Termin aerobowy opisuje procesy zachodzące w obecności tlenu (O₂). W przemysłowym oczyszczaniu wody i ścieków odnosi się to do procesów biologicznych, w których mikroorganizmy rozkładają związki organiczne w obecności tlenu. Procesy te są szczególnie skuteczne w usuwaniu zanieczyszczeń organicznych i są wykorzystywane w różnych technologiach w celu poprawy jakości wody i spełnienia przepisów dotyczących ochrony środowiska.
Spis treści
Zaplecze techniczne
Mikroorganizmy tlenowe wykorzystują tlen jako akceptor elektronów do utleniania substancji organicznych. Prowadzi to do przekształcenia zanieczyszczeń w nieszkodliwe produkty, takie jak dwutlenek węgla (CO₂) i woda (H₂O). W oczyszczaniu wody i ścieków proces ten jest wykorzystywany w szczególności do rozkładania zanieczyszczeń i zwiększania wydajności biologicznego oczyszczania roślin. Tlen jest dostarczany przez mechaniczne systemy napowietrzania, takie jak zbiorniki napowietrzające, filtry strużkowe lub bioreaktory membranowe (MBR), które zapewniają wystarczającą ilość rozpuszczonego tlenu w wodzie.
Zastosowania procesów tlenowych w praktyce
1. proces aktywacji
W procesie osadu czynnego ścieki są napowietrzane w zbiornikach z mikroorganizmami. Utleniają one substancje organiczne znajdujące się w wodzie. Proces ten jest stosowany na całym świecie do biologicznego oczyszczania ścieków i prowadzi do znacznej redukcji zanieczyszczeń organicznych w ściekach.
Zdjęcie: Zbiornik napowietrzający z naszego ALMA BHU BIO
2. filtr zraszany
W filtrze typu trickling ścieki przepuszczane są przez stałą powierzchnię pokrytą bioaktywnym filmem. Warstwa ta składa się z mikroorganizmów tlenowych, które oczyszczają ścieki, gdy przechodzą one przez materiał filtracyjny.
3. bioreaktory membranowe (MBR)
Instalacje MBR łączą procesy degradacji biologicznej i filtracji membranowej w celu skutecznego zatrzymywania ciał stałych i mikroorganizmów oraz osiągnięcia wysokiej wydajności oczyszczania ścieków. Systemy te są szczególnie odpowiednie dla trudnych strumieni ścieków, takich jak te występujące w przemyśle farmaceutycznym lub spożywczym.
Zdjęcie: Kompaktowy bioreaktor membranowy(ALMA BIO MBR) w modułowej konstrukcji kontenerowej(ALMA MODUL)
4. biologicznie aktywowana filtracja - ALMA BHU BAF i ALMA BioFil Compact
Biologicznie aktywowana filtracja jest specjalną formą tlenowego uzdatniania wody, w której niewielkie pozostałości substancji organicznych są usuwane z dużych przepływów wody. Urządzenie ALMA BHU BAF-została opracowana dla przepływów wody do 1000 m³/h, podczas gdy ALMA BioFil Compact jest odpowiednia dla przepływu ścieków do 50 m³/h. Technologie te są wykorzystywane głównie do oczyszczania kondensatów pary wodnej w przemyśle spożywczym, zwłaszcza w mleczarniach. Umożliwiają one usuwanie zanieczyszczeń resztkowych, które w przeciwnym razie mogłyby prowadzić do biofoulingu w systemach odwróconej osmozy. Ograniczenie zanieczyszczeń resztkowych ułatwia recykling wody i wspiera ekonomiczne działanie systemów odwróconej osmozy.
Zdjęcie: Projekt 3D naszego ALMA BioFil Compact z degradacją węgla, nitryfikacją i denitryfikacją
Czynniki wpływające na procesy tlenowe
zawartość tlenu:
- Zawartość tlenu w wodzie musi być wystarczająco wysoka, aby zapewnić rozkład mikrobiologiczny. Zawartość od 1,5 do 2 mg/l jest idealna dla wielu systemów.
Temperatura i wartość pH:
- Optymalna temperatura wynosi od 20 °C do 35 °C, a wartość pH powinna wynosić od 6,5 do 8,5.
Składniki odżywcze:
- Mikroorganizmy wymagają wystarczającej ilości azotu i fosforu, aby utrzymać proces rozkładu.
Zalety i wyzwania
Zalety:
- Skuteczne usuwanie zanieczyszczeń organicznych.
- Technologia przyjazna dla środowiska dzięki wykorzystaniu naturalnych procesów mikrobiologicznych.
- Elastyczny i skalowalny do różnych zastosowań.
Wyzwania:
- Wysokie zapotrzebowanie na energię do wentylacji.
- Wymagana regularna obróbka i usuwanie osadu.
Wnioski
Procesy tlenowe mają kluczowe znaczenie w przemysłowym oczyszczaniu wody i ścieków. Technologie takie jak klasyczny bioreaktor membranowy(ALMA BIO MBR) lub nasza biofiltracja ALMA BHU BAF i ALMA BioFil Compact umożliwiają szczególnie wydajne oczyszczanie niskich ładunków resztkowych, co poprawia jakość wody i sprawia, że eksploatacja instalacji odwróconej osmozy jest ekonomiczna w kontekście recyklingu wody.
