As águas residuais domésticas, domésticas e industriais contaminadas são tratadas antes de serem descarregadas em corpos d'água naturais. Na primeira etapa, a limpeza mecânica dos entulhos é realizada por meio de grades e redes. Em seguida, a fração líquida é enviada para os tanques de decantação, onde são separados os resíduos sólidos orgânicos, que respondem por 35% da poluição. Os resíduos com matéria orgânica dissolvida são encaminhados para tanques de aeração - tanques com seção horizontal retangular preenchidos com lodo ativado, onde ocorre a purificação bioquímica da água.
Tipos e princípio de operação de tanques de aeração
Na saída do aerotanque, a água com uma quantidade mínima de matéria orgânica dissolvida, juntamente com o sedimento que se forma durante a vida dos microrganismos e bactérias, passa por um sistema de tanques de sedimentação. O sedimento dos tanques de sedimentação secundários é enviado ao digestor e, em seguida, repõe a quantidade de lodo ativado. Após o tanque de sedimentação final, a água limpa é descarregada no reservatório.
O esquema tecnológico com clarificador - um rotador com aeração natural - retém a poluição de forma mais eficiente e suporta picos de carga do que o uso dos clarificadores verticais convencionais.
O princípio de operação dos aeradores mecânicos é capturar o ar da superfície enquanto se mistura o líquido, pneumático - no fornecimento de ar do compressor. Os aeradores combinados tornam possível esmagar as correntes de ar na água usando dispositivos mecânicos.
Os principais fatores que afetam o sistema de limpeza:
regime de temperatura;
- a continuidade do abastecimento de água de nascente;
- saturação de oxigênio;
- Substâncias toxicas;
- nível de acidez do ambiente.
Para eliminar o nitrogênio amoniacal das águas residuais industriais ou domésticas, um processo de nitrificação é usado com a ajuda de bactérias aftotróficas que se alimentam de carbono inorgânico. Como resultado, nitritos e nitratos são formados na água, que são removidos com a ajuda de bactérias - desnitrificantes, bactérias heterotróficas que decompõem compostos nocivos em nitrogênio livre e usam o oxigênio ligado para sua atividade vital.
Dependendo do método de fornecimento de águas residuais e lodo ativado, e de remoção da água purificada, vários tipos de tanques de aeração são diferenciados.
Tanques de mistura de aeração
Projetado para o tratamento de efluentes industriais com alta concentração de contaminação - até 1000 mg / l. Permitem a limpeza com um fluxo irregular de águas residuais e uma alteração na sua composição, o princípio de funcionamento dos tanques de aeração para tratamento de águas residuais é o abastecimento de água e lamas através de orifícios ao longo de todo o comprimento do tanque. A água purificada é descarregada uniformemente. Isso consegue uma melhor mistura do lodo com a água da fonte, o que acelera o tratamento bioquímico.
Tanques-deslocadores de aeração
A principal desvantagem é a diminuição da qualidade da limpeza com uma mudança brusca no conteúdo de matéria orgânica e substâncias tóxicas. Com um fluxo uniforme de águas residuais, o uso de tanques de aeração de deslocamento é preferível devido aos seus pequenos volumes e simplicidade de design. Eles são subdivididos em seccionados e corredor.
Os primeiros são utilizados em aerotancos com mais de 60 m de extensão e, em intervalos regulares, os corredores são separados por divisórias para evitar uma mudança na direção do movimento da fonte de água.
Os tanques-deslocadores de aeração são chamados de tanques de corredor quando a proporção entre a largura do tanque e seu comprimento é 1:50. Se a largura for 6 m, então o comprimento é respectivamente 300 m, com uma largura de 9 m, um comprimento de pelo menos 450 m. Para compactação, tanques de aeração de dois corredores são feitos se o tanque ocupar mais da metade do volume de instalações de tratamento. A utilização de estruturas de três corredores permite trabalhar sem regeneração de lodo.
Deslocador do tanque de aeração com regenerador
Para um processo mais intensivo de oxidação da matéria orgânica, utilizam-se tanques de aeração deslocador com regeneradores embutidos, onde a dosagem do lodo ativado é aumentada de duas a três vezes, o que permite aumentar a qualidade da limpeza.
Tanque de aeração na fossa séptica
Os proprietários de edifícios privados fazem uma fossa séptica ativa para o tratamento eficaz de águas residuais. Requer um grande volume, possui um design simples e alta purificação das águas residuais domésticas - até 99%. A produtividade dos microrganismos aeróbios é maior do que a das bactérias anaeróbias presentes nas fossas. Para aumentar o número de aeróbios, um sistema de aeração é conectado à fossa séptica e um compressor é instalado.
A qualidade da clarificação de águas residuais em aerotancos deve estar em conformidade com SNIP 2.04.03-85.
Instalação e inicialização do sistema de limpeza
A instalação começa com a abertura de um poço para um tanque de aeração. Para fazer uma almofada, despeja-se no fundo uma camada de areia de até 20 cm de altura e, em seguida, instala-se um reservatório. Ao mesmo tempo, o tanque é enchido com água e o tanque é enchido, e o nível da água deve estar 15 cm acima do nível do solo para evitar que o tanque deforme sob a pressão do solo a granel.
No estágio seguinte, as comunicações são estabelecidas, um compressor é instalado e conectado ao sistema de aeração. Toda a estrutura é coberta com terra. Depois de verificar o funcionamento de todos os sistemas e o arranque do controlo, o aerotanque é colocado em funcionamento.
Vantagens e desvantagens
- tratamento de águas residuais de alta qualidade em alta velocidade;
- compacidade combinada com simplicidade de design;
- carga total do equipamento;
- não é necessário isolar o objeto, pois as reações redox ocorrem com a liberação de grande quantidade de calor;
- não há nenhum cheiro desagradável.
Desvantagens:
- Preço Alto;
- custos de eletricidade para o sistema de aeração;
- a necessidade de pessoal operacional para manutenção.
Para o funcionamento normal dos tanques de aeração, é necessário um suprimento contínuo de águas residuais com substâncias orgânicas dissolvidas para alimentar os microrganismos. Quando o sistema para na ausência de oxigênio, começam os processos de decomposição e os microorganismos aeróbicos morrem.
Se o suprimento de ar for reduzido, depósitos podem se formar.A concentração mínima de oxigênio para manter a atividade vital dos microrganismos deve ser superior a 0,2 mg / dm3, para uma purificação bioquímica efetiva - 0,5 mg / dm3.
O sistema de aeração é selecionado na fase de projeto. O cálculo do volume dos tanques de aeração é determinado em uma calculadora a partir do produto da vazão máxima nas horas de pico no momento em que as águas residuais estão no tanque. A velocidade e a qualidade da limpeza são influenciadas pelo tamanho das bolhas de ar fornecidas pelo compressor. Quanto menor for o tamanho, melhor será o processo de oxidação. Há um aumento ativo da biomassa, os microrganismos toleram melhor os efeitos das substâncias tóxicas. Por outro lado, a fração de bolha fina não permite a mistura suficiente do lodo ativado, o que leva ao aparecimento de depósitos nas "zonas mortas".
Para aumentar a intensidade da mistura, bicos de incentivo são instalados nas paredes do tanque de aeração, criando uma circulação turbulenta de fluxos. Eles aumentam a taxa de aumento de pequenas bolhas e reduzem o tempo de interação entre o efluente e o lodo ativado. Os tanques de aeração com um sistema de aeração de parede funcionam com mais eficiência do que os modelos com uma unidade de aeração no fundo do tanque.
