Cinc mètodes principals de tractament físic en el tractament d'aigües residuals

L'aigua és la font de vida, però amb l'acceleració de la industrialització, els problemes de contaminació de l'aigua són cada cop més greus. El tractament d'aigües residuals s'ha convertit en una mesura clau per protegir el medi ambient i mantenir l'equilibri ecològic.

El tractament d'aigües residuals és el procés de purificació de les aigües residuals per complir els estàndards d'abocament o reutilitzar els requisits de qualitat de l'aigua. Les tecnologies modernes de tractament d'aigües residuals es divideixen principalment en tres categories: tractament físic, tractament químic i tractament biològic.

Entre ells, els mètodes de tractament físic solen ser la primera opció o el pas de pretractament en el tractament d'aigües residuals a causa del seu equip senzill, el seu funcionament còmode i l'alta rendibilitat{0}}de costos. Avui, revisarem amb detall diversos mètodes físics comuns en el tractament d'aigües residuals.

La separació per gravetat és el mètode de tractament físic més bàsic i utilitzat. El seu principi bàsic és utilitzar la diferència de densitat entre les partícules en suspensió i l'aigua.

1. Mètode de sedimentació (Coses més pesades s'enfonsen)

Quan la densitat dels sòlids en suspensió és superior a la de l'aigua, s'enfonsen al fons sota l'acció de la gravetat. Aquest és un mitjà eficaç per eliminar la sorra, els sediments químics i els fangs de l'aigua. Segons la concentració de sòlids en suspensió, la sedimentació es pot classificar en quatre formes:

Sedimentació lliure: les partícules s'assenten de manera independent sense interferir entre si. S'utilitza habitualment a les cambres de sorra per eliminar la sorra.

Sedimentació per coagulació: Les partícules xoquen i s'aglomeran durant la sedimentació, augmentant de mida i accelerant la sedimentació. Sovint s'aconsegueix afegint floculants, com per exemple per eliminar terra fina.

Sedimentació poc profunda (sedimentació multitudinària): l'alta concentració de sòlids en suspensió fa que les partícules s'assentin en grups, formant una interfície diferent. S'utilitza habitualment en el tractament d'aigua-alta terbolesa.

Sedimentació per compressió: concentració de partícules extremadament alta al fons; L'aigua s'extreu per gravetat des de les capes superiors. Es produeix principalment al fons dels dipòsits de sedimentació.

2. Flotació i flotació per aire (les partícules més lleugeres floten cap a la part superior)

Quan la densitat dels sòlids en suspensió és menor que la de l'aigua (per exemple, oli, benzè), suraran a la superfície, formant escuma. La flotació d'aire redueix encara més la densitat dels sòlids en suspensió permetent que les bombolles d'aire s'hi adhereixin, eliminant així de manera eficient les partícules d'oli de més de 60 μm i els sòlids de baixa -densitat de les aigües residuals.

Quan un objecte gira a gran velocitat, genera força centrífuga. La separació centrífuga utilitza aquest principi, utilitzant centrífugues o hidrociclons per separar substàncies de diferents masses utilitzant les diferents forces centrífugues que experimenten.

Principi: les partícules més grans es llancen a la perifèria, mentre que les partícules més petites romanen a l'interior, recollides per separat a través de diferents sortides.

Avantatges: velocitat de separació ràpida, bon efecte, utilitzat habitualment per tractar aigües residuals greixoses i aigües residuals de metalls pesants.

La filtració és un mètode eficaç per eliminar sòlids en suspensió, especialment partícules minúscules en suspensions de baixa-concentració. Les aigües residuals flueixen a través de medis porosos, on les impureses queden atrapades. Segons els mitjans de comunicació, es pot dividir en quatre categories:

1. Filtració de pantalla

Multimèdia: barres de pantalla o pantalla de filtre.

Funció: Intercepta grans sòlids en suspensió, com males herbes, draps, polpa, etc., servint de primera línia de defensa en el tractament d'aigües residuals.

2. Filtració microporosa

Mitjans: drap filtrant, discs de filtre, tubs de filtre sinteritzats, etc.

Funció: elimina les partícules fines, que s'utilitzen habitualment en la filtració de precisió.

3. Filtració de membrana (representant d'alta-tecnologia)

Suport: membrana semi-permeable especialment dissenyada.

Funció: elimina selectivament bacteris, virus, matèria orgànica i soluts dissolts de l'aigua sota pressió o camp elèctric. Les tecnologies clau inclouen osmosi inversa, ultrafiltració i electrodiàlisi, la qual cosa la converteix en una tecnologia bàsica per al tractament avançat.

4. Filtració de llit profund

Mitjans: suports filtrants granulars com ara sorra de quars i antracita.

Funció: l'aigua flueix a través del medi de filtre de llit profund, on els sòlids en suspensió queden atrapats als porus. S'utilitza habitualment per al tractament avançat després del tractament biològic, assegurant que l'efluent compleix els estàndards de reutilització.

La cristal·lització per evaporació s'utilitza principalment per a aigües residuals-salades o orgàniques, aconseguint la separació i la recuperació de substàncies mitjançant el canvi de fase física.

1. Principi d'evaporació: utilitzant la diferència de punts d'ebullició entre els components d'una solució barrejada, l'escalfament fa que les substàncies de punt d'ebullició més baix--es vaporitzin i escapen, que després es condensen i es recuperen. Les tecnologies modernes com MVR (Mechanical Vapor Recompression) redueixen significativament el consum d'energia mitjançant el reciclatge de vapor secundari.

2. Principi de cristal·lització

Utilitzant la propietat que la solubilitat canvia amb la temperatura, l'aigua s'elimina per evaporació o refredament, fent que la solució arribi a un estat sobresaturat, donant lloc a la precipitació de cristalls. Això no només tracta les aigües residuals sinó que també permet la recuperació de recursos de sals inorgàniques o matèria orgànica.

El mètode d'adsorció utilitza la gran superfície específica i l'activitat superficial de materials porosos com el carbó activat, la zeolita i la terra de diatomeas per adsorbir la matèria orgànica dissolta, el color, l'olor i alguns ions de metalls pesants a l'aigua. Els contaminants es fixen fermament als porus de l'adsorbent, aconseguint una purificació profunda de l'aigua.

Aquesta tecnologia és especialment adequada per tractar contaminants de baixa-concentració però recalcitrants, com ara fenols, residus de plaguicides i colorants, i s'utilitza habitualment per al tractament profund d'aigües residuals industrials o per a la purificació d'aigua potable al punt--d'ús. Els materials saturats es poden reutilitzar mitjançant regeneració tèrmica o química, reduint eficaçment els costos operatius.

Tot i que els mètodes de tractament físic es basen en principis senzills, són una pedra angular indispensable dels sistemes de tractament d'aigües residuals. Des de la sedimentació fonamental per gravetat fins a la-separació de membranes d'avantguarda i la cristal·lització per evaporació, les tecnologies físiques juguen un paper crucial en diversos escenaris de tractament d'aigua a causa de la seva alta eficiència, economia i respecte al medi ambient. Tant si es tracta del pretractament d'aigües residuals urbanes com de la purificació profunda i la recuperació de recursos d'aigües residuals industrials, els mètodes físics proporcionen solucions fiables i sostenibles.

Amb els avenços en la ciència dels materials i les tecnologies d'estalvi d'energia-, els mètodes de tractament físic s'actualitzen constantment-innovacions com ara nous materials de membrana antiincrustante, sistemes MVR de baixa-energia i equips de centrífuga de control intel·ligent estan sorgint contínuament, impulsant millores tant en l'eficiència del tractament com en l'economia. Sens dubte, els mètodes físics tindran un paper cada cop més important en diversos escenaris.