ZM9105 Учебное оборудование для изучения процессов очистки сточных вод активным иломПилотная установка для очистки сточных вод методом активного ила. 1. Общие сведения
Данная пилотная установка позволяет изучить и понять процесс очистки сточных вод с использованием активного ила.
Этот этап очистки является промежуточным звеном между методами физической обработки (такими как процеживание на решетках, удаление плавающих примесей и первичное отстаивание)
и заключительной стадией стерилизации и хлорирования на очистных сооружениях. Цель процесса — удаление органических
загрязнений, остающихся в сточных водах после вышеупомянутой физической обработки.
Органическая нагрузка измеряется по показателю БПК (биологическое потребление кислорода); процесс также обеспечивает частичное снижение ХПК
(химическое потребление кислорода). Обработка происходит в резервуаре, где органические загрязнения удаляются микроорганизмами (бактериями, коловратками, сувойками и т. д.),
культивируемыми в аэробных условиях путем подачи воздуха или, в некоторых случаях, чистого кислорода. Микроорганизмы используют загрязняющие вещества в качестве источника питания для роста и поддержания жизнедеятельности.
Эта масса микроорганизмов по внешнему виду напоминает ил (по-английски — *sludge*),
откуда и произошло название процесса. После стадии удаления загрязнений необходимо отделить
осветленную воду от ила; эта операция выполняется
в отстойнике (сепараторе).
Осветленная вода отводится в водоем или направляется на стадию стерилизации,
в то время как часть активного ила возвращается
в аэротенк для поддержания стабильности процесса очистки.
Данная пилотная установка разработана для того, чтобы студенты могли изучить гидродинамические и физико-химические аспекты,
связанные с реализацией процесса очистки активным илом.
Установка оснащена всеми необходимыми контрольно-измерительными приборами и подготовлена для проведения испытаний,
помогающих разобраться в сложных вопросах, характерных для современных систем очистки активным илом, таких как:
1 влияние перемешивания в реакционном резервуаре;
энергоэффективность и надежность системы рециркуляции ила с использованием эрлифта;
влияние рабочей концентрации кислорода на процессы очистки и осаждения ила.
2. Состав установки
Пилотная установка состоит из:
1 Базовая установка (код 944500)
6-местный прибор для измерения БПК (биологического потребления кислорода) (код 994510); опционально
1 Холодильный термостат для прибора БПК (код 949104); опционально
Термореактор для анализа ХПК (химического потребления кислорода) (код 949103); опционально
1 Электрический компрессор с ресивером на 24 л (код 971227); опционально
1 Автоматическая система сбора данных SAD/IC130D, включающая:
3. Описание: Линия подачи воздуха
Состоит из:
редуктора для стабилизации давления;
2 регуляторов расхода: одного для аэротенка (реактора окисления) и другого для рециркуляции ила;
комплекта рабочих электромагнитных клапанов;
1 воздухораспределителя/диффузора в реакторе;
системы «эрлифт» для рециркуляции ила из отстойника. Система может питаться как от компрессора, так и от баллона с кислородом.
Линия подачи жидкости. Состоит из:
емкости для подготовки питающей смеси с мешалкой;
1 объемного насоса подачи для изучения влияния степени разбавления D (Q/V);
1 цилиндрического реактора из плексигласа, обеспечивающего контакт трех фаз: газ/жидкость/твердое тело;
1 отстойника из плексигласа с системой «эрлифт».
Системы управления и регулирования
Пилотная установка IC130D для работы с активным илом обеспечивает:
контроль концентрации растворенного O2 в аэротенке с помощью чувствительного элемента и измерителя/индикатора O2;
регулирование/управление расходом воздуха, подаваемого в резервуар;
контроль температуры питающей смеси;
контроль количества ила в аэротенке посредством рециркуляции ила, управляемой таймером;
1 световую мнемосхему для отслеживания процесса в реальном времени.
Измерительные приборы
Пилотная установка оснащена приборами для измерения следующих параметров: расход воздуха, подаваемого в аэротенк и отстойник;
расход и температура подаваемых сточных вод;
pH в реакторе;
количество растворенного O2.
Кроме того, с помощью простых операций можно измерить количество рециркулируемого и удаляемого (сбрасываемого) ила. В комплект поставки установки также входят:
конус для определения процентного содержания активного ила;
набор химических реагентов для создания благоприятной среды для развития бактериальных культур;
лиофилизированные бактерии;
индикаторные полоски для определения содержания нитратов;
индикаторные полоски для определения pH.
4. Перечень экспериментов
Определение эффективности очистки в зависимости от времени гидравлического пребывания исходной жидкости в аэротенке.
Определение эффективности очистки в зависимости от интенсивности перемешивания.
Оценка эффективности при различных концентрациях растворенного кислорода (O2).
Определение характеристик осаждения ила при изменении концентрации растворенного кислорода.
Влияние возраста активного ила.
Влияние уровня pH.
Зависимость эффективности очистки от температуры.
Влияние активированного угля на процесс очистки.
Испытания с использованием чистого кислорода (O2) вместо воздуха.
5. Требуемые коммуникации
Электропитание: 220 В — 50/60 Гц — 3 кВт | Подача сжатого воздуха: 800 л/ч — 6 бар
Подача воды: 200 л/ч — 2 бар.
6. Габариты и масса
Габариты (с учетом бака для исходной жидкости): 2450 × 700 × 1700 (высота) мм | Масса нетто: 270 кг
Компоненты пилотной установки
Согласно рисунку 1, установка для очистки сточных вод активным илом IC130D включает в себя:
1 — бак для исходной жидкости (объем 150 л)
2 — мешалка с фиксированной скоростью вращения (100 об/мин, 90 Вт)
3 — датчик низкого уровня
4 — запорный клапан подачи
5 — клапан слива исходной жидкости
6 — фильтр на линии подачи
7 — дозирующий насос (производительность 0–20 л/ч)
8 — демпфер (объем 1,5 л)
9 — дыхательный клапан
10 — расходомер исходной жидкости (предел измерения 60 л/ч) 11 — клапан включения расходомера
12 — клапан промывки расходомера
13 — байпасный клапан
14 — промывка расходомера
15 — клапан включения расходомера
16 — датчик расхода подаваемого потока (*)
17 — цифровой счетчик суммарного расхода (*)
18 — нагреватель подаваемого потока (2000 Вт)
19 — реактор окисления (объем ок. 35 л)
20 — мешалка с регулируемой скоростью (200 Вт)
21 — прибор для измерения pH
22 — клапан слива из реактора
23 — цифровой индикатор-регулятор температуры
24 — цифровой индикатор-регулятор содержания растворенного кислорода
25 — расходомер системы оксигенации (предел измерения 500 л/ч)
26 — клапан подачи кислорода
27 — клапан системы «эрлифт»
28 — расходомер системы «эрлифт» (предел измерения 500 л/ч)
29 — цифровой таймер системы «эрлифт»
30 — редуктор давления воздуха/кислорода
31 — клапан сброса отработанного активного ила
32 — цифровой таймер сброса отработанного активного ила
33 — возврат ила эрлифтом
34 — слив из реактора
35 — отстойник
36 — емкость для сбора отработанного активного ила
37 — отвод осветленной воды
38 — компоненты компьютеризированной версии
39 — пульт управления и электрощит
