Aerobisten jätevedenkäsittelyjärjestelmien tyypit ja niiden edut

TL; DR: Nearly 80% of the world’s wastewater is still discharged untreated. Aerobic wastewater treatment uses oxygen-dependent microbes to break down organic pollutants, nitrogen and phosphorus during the secondary treatment stage, with blowers or compressors supplying air. The three main systems are conventional activated sludge, membrane bioreactors (MBR) and moving bed bioreactors (MBBR). Compared with anaerobic treatment, aerobic systems give less odour, convert ammonia to nitrate and cut methane emissions.

Vuonna 2024 tehokkaan ja kestävän jätevedenkäsittelyn kysyntä on ennätyksellisen korkealla. Tätä ajavat kasvavat teollisuuspäästöt, kaupunkien jätevesien haasteet ja tiukentuneet ympäristösäännökset.

Yhdistyneiden kansakuntien vesiraportin mukaan lähes 80 % maailman jätevesistä johdetaan käsittelemättömänä , mikä johtaa vakavaan vesistöjen saastumiseen.

Hallitusten ja teollisuuden keskittyessä hajautettuihin jätevedenpuhdistusratkaisuihin, biologiset käsittelymenetelmät – erityisesti aerobinen jätevedenpuhdistus – ovat saaneet näkyvyyttä tehokkuutensa ansiosta epäpuhtauksien hajottamisessa ja samalla lietteen tuotannon ja kasvihuonekaasupäästöjen vähentämisessä.

Jätevedenpuhdistamo käy tyypillisesti läpi kolme merkittävää prosessia: primaarisen, sekundaarisen ja tertiäärisen käsittelyn, joista biologinen käsittelyvaihe kuuluu sekundaarivaiheeseen.

Biologinen käsittelyvaihe on pääasiassa kahdenlaisia: aerobinen käsittely ja anaerobinen käsittely.

Aerobisessa jätevedenkäsittelyssä käytetään happea orgaanisten epäpuhtauksien ja muiden epäpuhtauksien, kuten typen ja fosforin, hajottamiseen.

Mekaaninen ilmastuslaite, kuten ilmapuhallin tai kompressori, luo ilmakuplia, joilla on kaksi päätarkoitusta: ilmastus ja sekoitus.

Ilmastus tuo jäteveteen happea, jota aerobiset mikrobit hyödyntävät ja kiihdyttävät jäteveden hajoamista.

Aerobisten organismien tarvitseman liuenneen hapen määrä orgaanisen aineen hajottamiseksi pienemmiksi molekyyleiksi tunnetaan biologisena hapenkulutuksena eli BOD:na.

Sitä käytetään usein näiden mikrobien orgaanisten epäpuhtauksien hajoamisen kvantifiointiin.

Teollisuuspäästöjen, kotitalouksien ulosteiden tai lannoitteiden valumien kaltaisten epäpuhtauksien pääsy veteen voi johtaa korkeisiin BOD-pitoisuuksiin, mikä viittaa biohajoavan materiaalin kohonneeseen pitoisuuteen jätevedessä.

Koska nämä organismit tarvitsevat happea, aerobiset järjestelmät tarvitsevat tavan toimittaa sitä biomassalle.

Tämä voidaan tehdä sisällyttämällä jätevedenkäsittelylammikoita, jotka tarjoavat suuren pinta-alan ilman johtamiseksi jäteveteen, tai asentamalla mekaanisia ilmastuslaitteita.

Kun olemme ymmärtäneet jätevedenpuhdistamon tarkoituksen, analysoidaan käsittelyjärjestelmän toimintaa.

Miten aerobiset jätevedenkäsittelyjärjestelmät toimivat?

Biologinen jätevedenpuhdistusjärjestelmä voi koostua useista menetelmistä ja monista eri mikro-organismeista jäteveden kemiallisesta koostumuksesta ja jäteveden tarpeista riippuen.

Lisäksi ne tarvitsevat erityisiä käyttöjärjestelmiä, jotka muuttuvat ympäristön mukaan, jota tarvitaan ylläpitämään tiettyjen mikrobipopulaatioiden ihanteellista biomassan kasvuvauhtia.

Esimerkiksi ilmastusta on usein tarpeen seurata ja muokata, jotta liuenneen hapen taso pysyy tasaisena ja bakteerit järjestelmässä lisääntyvät oikealla tahdilla päästönormien täyttämiseksi.

Liuenneen hapen lisäksi biologiset järjestelmät on usein tasapainotettava virtauksen, kuormituksen, pH:n, lämpötilan ja ravinteiden suhteen.

Nyt kun ymmärrämme, miten ne toimivat, tutustutaan aerobisten jätevedenpuhdistusjärjestelmien tyyppeihin.

Aerobisten jätevedenkäsittelyjärjestelmien tyypit

Perinteinen aktiiviliete

Wastewaters from the primary treatment phase enter an aeration tank, where activated sludge processes esiintyä.

Ilmastuksen jälkeen orgaaninen aines hajoaa ja suspendoituu (vapaasti kelluviin) aerobisiin mikro-organismeihin, jolloin syntyy biologisia kiinteitä aineita, jotka flokkuloivat suuremmiksi kokkareiksi tai flokeiksi.

Jätevesi erotetaan suspendoituneista flokeista sedimentaatiolla sen jälkeen, kun se on joutunut laskeutusaltaaseen tai selkeyttimeen.

Kehittynyttä biomassaa kontrolloidaan kierrättämällä aktiiviliete ilmastussäiliöön, kun taas ylimääräinen kiinteä aines hävitetään lietteenä.

Aktiivilietteen käsittelyjärjestelmät vaativat usein enemmän tilaa ja tuottavat valtavia määriä lietettä, johon liittyy hävittämiskustannuksia.

Silti niiden pääoma- ja ylläpitokustannukset ovat suhteellisen maltilliset verrattuna vaihtoehtoisiin ratkaisuihin.

Kalvobioreaktori (MBR)

MBR-puhdistamot ovat huippuluokan biologisia jätevedenpuhdistustekniikoita, joissa perinteinen suspendoitunut aktiiviliete yhdistetään kalvosuodatukseen sedimentaation sijaan suspendoituneiden kiinteiden aineiden erottamiseksi ja kierrättämiseksi.

Tyypillinen MBR voi koostua aerobisista (tai anaerobisista anaerobisessa järjestelmässä) käsittelysäiliöistä, ilmastusjärjestelmästä, sekoittimista, kalvosäiliöstä, paikan päällä tapahtuvasta puhdistusjärjestelmästä ja joko onttokuituisesta tai tasolevyisestä ultrasuodatuskalvosta.

Monien osiensa ja puhdistusprosessiensa ansiosta ne tunnetaan korkeista pääoma-, käyttö- ja ylläpitokustannuksistaan.

Liikkuva petibioreaktorit (MBBR)

MBBR-säiliöt koostuvat tyypillisesti ilmastussäiliöistä, jotka on täytetty pienillä liikkuvilla polyeteenibiofilmin kantajilla, joita pidetään astiassa medianpidätysseulojen avulla.

Lessussa olevien liikkuvien biofilminkantajien ansiosta MBBR-puhdistamot mahdollistavat korkean BOD-jätevesien käsittelyn pienemmällä alueella ilman tukoksia.

Toissijaisia ​​selkeyttimiä käytetään yleisesti MBBR-puhdistamojen jälkeen, mutta lietettä ei kierrätetä takaisin prosessiin.

Ylimääräinen liete laskeutuu, joka kerätään lietteeksi ja kuljetetaan pois kiinteänä jätteenä, tai liete poistetaan imurekalla.

Kun olet ymmärtänyt aerobisiin jätevesijärjestelmiin liittyvät kolme prosessia, tiedätkö tämän järjestelmän asentamisen edut jätevedenpuhdistamollesi?

Aerobisten jätevedenkäsittelyjärjestelmien edut

Aerobinen käsittely vaatii hapen toimittamista aerobisten mikro-organismien ylläpitämiseksi.

Anaerobiseen käsittelyyn verrattuna ilmastuksella on etuja, kuten vähentynyt haju, ammoniakin nitrifikaatio nitraatiksi (mikä mahdollisesti vähentää ammoniakkipäästöjä), typpi on helposti viljelykasvien käytettävissä olevaa muotoa, mutta se on myös alttiimpi huuhtoutumiselle, sekä kasvihuonekaasujen, pääasiassa metaanin, väheneminen.

Se on luotettava, yksinkertainen ja tehokas prosessi, joka auttaa parantamaan jäteveden laatua ja tekemään siitä käyttökelpoisen.

Tuloksena oleva liete on hajutonta ja sitä voidaan käyttää uudelleen orgaanisena lannoitteena maatalousteollisuudessa.

Joskus nämä järjestelmät voivat kuitenkin toimia virheellisesti, jos mikrobit eivät pysty käsittelemään jätevettä.

Tällaisten ongelmien ratkaisemiseksi olemme tehneet vuosien tutkimustyötä ja kehittäneet ratkaisuja, jotka voivat parantaa jätevedenpuhdistamon yleistä toimintaa tekemättä suuria muutoksia olemassa olevaan järjestelmään.

mikrobikanta helps reduce high COD/BOD levels, reduce sludge volumes, reduce high TSS levels and improve the plant’s efficiency.

Tämä teknologia on käsitellyt yli 10 miljardia litraa jätevettä maailmanlaajuisesti.

We continue to help industries like chemical,  dairy, pharma, dye, textile, and others treat their effluent with the right technology.

Haluatko oppia lisää aerobisesta ja anaerobisesta teknologiasta ja sen merkityksestä jätevesiteollisuudessa?

Ota yhteyttä asiantuntijoihimme numerossa +91 86920 61199 jo tänään.

Usein kysytyt kysymykset (FAQ)

What is aerobic treatment?

Aerobic treatment is a biological wastewater treatment process that uses oxygen-dependent microbes to break down organic pollutants, nitrogen and phosphorus. Air blowers or compressors supply oxygen and keep the effluent mixed. It forms part of the secondary treatment stage, produces less odour than anaerobic treatment and leaves sludge that can be reused as fertiliser.