Introduzione
Nel complesso processo di trattamento delle acque reflue, il serbatoio di aerazione è una componente fondamentale. La sua operazione è molto simile ai nostri polmoni. Iniettando ossigeno nelle acque reflue, attiva la capacità metabolica dei microrganismi, abbattendo così in modo efficiente gli inquinanti. Ciò può trasformare efficacemente le acque reflue altamente concentrate in uno stato più pulito e più rispettoso dell'ambiente. Oggi impareremo le funzioni, i componenti, i tipi del serbatoio di aerazione e perché l'aerazione è così cruciale in questo articolo.
Cos'è un serbatoio di aerazione?
Le acque reflue scaricate dalle persone contengono spesso una grande quantità di inquinanti organici (come proteine, grassi e carboidrati) e nutrienti come azoto e fosforo. Tuttavia, queste sostanze non possono essere rimosse direttamente dall'acqua attraverso la sedimentazione fisica o la neutralizzazione chimica. A questo punto, se le acque reflue vengono scaricate in laghi o campi, porterà all'eutrofizzazione di corpi idrici e odori spiacevoli. Il serbatoio di aerazione è l'unità principale del processo di fanghi attivi. Può creare un ambiente di crescita adatto per i microrganismi fornendo artificialmente ossigeno. Utilizza la capacità metabolica dei "microrganismi aerobici" per convertire questi inquinanti in innocuo anidride carbonica, acqua e sostanze cellulari dei microrganismi.
Le funzioni del serbatoio di aerazione possono essere principalmente riassunte in tre punti:
• Superfaccia dell'ossigeno:Consegnare continuamente ossigeno nelle acque reflue attraverso il sistema di erogazione del gas ediffusori di aerazioneper mantenere l'attività dei microrganismi.
• Mixing:Rendi completamente le acque reflue con i fanghi attivati per evitare che i fanghi si sistemano.
• Degrado:I microrganismi convertono gli inquinanti in sostanze stabili attraverso passaggi come adsorbimento, ossidazione e decomposizione.
Cosa sono in un serbatoio di aerazione?
(1) corpo del serbatoio:Il corpo del serbatoio è costruito con materiali compositi rinforzati in cemento o resistenti alla corrosione. La sua forma è per lo più rettangolare o circolare, che è determinata dal tempo di ritenzione idraulica (HRT), cioè nel periodo di tempo le acque reflue rimane nel serbatoio.
(2) Sistema di aerazione:È il "cuore" del serbatoio di aerazione. Generalmente, l'aria viene premuta nei diffusori nella parte inferiore del serbatoio (comediffusori a disco) da un ventilatore o il corpo idrico viene agitato con vigore da una girante di superficie. Entrambi i metodi possono far formare piccole bolle per il corpo idrico, aumentando l'efficienza della dissoluzione dell'ossigeno.
(3) Sistema dell'acqua di ingresso e uscita:L'ingresso del serbatoio di aerazione viene utilizzato per distribuire uniformemente il flusso d'acqua per prevenire l'abbreviazione locale. La diga di effluente può controllare il livello dell'acqua e separare l'acqua chiara trattata dai fanghi attivati, impedendo che i fanghi vengano eseguiti.
Tipi comuni di serbatoi di aerazione
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Tipo di pool di aerazione |
Metodo di aerazione |
Scenari applicabili |
Efficienza di trasferimento di ossigeno |
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Pool di aerazione del soffiatore |
Fare affidamento su asoffiatoretrasportare aria sui diffusori nella parte inferiore della piscina. |
Piante di trattamento delle acque reflue di grande scala, maneggiando grandi quantità di liquami con alta complessità della qualità dell'acqua. |
Elevata efficienza di trasferimento di ossigeno per diffusori microporosi / efficienza di trasferimento di ossigeno relativamente basso per diffusori grossolani. |
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Pool di aerazione meccanica |
Usa un aeratore per mescolare la superficie dell'acqua o introdurre aria nel corpo idrico attraverso il movimento meccanico. |
Piccole impianti di trattamento delle acque reflue o situazioni in cui il carico organico delle acque reflue è relativamente basso. |
Medio, a seconda del tipo di aeratore e dei parametri operativi. |
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Meccanico - Pool di aerazione del soffiatore |
L'aeratore meccanico e l'aerazione diffusa funzionano in coordinamento. |
Impianti di trattamento delle acque reflue con grandi variazioni nel flusso di liquami e carico organico. |
L'efficienza di trasferimento di ossigeno può essere regolata in modo flessibile. |
I processi biologici in un serbatoio di aerazione
Il serbatoio di aerazione è essenzialmente un ecosistema complesso. I principali partecipanti includono batteri, protozoi e metazoi. Prendendo il processo di fanghi attivi come esempio, il suo processo biologico può essere diviso in tre fasi:
(1) Stage di adsorption (0. 5-1 ora): I microrganismi adsorgono rapidamente la materia organica sospesa nelle acque reflue attraverso lo strato mucoso polisaccaride sulla superficie cellulare, formando "Zoogloea".
(2) Fase di ossidazione e decomposizione (diverse ore):I batteri aerobici (come pseudomonas e batteri nitrificanti) secernono enzimi extracellulari per abbattere la sostanza organica macromolecolare in piccole molecole (come glucosio e aminoacidi) e ossidarli ulteriormente in CO₂ e H₂O. Allo stesso tempo, i batteri nitrificanti nel serbatoio di aerazione convertono l'azoto di ammoniaca in nitrato.
(3) Fasci di flocculazione dei fanghi:I microrganismi entrano nella fase di respirazione endogena quando il cibo è scarso. Secernono sostanze polisaccaridiche per promuovere la flocculazione dei fanghi, che facilita la successiva sedimentazione e separazione.
In questi processi biologici, è di primaria importanza per noi controllare l'ossigeno disciolto (do, 2-4 mg/L), i solidi sospesi a liquori misti (MLSS, 2000-5000 mg/L) e il tempo di ritenzione dei fanghi (SRT) nel flatuoso. Tutti influenzeranno l'efficienza e la stabilità del trattamento.
Perché l'aerazione è importante per il trattamento delle acque reflue?
• Fornire ossigeno per i microrganismi:Come accennato in precedenza, i microrganismi aerobici hanno bisogno di ossigeno per sopravvivere e svolgere attività metaboliche. Nelle acque reflue, la materia biologica esistente è la fonte alimentare di questi microrganismi. L'aerazione può fornire una fornitura continua di ossigeno per loro, in modo da rimuovere gli inquinanti organici dalle acque reflue.
• Mescolare e sospendere le acque reflue:Che si tratti delle bolle in aumento in aerazione diffusa o dell'agitazione causata da un aeratore meccanico, possono mescolare bene le acque reflue. Questa miscelazione consente ai microrganismi di contattare uniformemente gli inquinanti organici nel serbatoio. Può anche impedire a particelle organiche, limo e argilla di stabilirsi nel serbatoio, portando a blocchi.
• Promuovere la flocculazione:Durante l'aerazione, la forza di taglio meccanica generata dal sistema spinge i microrganismi ad aggregare e formare floc di più grandi. I fiocchi più grandi sono più facili da accontentarsi durante la fase di chiarimento finale. E questo può aiutare a separare l'acqua trattata dalla biomassa.
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