Introduction
Dans le processus de traitement des eaux usées complexes, le réservoir d'aération est une composante fondamentale. Son opération ressemble beaucoup à nos poumons. En injectant l'oxygène dans les eaux usées, il active la capacité métabolique des micro-organismes, décomposant ainsi efficacement les polluants. Cela peut transformer efficacement les eaux usées hautement concentrées en un état plus propre et plus respectueux de l'environnement. Aujourd'hui, nous découvrirons les fonctions, les composants, les types de réservoir d'aération, et pourquoi l'aération est si cruciale dans cet article.
Qu'est-ce qu'un réservoir d'aération?
Les eaux usées rejetées par les personnes contient souvent une grande quantité de polluants organiques (tels que les protéines, les graisses et les glucides) et les nutriments comme l'azote et le phosphore. Cependant, ces substances ne peuvent pas être directement retirées de l'eau par sédimentation physique ou neutralisation chimique. À ce stade, si les eaux usées sont déchargées dans les lacs ou les champs, cela entraînera l'eutrophisation des plans d'eau et des odeurs désagréables. Le réservoir d'aération est l'unité principale du processus de boues activées. Il peut créer un environnement de croissance approprié pour les micro-organismes en fournissant artificiellement l'oxygène. Il utilise la capacité métabolique des «micro-organismes aérobies» à convertir ces polluants en dioxyde de carbone inoffensif, en eau et des substances cellulaires propres des micro-organismes.
Les fonctions du réservoir d'aération peuvent être principalement résumées en trois points:
• Alimentation en oxygène:Fournir en continu de l'oxygène dans les eaux usées par le système d'administration de gaz etdiffuseurs d'aérationmaintenir l'activité des micro-organismes.
• Mélange:Faites en sorte que les eaux usées en contact avec les boues activées pour empêcher les boues de se régler.
• Dégradation:Les micro-organismes convertissent les polluants en substances stables à travers des étapes telles que l'adsorption, l'oxydation et la décomposition.
Qu'y a-t-il dans un réservoir d'aération?
(1) Corps de réservoir:Le corps du réservoir est construit à partir de matériaux composites en béton armé ou résistants à la corrosion. Sa forme est principalement rectangulaire ou circulaire, qui est déterminée par le temps de rétention hydraulique (THS), c'est-à-dire la durée de la durée des eaux usées dans le réservoir.
(2) Système d'aération:C'est le "cœur" du réservoir d'aération. Généralement, l'air est pressé dans les diffuseurs au bas du réservoir (commediffuseurs de disque) par un ventilateur, ou le plan d'eau est vigoureusement agité par une roue de surface. Les deux méthodes peuvent faire former le corps d'eau de petites bulles, augmentant l'efficacité de dissolution de l'oxygène.
(3) Système d'eau d'entrée et de sortie:L'entrée du réservoir d'aération est utilisée pour répartir uniformément le débit d'eau pour empêcher les courts-circuits locaux. Le déverginage des effluents peut contrôler le niveau d'eau et séparer l'eau claire traitée des boues activées, empêchant les boues d'être effectuées.
Types communs de réservoirs d'aération
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Type de piscine d'aération |
Méthode d'aération |
Scénarios applicables |
Efficacité de transfert d'oxygène |
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Piscine d'aération de soufflerie |
Compter sur unventilateurpour transporter l'air vers les diffuseurs au bas de la piscine. |
Plantes de traitement des eaux usées à grande échelle, manipulant de grandes quantités d'eaux usées avec une complexité de qualité de l'eau élevée. |
Efficacité de transfert d'oxygène élevée pour les diffuseurs microporeux / efficacité de transfert d'oxygène relativement faible pour les diffuseurs grossiers. |
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Pool d'aération mécanique |
Utilisez un aérateur pour remuer la surface de l'eau ou introduire de l'air dans le corps d'eau par mouvement mécanique. |
Plants de traitement des eaux usées ou situations où la charge organique des eaux usées est relativement faible. |
Moyen, selon le type d'aérateur et les paramètres de fonctionnement. |
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Pool d'aération mécanique - Blower |
L'aérateur mécanique et l'aération diffusés fonctionnent en coordination. |
Les usines de traitement des eaux usées avec de grands changements dans l'écoulement des eaux usées et la charge organique. |
L'efficacité de transfert d'oxygène peut être ajustée de manière flexible. |
Les processus biologiques dans un réservoir d'aération
Le réservoir d'aération est essentiellement un écosystème complexe. Les principaux participants comprennent les bactéries, les protozoaires et les métazoa. Prenant l'exemple du processus de boues activées, son processus biologique peut être divisé en trois étapes:
(1) Étape d'adsorption (0. 5-1 heure): Les micro-organismes adsorbent rapidement la matière organique en suspension dans les eaux usées à travers la couche muqueuse polysaccharide à la surface cellulaire, formant "Zoogloea".
(2) Étape d'oxydation et de décomposition (plusieurs heures):Les bactéries aérobies (telles que les pseudomonas et les bactéries nitrifiantes) sécrètent des enzymes extracellulaires pour décomposer la matière organique macromoléculaire en petites molécules (comme le glucose et les acides aminés), et les oxyder davantage en co₂ et h₂o. Dans le même temps, les bactéries nitrifiantes du réservoir d'aération convertissent l'azote de l'ammoniac en nitrate.
(3) Étape de floculation des boues:Les micro-organismes entrent dans la phase de respiration endogène lorsque la nourriture est rare. Ils sécrètent des substances polysaccharides pour favoriser la floculation des boues, ce qui facilite la sédimentation et la séparation ultérieures.
Dans ces processus biologiques, il est d'une importance primordiale pour nous de contrôler l'oxygène dissous (do, 2-4 mg / l), les solides en suspension de la liqueur mixte (MLSS, 2000-5000 mg / L), et le temps de rétention des boues (SRT) dans les eaux usées. Tous affecteront l'efficacité du traitement et la stabilité.
Pourquoi l'aération est-elle importante pour le traitement des eaux usées?
• Fournir de l'oxygène pour les micro-organismes:Comme mentionné précédemment, les micro-organismes aérobies ont besoin d'oxygène pour survivre et effectuer des activités métaboliques. Dans les eaux usées, la matière organique existante est la source alimentaire de ces micro-organismes. L'aération peut leur fournir un approvisionnement continu en oxygène, afin d'éliminer les polluants organiques des eaux usées.
• Mélanger et suspendre les eaux usées:Qu'il s'agisse des bulles croissantes de l'aération diffuse ou de l'agitation causée par un aérateur mécanique, ils peuvent bien mélanger les eaux usées. Ce mélange permet aux micro-organismes de contacter uniformément les polluants organiques du réservoir. Il peut également empêcher les particules organiques, le limon et l'argile de s'installer dans le réservoir, conduisant à des blocages.
• Promouvoir la floculation:Pendant l'aération, la force de cisaillement mécanique générée par le système invite les micro-organismes à agréger et à former des flocs plus importants. Les flocs plus grands sont plus faciles à régler pendant la phase de clarification finale. Et cela peut aider à séparer l'eau traitée de la biomasse.
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