АЭРАЦИЯ МЕХАНИЧЕСКАЯ СТОЧНЫХ ВОД

Аэрация механическая сточных вод - это насыщение последних кислородом воздуха, вовлекаемого жидкостью при вращении в ней механического аэратора. Некоторое количество воздуха переходит в сточную воду через свободную поверхность аэрационного бассейна, постоянно возмущаемую при работе аэратора. Поэтому для аэрации механической сточных вод не требуется установка воздуходувного и воздухоочистительного оборудования, воздухоподводящих и воздухораспределительных коммуникаций. Механические аэраторы классифицируют по следующим основным признакам: по глубине расположения — глубинные (кавитационные или импеллерные) и поверхностные; по расположению оси вращения ротора — с горизонтальной и вертикальной осью вращения; по характеру перемещения — самодвижущиеся и с принудительным перемещением.
Импеллерные аэраторы характеризуются глубоким расположением ротора подслоем жидкости. Атмосферный воздух вовлекается в зону действия ротора через вертикальную трубу или через пустотелый вал привода ротора. Струи жидкости, срываясь с лопастей ротора, вовлекают воздух из межлопастного пространства в окружающую аэратор жидкость. Производительность импеллерных аэраторов мала, а затраты электроэнергии на подачу воздуха сравнительно с другими аэраторами высоки, поэтому их практически не применяют. Поверхностные механические аэраторы получили широкое распространение на малых и средних очистных сооружениях. Опыт эксплуатации механических аэраторов с горизонтальной осью вращения выявил их существенные недостатки: они неравномерно нагружены относительно оси вращения, т.к. нижняя часть цилиндра вращается в воде, а верхняя — в воздухе; под действием собственной массы аэратора создается эксцентриситет нагрузки на подшипники, в связи с чем они ненадежны и недолговечны в работе. Поэтому эти аэраторы практически перестали применять. Аэраторы с вертикальной осью вращения лишены перечисленных недостатков и находят широкое применение в отечественной и зарубежной практике очистки сточных вод.
Существуют аэраторы диаметром до 4,5 м, способные подать до 5 т/сут кислорода, из которых наибольшую известность получили "Симплекс", "Симкар", BSK-турбина и дисковый. Аэратор "Симплекс" имеет ротор в форме опрокинутого усеченного конуса, вращающегося в верхней соответствующей его форме конической части трубы, установленной вертикально для забора жидкости из донных слоев. Ротор образован изогнутыми лопаст ями, которые крепятся к кольцевой обечайке, передающей вращение от приводного вала к ротору. При вращении ротора жидкость выбрасывается из трубы в виде струй, число которых равно числу лопастей. Периферийная частота вращения ротора составляет 4—5 м/с в зависимости от его диаметра (0,3—3м). Аэратор "Симкар" представляет собой опрокинутый невысокий конус с лопастями, прикрепляемыми с наружной стороны от вершины конуса к его основанию. Конус (диаметром 0,6—3,55 м с электродвигателем мощностью 0,5—1 кВт) погружается в жидкость на 8—10 см от основания и вращается примерно с такой же скоростью, что и аэратор "Симплекс". Аэратор BSK-турбина (он же "Диффума") — лопастное колесо с центральным патрубком с нижней стороны для входа в пего жидкости. Колесо имеет открытую боковую поверхность, через которую изогнутые лопасти выбрасывают жидкость в виде отдельных струй. Турбина также погружается на 10—12 см под уровень жидкости, которая при ее вращении аэрирует жидкость. Дисковый аэратор состоит из диска с прикрепленными к нему с нижней стороны радиально направленными лопастями, мотор-редуктора и вала, на котором крепится диск. Для обеспечения поступления воздуха в межлопастное пространство в диске предусматривают круглые отверстия диаметром 2—3 см либо прорези такой же ширины вдоль лопастей со стороны, противоположной направлению вращения аэратора.
В аэрационном бассейне механиеские аэраторы могут монтироваться стационарно и на перемещающейся платформе. Стационарная установка, в свою очередь, может монтироваться либо на жесткой платформе, не позволяющей сохранять постоянство глубины погружения аэратора при изменении уровня жидкости в бассейне, либо на понтонной платформе, фиксирующей положение аэратора только в плане и позволяющей ему изменять положение по вертикали. Перемещающаяся платформа может передвигаться по акватории бассейна в заданном режиме, что особенно важно при оборудовании механическими аэраторами биологических прудов. В них требуется невысокая интенсивность подачи кислорода и перемешивания, вследствие чего при стационарной установке аэраторов нет возможности полностью использовать их перекачивающую и окислительную способность. Платформа может перемещаться под воздействием реактивной тяги за счет выбрасываемой струи (эжекторные аэраторы) или вращения ротора (поверхностные аэраторы с вертиальной осью вращения), а также с помощью тросолебедочного привода.
Стоимость насыщения сточной воды кислородом воздуха механическими аэраторами в 1,5—2 раза ниже, чем пневматическими. Однако механические аэраторы имеют сравнительно ограниченную производительность по кислороду, поэтому при значительных мощностях очистных сооружений может потребоваться большое их число. В этом случае усложняются компоновка сооружений, обслуживание и контроль за работой аэраторов. В зимнее время требуются меры по защите платформы от намерзания льда. К недостаткам механических аэраторов следует отнести необходимость высокой точности их исполнения и установки.