Métodos básicos de tratamiento de aguas residuales.

Basado en la etapa actual del tratamiento de aguas residuales, se resumen los siguientes métodos.

1. Método físico

El método físico de tratamiento de aguas residuales utiliza efectos físicos para separar los principales contaminantes suspendidos en las aguas residuales sin cambiar las propiedades químicas del agua durante el proceso de tratamiento.

⑴Sedimentación (separación por gravedad)

Debido al reducido caudal de las aguas residuales que fluyen hacia la piscina, la materia sólida de las aguas residuales precipita bajo la acción de la neutralidad, separando así la materia sólida. del agua.

Este proceso tiene un buen efecto de separación, es simple y fácil de implementar 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 densas en aguas residuales, mientras que el tanque de sedimentación se usa principalmente para eliminar grandes cantidades de sólidos granulares suspendidos en aguas residuales.

⑵Cribado (intercepción)

Utilice medios de cribado para interceptar sólidos suspendidos en 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), etc.

⑶Flotación por aire (flotante)

Para algunas partículas finas cuya densidad relativa es cercana a la del agua, que es difícil de hundirse o flotar en el agua debido a su propio peso, una Se puede utilizar un dispositivo de flotación de aire. Este método introduce aire en las aguas residuales y hace que precipite fuera del agua en forma de pequeñas burbujas. Pequeños contaminantes granulares (como el aceite emulsionado) con una densidad cercana a la del agua en las aguas residuales se adhieren a las burbujas y ascienden al agua. Se forma y se elimina la espuma de la superficie con las burbujas. Según los diferentes métodos de inyección de aire, el equipo de flotación por aire incluye flotación por aire con vapor 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.

⑷Separación centrífuga y ciclónica

Las aguas residuales que contienen sólidos en suspensión o aceite emulsionado experimentarán diferentes fuerzas centrífugas debido a las diferentes calidades de los sólidos en suspensión y las aguas residuales con grandes masas serán arrojadas. al exterior de las aguas residuales, para que los sólidos suspendidos y las aguas residuales puedan ser descargadas del equipo a través de sus respectivos puertos de descarga, para que las aguas residuales puedan ser purificadas.

2. Método químico

El método de tratamiento químico de las aguas residuales consiste en agregar productos químicos a las aguas residuales y utilizar reacciones químicas para separar y recuperar los contaminantes en las aguas residuales, o convertirlos en inofensivos. sustancia. Existen los siguientes tipos de métodos de tratamiento químico.

⑴Método de coagulación

El método de coagulación consiste en agregar una cierta cantidad de productos químicos a las aguas residuales y, mediante desestabilización, formación de puentes y otros procesos de reacción, los contaminantes de las aguas residuales se condensan y combinan. . asentamiento. Los contaminantes coloidales en el agua generalmente tienen cargas negativas y las partículas coloidales se repelen entre sí para formar una solución mixta estable. Si hay un electrolito (coagulante) con cargas opuestas en el agua, las partículas coloidales en las aguas residuales se pueden cambiar. propiedades de carga neutra y, bajo la acción de la gravedad molecular, se condensan en partículas grandes y se hunden.

⑵Método de neutralización

El proceso de eliminar químicamente el exceso de ácidos y álcalis en las aguas residuales para llevar el valor del pH a aproximadamente neutro se llama método de neutralización. Para tratar aguas residuales ácidas, se utiliza álcali como agente neutralizante. Para tratar aguas residuales ácidas, también se puede inyectar ácido como agente neutralizante para su neutralización. Tanto los ácidos como las bases se refieren a ácidos inorgánicos y bases inorgánicas. Generalmente, de acuerdo con el principio de "usar desechos para generar desechos", también se puede usar la neutralización química, que se puede realizar de forma continua o intermitente.

⑶ Método de oxidación-reducción

Las sustancias orgánicas e inorgánicas disueltas en las aguas residuales sufrirán oxidación y reducción debido a la migración de electrones después de agregar oxidantes y agentes reductores para formar sustancias inorgánicas. sustancias nocivas. Los oxidantes comúnmente utilizados incluyen oxígeno en el aire, oxígeno puro, polvo blanqueador, ozono, cloro, etc. El método de oxidación se usa principalmente para tratar aguas residuales que contienen cianuro y fenol. Los agentes reductores comúnmente utilizados incluyen limaduras de hierro, sulfato ferroso, bisulfito de sodio, etc. El método de reducción se usa principalmente para tratar aguas residuales que contienen cromo y mercurio.

⑷Método de electrólisis

Inserte un electrodo en el agua residual y pase una corriente eléctrica, luego los electrones serán aceptados en la placa del cátodo. Durante la electrólisis del agua, se produce oxígeno en el ánodo y hidrógeno en el cátodo. El proceso integral anterior hace que se produzca oxidación en el ánodo y reducción en el cátodo. Actualmente, 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 se produce bajo la acción de fuerzas moleculares entre el adsorbente y el adsorbato y no produce cambios químicos. Sin embargo, la ley de adsorción química hace que el adsorbente y el adsorbato se adsorban bajo la acción de fuerzas de enlace químicos, por lo que la adsorción química es altamente selectiva. . Además, la biosorción también puede ocurrir bajo acción biológica. Los adsorbentes comúnmente utilizados en el tratamiento de aguas residuales incluyen carbón activado, carbón sulfonado, tierra de diatomeas, coque, etc.

⑹Método de precipitación química

Se añade un determinado agente químico a las aguas residuales para que reaccionen con determinadas sustancias disueltas y formen sales insolubles que precipitan. Se utiliza principalmente para tratar aguas residuales industriales que contienen iones de metales pesados.

⑺Método de intercambio iónico

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 orgánico (resina catiónica fuertemente ácida, resina catiónica débilmente ácida, resina aniónica básica fuerte, resina aniónica débilmente básica, resina Aohe, etc.) . Cuando se utiliza el intercambio iónico para tratar aguas residuales, se debe considerar la selectividad de la resina. La capacidad de intercambio de las resinas para varios iones es diferente, lo que depende principalmente de la afinidad de los distintos iones por la resina, también conocida como selectividad. Además, también se debe tener en cuenta el método de regeneración de la resina.

⑻Método de separación por membrana

Diálisis, electrodiálisis, ultrafiltración, microfiltración, ósmosis inversa y otras tecnologías que separan iones y moléculas en agua a través de una membrana semipermeable especial se denominan colectivamente For método de separación de membranas. La electrodiálisis se utiliza principalmente para la desalinización de agua y la recuperación de ciertos iones metálicos. El efecto de la ósmosis inversa se debe principalmente a la naturaleza química de la superficie de la membrana. El tamaño de las partículas del soluto que separa es pequeño, la tasa de eliminación de sal es alta y la presión de trabajo requerida es alta. Los materiales utilizados en la ultrafiltración son los mismos que los de la ultrafiltración. ósmosis, pero la ultrafiltración es una función de filtración de pantalla, el tamaño de partícula del soluto separado es grande, la permeabilidad al agua es alta, la tasa de eliminación de sal es baja y la presión de trabajo es baja.

3. Método biológico

El método de biopelícula de aguas residuales consiste en tomar ciertas medidas artificiales para crear un ambiente propicio para el crecimiento y la reproducción de microorganismos, de modo que los microorganismos puedan proliferar en grandes cantidades. para mejorar la oxidación y descomposición microbiana. Los contaminantes orgánicos se degradan y se convierten en sustancias inofensivas, lo que permite purificar las aguas residuales.

Los métodos de tratamiento biológico se pueden dividir en dos categorías: métodos de tratamiento aeróbico y métodos de tratamiento anaeróbico. El primero tiene una alta eficacia de tratamiento, buenos efectos y se utiliza ampliamente. Es el principal método de tratamiento biológico. Los procesos que pertenecen a los métodos de tratamiento biológico incluyen los siguientes.

⑴Método de lodos activados

Es la tecnología de tratamiento biológico más utilizada actualmente. Se introduce aire continuamente en las aguas residuales que contienen una gran cantidad de contaminantes orgánicos disueltos. Después de un tiempo, se forma en el agua un lodo activado, un flóculo que contiene una gran cantidad de microorganismos aeróbicos. absorbe agua Materia orgánica, los microorganismos en las aguas residuales domésticas sobre lodos activados utilizan la materia orgánica como alimento, obtienen energía y continúan creciendo y multiplicándose. La materia orgánica se descompone y elimina, para que las aguas residuales puedan purificarse. Generalmente, el efluente tratado por el tanque de aireación es un líquido mezclado con aguas residuales que contiene una gran cantidad de lodo activado. Después de la sedimentación y separación, el agua se purifica y se descarga. El lodo después de la sedimentación y separación se utiliza como lodo de semilla y se devuelve parcialmente. al tanque de aireación. Desde la aparición del proceso de lodos activados, después de más de 80 años de evolución, han aparecido diversas modificaciones del proceso de lodos activados, 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 consiste en introducir aguas residuales y devolver lodos desde la primera sección del tanque de aireación y salir desde el extremo del tanque de aireación en forma de flujo de empuje. Este método es adecuado para aguas residuales con altos requisitos de tratamiento y relativamente estable. calidad del agua, pero no es sensible a los cambios de carga. La adaptabilidad es débil, y posteriormente se produjeron algunas formas mejoradas sobre esta base.

⑶Método de entrada de agua multipunto

Para acercar la carga orgánica en el tanque a un cierto valor, las aguas residuales fluyen por separado desde varios puntos, lo cual es útil para resolver el problema de la sobrecarga.

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 favorece el aumento de la capacidad de tratamiento de aguas residuales y tiene cierta capacidad para soportar cargas de impacto.

⑸ Método de aireación retardada

Ampliar el tiempo de aireación de las aguas residuales en el tanque de aireación conduce a una oxidación completa y menos lodos. Este método es adecuado para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales.

⑹ Hipoxia anaeróbica

- El método de lodos activados aeróbicos no solo elimina los contaminantes orgánicos en el método de lodos activados convencional, sino que también elimina eficazmente el nitrógeno, el fósforo y otros nutrientes que las personas combinan. condiciones anaeróbicas, anóxicas y aeróbicas en el proceso de lodos activados, de modo que las condiciones anaeróbicas-anóxicas-aeróbicas existan simultánea o repetidamente en el tanque de aireación de reacción, formando condiciones anaeróbicas-anóxicas-aeróbicas. Algunos procesos también utilizan el método de lodos activados anaeróbico-aeróbico.

⑺Método de lodos activados intermitentes

Las aguas residuales fluyen hacia un único tanque de reacción y cada proceso se controla mediante programa según el tiempo. En un ciclo de trabajo del tanque de reacción, los procedimientos operativos incluyen 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 ajustando la operación; este método también se puede utilizar para fósforo, desnitrificación y tratamiento químico, lo que favorece la reutilización de aguas residuales.