Introducción
En el complejo proceso de tratamiento de aguas residuales, el tanque de aireación es un componente fundamental. Su funcionamiento es muy parecido a nuestros pulmones. Al inyectar oxígeno en las aguas residuales, activa la capacidad metabólica de los microorganismos, descomponiendo así eficientemente los contaminantes. Esto puede transformar efectivamente las aguas residuales altamente concentradas en un estado más limpio y más ecológico. Hoy, aprenderemos sobre las funciones, componentes, tipos del tanque de aireación y por qué la aireación es tan crucial en este artículo.
¿Qué es un tanque de aireación?
Las aguas residuales descargadas por personas a menudo contienen una gran cantidad de contaminantes orgánicos (como proteínas, grasas y carbohidratos) y nutrientes como el nitrógeno y el fósforo. Sin embargo, estas sustancias no pueden eliminarse directamente del agua a través de la sedimentación física o la neutralización química. En este punto, si las aguas residuales se descargan en lagos o campos, conducirá a la eutrofización de los cuerpos de agua y los olores desagradables. El tanque de aireación es la unidad principal del proceso de lodo activado. Puede crear un entorno de crecimiento adecuado para microorganismos mediante el suministro artificial de oxígeno. Utiliza la capacidad metabólica de los "microorganismos aeróbicos" para convertir estos contaminantes en dióxido de carbono inofensivo, agua y las sustancias celulares propias de los microorganismos.
Las funciones del tanque de aireación se pueden resumir principalmente en tres puntos:
• Suministro de oxígeno:Entregar continuamente oxígeno a las aguas residuales a través del sistema de suministro de gas ydifusores de aireaciónPara mantener la actividad de los microorganismos.
• Mezcla:Haga que las aguas residuales sean completamente contacto con el lodo activado para evitar que el lodo se asiente.
• Degradación:Los microorganismos convierten contaminantes en sustancias estables a través de pasos como la adsorción, la oxidación y la descomposición.
¿Qué hay en un tanque de aireación?
(1) Cuerpo del tanque:El cuerpo del tanque está construido a partir de concreto reforzado o materiales compuestos resistentes a la corrosión. Su forma es principalmente rectangular o circular, que está determinada por el tiempo de retención hidráulica (TRH), es decir, el tiempo que los aguas residuales permanecen en el tanque.
(2) Sistema de aireación:Es el "corazón" del tanque de aireación. En general, el aire se presiona en los difusores en la parte inferior del tanque (comodifusores de disco) por un ventilador, o el cuerpo de agua es agitado vigorosamente por un impulsor de superficie. Ambos métodos pueden hacer que el cuerpo de agua forme pequeñas burbujas, aumentando la eficiencia de la disolución de oxígeno.
(3) Sistema de agua de entrada y salida:La entrada del tanque de aireación se usa para distribuir uniformemente el flujo de agua para evitar el cortocircuito local. El vertedero de efluentes puede controlar el nivel del agua y separar el agua transparente tratada del lodo activado, evitando que se realice el lodo.
Tipos comunes de tanques de aireación
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Tipo de piscina de aireación |
Método de aireación |
Escenarios aplicables |
Eficiencia de transferencia de oxígeno |
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Piscina de aireación del soplador |
Confiar en unsopladorPara transportar aire a los difusores en la parte inferior de la piscina. |
Plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala, manejando grandes cantidades de aguas residuales con alta complejidad de la calidad del agua. |
Alta eficiencia de transferencia de oxígeno para difusores microporosos / eficiencia de transferencia de oxígeno relativamente baja para difusores porosos gruesos. |
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Piscina de aireación mecánica |
Use un aireador para revolver la superficie del agua o introducir aire en el cuerpo de agua a través del movimiento mecánico. |
Plantas o situaciones de tratamiento de aguas residuales a escala pequeña donde la carga orgánica de aguas residuales es relativamente baja. |
Medio, dependiendo del tipo de aireador y parámetros operativos. |
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Mecánico - grupo de aireación del soplador |
El aireador mecánico y la aireación difusa operan en coordinación. |
Plantas de tratamiento de aguas residuales con grandes cambios en el flujo de aguas residuales y la carga orgánica. |
La eficiencia de transferencia de oxígeno se puede ajustar de manera flexible. |
Los procesos biológicos en un tanque de aireación
El tanque de aireación es esencialmente un ecosistema complejo. Los principales participantes incluyen bacterias, protozoos y metazoo. Tomando el proceso de lodo activado como ejemplo, su proceso biológico se puede dividir en tres etapas:
(1) Etapa de adsorción (0. 5-1 hora): Los microorganismos adsorben rápidamente la materia orgánica suspendida en las aguas residuales a través de la capa mucosa de polisacárido en la superficie celular, formando "zoogloea".
(2) Etapa de oxidación y descomposición (varias horas):Las bacterias aeróbicas (como las pseudomonas y las bacterias nitrificantes) secretan enzimas extracelulares para descomponer la materia orgánica macromolecular en moléculas pequeñas (como glucosa y aminoácidos), y las oxidan aún más en CO₂ y H₂O. Al mismo tiempo, las bacterias nitrificantes en el tanque de aireación convierten el nitrógeno de amoníaco en nitrato.
(3) Etapa de floculación de lodo:Los microorganismos ingresan a la fase de respiración endógena cuando los alimentos son escasos. Secretan sustancias de polisacárido para promover la floculación del lodo, lo que facilita la sedimentación y separación posteriores.
En estos procesos biológicos, es de gran importancia para nosotros controlar el oxígeno disuelto (do, 2-4 mg/l), el licor mixto sólidos suspendidos (MLSS, 2000-5000 mg/l) y el tiempo de retención de lodos (SRT) en las aguas. Todos afectarán la eficiencia y estabilidad del tratamiento.
¿Por qué es importante la aireación para el tratamiento de aguas residuales?
• Proporcionar oxígeno para microorganismos:Como se mencionó anteriormente, los microorganismos aeróbicos necesitan oxígeno para sobrevivir y llevar a cabo actividades metabólicas. En las aguas residuales, la materia orgánica existente es la fuente de alimento para estos microorganismos. La aireación puede proporcionar un suministro continuo de oxígeno para ellos, a fin de eliminar los contaminantes orgánicos de las aguas residuales.
• Mezcle y suspenda las aguas residuales:Ya sea que se trate de las burbujas ascendentes en la aireación difusa o la agitación causada por un aireador mecánico, pueden mezclar bien las aguas residuales. Esta mezcla permite a los microorganismos contactar uniformemente a los contaminantes orgánicos en el tanque. También puede evitar que las partículas orgánicas, el limo y la arcilla se asenten en el tanque, lo que lleva a bloqueos.
• Promover la floculación:Durante la aireación, la fuerza de corte mecánica generada por el sistema incita a los microorganismos a agregar y formar flóculos más grandes. Los flocs más grandes son más fáciles de establecer durante la etapa de aclaración final. Y esto puede ayudar a separar el agua tratada de la biomasa.
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