в. и третьей фазы—«мокрого сожжения взвешенных веществ», но этот процесс требует еще большего количества О и еще большего времени, чем нитрификация, а потому не получил пока практического применения. Температура, при которой процесс А. идет нормально, колеблется в пределах от + 9 до Ч- 30°. При t° от + 5 до + 9° скорость несколько понижена. Но особенно резко отзываются замедлением скорости очистки колебания t°, в какую бы сторону они пе происходили. Вдувание воздуха даже при сильных морозах в Москве лишь очень незначительно понижает t° (на 1—-2 градуса) в аэротэнках. Количество активного ила благоприятствует скорости процесса при условии достаточного снабжения воздухом. Нормальная доза ила в аэротэнке составляет около 25% по объему (отстой в течение ¹/₂ часа). Интенсивность аэрации (число объемов воздуха на 1 объем аэротэнка в 1 час) для жидкости московской концентрации (потребность в кислороде ок. 500 мг) была принята в 10 объемов в час, но в европейских и американских установках она значительно меньше (от 2 до 5). Период а э р а ц и и, время пребывания жидкости в аэротэнке, зависит от интенсивности А., от свойств жидкости, дозы ила, от температуры, конструкции бассейна й требований к очистке. В Москве для получения незагнивающей жидкости период был 4—5 часов, за границей—ок. 2—3 час. Общая затрата воздуха на А.—произведение интенсивности А. на период А.—соответственно колеблется от 4 до 50 объемов в зависимости от концентрации жидкости.—Иногда (при жидкостях высокой концентрации, с большим количеством взвешенных веществ) может оказаться необходимой регенерация активного ила, что достигается отдельной аэрацией отработавшего ила перед подачей его в аэротэнк из отстойника (см. рисунок 2).

Рисунок 2. Аэротэнк (схема): I—аэротэнк; II—отстойник; III—регенератор; 1—впуск сточной жидкости в I; 2—впуск очищенной жидкости в II; 3—выпуск очищенной воды; 4—эжектор для акт. ила из II в III; 5—впуск регенер. акт. ила; 6—воздухопровод; 7—аэраторы.

Вышеизложенные принципы А. сточных вод получили в настоящее время (1927 г.) довольно разнообразное техническое выражение. Наиболее распространенными устройствами являются т.н. аэротэнки—бассейны, через к-рые протекает смесь сточной жидкости с активным илом, аэрируемая в это время или путем вдувания воздуха через расположенные на дне аэраторы или посреди ством механического перемешивания. Оба способа А, имеют, особенно в Англии, энергичных защитников (патенты), но до сих пор не сделано их беспристрастной научной оценки при испытании в тождественных условиях. (Схема аэротэнка с пневматической аэрацией дана на рис. 2.) \ Бассейн, в к-рый поступает сточная жид-; кость через подводящий канал (1), состоит ! из длинного, узкого канала, глубиной ок. ■ 2 мЦ). Вдоль одной из длинных сторон располагаются аэраторы (7), к которым подводится воздух по трубам (6) от компрессора (на чертеже компрессор не показан). Аэраторы—б. ч. пористые пластинки (так наз. «фильтрос») или дырчатые трубы. Восходящий ток жидкости над аэратором отклоняется соответствующим устройством стенок канала. Это движение, слагаясь с поступательным' током жидкости вдоль канала, создает т. н. спиральную циркуляцию, способствующую перемешиванию жидкости с воздухом. Очищенная жидкость вместе с активным илом поступает (2) в отстойник (II), откуда спускается в отводный каг нал (3), а ил перекачивается (4) или прямо в аэротэнк или (как на схеме) подается в канал—регенератор (III), где дополни- _; тельно аэрируется и после этого уже при-, мешивается к вновь вступающей сточной ; жидкости (5). Скорость в отстойнике (вер-¹ тик.) для активного ила не должна превышать 0,5 мм в секунду; период отстаивания—достаточен (1 час). Опасность денитри-фикации не позволяет оставлять ил в отстойнике больше 2 час. Объем возвращае- ■ мого ила, при дозе в 25%, вместе с очищен-; ной жидкостью доходит до 50% от количества сточных вод; этот объем необходимо учитывать при расчете аэротэнка и отстой- ; ника. Выкачивание ила из отстойника б. ч. ! делается воздушным эжектором. Излишний активный ил (прирост около 1% от объема : жидкости) передается или на сушильную ■площадку или в иловую камеру для уменьшения объема путем отстаивания и анаэробного распада (см. Активный ил). Часто при-] меняют расположение аэраторов не вдоль : канала, а поперек, а самый бассейн разбивают на ряд отделений вертикальными пе-, регородками, по очереди не доходящими то : до дна, то до поверхности воды. Но самое i главное в конструкции аэротэнка—избегать i мертвых пространств, где мог бы отлагаться, | накопляться и гнить активный ил. Подача ; воздуха в аэротэнк делается с помощью [ воздуходувок или компрессоров, т. н. вы-! -сокого давления, расчитанных на давление 2—3 м водяного столба (ок. 0,25 атмосферного давления) и требующих весьма значительной затраты механической энергии, что составляет основной эксплоата-: ционный расход, сильно удорожающий ; стоимость очистки, особенно когда приходится работать с большой интенсивностью дутья и с продолжительным периодом аэрации. Это обстоятельство, в связи с ничтож-, ным использованием воздуха на окисление органических веществ (ок. 2% О), было основным мотивом разработки механических приемов аэрирования. •20 Очень интересна система сооружений, предложенная Хавортсом (Шеффильд) и получившая название био-аэрации (см. рисунок 3). Аэротэнк в этом случае образован длин-

Рисунок 3. «Био-аэрация» по Хавортсу (схема): 1—впуск жидкости в бесконечный канал; 2—перелив очищенной жидкости в отстойник; 3—выпуск очищенной жидкости; 4—колеса; 6—мотор.

ным (до 1.000 м), узким (1,2 м х 1,2 м) каналом с несколькими извивами (до 18). С помощью двигателя (5) и полупогруженных в жидкость колес с лопатками (4) в канале поддерживается быстрое течение смеси, активного ила и сточной жидкости (скорость течения 0,5 м в секунду), которая при этом поглощает О воздуха своей большой поверхностью соприкосновения с ним, а Т)' отчасти и вслед- i *^L_ _ _ ствие вспенива-нияжидкости движением колес, которые вращаются со скоростью 15 оборотов в минуту. Очищенная жидкость, проходя над отстойником (2—3), поступает в него в количестве, равном притоку сточной. Но главная масса очищенной жидкости с активным илом продолжает =„свой путь по каналу к месту смешения со сточной (1). Так. образом, в методе Хавортса применяется силь-Рисунок 4. Поверхностная аэра- ное разбавление

ндя по Болтону (схема): 1—впуск сточной жидкости; 2—вращ. «конус»; 3—отстойник; 4—выпуск очищ. воды.

сточной жидкости очищенной, которая составляет до 96% циркулирующей смеси (в аэротэнке обычно 25—50%). Хороший эффект, получаемый на этих установках, объясняется исключительно слабой концентрацией обрабатьшаемой жидкости (в Шеффильде окисляемость—27,5 мг, амм. азот—20,8 мг). Действительный эффект минерализации ничтожен (скорость нитрификации 0,5—1 мг азота в час).—Тот же прин- цип—разбавление—применяется и при механической А. по системе Болтона (см. рисунок 4). В резервуар с емкостью, равной суточному притоку, опущена в центре широкая труба (5), переходящая вверху в конус, в к-ром вращается особая мешалка. Вращением мешалки создаются вспенивание и постоянная циркуляция жидкости, как показано в схеме. Сточная жидкость поступает через приточную трубу в резервуар непрерывно (V₂4 объема резервуара в 1 час) и немедленно смешивается с большим объемом очищенной жидкости (так же, как у Хавортса). Периферической перегородкой отделено кольцевое пространство (3), которое не участвует в циркуляционном токе и служит в качестве отстойника, при чем активный ил (доза 10—15%) автоматически возвращается через нижний просвет, а очищенная жидкость в количествах, отвечающих

Рисунок 5. Аэротэнк с продольной мешалкой (Эссен-Реллингаузен).

притоку сточной, идет в водоем через отводный канал (4). Очистка жидкости не выходит за пределы первой фазы. Эта система применяется в качестве самодовлеющего приема или в качестве предварительного осветления для последующей очистки на перколяторах (Бирмингем), Особым преимуществом обеих систем авторами считается небольшая затрата энергии. На 1.000 куб. м у Хавортса—11 л. с, у Болтона—3—10 л. с. Но в Англии (Ардерн, 1924 г.) для аэротэн-ков, с вдуванием воздуха, затрата энергии на 1.000 Куб. м того же порядка—4,2—8 л. с, в Америке—12—16 л. с. В Москве, где значительно выше концентрация жидкости, аэротэнк требует (инж. Поварнин)—40 л. с. Комбинацию вдувания воздуха через пористые пластинки и механического перемешивания жидкости в аэротэнке применили с успехов в Эссене (Essen—Rellinghausen). Это первая установка в Германии (1925 г.). Здесь деревянная мешалка расположена на общей оси вдоль аэротэнка (см. рисунок 5). Она вращается со скоростью 7 оборотов в минуту навстречу вдуваемому в жидкость воздуху. Затрата энергии 1,8 л. с. на 1.000 куб. м (на мешалку, на вдувание воздуха и на перекачку активного ила). Аэротэнк работал с дозой ила 8%. Период аэрации — 3,5 часа. Вдувается воздуха всего 0,6 куб. л» на 1 куб, м протекающей жидкости. Установка обрабатывает жидкость после Эмшерского бассейна (см.). Расход воды на жителя, из-за большого притока грунтовых вод, 600 л в сутки. Эффект очистки прекрасный, но и здесь дело кончается первой фазой и выражается сильнейшим понижением окисляе-мости (с 196 до 30 мг) и понижением био-хим. потребности в О с 133 до 17 мг. Нитрификация—ничтожная, но по местным условиям и вследствие низкой потребности в О, эта фаза процесса и не нужна. Выше упоминалась комбинация аэротэнка, дающего

"%к^

Рисунок 6. «Аэрофильтр» московского типа (схема): 7—аэротэнк-коагулятор; Л—отстойник; JII—аэрофильтры, i заполненные мелким шлаком; IV—регенератор для акт. ила; 1—впуск сточной жидкости в аэротэнк; 2—впуск сточной жидкости на аэрофильтры (разбрызгиватели); 3—выпуск очищенной жидкости; 4—колосники второго днища; 5—подача ила в регенератор; 6—подача активн. ила в аэротэнк; 7—подача воздуха в аэрофильтр; «—подача воздуха в коагулятор. первую фазу процесса, с обычными биоокислителями, осуществляющими вторую фазу (нитрификация). Эта система сооружений оказалась экономически приемлемой и для московской жидкости (1917 г.) и для Бирмингэма (Англия, 1925 г.). Наконец, А. с. в. получила практическое применение в форме искусственной А. биоокислителей. В этом направлении попытки делались уже давно (Waring, 1891 г.), но, в связи с изучением свойств активного лла, мысль об искусственной А. непрерывно действующего окислителя впервые осуществлена была в Москве (1917 г.) в форме т. н. аэрофильтра. В этом случае А. происходит распределением жидкости в воздухе, тогда как во всех др. конструкциях воздух вводится в жидкость. Аэрофильтры (см. схему рис. 6)—резервуар (III) с двойным днищем, на к-рый загружен шлак (крупность главной массы 0,5 до 1,5 см) слоем в 4 м, чтобы

Рисунок 7. Контактный «Эм-шер-фильтр» системы Баха (из Имгофа): 1—впуск сточной жидкости; 2—выпуск очищенной воды; з—аэраторы, подводящие сжатый воздух; 4^-каналы для удаления излишка ила.

обеспечить равномерное распределение жидкости и воздуха. Воздух (7) подается под колосники 2-го днища (4) и поднимается навстречу жидкости, к-рой орошается фильтр (2). Этим достигается активная окислительная работа 4-метровой толщи шлака, а потому повышается в 2—4 раза (смотря по' концентрации и по подготовке жидкости) и нагрузка, сравнительно с невенти-лируемым перколя-тором, т. е. с обыкновенным оросительным биофильтром. Расход воздуха при этом не превышает 4—6 объемов на один объем жидкости, а давление, под которым он вгоняется в аэрофильтры, не выше 200 мм водяного столба. В этом причина небольшой затраты энергии, а отсюда и экономичности этого устройства. В Москве инж. И. Г. По-варнин определял расход энергии на 1.000 куб. м при аэрофильтрах в 5,3 л. с, а для аэротэнка 40 л. с. Эффект очистки на пробной установке 1923 г. был выше, чем на обычном перко ляторе (см. Биологический метод очистки сточных вод): жидкость прозрачная, незагнивающая, с высоким содержанием нитратного азота (от 12 до 27 мг). Для «контактных» окислителей А. с. в. была предложена Бахом (1923 г.) в форме т. н. «Эмшер-фильтров» (см. рисунок 7), при к-рых происходит аэрация жидкости, заполняющей окислитель. Конструкция применена для промышленных вод. Нельзя не отметить еще т. н. затопленных фильтров (Beluftete Tauchkorper—см. рисунок 8). Это—деревянные ящики с щелистым дном, загруженные шлаком, коксом, хворостом, подвешиваемые в средней трети лотков в Эмшерских бассейнах. Воздух от компрессора подводится под дно ящика с помощью маятникообра.зно качающейся дырт чатой трубы. Очень вероятно, что такое устройство действует аналогично «коллоидорам» и до некоторой степени понижает потребность протекающей жидкости в О. Все эти разнообразные

I "^ и

Рисунок 8. Затопляемые фильтры (схемы поперечных разрезов) в лотках Эмшерских бассейнов: I—решетчатый барабан, заполненный хворостом и вращающийся 1 раз в мин.; //— подвешенный ящик, заполненный шлаком или хворостом. воздух подводит- приемы А. сточных ея маятникообразно ка- Г сильной стр-чающейся дырчатой тру- ^вод ^в ^^ильнои *ле бой (А). пени интенсифици- руют процесс очистки, что и выражается в значительной экономии места, необходимого для очистительных сооружений, и их объема. Стоимость устройства сооружений для А. сточных вод, понятно, чрезвычайно сильно зависит от множества местных «19 его условий; здесь приводятся нек-рые данные только для московской сточной жидкости. Стоимость устройства и эксплоа-тации (в довоенных рублях). На 1.000 кцб. м суточного притока На 1 жителя Стоимость устройства Окислители-перколяторы. . Аэротэнки........... Аэрофильтры ........ Ноля фильтрации...... Стоимость эксплоатац, Окислители . . . . Аэротэнни ; . . . . Аэрофильтры . . . Поля фильтрации. 6.200 7.700 1.920 4.060 4,0 4,0 0,8 4,0 0,61 0,70 0,19 0,32 При капитализации эксплоатационных расходов из 4% и суммировании их с затратами на устройство, получается для станции на 12.300 куб. м суточных или на 125 т. жителей, что биостанция стоит 2.210 тыс. руб., аэротэнки—2.880 т. руб. и аэрофильтры—695 т.руб. К этим расходам нужно прибавить затраты на обработку ила (чего нет в случае полей фильтрации). Компактность устройства, интенсивность протекания окислительных процессов, отсутствие гнилостных запахов, сравнительно ничтожное появление мух, высокая степень регулируемости процессов—все это ставит А. с. в. на высокое место при общей гиг. оценке. Но одновременно с интенсификацией процесса очистки возрастают требования к строгому соблюдению нормальных условий работы. Поэтому необходим тщательный технический надзор, опирающийся на данные лабораторного контроля. Для маленьких установок это б. ч. совершенно неосуществимо, и тогда делается сомнительным получение хорошего эффекта. Для производственных фаб.-зав. вод методы А. с. в. применяются с успехом наряду с др. методами биол. очистки, но, учитывая сложность и разнообразие хим. состава этих вод, приходится указать на необходимость в каждом случае предварит. испытаний на пробной установке. Лит.: Б а в я к и н а Н. А., П о в а р н и н И. Г., Строганове. Н., Аэрация с активным илом как метод очистки сточных вод, М., 1923—25; W a g e п-Ь а 1 s, Theriault a. Hommon, Sewage treatment in United States, Public health bulletin, Wa shington, 1923, № 132; Martin A., The activated sludge process, L., 1927; литературный указатель: Porter J. S., The activated sludge process a. bibliography of the subject, Rochester—N. Y., 1921; Основная литература дана у Строганова С. Н. (op. cit.) и Martin'а. С. Строганов.

Смотрите также:

АЭРОБЫ (от греч. аёг—воздух и bios— жизнь), микробы, требующие для своего развития свободного О, разделяются на обли-гатных, т. е. безусловных А., И на факультативных, т. е. таких, к-рые при известных -условиях ...
АЭРОНЕВРОЗ, см. Неврозы.
АЭРОПЕРИТОНЕУМ (от греч. аёг—воздух и лат. peritoneum—брюшина), искусств, введение кислорода. или воздуха в брюшную полость с целью создания контрастной картины при Рентгеновском исследовании. Впервые А. был применен для целей лапароскопии в ...
АЭРОТАКСИС (от греч. аёг — воздух и taxis—порядок, распределение), хемо-тактическое (см. Хемотаксис) движение, вызываемое у подвижных организмов кислородом. А. проявляется либо в привлекающем действии кислорода (положительный А.), либо в отталкивающем (отрицательный ...
АЭРОТАНК (аэротэнки), см. Аэрация.