¿Cuáles son los métodos eficaces para el tratamiento de aguas residuales?
Para la etapa actual del tratamiento de aguas residuales, se resumen los siguientes métodos.
1. Método físico
El tratamiento físico de aguas residuales separa los contaminantes principalmente en estado suspendido de las aguas residuales mediante acción física sin cambiar las propiedades químicas del agua durante el proceso de tratamiento.
(1) Sedimentación (separación por gravedad)
A medida que se reduce el caudal de aguas residuales en la piscina, la materia sólida en las aguas residuales precipita bajo el efecto neutro, separando así el sólido. materia del agua.
Este proceso tiene un buen efecto de separación, operación simple y se usa ampliamente, como cámaras de arena y tanques de sedimentación en plantas de tratamiento de aguas residuales. La cámara de arena se usa principalmente para eliminar partículas sólidas de alta densidad en aguas residuales, y el tanque de sedimentación se usa principalmente para eliminar grandes cantidades de sólidos granulares suspendidos en aguas residuales.
(2) Cribado (interceptación)
La criba intercepta sólidos en suspensión en las aguas residuales. Los equipos para el tratamiento de filtración de arena incluyen rejillas, microfiltros, filtros de arena, filtros de vacío y filtros prensa (los dos últimos se utilizan principalmente para la deshidratación de lodos).
(3) Flotación por aire (flotante)
Para algunas partículas pequeñas cuya densidad relativa es cercana a la del agua, que es difícil hundirse o flotar en el agua debido a su propia peso, se puede utilizar un dispositivo de flotación de aire. En este método, se bombea aire a las aguas residuales, que son menos densas, y se separa del agua en forma de pequeñas burbujas.
Las pequeñas partículas de impurezas contaminantes (como el aceite emulsionado) cercanas al agua se adhieren a las burbujas y suben a la superficie del agua con las burbujas, formando espuma y siendo eliminadas. Dependiendo del método de inyección de aire, el equipo de flotación por aire incluye flotación por aire disuelto presurizado, flotación por aire con impulsor y flotación por aire a chorro. Para mejorar el efecto de flotación, a veces es necesario agregar coagulante a las aguas residuales.
(4) Separación centrífuga y ciclónica
Las aguas residuales que contienen sólidos en suspensión o aceite emulsionado están sujetas a diferentes fuerzas centrífugas debido a las diferentes calidades de los sólidos en suspensión y las aguas residuales, y los sólidos en suspensión con Se tiran masas grandes de las aguas residuales, de modo que los sólidos suspendidos y las aguas residuales puedan descargarse del equipo a través de sus respectivos puertos de descarga, purificando así las aguas residuales.
2. Método químico
El método de tratamiento químico de las aguas residuales consiste en agregar sustancias químicas a las aguas residuales, utilizar reacciones químicas para separar y recuperar los contaminantes en las aguas residuales o convertirlos en sustancias inofensivas. Existen varios métodos de tratamiento químico como se detalla a continuación.
(1) Método de coagulación
El método de coagulación consiste en agregar una cierta cantidad de productos químicos a las aguas residuales para eliminar los contaminantes en las aguas residuales mediante desestabilización, formación de puentes y otros procesos de reacción. y asentándose. Los contaminantes coloidales en el agua suelen tener carga negativa y las partículas coloidales se descargan entre sí.
La fuerza repulsiva forma una solución mixta estable. Si el electrolito (coagulante) con carga opuesta en el agua puede hacer que las partículas coloidales en las aguas residuales se vuelvan eléctricamente neutras, se condensarán en partículas grandes y se hundirán bajo la acción de la gravedad molecular.
⑵Método de neutralización
El proceso de eliminar químicamente el exceso de ácido y álcali en las aguas residuales para hacer que el valor del pH sea neutro se llama método de neutralización. El álcali se usa como agente neutralizante para tratar aguas residuales ácidas y el ácido se usa como agente neutralizante para tratar aguas residuales ácidas. También se puede soplar en el contenedor.
Se neutraliza el CO2 de los gases de combustión. Tanto los ácidos como las bases se refieren a ácidos y bases inorgánicos. En términos generales, según el principio de "utilizar residuos para generar residuos", también se pueden neutralizar con productos químicos, lo que se puede hacer de forma continua o intermitente.
(3) Método de oxidación-reducción
Después de agregar oxidante y agente reductor, debido a la migración de electrones, las sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas en las aguas residuales se oxidan y reducen a inofensivas. sustancias. Los agentes oxidantes comúnmente utilizados incluyen oxígeno del aire, oxígeno puro y lejía.
Polvo, ozono, cloro, etc. El método de oxidación se utiliza principalmente para tratar aguas residuales que contienen cianuro y fenol. Los agentes reductores de uso común incluyen limaduras de hierro, sulfato ferroso, bisulfito de sodio, etc. El método de reducción se utiliza principalmente para tratar aguas residuales que contienen cromo y mercurio.
④Electrólisis
Cuando el electrodo se inserta en el agua residual y la corriente fluye a través de él, los electrones se reciben en la placa del cátodo. Durante la electrólisis del agua, se produce oxígeno en el ánodo y hidrógeno en el cátodo. Los procesos combinados descritos anteriormente conducen a oxidación anódica y reducción catódica. En la actualidad, la electrólisis se utiliza principalmente para tratar aguas residuales que contienen cromo y cianuro.
⑸Método de adsorción
El tratamiento de adsorción de aguas residuales utiliza principalmente la superficie de materiales sólidos para adsorber contaminantes en las aguas residuales. La adsorción se puede dividir en adsorción física y adsorción biológica.
La adsorción física es causada por la acción de fuerzas moleculares entre adsorbentes y adsorbatos, en lugar de generarse.
Los cambios químicos y la ley de la adsorción química permiten que el adsorbente y el adsorbato ejerzan efectos de adsorción bajo la acción de las fuerzas de enlace químico, por lo que la adsorción química es altamente selectiva. Además, la biosorción también puede ocurrir bajo acción biológica. En el tratamiento de aguas residuales, los adsorbentes habitualmente utilizados incluyen carbón activado, carbón sulfonado, diatomita, coque, etc.
[6] Método de precipitación química
Se añade un reactivo químico a las aguas residuales para que reaccionen con algunas sustancias disueltas para formar sales insolubles y precipitar. Se utiliza principalmente para tratar aguas residuales industriales que contienen iones de metales pesados.
Método de intercambio iónico primario
El método de intercambio iónico se utiliza ampliamente en el tratamiento de aguas residuales. Los intercambiadores de iones utilizados se dividen en métodos de intercambio iónico inorgánicos (zeolitas naturales y zeolitas sintéticas), resinas de intercambio iónico orgánicas (resina catiónica de ácido fuerte, resina catiónica de ácido débil, resina de intercambio iónico de ácido fuerte, resina de intercambio iónico de ácido fuerte, resina de intercambio iónico de ácido fuerte). resina, resina de intercambio iónico de ácido fuerte, resina de intercambio iónico de ácido fuerte.
Resina aniónica básica, resina aniónica débilmente básica, resina quelante, etc.). Cuando se utiliza el método de intercambio iónico para tratar aguas residuales, la selectividad de la Se debe considerar la resina. La capacidad de intercambio de las resinas para varios iones es diferente. Depende principalmente de la afinidad de cada ion semilla por la resina, lo que también se denomina selectividad. También se debe considerar el método de regeneración de la resina.
⑻Método de separación por membrana
La diálisis, electrodiálisis, ultrafiltración, microfiltración, ósmosis inversa y otras tecnologías utilizan una membrana semipermeable especial para separar iones y moléculas en el agua, denominadas colectivamente For método de separación de membranas. La electrodiálisis se utiliza principalmente para la desalinización de agua y la recuperación de algunos iones metálicos.
La ósmosis inversa es principalmente función de las propiedades químicas de la superficie de la membrana. El tamaño de las partículas del soluto separadas por ósmosis inversa es pequeño, la tasa de rechazo de sal es alta y la presión de trabajo es alta. Los materiales utilizados en la ultrafiltración son los mismos que los utilizados en la ósmosis inversa, pero la ultrafiltración es una función de detección que separa los solutos.
Gran tamaño de partícula, alta permeabilidad al agua, baja tasa de rechazo de sal y baja presión de trabajo.
3. Métodos biológicos
El método de biopelícula de aguas residuales toma ciertas medidas artificiales para crear un ambiente propicio para el crecimiento y la reproducción de microorganismos, permitiendo que los microorganismos se multipliquen en grandes cantidades, mejorando así la Capacidad de oxidación de los microorganismos. Descompone los contaminantes orgánicos y los convierte en sustancias inofensivas para purificar las aguas residuales.
El tratamiento biológico se puede dividir en tratamiento aeróbico y tratamiento anaeróbico. El primero tiene una alta eficiencia de tratamiento, buen efecto y un amplio rango de aplicación, y es el principal método de tratamiento biológico. Los procesos que pertenecen al tratamiento biológico incluyen los siguientes.
(1) Método de lodos activados
Es la tecnología de tratamiento biológico más utilizada actualmente. El aire se introduce continuamente en las aguas residuales que contienen grandes cantidades de contaminantes orgánicos disueltos. Después de un período de tiempo, no solo se forma lodo activado floculado en el agua con una gran cantidad de microorganismos aeróbicos, sino que el lodo activado también puede absorber materia orgánica en el agua. Los microorganismos de las aguas residuales domésticas en los lodos activados se alimentan de materia orgánica, obtienen energía y continúan multiplicándose. La materia orgánica se descompone y elimina, y las aguas residuales se purifican.
Por lo general, el efluente tratado por el tanque de aireación es una mezcla de aguas residuales que contiene una gran cantidad de lodos activados. El agua después de la sedimentación y separación se purifica y descarga. El lodo después de la sedimentación y separación se utiliza como lodo de semilla y parte de él se devuelve al tanque de aireación. Desde la aparición del método de lodos activados, después de más de 80 años de evolución, han aparecido varios métodos.
El método de lodos activados ha cambiado, pero sus principios y procesos no han cambiado fundamentalmente.
(2) Método de lodos activados ordinarios
Este método ha sido ampliamente utilizado y es un proceso común en muchas plantas de tratamiento de aguas residuales. El método tradicional de lodos activados introduce aguas residuales y lodos de retorno desde la primera sección del tanque de aireación y sale en forma de flujo pistón al final del tanque de aireación. Este método es adecuado para el tratamiento de aguas residuales con altos requisitos y calidad de agua estable, pero su adaptabilidad a los cambios de carga es débil. Posteriormente, se produjeron algunas formas mejoradas sobre esta base.
(3) Método de entrada de agua multipunto
Para acercar la carga orgánica en la piscina a un cierto valor, dividir las aguas residuales en varios puntos ayudará a resolver la sobrecarga. problema.
⑷Método de regeneración por adsorción
El lodo activado activado en el tanque de contacto adsorbe los contaminantes. Después de que el lodo se separa del agua, los contaminantes adsorbidos se oxidan en el tanque de aireación. Este método es beneficioso para mejorar la capacidad de tratamiento de aguas residuales y tiene cierta capacidad para soportar cargas de impacto.
⑸Método de aireación extendida.
Prolongar el tiempo de aireación de las aguas residuales en el tanque de aireación favorece la oxidación completa y la reducción de lodos. Este método es adecuado para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales.
[6] Hipoxia anaeróbica
-Método de lodos activados aeróbicos
Para eliminar eficazmente los contaminantes orgánicos mientras que el método de lodos activados convencional Para eliminar nutrientes como el nitrógeno y fósforo, las personas combinan condiciones anaeróbicas, anóxicas y aeróbicas en el método de lodo activado, de modo que las condiciones anaeróbicas-anóxicas-aeróbicas coexistan o se logren repetidamente en el tanque de aireación de reacción para formar un método de lodo activado anaeróbico-anóxico-aeróbico. Algunos procesos también utilizan el proceso de lodos activados anaeróbico-aeróbico.
(7) Método de lodos activados intermitentes
Las aguas residuales fluyen hacia un único tanque de reacción, y cada proceso es controlado mediante un programa según el tiempo. En un ciclo de trabajo del tanque de reacción, los procedimientos operativos son entrada de agua, reacción, precipitación, salida de agua y espera. Este método es adecuado para situaciones con volúmenes de agua pequeños y medianos y alta calidad del efluente, y favorece el control automático. Al ajustar la operación, este método también puede realizar fósforo, desnitrificación y tratamiento químico, lo que es beneficioso para la reutilización de aguas residuales.
En los últimos años, el proceso SBR se ha desarrollado rápidamente, especialmente con el desarrollo de instrumentación y tecnología y equipos de control automático, continúan surgiendo nuevos procesos de lodos activados intermitentes, como el proceso CASS, el proceso CAST, el proceso IDEA. , proceso MSBR y proceso UNITANK, etc.
Conviértete en método ab
Este método es la abreviatura de método de degradación por adsorción y pertenece al método de lodos activados de carga ultraalta. Se trata de un sistema en serie que consta de dos procesos de lodos activados, cada uno con su propio tanque de sedimentación secundaria independiente. Este método tiene una fuerte resistencia a la carga de impacto y es beneficioso para el fósforo, la desnitrificación y el tratamiento químico. Es especialmente adecuado para el tratamiento de aguas residuales con alta concentración y grandes cambios en la calidad y cantidad del agua.
⑼Fosa de oxidación
La zanja de oxidación es un tanque de aireación anular continuo, largo y poco profundo. El sistema de zanjas de oxidación es una tecnología de tratamiento de bajo costo, estructura simple, fácil mantenimiento y gestión. La calidad del efluente es buena y puede utilizarse para la desnitrificación, lo que resulta beneficioso para prolongar la aireación.
4. Método de biopelícula
Cuando las aguas residuales fluyen continuamente a través del relleno sólido, se puede formar una biopelícula similar al lodo en el relleno. Una gran cantidad de microorganismos se reproducen en la biopelícula y se adsorben. y degradarla. Los contaminantes orgánicos en el agua pueden purificar tanto las aguas residuales como los lodos activados.
Uso. La biopelícula muerta que se desprende del relleno fluye junto con las aguas residuales al tanque de sedimentación y allí es clarificada y purificada. Las biopelículas tienen una variedad de estructuras de tratamiento, como materiales de filtro biológico, platos giratorios biológicos, oxidación por contacto biológico y lechos fluidizados biológicos.
(1) Filtro biológico
El filtro biológico se desarrolla sobre la base de la autopurificación del suelo. Hay un relleno fijo en el filtro. Cuando las aguas residuales fluyen, entran en contacto con el material filtrante y los microorganismos forman biopelículas en la superficie del material filtrante.
El dispositivo de purificación de aguas residuales consta de un lecho filtrante, un sistema de distribución de agua y un sistema de drenaje, que proporcionan un hábitat para el crecimiento de microorganismos. Los filtros biológicos son fáciles de operar y de bajo costo, y son adecuados para ciudades pequeñas y medianas y áreas remotas. Los filtros biológicos se dividen en filtros biológicos ordinarios, filtros biológicos de alta carga, filtros biológicos de torre y filtros biológicos aireados.
(2) Plato giratorio biológico
El plato giratorio biológico es impulsado por un dispositivo de transmisión para girar a una cierta velocidad en el tanque de reacción de contacto y cruzar.
En lugar de estar en contacto con el aire y las aguas residuales, cada ciclo completa el proceso de adsorción-absorción de oxígeno-oxidación y descomposición. Los contaminantes de las aguas residuales se descomponen y oxidan continuamente mediante una rotación constante. Además de la Creature Wheel, por primera vez en el proceso también hay una Creature Wheel.
Y tanque de sedimentación secundario. Los platos giratorios biológicos se utilizan ampliamente y pueden utilizarse en aguas residuales domésticas y diversas aguas residuales industriales. Al mismo tiempo, el plato giratorio biológico tiene un bajo consumo de energía, una fuerte resistencia a la carga de impacto y una gestión y mantenimiento sencillos.
③Oxidación biológica por contacto
Colocar rellenos en la piscina para que las aguas residuales oxigenadas queden sumergidas en todos los rellenos, y cubrir los rellenos con biofilms para que las aguas residuales entren en contacto con las biopelículas. y la materia orgánica del agua es absorbida por microorganismos, oxidada y descompuesta, y transformada en nueva biopelícula. Caída del relleno
La biopelícula se elimina con el agua que fluye hacia el tanque de sedimentación secundario y las aguas residuales se purifican. El método de oxidación por contacto biológico tiene una gran adaptabilidad a cargas de impacto, pequeña producción de lodos y puede garantizar la calidad del efluente.
(4) Lecho fluidizado biológico
Partículas finas inertes con densidad relativa superior a 1, como arena, coque, carbón activado, ceramsita, etc. , como portador, los microorganismos se adhieren y crecen en la superficie del portador para formar una biopelícula. Las aguas residuales oxigenadas fluyen de arriba hacia abajo, de modo que el portador está en estado fluidizado y la biopelícula está en pleno contacto con las aguas residuales. El lecho fluidizado biológico tiene una alta eficiencia de tratamiento, puede adaptarse a grandes cargas de impacto y ocupa un área pequeña.
5. Método de tratamiento biológico natural
Las aguas residuales son tratadas mediante microorganismos que crecen y se reproducen en condiciones naturales, formando un ecosistema compuesto por agua, microorganismos y plantas. Una serie de purificaciones físicas, químicas y biológicas de contaminantes pueden purificar completamente los nutrientes de las aguas residuales.
El uso favorece el crecimiento de plantas verdes para lograr la utilización de recursos, la inocuidad y la estabilización de las aguas residuales. El método tiene un proceso simple, bajos costos de construcción y operación y alta eficiencia. Se trata de un método de tratamiento de aguas residuales ecológico, pero sencillo y fácil de implementar.
Afectada por las condiciones naturales, ocupa una gran superficie. Se trata principalmente de estanques para plantas acuáticas, estanques para animales acuáticos, sistemas de tratamiento de suelos y los sistemas de combinación de procesos antes mencionados. El estanque estabilizador utiliza microorganismos que crecen naturalmente en el agua del estanque para tratar las aguas residuales. Nació en el estanque.
Aportan oxígeno a la fotosíntesis de las algas de los estanques y a la atmósfera. Las aguas residuales permanecen en el estanque de estabilización durante mucho tiempo y su proceso bioquímico es similar al de la purificación natural del agua. Según sus tipos de reacción microbiana, las lagunas de estabilización
se dividen en lagunas aeróbicas, lagunas aeróbicas facultativas, lagunas anaeróbicas y lagunas de aireación. El tratamiento de la tierra se centra en la purificación de la tierra, utilizando filtración del suelo, adsorción, reacción química y precipitación, y descomposición microbiana para tratar los contaminantes en las aguas residuales. Los cultivos cultivados en tierra pueden aprovechar al máximo el agua y los nutrientes de las aguas residuales. Por ejemplo, el riego de tierras agrícolas con aguas residuales es un método de tratamiento de la tierra.
6. Método de tratamiento biológico anaeróbico
El uso de bacterias anaeróbicas facultativas para degradar contaminantes orgánicos en condiciones anaeróbicas se utiliza principalmente para tratar aguas residuales industriales orgánicas refractarias de alta concentración y lodos orgánicos. La estructura principal es el digestor, y en los últimos años se han logrado grandes avances en este ámbito.
Se introdujo una serie de nuevas estructuras de tratamiento anaeróbico de alta eficiencia, como filtros anaeróbicos, plataformas giratorias anaeróbicas, lechos de lodos anaeróbicos de flujo ascendente, lechos fluidizados anaeróbicos y otros dispositivos de reacción de alta eficiencia. Este método tiene un bajo consumo de energía, puede generar energía y tiene menos lodos.