The influence of aerator mounting and wastewater treatment plant design on the performance of aeration systems

Abstract

The paper analyzes the impact of the way of mounting a tube diffuser, the design of an aeration tank and the presence of a fixed carrier on the operational parameters of aeration systems used in small wastewater treatment plants. It was found out that the vertically mounted tube diffuser decreased standard oxygen transfer rate (SOTR) of the aeration system by approximately 20% and standard oxygen transfer efficiency (SOTE) by 25% comparing to the horizontally mounted tube diffuser. It was also defined that the design of the aeration tank might have an impact on the operation parameters of the aeration system: when the centre shell used to protect a diffuser was dismantled from a test tank, SOTR and SOTE increased by approximately 20%. It was also established that the presence of the fixed carrier in the aeration tank did not have an impact on the performance of aeration systems. Finally, research was carried out to compare the operational parameters of two diffusers of different types offered on the market and used in small wastewater treatment plants. It was found out that the performance different type diffusers  might vary considerably.

Article in Lithuanian.

Aeratorių montavimo būdo ir nuotekų valyklos konstrukcijos įtaka aeravimo sistemų darbui

Santrauka. Darbe ištirta vamzdinio difuzoriaus montavimo būdo, aerotanko konstrukcijos ir nejudančios įkrovos buvimo įtaka aeravimo sistemų, naudojamų mažuose nuotekų valymo įrenginiuose, darbo parametrams. Nustatyta, kad sumontavus vamzdinį difuzorių vertikaliai, aeravimo sistemos standartinis oksidacinis pajėgumas sumažėja maždaug 20 %, o standartinis deguonies ištirpinimo efektyvumas – 25 %, lyginant su horizontaliu šio difuzoriaus montavimu. Taip pat nustatyta, kad aerotanko konstrukcija turi įtakos aeravimo sistemos darbui: iš bandymų rezervuaro išėmus centrinį vamzdį, kuriame montuojamas difuzorius, aeravimo sistemos standartinis oksidacinis pajėgumas ir standartinis deguonies ištirpinimo efektyvumas padidėja maždaug 20 %. Bandymų metu nustatyta, kad nejudančios įkrovos buvimas aerotanke neturi įtakos aeravimo sistemos darbui. Bandymais taip pat palygintas dviejų rinkoje egzistuojančių ir mažuose nuotekų valymo įrenginiuose naudojamų difuzorių darbas. Nustatyta, kad mažuose nuotekų valymo įrenginiuose naudojamų difuzorių darbo parametrai gali gerokai skirtis.

Reikšminiai žodžiai: aeravimas, deguonies perdavimas, difuzorius, aerotanko konstrukcija, nejudanti įkrova, nuotekų valymas, maži nuotekų valymo įrenginiai.

Keyword : Aeration, oxygen transfer, diffuser, design of an aeration tank, fixed carrier, wastewater treatment, small wastewater treatment plants