Las aguas residuales domésticas, domésticas e industriales contaminadas se tratan antes de descargarse en cuerpos de agua naturales. En la primera etapa, la descontaminación mecánica se realiza utilizando rejillas y redes. Luego, la fracción líquida se envía a tanques de sedimentación, donde se separan los desechos orgánicos sólidos, que constituyen el 35% de los contaminantes. Los desagües con materia orgánica disuelta se envían a tanques de aireación, tanques con una sección horizontal rectangular, llenos de lodo activado, donde se lleva a cabo un tratamiento bioquímico adicional del agua.
Tipos y principios de funcionamiento de tanques de aireación.
Las aguas residuales que ingresan al tanque de aireación se mezclan con lodo activado usando burbujas de aire suministradas a través de un sistema de aireación que consiste en varios tipos de aireadores. En este caso, la mezcla está saturada de oxígeno, que es necesario para la vida de la población de microorganismos que forman la biomasa del lodo activado. Absorben hasta el 85% de los orgánicos disueltos. La biomasa en el tanque aumenta debido a su nutrición y reproducción. Con una mezcla constante, se crea una concentración uniforme de oxígeno en todo el tanque. Con su ayuda, las bacterias convierten los desechos en dióxido de carbono y agua.
A la salida del tanque de aireación, el agua que contiene una cantidad mínima de materia orgánica disuelta, junto con el sedimento que se forma durante la vida de los microorganismos y las bacterias, pasa a través de un sistema de colonos. El lodo de los sumideros secundarios se envía al molino avícola, y luego repone la cantidad de lodo activado. Después del sumidero final, se descarga agua limpia en el depósito.
El esquema tecnológico con un clarificador, un sobrenadante con aireación natural, atrapa más eficazmente la contaminación y soporta cargas máximas que el uso de tanques de sedimentación vertical convencionales.
El principio de funcionamiento de los aireadores mecánicos es capturar aire de la superficie mientras se mezcla el líquido, neumático, para suministrar aire desde el compresor. Los aireadores combinados permiten usar dispositivos mecánicos para aplastar las corrientes de aire en el agua.
Los principales factores que afectan el sistema de limpieza:
condición de temperatura;
- continuidad del suministro de agua de origen;
- grado de saturación de oxígeno;
- sustancias toxicas;
- El nivel de acidez del medio.
Para eliminar el nitrógeno amoniacal de los efluentes industriales o comerciales, el proceso de nitrificación se aplica utilizando bacterias afotróficas que se alimentan de carbono inorgánico. Como resultado, los nitritos y nitratos se forman en el agua, que se eliminan con la ayuda de bacterias: desnitrificadores, bacterias heterotróficas que descomponen los compuestos dañinos para liberar nitrógeno y utilizan el oxígeno unido para sus funciones vitales.
Se distinguen varios tipos de tanques de aireación según el método de suministro de aguas residuales y lodos activados, y el drenaje del agua tratada.
Mezcladores de tanques de aireación
Diseñado para el tratamiento de efluentes industriales que tienen una alta concentración de contaminación, hasta 1000 mg / l. Permiten la limpieza con un flujo desigual de aguas residuales y un cambio en su composición, el principio de funcionamiento de los tanques de aireación para el tratamiento de aguas residuales es suministrar agua y lodo a través de las aberturas a lo largo de todo el tanque. El agua purificada se descarga de manera uniforme. Al mismo tiempo, se logra una mejor mezcla de lodo con agua de origen, con lo que se acelera el tratamiento bioquímico.
Aerotanques de desplazamiento
Utilizado para el tratamiento de aguas residuales industriales urbanas y domésticas.El lodo activado y el agua contaminada se suministran desde un extremo del tanque de aireación, que, a medida que se mueven, se mezclan bajo la acción de los aireadores y se envían a la salida del tanque. La velocidad de descomposición de la materia orgánica disminuye a medida que avanza, a medida que disminuye la cantidad de materia orgánica. En la salida, el agua purificada entra en los sumideros, y la mezcla de lodo se descarga a través de la salida para su uso posterior.
La principal desventaja es una disminución en la calidad del tratamiento con un cambio brusco en el contenido de sustancias orgánicas y tóxicas. Con un flujo uniforme de aguas residuales, es preferible el uso de tanques de aireación de desplazamiento debido al pequeño volumen y la simplicidad del diseño. Se dividen en seccionadas y corredor.
Los primeros se utilizan en aerotanques de más de 60 m. A intervalos regulares, los corredores se dividen en particiones para evitar un cambio en la dirección del movimiento de la fuente de agua.
Los aerotanques de corredor se denominan desplazadores con una relación del ancho del tanque a su longitud de 1:50. Si el ancho es de 6 m, entonces el largo es de 300 m, respectivamente, con un ancho de 9 m, el largo es de al menos 450 m. Para la compactación, se hacen tanques de aireación de doble pasillo si el tanque ocupa más de la mitad del volumen de las instalaciones de tratamiento. El uso de estructuras de tres corredores permite trabajar sin regeneración de lodos.
Desplazador Aerotank con regenerador
Para un proceso más intenso de oxidación orgánica, se utilizan aerotanques con desplazadores con regeneradores incorporados, donde la dosis de lodo activado se incrementa de dos a tres veces, lo que permite aumentar la calidad del tratamiento.
Aerotank en un tanque séptico
Los propietarios de edificios privados para el tratamiento efectivo de aguas residuales hacen un tanque séptico activo. Requiere un gran volumen, tiene un diseño simple y una alta purificación de las aguas residuales domésticas, hasta un 99%. Los microorganismos aerobios tienen una mayor productividad que las bacterias anaerobias presentes en los pozos negros. Para aumentar el número de aerobios, se conecta un sistema de aireación al tanque séptico y se instala un compresor.
La calidad de la clarificación de aguas residuales en tanques de aireación debe cumplir con SNIP 2.04.03-85.
Instalar y ejecutar un sistema de limpieza.
Para la instalación de un sistema de aguas residuales, se recomienda invitar a especialistas externos o un fabricante, ya que el proyecto tiene características de diseño.
La instalación comienza con la excavación de un pozo de cimentación debajo de un tanque de aireación. Para crear una almohada, se vierte una capa de arena de hasta 20 cm de altura en la parte inferior, luego se instala un tanque. Al mismo tiempo, el tanque se llena con agua y el tanque se llena, y el nivel del agua debe estar a 15 cm sobre el nivel del suelo para evitar la deformación del tanque bajo la presión del suelo a granel.
En la siguiente etapa, se establecen las comunicaciones, se instala un compresor y se conecta al sistema de aireación. Toda la estructura está cubierta de tierra. Después de verificar el funcionamiento de todos los sistemas y la puesta en marcha del control, se pone en funcionamiento el tanque de aireación.
Ventajas y desventajas
Las principales ventajas de la instalación:
- tratamiento de aguas residuales de alta calidad a alta velocidad;
- compacidad combinada con simplicidad de diseño;
- carga completa de equipos;
- no es necesario aislar el objeto, ya que se producen reacciones redox con la liberación de una gran cantidad de calor;
- sin olor desagradable.
Desventajas:
- precio alto;
- costos de energía para el sistema de aireación;
- La necesidad de personal operativo para el mantenimiento.
Para el funcionamiento normal de los tanques de aireación, es necesario un suministro continuo de aguas residuales con sustancias orgánicas disueltas para la nutrición de microorganismos. Con la parada del sistema en ausencia de oxígeno, comienzan los procesos de descomposición, los microorganismos aerobios mueren.
Con una disminución en el suministro de aire, es posible la formación de depósitos.La concentración mínima de oxígeno para mantener la actividad vital de los microorganismos debe ser superior a 0.2 mg / dm cúbico, para un tratamiento bioquímico efectivo - 0.5 mg / dm cúbico.
El sistema de aireación se selecciona en la etapa de diseño. El cálculo del volumen de los tanques de aireación se determina en la calculadora a partir del producto del caudal máximo por hora de carga máxima durante la duración de los desagües en el tanque. La velocidad y la calidad de la limpieza dependen del tamaño de las burbujas de aire suministradas desde el compresor. Cuanto más pequeño sea su tamaño, mejor será el proceso de oxidación. Hay un aumento activo en la biomasa, los microorganismos toleran mejor los efectos de las sustancias tóxicas. Por otro lado, la fracción de burbuja fina no permite una mezcla suficiente de lodo activado, lo que conduce a la aparición de depósitos en las "zonas muertas".
Para aumentar la intensidad de la mezcla, se instalan boquillas motrices en las paredes del tanque de aireación, creando una circulación turbulenta de flujos. Aumentan la tasa de aumento de pequeñas burbujas y acortan el tiempo de interacción de los efluentes y el lodo activado. Los tanques de aireación con un sistema de aireación montado en la pared funcionan de manera más eficiente que los modelos con una unidad de aireación en el fondo del tanque.
