Реконструкция систем водоснабжения и водоотведения населенных мест

2,4 
2,6 
2,7 
2,9 
3,2 
3,4 
500 
2,4 
2,7 
3,0 
3,3 
3,5 
3,7 
4,0 
4,2 
4,7 
400 
2,9 
3,2 
3,6 
3,9 
4,2 
4,4 
4,7 
5,2 
5,6 
300 
3,3 
3,7 
4,1 
4,4 
4,8 
5,1 
5,4 
5,9 
6,4 
Большие значения коэффициентов рециркуляции, соответствующие 
повышенным дозам ила, и общая перегрузка сооружений требует рекон-
струкции всего узла рециркуляции (трубопроводы, насосные установки) 
и вызывает дополнительную перегрузку вторичных отстойников. 
Одновременно следует реконструировать систему подачи воздуха и 
воздухораспределения.
Известно, что системы крупно- и среднепузырчатой аэрации пригод-
ны при низких дозах ила (не более 2,1 г/л), мелкопузырчатой фильтрос-
ной – не более 2,9 г/л. При больших дозах рекомендуется заменить сис-
тему аэрации, применив в качестве воздухораспределителей пористые 
трубы «Экополимер» и «Полипор-A», пригодные при 
i
а = 5–6 г/л. При 
таких же дозах возможна механическая, а при дозах до 20 г/л – эрлифт-
ная и струйная аэрации. 
С увеличением расходов сточной воды и доз активного ила возрастает 
потребление воздуха, что требует усиления воздуходувной станции. 
При реконструкции системы аэрации следует иметь в виду, что 
удельный расход воздуха 
o
q , нм
3 
на 1 м
3
сточной воды зависит от соот-
ношения площади, занятой тонкопузырчатыми аэраторами, и общей 
площадью дна аэротенков 
F
f
и особенно от БПК воды, поступающей на 
биологическую очистку. 
Как следует из графика (рис. 6.4), удельный расход воздуха 
o
q резко 
возрастает при 
3
,
0
F
f
, а в интервале 
F
f
= 
0,5…0,3 почти стабилен. 

---

90 
Увеличение БПК в очень большой степени повышает значение 
o
q . По-
следнее обстоятельство показывает, что существенное снижение БПК 
на стадии механической очистки (преаэрация, флотация, коагуляция) 
позволяет уменьшить затраты энергии на аэрацию, а иногда – избежать 
реконструкции воздуходувных станций. 
Рис. 6.4. Зависимость расхода воздуха на аэрацию от соотношения площадей f/F
и температуры воды Т: 1 – Т = 10 C; 2 – Т = 14 C; 3 – Т = 20 C 
Из-за ухудшения седиментационных свойств активного ила при его 
больших дозах возникают трудности в эксплуатации гидравлически пе-
регруженных вторичных отстойников. 
На разделение иловой смеси оказывает влияние режим перемеши-
вания; оптимальные условия создаются при низкоградиентном переме-
шивании, когда G~2, 1/с. Вместе с тем, в пределах большей части вме-
стимости радиальных вторичных отстойников, градиент скорости пре-
вышает оптимальное значение в несколько раз (рис. 6.5, а). 
Положительное влияние регулируемого перемешивания иловой смеси 
на ее разделение представлено на рис. 6.5, б. Если допустимое содержа-
ние активного ила в воде после вторичного отстойника, работающего без 
перемешивания (
t 
= 
15 мг/л), имеет место при значениях градиента скоро-
сти менее 5, 1/с, то в случае перемешивания – около 10, 1/с. 
Оптимизация перемешивания достигается при оборудовании отстой-
ников мешалками, представляющими собой стержни полукруглого сече-
ния диаметрами 50–100 мм, которые закреплены на фермах илососов и 
погружены на всю глубину зоны разделения ила [24]. 
Седиментационные свойства активного ила улучшаются в случае 

---

91 
обработки иловой смеси коагулянтами дозами около 100 мг/л. Осажде-
ние коагулированного активного ила происходит с повышенной интен-
сивностью, а коагулянт не ухудшает окислительной способности ила. 
Коагуляция иловой смеси (симультанное осаждение) хотя и дает по-
ложительный эффект, но требует тщательного обоснования, так как не-
обходимо дооборудовать очистные сооружения реагентным хозяйством. 
При увеличении расходов иловой смеси, поступающей во вторичные 
отстойники, возможен вариант применения полочных модулей. Полки 
имеют высоту около 100 мм и рассчитываются, исходя из гидравличе-
ской крупности выделяемых хлопьев в зависимости от значения крите-
рия 
i
i
I
а
по табл. 6.5. Чем больше значение критерия, тем хуже прохо-
дит осаждение и тем меньше гидравлическая крупность, которая должна 
приниматься в расчетах тонкослойных модулей. 
Таблица 6.5 
Гидравлическая крупность хлопьев активного ила
при расчете тонкослойных модулей 
а
i
I
i
, см
3
/г 
100 
200 
300 
400 
500 
600 
U
0
, мм/c 
2,5 
1,5 
0,8 
0,5 
0,3 
0,1 
 
Примечание. 1. При расчетах коэффициент использования объема принимается 0,6.
2. При определении значения критерия а
i
I
i
: доза ила а
i
, г/л; иловый индекс I
i
, 
см
3
/л. 
Представляет интерес реконструкция с переоборудованием вторич-
ных отстойников или других емкостей во флотаторы. 
Рис. 6.5. Изменение содержания ак-
тивного ила от вида перемешива-
ния: а – изменение градиента ско-
рости по радиусу отстойника и за-
висимости содержания взвесей в 
осветленной воде от градиента ско-
рости [24]: 1 – при а
i
> 2 мг/л;
2 
– при а
i
= 1 мг/л; б – график
а
t
= f(G): 1 
– обычный отстойник; 2 – 
то же с перемешиванием 
б 
а 

---

92 
Для флотационного разделения иловой смеси применяется прямо-
точная схема напорной флотации. Продолжительность процесса и 
удельный расход нормального воздуха принимается по табл. 6.6. 
Таблица 6.6 
 
Параметры к расчету флотационного разделения активного ила 
Продолжительность, мин. 
Параметры 
40 
50 
60 
Удельный расход воздуха в м
3
на кг
активного ила 
4 
6 
9 
Содержание активного ила после