Аэрационные системы аэротенков являются одним из важнейших критериев, определяющих эксплуатационные затраты на процесс биологической очистки городских сточных вод. В связи с этим обеспечение высокой эффективности использования кислорода воздуха при низких энергозатратах является основной целью при эксплуатации различных систем аэрации. В ОАО «Мосводоканал» были проведены многолетние исследования в промышленном масштабе, которые позволили определить основные параметры и характеристики, влияющие на эффективность аэрационных систем в реальных режимах эксплуатации, на основе которых были разработаны технические решения для реконструкции аэрационных систем очистных сооружений.
Одним из главных критериев при оценке аэраторов является эффективность использования кислорода воздуха в ходе биологической очистки сточных вод в аэротенке. Под эффективностью использования понимается степень абсорбции кислорода иловой смесью при данной глубине погружения аэратора и температуре иловой смеси. Прямое определение эффективности использования кислорода заключается в количественной оценке содержания кислорода в поступающем и выходящем газах аэротенков [1]. Измерения проводились при помощи газосборного устройства в виде металлического прямоугольного купола размером 1200х1020х250 мм. Отведение газа осуществлялось через газоотводящий шланг, на конце которого размещались анемометр (TESTO 435) для регистрации скорости выходящего газа и кислородомер АКПМ02 (для измерения концентрации кислорода в отходящем газе). Кроме указанных параметров также фиксировались температура сточной жидкости в исследуемой зоне, температура окружающего воздуха, отходящего газа и концентрация кислорода в воздухе во время проведения эксперимента. По определенным параметрам рассчитывалась эффективность аэрационных систем. Значение эффективности использования кислорода (в процентах) определяется по формуле:
где: С – расчетная объемная концентрация кислорода в выходящем газе, определяемая кислородомером измерительной ячейки, с поправкой на изменение объема, мг/л;