Аэрированная лагуна (или аэрированный пруд ) — это простая система очистки сточных вод , состоящая из пруда с искусственной аэрацией , способствующей биологическому окислению сточных вод . [1] [2] [3] [4]
Существует множество других аэробных биологических процессов очистки сточных вод, например активный ил , капельные фильтры , вращающиеся биологические контакторы и биофильтры . Все они имеют общее использование кислорода (или воздуха ) и микробное воздействие для уменьшения содержания загрязняющих веществ в сточных водах.
Отстойники со смешанной суспензией проходят через системы активного ила , где сточные воды имеют тот же состав, что и щелоковая смесь в отстойнике. Обычно время пребывания или возраст осадка составляет от 1 до 5 дней. Это означает, что удаляемая химическая потребность в кислороде (ХПК) относительно невелика, и поэтому сточные воды неприемлемы для сброса в принимающие воды. [5] Таким образом, цель отстойника состоит в том, чтобы действовать как биологически активный флокулятор, который преобразует растворимые биоразлагаемые органические вещества в приточной воде в биомассу, которая способна осаждаться в виде осадка. [5] Обычно сточные воды затем помещаются во второй пруд, где может оседать ил. Затем сточные воды можно удалять сверху с низкой химической потребностью в кислороде, в то время как ил накапливается на полу и подвергается анаэробной стабилизации. [5]
Существует множество методов аэрации лагуны или бассейна:
В прудах или бассейнах с использованием аэраторов с плавающей поверхностью достигается удаление БПК от 80 до 90% при времени удерживания от 1 до 10 дней. [6] Пруды или бассейны могут иметь глубину от 1,5 до 5,0 метров. [6]
В системе с поверхностной аэрацией аэраторы выполняют две функции: переносят воздух в резервуары, необходимые для реакций биологического окисления, и обеспечивают перемешивание, необходимое для диспергирования 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 ]]/ кВтч . Однако они не обеспечивают такого хорошего перемешивания, как это обычно достигается в системах с активным илом, и поэтому аэрированные бассейны не достигают того же уровня производительности, что и установки с активным илом. [6]
При использовании низкоскоростных поверхностных аэраторов SOTE (стандартная эффективность переноса кислорода) выше благодаря лучшей производительности перемешивания. Смешивающая способность рабочего колеса во многом зависит от диаметра рабочего колеса. Низкоскоростной поверхностный аэратор имеет такой большой диаметр. Следовательно, SOTE для низкоскоростных поверхностных аэраторов составляет от 2 до 2,5 кг O 2 /кВтч. Вот почему низкоскоростные поверхностные аэраторы в основном используются в очистке сточных вод или на промышленных предприятиях, поскольку очистные сооружения [ необходимы пояснения ] больше, и экономия энергии становится очень интересной.
Процессы биологического окисления чувствительны к температуре, и в диапазоне от 0 °C до 40 °C скорость биологических реакций увеличивается с повышением температуры. Большинство судов с надводной вентиляцией работают при температуре от 4 °C до 32 °C. [6]
Погруженный рассеянный воздух, по сути, представляет собой форму диффузорной решетки внутри лагуны. Существует два основных типа погружных систем диффузионной аэрации для лагун: плавающая боковая и погружная боковая. В обеих этих системах используются диффузоры с мелкими или средними пузырьками для аэрации и смешивания технологической воды. Диффузоры могут быть подвешены немного над дном лагуны или опираться на дно. Гибкий воздушный шланг или утяжеленный воздушный шланг подает воздух в диффузор из боковой части (плавающей или погружённой). [7]