AO Processo de Equipamento Integrado de Tratamento de Esgoto,Zhongqiao Enlightenment

O processo AO que vou apresentar hoje é o processo de tratamento real utilizado em nosso projeto. Ele é usado principalmente para tratar águas residuais da produção de alimentos com uma capacidade de tratamento diária de200 metros cúbicos.

O processo AO (Anóxico-Oxídico) é uma tecnologia madura e eficiente de tratamento biológico de esgoto amplamente aplicada em equipamentos integrados de tratamento de esgoto. Ele integra os processos de desnitrificação anóxica e degradação aeróbica em um único dispositivo integrado, que se caracteriza por estrutura compacta, operação estável, alta eficiência de tratamento e forte adaptabilidade. Este processo é usado principalmente para tratar esgoto doméstico, esgoto industrial em pequena escala e outros esgotos de baixa a média concentração, removendo efetivamente poluentes orgânicos, nitrogênio, fósforo e outras substâncias nocivas no esgoto, de modo a atender aos padrões nacionais de descarga relevantes e realizar a reciclagem e o tratamento inofensivo do esgoto. A seguir, apresentamos uma introdução detalhada ao fluxo do processo AO do equipamento integrado de tratamento de esgoto, incluindo a função de cada unidade, o princípio do processo e as características operacionais.

O fluxo geral do processo AO do equipamento integrado de tratamento de esgoto é o seguinte:Tanque de Regulagem → Flotador a Ar → (Tanque de Hidrólise e Acidificação 1 → Tanque de Hidrólise e Acidificação 2 → Tanque de Sedimentação Primária) → (Tanque Anóxico → Tanque Aeróbico 1 → Tanque Aeróbico 2) → (Tanque Aeróbico 3 → Tanque Aeróbico 4) → Tanque de Sedimentação Secundária → Tanque de Água Limpa → Descarga de Efluente. Deve-se enfatizar que as partes entre parênteses no fluxo do processo são os componentes centrais do equipamento integrado, que são integrados e instalados em um único corpo de equipamento, reduzindo o espaço ocupado e facilitando o transporte, instalação e gerenciamento operacional.

O primeiro elo do processo é o Tanque de Regulagem, que é uma unidade importante de pré-tratamento do equipamento integrado de tratamento de esgoto. O esgoto produzido na vida diária ou na produção industrial geralmente tem qualidade e quantidade de água instáveis, com grandes flutuações no valor de pH, temperatura, concentração de poluentes e outros indicadores. A principal função do Tanque de Regulagem é coletar o esgoto afluente, ajustar a quantidade de água e equilibrar a qualidade da água, de modo a garantir que as unidades de tratamento subsequentes possam operar em condições de trabalho estáveis. No Tanque de Regulagem, o esgoto é completamente misturado pelo dispositivo de agitação, o que reduz o impacto de mudanças súbitas na qualidade e quantidade da água no processo subsequente, evita a operação de sobrecarga do equipamento de tratamento e estabelece uma base sólida para a operação eficiente de todo o processo AO. Além disso, o Tanque de Regulagem também pode precipitar algumas impurezas de grânulos grandes no esgoto, reduzindo a carga dos elos de tratamento subsequentes.

Após o esgoto ser ajustado no Tanque de Regulagem, ele entra no Flotador a Ar, que é o equipamento chave de pré-tratamento no dispositivo integrado. O Flotador a Ar utiliza o princípio da flotação por ar dissolvido para gerar um grande número de bolhas de ar finas através do sistema de ar dissolvido. Essas bolhas de ar aderem aos sólidos suspensos, substâncias oleosas e outros poluentes leves no esgoto, fazendo com que os poluentes flutuem para a superfície da água e formem escuma. Em seguida, a escuma é raspada pelo dispositivo de raspagem de escuma para atingir o propósito de separar os poluentes da água. O tratamento por flotação a ar pode remover efetivamente os sólidos suspensos (SS) e os poluentes oleosos no esgoto, e também reduzir a demanda química de oxigênio (DQO) e a demanda bioquímica de oxigênio (DBO) no esgoto em certa medida. Este elo é particularmente importante para o tratamento de esgoto contendo óleo e mais sólidos suspensos, o que pode evitar que as unidades de tratamento biológico subsequentes sejam bloqueadas ou que a eficiência do tratamento seja reduzida devido ao excesso de poluentes.

Após o pré-tratamento do Flotador a Ar, o esgoto entra na unidade central integrada composta pelo Tanque de Hidrólise e Acidificação 1, Tanque de Hidrólise e Acidificação 2 e Tanque de Sedimentação Primária. Esta unidade é usada principalmente para melhorar a biodegradabilidade do esgoto e remover parte dos poluentes orgânicos, criando condições favoráveis para o tratamento anóxico e aeróbico subsequente. O processo de hidrólise e acidificação é um processo de reação biológica anaeróbica em condições brandas, que não requer um ambiente anaeróbico rigoroso e alto consumo de energia. Nos Tanques de Hidrólise e Acidificação 1 e 2, um grande número de bactérias hidrolíticas e acidificantes se fixa ao material de enchimento. Essas bactérias decompõem as substâncias orgânicas macromoleculares (como amido, celulose, proteínas, etc.) no esgoto em substâncias orgânicas de molécula pequena (como ácido acético, ácido propiônico, ácido butírico, etc.) que são facilmente degradadas por microrganismos aeróbicos. Ao mesmo tempo, o processo de hidrólise e acidificação também pode reduzir o valor de pH do esgoto, ajustar o equilíbrio ácido-base da qualidade da água e melhorar a adaptabilidade dos microrganismos aeróbicos subsequentes à qualidade da água. Além disso, o processo de hidrólise e acidificação também pode remover parte da DQO e DBO no esgoto, reduzindo a carga de tratamento do tanque aeróbico subsequente.

Após o tratamento dos tanques de hidrólise e acidificação de dois estágios, o esgoto flui para o Tanque de Sedimentação Primária. A principal função do Tanque de Sedimentação Primária é precipitar as substâncias floculantes e os sólidos suspensos residuais produzidos no processo de hidrólise e acidificação. Sob a ação da gravidade, as partículas sólidas no esgoto se depositam no fundo do tanque para formar lodo, que é descarregado regularmente através do dispositivo de descarga de lodo. O sobrenadante após a sedimentação entra no tanque anóxico subsequente para tratamento adicional. A instalação do Tanque de Sedimentação Primária pode remover efetivamente os poluentes sólidos no esgoto, evitar o acúmulo de lodo nos tanques anóxico e aeróbico subsequentes e garantir a operação suave do processo de tratamento biológico. O lodo descarregado do Tanque de Sedimentação Primária pode ser tratado uniformemente após ser coletado, evitando poluição secundária.

O esgoto tratado pelo Tanque de Sedimentação Primária entra na zona anóxica do processo AO, ou seja, o Tanque Anóxico, que é a unidade central para desnitrificação no equipamento integrado. O Tanque Anóxico está em um ambiente anóxico (conteúdo de oxigênio dissolvido inferior a 0,5 mg/L), e um grande número de bactérias desnitrificantes é cultivado no tanque. As bactérias desnitrificantes utilizam as substâncias orgânicas no esgoto como fontes de carbono e o nitrogênio de nitrato (NO3-N) e nitrogênio de nitrito (NO2-N) produzidos no tanque aeróbico subsequente (que são retornados ao Tanque Anóxico através do sistema de refluxo interno) como aceptores de elétrons para realizar a reação de desnitrificação. Neste processo, o nitrogênio de nitrato e o nitrogênio de nitrito são reduzidos a gás nitrogênio (N2), que é descarregado na atmosfera, realizando assim a remoção do nitrogênio total (NT) no esgoto. O Tanque Anóxico é equipado com um dispositivo de agitação para garantir que o esgoto, o lodo retornado e o líquido de refluxo sejam completamente misturados, fornecendo um bom ambiente de reação para as bactérias desnitrificantes. A fonte de carbono necessária para a reação de desnitrificação provém principalmente das substâncias orgânicas de molécula pequena produzidas no processo de hidrólise e acidificação, o que não só melhora o efeito de desnitrificação, mas também reduz a necessidade de fontes de carbono adicionais, economizando o custo operacional.

Após o tratamento de desnitrificação no Tanque Anóxico, o esgoto flui para a zona aeróbica, que é composta por tanques aeróbicos de quatro estágios (Tanque Aeróbico 1, Tanque Aeróbico 2, Tanque Aeróbico 3 e Tanque Aeróbico 4). A zona aeróbica é a unidade central para a degradação de poluentes orgânicos e nitrificação no processo AO, e também é a parte chave do equipamento integrado. Os tanques aeróbicos de quatro estágios são projetados em série, e cada tanque aeróbico é equipado com um dispositivo de aeração, que fornece ar continuamente para o tanque para manter um alto conteúdo de oxigênio dissolvido (geralmente 2-4 mg/L) no tanque, criando um bom ambiente aeróbico para o crescimento e reprodução de microrganismos aeróbicos.

Nos tanques aeróbicos de quatro estágios, um grande número de microrganismos aeróbicos (incluindo bactérias heterotróficas, bactérias nitrificantes, etc.) se fixa ao material biológico. As bactérias heterotróficas utilizam as substâncias orgânicas no esgoto como nutrientes para realizar respiração aeróbica, decompondo os poluentes orgânicos em dióxido de carbono (CO2) e água (H2O), realizando assim a remoção de DQO e DBO no esgoto. A taxa de remoção de DQO da zona aeróbica pode atingir mais de 85%, e a taxa de remoção de DBO pode atingir mais de 90%, o que pode degradar efetivamente os poluentes orgânicos no esgoto para o padrão. Ao mesmo tempo, as bactérias nitrificantes nos tanques aeróbicos realizam a reação de nitrificação, oxidando o nitrogênio amoniacal (NH3-N) no esgoto em nitrogênio de nitrato (NO3-N) e nitrogênio de nitrito (NO2-N). Esses nitratos e nitritos são retornados ao Tanque Anóxico através do sistema de refluxo interno para participar da reação de desnitrificação, formando um ciclo completo de remoção de nitrogênio.

O projeto em série de quatro estágios dos tanques aeróbicos adota um modo de tratamento em camadas, que pode realizar a degradação em gradiente de poluentes orgânicos e a conclusão passo a passo da reação de nitrificação. A concentração de poluentes orgânicos no esgoto diminui gradualmente à medida que flui pelos quatro tanques aeróbicos, e a reação de nitrificação é mais completa. Este projeto não só melhora a eficiência do tratamento, mas também aumenta a estabilidade do processo. Mesmo que a qualidade e a quantidade da água do esgoto afluente flutuem, os tanques aeróbicos de quatro estágios ainda podem garantir o efeito de tratamento estável. Além disso, o dispositivo de aeração em cada tanque aeróbico adota um design de aeração uniforme, que garante que o oxigênio dissolvido no tanque seja distribuído uniformemente, evita a ocorrência de zonas mortas e faz com que os microrganismos aeróbicos entrem em contato total com o esgoto e os poluentes, melhorando a eficiência de degradação.

Após o tratamento dos tanques aeróbicos de quatro estágios, o esgoto entra no Tanque de Sedimentação Secundária, que é a unidade de separação sólido-líquido do equipamento integrado. A principal função do Tanque de Sedimentação Secundária é separar o lodo ativado (que contém um grande número de microrganismos aeróbicos) no esgoto da água tratada. Sob a ação da gravidade, o lodo ativado se deposita no fundo do tanque para formar lodo em excesso, que é descarregado regularmente através do dispositivo de descarga de lodo. Uma parte do lodo ativado sedimentado é retornada ao Tanque Anóxico e ao Tanque Aeróbico através do sistema de retorno de lodo para manter a concentração de microrganismos nos tanques e garantir a operação normal do processo de tratamento biológico. O sobrenadante após a separação sólido-líquido é a água limpa tratada, que flui para o Tanque de Água Limpa.

O Tanque de Água Limpa é a unidade final de armazenamento e estabilização do equipamento integrado de tratamento de esgoto. A água limpa tratada é armazenada no Tanque de Água Limpa, e a qualidade da água é ainda mais estabilizada através de precipitação física e aeração. O Tanque de Água Limpa é equipado com um dispositivo de detecção de qualidade da água, que pode monitorar os indicadores de qualidade da água (como DQO, DBO, SS, NH3-N, NT, etc.) da água tratada em tempo real. Somente quando a qualidade da água atender ao padrão de descarga, ela poderá ser descarregada através do tubo de efluente. Além disso, a água limpa no Tanque de Água Limpa também pode ser reutilizada para irrigação de áreas verdes, limpeza de estradas, descarga de vasos sanitários e outros fins, realizando a reciclagem de recursos hídricos e economizando recursos hídricos.

O equipamento integrado de tratamento de esgoto que adota o processo AO integra todas as unidades de tratamento acima em um único corpo de equipamento, o que tem muitas vantagens. Em primeiro lugar, o equipamento tem um layout compacto, pequeno espaço ocupado, o que é adequado para ocasiões com espaço limitado, como comunidades residenciais, pequenas fábricas, áreas rurais e outros locais. Em segundo lugar, o equipamento é fácil de instalar e depurar, e pode ser colocado em operação rapidamente após o transporte para o local, reduzindo o ciclo de construção e o custo de construção. Em terceiro lugar, a operação do processo é estável, o efeito de tratamento é confiável e tem forte adaptabilidade à flutuação da qualidade e quantidade da água de entrada. Em quarto lugar, o equipamento tem baixo consumo de energia e custo operacional, e a operação diária só precisa consumir uma pequena quantidade de eletricidade e produtos químicos, o que é adequado para operação a longo prazo. Finalmente, a produção de lodo do equipamento é pequena, e o lodo pode ser tratado de forma inofensiva através de desidratação simples, reduzindo a poluição ambiental causada pelo lodo.

Em conclusão, o processo AO do equipamento integrado de tratamento de esgoto é uma tecnologia de tratamento de esgoto eficiente, estável e econômica. Através da combinação razoável de pré-tratamento, hidrólise e acidificação, desnitrificação anóxica, degradação aeróbica e separação sólido-líquido, ele pode remover efetivamente vários poluentes no esgoto, realizar a descarga padronizada e a reciclagem de esgoto. Este processo não só resolve o problema da poluição do esgoto, mas também economiza recursos hídricos, o que tem importante significado prático para a proteção do meio ambiente ecológico e a promoção do desenvolvimento sustentável. Ele é amplamente utilizado em vários campos de tratamento de esgoto e tem amplas perspectivas de aplicação.