¿Introducción y comparación de procesos de tratamiento comúnmente utilizados para aguas residuales domésticas en pueblos y ciudades?
Debido a la gran población y la infraestructura atrasada en los pueblos y ciudades, casi no existen sistemas de recolección de aguas residuales domésticas ni medidas de tratamiento en las aldeas y ciudades. Las aguas residuales domésticas a menudo se vierten directamente en cuerpos de agua sin ningún tipo de tratamiento. , convirtiéndose en una causa importante de contaminación del medio ambiente del agua en pueblos y ciudades. La descarga de aguas residuales domésticas no tratadas al río provocará la eutrofización del cuerpo de agua. Cuando los contaminantes vertidos al cuerpo de agua excedan la capacidad de autopurificación del río, el oxígeno disuelto en el agua se consumirá en exceso, provocando la muerte de animales acuáticos. Las plantas del río murieron por falta de oxígeno. El ecosistema quedó completamente destruido y finalmente se convirtió en una masa de agua negra y maloliente, afectando gravemente el medio ambiente circundante y la salud de los residentes. Por lo tanto, ahora parece que el tratamiento de las aguas residuales del pueblo es muy necesario.
1 Las principales características de las aguas residuales domésticas en pueblos y ciudades
Existe una grave escasez de instalaciones en los pueblos y ciudades de mi país. Casi no existen instalaciones de recogida y tratamiento de aguas residuales. Las aguas residuales domésticas y las aguas residuales industriales generadas por la vida diaria y la producción industrial en pueblos y ciudades son básicamente vertidas directamente a los cuerpos de agua circundantes, como ríos, acequias y estanques, sin ningún tratamiento [1].
Hay muchas fuentes de aguas residuales domésticas en pueblos y ciudades, que incluyen principalmente excrementos humanos, aguas residuales de cocina, aguas residuales de limpieza, lavado y baño, etc., además de algunas aguas residuales de cría de ganado y aves de corral. Las aguas residuales de aldeas y ciudades tienen las siguientes características: los puntos de descarga están muy dispersos; el área de contaminación es grande; el tiempo de descarga de las aguas residuales es relativamente concentrado, generalmente concentrado en la mañana, media y noche, la calidad y cantidad de las aguas residuales son desiguales; en las horas punta es de 2 a 8 veces el caudal medio.
Los principales contaminantes de las aguas residuales de las aldeas incluyen carbohidratos, proteínas, aminoácidos, grasas y otras materias orgánicas, que generalmente no contienen sustancias tóxicas. La calidad del agua tiene un alto contenido de nitrógeno amoniacal, una fuerte biodegradabilidad y sustancias menos tóxicas y nocivas como los metales pesados.
2 Estándares de efluentes para instalaciones de tratamiento de aguas residuales de pueblos y ciudades
En la actualidad, no existe un estándar de descarga unificado para las instalaciones de tratamiento de aguas residuales de pueblos y ciudades a nivel nacional. Las instalaciones de tratamiento de aguas residuales en la mayoría de las áreas generalmente siguen estos estándares de calidad del agua de Nivel B en los "Estándares de descarga de contaminantes para plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas" (GB 18918-2002). Para conocer los requisitos para los indicadores de calidad del agua de Clase B, consulte GB 18918-2002.
Algunas áreas han formulado estándares de emisiones locales. Por ejemplo, Guangzhou fomenta que los indicadores de calidad de los efluentes de las instalaciones de tratamiento de aguas residuales de las aldeas cumplan con los requisitos de Clase A de los "Estándares de descarga de contaminantes para plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas" (GB 18918). -2002 Desde el 1 de enero de 2017, la región de Sichuan exige que los efluentes de las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas en las cuencas de los ríos Minjiang y Tuojiang cumplan con los "Estándares de descarga de contaminantes del agua para las cuencas de los ríos Minjiang y Tuojiang" de la provincia de Sichuan (DB51/); 1311-2016).
Tabla 1 Indicadores de calidad de efluentes de aguas residuales domésticas de pueblos y ciudades (mg/L)
Nota: Los valores entre paréntesis del índice NH3-N en la tabla son indicadores de control cuando la temperatura del agua no es superior a 12°C Los corchetes El valor externo es el índice de control cuando la temperatura del agua es superior a 12°C.
3 Tecnología de tratamiento de aguas residuales de pueblos y ciudades
Las aldeas y pueblos carecen de personal profesional y técnico y tienen capacidades operativas y de gestión débiles. Por lo tanto, la tecnología de tratamiento de aguas residuales debe seguir los principios de "baja". inversión, bajo costo, gestión conveniente y alta eficiencia". Según el principio, trate de estar desatendido tanto como sea posible. En los últimos años, a medida que la gestión del tratamiento de aguas residuales domésticas de aldeas y ciudades ha recibido cada vez más atención, el tratamiento de aguas residuales domésticas de aldeas y ciudades ha acumulado cierta experiencia en tratamiento y ha formado una serie de procesos de tratamiento relativamente maduros.
En la actualidad, los siguientes cinco procesos se utilizan comúnmente en proyectos de tratamiento de aguas residuales domésticas de pueblos y ciudades: AO → proceso de humedal construido, A2/O mejorado → proceso de humedal construido, filtro anaeróbico → estanque de oxidación → proceso de zanja ecológica , proceso de purificación en piscina, proceso MBR (biorreactor de membrana). A continuación se presentan estos procesos respectivamente y se comparan sus ventajas, desventajas y ámbito de aplicación.
3.1A/O→Proceso de Humedal Construido
A/O→Proceso de Humedal Construido se basa en el proceso A/O convencional como tratamiento bioquímico para eliminar la materia orgánica, y luego agrega Tratamiento de humedales artificiales El proceso se procesa profundamente.
Las aguas residuales y los lodos de retorno ingresan al tanque anóxico al mismo tiempo. Al mismo tiempo, parte del líquido de nitrificación que ha reaccionado completamente en el tanque aeróbico regresa al tanque anóxico. Las bacterias desnitrificantes en el tanque anóxico utilizan la materia orgánica. Las aguas residuales como dióxido de carbono en condiciones de anoxia, el nitrógeno nitrato en el líquido de nitrificación de reflujo se reduce a nitrógeno y se libera, logrando así el propósito de la desnitrificación. Posteriormente, el líquido mezclado ingresa al tanque aeróbico para completar las reacciones de oxidación, amonización y nitrificación de la materia orgánica.
El sistema de humedal artificial es un humedal formado por factores humanos. El principio de tratamiento de los humedales artificiales es plantar plantas específicas (como plátano, espadaña, caña, etc.) con una alta tasa de supervivencia y una gran capacidad para eliminar contaminantes en rellenos específicos (como grava, arena, etc.) para formar un " ecosistema complejo "relleno-microorganismo-planta". Cuando las aguas residuales fluyen a través del relleno, los contaminantes del agua se eliminan mediante la filtración de arena y tierra y la acción combinada de una variedad de microorganismos y plantas adheridos a la rizosfera del material filtrante.
Este proceso tiene ciertos requisitos para la topografía del área de la planta. Requiere que el nivel del agua del cuerpo de agua receptor sea bajo, que las aguas residuales tratadas por el humedal artificial puedan fluir por sí solas y la escala de tratamiento. no debe ser mayor a 200m3/d.
El flujo del proceso es el siguiente:
Figura 1A2/O→Diagrama de flujo del proceso de humedal construido
3.2 A2/O mejorado→Proceso de humedal construido
A2/O mejorado → El proceso de tratamiento de humedal artificial se basa en el proceso mejorado de desnitrificación y eliminación de fósforo del A2/O, añadiendo un sistema de humedal artificial como proceso de tratamiento avanzado. El proceso A2/O mejorado se mejora sobre la base del método A2/O convencional. Se agrega una zona preanóxica antes de la zona anaeróbica del método A2/O convencional, y el lodo de reflujo ingresa a la zona predeficiente desde la zona. el tanque de sedimentación secundaria primero. La zona de oxígeno, mezclada con aproximadamente el 20% de las aguas residuales sin tratar, puede eliminar aún más el oxígeno disuelto en el lodo de retorno, reducir los efectos adversos de la zona anaeróbica y, al mismo tiempo, mejorar la eficiencia de extracción de fósforo; El proceso A2/O mejorado retiene el reflujo interno, el líquido mezclado en la zona aeróbica fluirá de regreso al tanque anóxico bajo la acción de las bacterias desnitrificantes y el nitrógeno nitrato se reducirá a nitrógeno, asegurando el efecto de la desnitrificación.
Este proceso puede ajustar el tiempo de retención hidráulica de cada piscina de acuerdo con la calidad del agua entrante para lograr el efecto de eliminación de nitrógeno y fósforo. Este proceso tiene las ventajas de una tecnología madura, resistencia al impacto del sistema y bajo consumo de energía. , bajo costo operativo y excelente calidad del agua efluente. Estabilidad y otras características. El proceso A2/O mejorado puede alcanzar el estándar B de primer nivel y, después de un tratamiento profundo en el humedal artificial, el índice puede alcanzar el estándar A de primer nivel. Es adecuado para pueblos con altos requisitos de procesamiento, gran escala de procesamiento y grandes cambios climáticos estacionales.
El flujo del proceso es el siguiente:
Figura 2 Diagrama de flujo del proceso A2/O mejorado → Humedal artificial
3.3 Filtro anaeróbico → estanque de oxidación → proceso de zanja ecológica
Las aguas residuales domésticas pasan primero a través del filtro anaeróbico y la mayor parte de la materia orgánica es interceptada por el filtro anaeróbico. En las condiciones de fermentación anaeróbica, se descompone en impurezas estables para la precipitación después de que se tratan las aguas residuales. por el filtro anaeróbico, ingresando a la laguna de oxidación. Las aguas residuales tratadas por el filtro anaeróbico ingresan al estanque de oxidación, donde la materia orgánica se oxida y se descompone; el efluente del estanque de oxidación ingresa a la zanja ecológica, que utiliza plantas acuáticas que crecen en la zanja para absorber aún más nitrógeno y fósforo y reducir el contenido de materia orgánica.
En el proceso de tratamiento biológico se combinan tecnología ecológica y tecnología, que se pueden construir según el uso del terreno, de modo que las aguas residuales fluyen automáticamente por cada enlace de tratamiento y consumen muy poca electricidad. El filtro anaeróbico se puede modificar sobre la base del tanque de biogás existente agregando relleno para el crecimiento microbiano en el tanque de biogás. El estanque de oxidación se puede modificar usando el estanque de peces existente, y la zanja ecológica puede usar la zanja de drenaje o la zanja de irrigación existente. .Hacer una transformación. En la acequia ecológica se plantan algunas plantas específicas con fuerte capacidad de retención de contaminación (como plátano, espadaña, carrizo, etc.) para mejorar la capacidad de tratamiento. 4 Tecnología de tanque de purificación
El tanque de purificación es un pequeño dispositivo de tratamiento de aguas residuales domésticas con tratamiento biológico mejorado artificial. Se utiliza principalmente para el tratamiento descentralizado de aguas residuales domésticas. Esta tecnología se originó en Japón y tiene características importantes como una larga vida útil, un mantenimiento sencillo y bajos costos operativos. Johkasou combina tecnologías de tratamiento físico, químico y biológico para reducir el contenido de contaminantes en las aguas residuales mediante floculación química, precipitación física y descomposición microbiana [3]. El índice de calidad del agua de las aguas residuales después del tratamiento con johkasou puede cumplir con los requisitos estándar de Clase B del "Estándar de descarga de contaminantes para plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas" (GB18918-2002). Este proceso es adecuado para aldeas de pequeña escala con requisitos de tratamiento promedio, y la escala de tratamiento no debe exceder los 150 m3/d.
Figura 4 Diagrama de flujo del proceso del tanque de purificación
3.5 Proceso MBR (biorreactor de membrana)
MBR (biorreactor de membrana) es una combinación de tecnología de separación de membrana y A biológico. nuevo tipo de proceso de tratamiento de aguas residuales producido mediante la combinación de tecnologías de tratamiento. Este proceso utiliza elementos de membrana para reemplazar el tanque de sedimentación secundario del método tradicional de lodos activados, lo que mejora la eficiencia de separación sólido-líquido. La intercepción de la membrana permite que el tanque de aireación mantenga una mayor concentración de lodos activados y enriquezca un grupo de bacterias especiales (. especialmente flora bacteriana dominante), aumentando así la velocidad de reacción bioquímica. Al mismo tiempo, el reactor tiene buena adaptabilidad a diversos cambios en la carga de agua entrante (calidad y cantidad de agua) y tiene una gran capacidad para resistir choques de carga. Este proceso tiene las ventajas de estándares de calidad de efluentes altos y estables, gran carga volumétrica, tamaño reducido y baja producción de lodos residuales. Sin embargo, la operación y mantenimiento de este proceso es relativamente complejo y el costo de mantenimiento es alto.
El efluente de aguas residuales tratado mediante este proceso puede cumplir básicamente con los requisitos de las normas de "Reciclaje de aguas residuales urbanas y calidad del agua miscelánea urbana" (GB/T 18920-2002). Este proceso es adecuado para pueblos y ciudades con alta calidad de efluentes o necesidades de reutilización, y la escala de tratamiento no debe ser superior a 500 m3/d. 6 Comparación de procesos
Los diferentes procesos anteriores tienen diferentes rangos de aplicación, así como ventajas y desventajas, consulte la siguiente tabla:
Tabla 2 Tabla comparativa de diferentes procesos y sus respectivas ventajas y desventajas. rangos de aplicación
4 Conclusión
¿En los últimos años, con el aumento del suministro de agua en pueblos y ciudades?p> En los últimos años, con el continuo deterioro del medio ambiente hídrico en pueblos y En las ciudades, el tratamiento de aguas residuales domésticas en aldeas y ciudades ha recibido cada vez más atención. Hay una gran cantidad de pueblos y ciudades y las características de cada región son muy diferentes. La tecnología de tratamiento de aguas residuales domésticas en los pueblos y ciudades no se puede generalizar y debe adaptarse a las condiciones reales. De cada región se selecciona un proceso que se adapta a la tecnología local madura, bajo costo operativo, operación y mantenimiento simples y una calidad del agua efluente que cumpla con los requisitos de descarga.
Creo que después de la introducción anterior, todos tienen una cierta comprensión de la introducción y comparación de los procesos comúnmente utilizados para el tratamiento de aguas residuales rurales. Bienvenido a venir a CUHK para realizar consultas y obtener más información.
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