Introdução
No complexo processo de tratamento de esgoto, o tanque de aeração é um componente fundamental. Sua operação é muito parecida com os nossos pulmões. Ao injetar oxigênio no esgoto, ele ativa a capacidade metabólica dos microorganismos, quebrando com eficiência poluentes. Isso pode efetivamente transformar o esgoto altamente concentrado em um estado mais limpo e ecológico. Hoje, aprenderemos sobre as funções, componentes, tipos de tanque de aeração e por que a aeração é tão crucial neste artigo.
O que é um tanque de aeração?
O esgoto descarregado por pessoas geralmente contém uma grande quantidade de poluentes orgânicos (como proteínas, gorduras e carboidratos) e nutrientes como nitrogênio e fósforo. No entanto, essas substâncias não podem ser removidas diretamente da água por sedimentação física ou neutralização química. Nesse ponto, se o esgoto for descarregado em lagos ou campos, isso levará à eutrofização de corpos d'água e odores desagradáveis. O tanque de aeração é a unidade principal do processo de lodo ativado. Ele pode criar um ambiente de crescimento adequado para os microorganismos, fornecendo artificialmente oxigênio. Utiliza a capacidade metabólica de "microorganismos aeróbicos" para converter esses poluentes em dióxido de carbono inofensivo, água e as próprias substâncias celulares dos microorganismos.
As funções do tanque de aeração podem ser resumidas principalmente em três pontos:
• Fornecimento de oxigênio:Entrega continuamente oxigênio no esgoto através do sistema de entrega de gás edifusores de aeraçãomanter a atividade dos microorganismos.
• Mistura:Faça o esgoto entrar em contato totalmente com o lodo ativado para impedir que o lodo se acalme.
• Degradação:Os microorganismos convertem poluentes em substâncias estáveis através de etapas como adsorção, oxidação e decomposição.
O que há em um tanque de aeração?
(1) Corpo de tanque:O corpo do tanque é construído a partir de materiais compósitos de concreto armado ou resistente à corrosão. Sua forma é principalmente retangular ou circular, que é determinada pelo tempo de retenção hidráulica (HRT), ou seja, o período de tempo em que o esgoto permanece no tanque.
(2) sistema de aeração:É o "coração" do tanque de aeração. Geralmente, o ar é pressionado para os difusores na parte inferior do tanque (comodifusores de disco) por um ventilador, ou o corpo da água é agitado vigorosamente por um impulsor de superfície. Ambos os métodos podem fazer com que o corpo da água forme pequenas bolhas, aumentando a eficiência da dissolução de oxigênio.
(3) Sistema de água de entrada e saída:A entrada do tanque de aeração é usada para distribuir uniformemente o fluxo de água para impedir o curto-circuito local. O açude efluente pode controlar o nível da água e separar a água clara tratada do lodo ativado, impedindo que o lodo seja realizado.
Tipos comuns de tanques de aeração
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Tipo de piscina de aeração |
Método de aeração |
Cenários aplicáveis |
Eficiência de transferência de oxigênio |
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Piscina de aeração do soprador |
Confiar em umventiladortransportar ar para os difusores no fundo da piscina. |
Plantas de tratamento de esgoto em grande escala, manipulando grandes quantidades de esgoto com alta complexidade da qualidade da água. |
Alta eficiência de transferência de oxigênio para difusores microporosos / eficiência de transferência de oxigênio relativamente baixa para difusores grossos e porosos. |
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Pool de aeração mecânica |
Use um aerador para mexer a superfície da água ou introduzir o ar no corpo da água através do movimento mecânico. |
Pequenas estações de tratamento de esgoto em escala ou situações em que a carga orgânica de esgoto é relativamente baixa. |
Médio, dependendo do tipo de aerador e parâmetros operacionais. |
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Pool de aeração mecânica - soprador |
O aerador mecânico e a aeração difusa operam em coordenação. |
Plantas de tratamento de esgoto com grandes alterações no fluxo de esgoto e carga orgânica. |
A eficiência da transferência de oxigênio pode ser ajustada com flexibilidade. |
Os processos biológicos em um tanque de aeração
O tanque de aeração é essencialmente um ecossistema complexo. Os principais participantes incluem bactérias, protozoários e metazoa. Tomando o processo de lodo ativado como exemplo, seu processo biológico pode ser dividido em três estágios:
(1) estágio de adsorção (0. 5-1 hora): Os microorganismos rapidamente adsorvem a matéria orgânica suspensa no esgoto através da camada mucosa de polissacarídeo na superfície celular, formando "Zoogloea".
(2) estágio de oxidação e decomposição (várias horas):Bactérias aeróbicas (como pseudomonas e bactérias nitrificantes) secretam enzimas extracelulares para quebrar a matéria orgânica macromolecular em pequenas moléculas (como glicose e aminoácidos) e oxidá -las em CO₂ e H₂o. Ao mesmo tempo, as bactérias nitrificantes no tanque de aeração convertem nitrogênio de amônia em nitrato.
(3) estágio de floculação de lodo:Os microorganismos entram na fase de respiração endógena quando os alimentos são escassos. Eles secretam substâncias de polissacarídeos para promover a floculação de lodo, que facilita a sedimentação e a separação subsequentes.
Nesses processos biológicos, é de primordial importância controlarmos o oxigênio dissolvido (do, 2-4 mg/l), os sólidos suspensos de licor misto (MLSS, 2000-5000 mg/l) e o tempo de retenção de lodo (SRT) na esgoto. Todos eles afetarão a eficiência e a estabilidade do tratamento.
Por que a aeração é importante para o tratamento de esgoto?
• Fornecer oxigênio para microorganismos:Como mencionado anteriormente, os microorganismos aeróbicos precisam de oxigênio para sobreviver e realizar atividades metabólicas. No esgoto, a matéria orgânica existente é a fonte de alimento para esses microorganismos. A aeração pode fornecer um suprimento contínuo de oxigênio para eles, de modo a remover poluentes orgânicos do esgoto.
• Misture e suspenda o esgoto:Sejam as bolhas crescentes na aeração difusa ou na agitação causada por um aerador mecânico, elas podem misturar bem o esgoto. Essa mistura permite que os microorganismos entrem em contato uniformemente os poluentes orgânicos no tanque. Também pode impedir que partículas orgânicas, lodo e argila se instalem no tanque, levando a bloqueios.
• Promover a floculação:Durante a aeração, a força de cisalhamento mecânica gerada pelo sistema leva os microorganismos a agregar e formar flocos maiores. Os flocos maiores são mais fáceis de liquidar durante a fase final de esclarecimento. E isso pode ajudar a separar a água tratada da biomassa.
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