Аэрируемая лагуна ( или аэрируемый пруд ) — это простая система очистки сточных вод , состоящая из пруда с искусственной аэрацией для содействия биологическому окислению сточных вод . [1] [2] [3] [4]
Существует много других аэробных биологических процессов для очистки сточных вод, например, активированный ил , капельные фильтры , вращающиеся биологические контакторы и биофильтры . Все они имеют общее использование кислорода (или воздуха ) и микробного воздействия для снижения загрязняющих веществ в сточных водах.
Смешанные лагуны с суспензией протекают через системы активированного ила , где сточные воды имеют тот же состав, что и смешанная жидкость в лагуне. Обычно ил имеет время пребывания или возраст ила от 1 до 5 дней. Это означает, что удаляемая химическая потребность в кислороде (ХПК) относительно мала, и поэтому сточные воды неприемлемы для сброса в принимающие воды. [5] Таким образом, цель лагуны заключается в том, чтобы действовать как биологически вспомогательный флокулятор, который преобразует растворимые биоразлагаемые органические вещества в притоке в биомассу, которая может осаждаться в виде ила. [5] Обычно затем сточные воды помещаются во второй пруд, где ил может осаждаться. Затем сточные воды можно удалить сверху с низкой химической потребностью в кислороде, в то время как ил накапливается на дне и подвергается анаэробной стабилизации. [5]
Существует множество методов аэрации лагуны или бассейна:
Пруды или бассейны, в которых используются плавающие поверхностные аэраторы, достигают удаления БПК на 80–90 % при времени удержания от 1 до 10 дней. [6] Глубина прудов или бассейнов может варьироваться от 1,5 до 5,0 метров. [6]
В системе поверхностной аэрации аэраторы выполняют две функции: они переносят воздух в бассейны, необходимые для реакций биологического окисления, и обеспечивают смешивание, необходимое для рассеивания воздуха и контакта с реагентами (то есть кислородом, сточными водами и микробами). Обычно плавающие высокоскоростные поверхностные аэраторы рассчитаны на подачу количества воздуха, эквивалентного 1–1,2 кг [[O 2 ]]/ кВт·ч . Однако они не обеспечивают такого хорошего смешивания, которое обычно достигается в системах с активированным илом, и поэтому аэрированные бассейны не достигают того же уровня производительности, что и блоки с активированным илом. [6]
У низкоскоростных поверхностных аэраторов SOTE (стандартная эффективность переноса кислорода) выше благодаря лучшей смешивающей способности. Эта смешивающая способность рабочего колеса в значительной степени зависит от диаметра рабочего колеса. Низкоскоростной поверхностный аэратор имеет такой большой диаметр. Поэтому SOTE для низкоскоростных поверхностных аэраторов составляет около 2–2,5 кг O 2 /кВт·ч. Вот почему низкоскоростные поверхностные аэраторы в основном используются в сточных водах или промышленной очистке, поскольку очистные сооружения [ требуется разъяснение ] больше, и экономия энергии становится очень интересной.
Биологические окислительные процессы чувствительны к температуре, и в диапазоне от 0 °C до 40 °C скорость биологических реакций увеличивается с температурой. Большинство поверхностных аэрируемых сосудов работают при температуре от 4 °C до 32 °C. [6]
Подводный диффузный воздух по сути является формой диффузорной сетки внутри лагуны. Существует два основных типа подводных диффузионных аэрационных систем для применения в лагунах: плавающие боковые и подводные боковые. Обе эти системы используют мелко- или среднепузырьковые диффузоры для обеспечения аэрации и смешивания технологической воды. Диффузоры могут быть подвешены немного выше пола лагуны или могут лежать на дне. Гибкий воздушный или утяжеленный воздушный шланг подает воздух в диффузорный блок из воздушного бокового (плавающего или подводного). [7]