Zbog raznolikog sastava industrijskih otpadnih voda, sistemi za prečišćavanje često zahtijevaju kombinaciju nekoliko metoda kako bi se postigli potrebni standardi ispuštanja. Metode tretmana otpadnih voda su klasifikovane u četiri kategorije na osnovu tehnika koje se koriste: fizičke, hemijske, fizičko-hemijske i biološke. Biološki tretman koristi metaboličke procese mikroorganizama u otpadnoj vodi za razgradnju biorazgradivih organskih tvari. Prepoznat po velikom kapacitetu prečišćavanja, isplativosti-i ekonomskoj pouzdanosti, to je najrasprostranjenija metoda prečišćavanja vode u svijetu.
Primjena aeratora u tretmanu otpadnih voda
Metode biološkog tretmana podijeljene su u dvije velike kategorije na osnovu potreba za kisikom uključenih mikroorganizama: aerobne i anaerobne. Generalno, aerobne metode su prikladnije za otpadne vode niže-koncentracije, kao što je efluent iz postrojenja za etilen, dok su anaerobne metode pogodnije za mulj i otpadne vode veće-koncentracije. Aerobni biološki tretman se dalje može klasificirati na procese aktivnog mulja i procese biofilma.
Proces aktivnog mulja je vještačko poboljšanje prirodnog prečišćavanja vode, oslanjajući se na aktivni mulj kao primarno sredstvo za uklanjanje organskih zagađivača. Aerobni mikroorganizmi prisutni u aktivnom mulju zahtevaju prisustvo kiseonika da bi efikasno funkcionisali. Unutar rezervoara za aeraciju biološkog sistema za tretman otpadnih voda, efikasnost prenosa kiseonika je u pozitivnoj korelaciji sa stopom rasta aerobnih mikroorganizama. Opskrba kiseonikom mora biti sveobuhvatno određena na osnovu količine i fizioloških karakteristika aerobnih mikroorganizama, kao i prirode i koncentracije supstrata. Ovo osigurava da aktivni mulj radi u svom optimalnom stanju za razgradnju organske tvari. Eksperimentalni rezultati pokazuju da otopljeni kiseonik (DO) u rezervoaru za aeraciju treba održavati na 3-4 mg/L. Nedovoljno snabdevanje kiseonikom dovodi do lošeg učinka aktivnog mulja i smanjene efikasnosti tretmana. Da bi se osigurala adekvatna opskrba kisikom, neophodna je specijalizirana oprema, kao što su aeratori.
Princip aeracije
Aeracija je sredstvo za postizanje intenzivnog kontakta između zraka i vode. Njegov cilj je rastvaranje kisika iz zraka u vodu ili uklanjanje neželjenih plinova i isparljivih tvari iz vode u zrak. Drugim riječima, promoviše prijenos mase između plinovite i tečne faze. Aeracija također služi i drugim kritičnim funkcijama, kao što su miješanje i miješanje.
Prijenos kisika iz zraka u vodu uključuje prijenos mase iz plinovite u tečnu fazu. Široko primijenjena teorija koja opisuje ovaj proces difuzije je teorija dva{1}}filma koju su predložili Lewis i Whitman. Ova teorija pretpostavlja da plinski film i tekući film postoje na granici plin-voda. Područja izvan ovih filmova doživljavaju turbulentan tok zraka, odnosno vode. Između filma plina i tekućine nalazi se područje laminarnog toka u kojem je konvekcija odsutna, stvarajući gradijente tlaka i koncentracije pod određenim uvjetima. Ako je koncentracija kiseonika u tečnom filmu ispod nivoa zasićenja u vodi, kiseonik iz vazduha nastavlja da difunduje kroz filmove u vodeno telo. Dakle, tekući i plinoviti filmovi predstavljaju primarni otpor prijenosu kisika. Jasno je da je najefikasniji način da se savlada otpor tečnog filma brzo obnavljanje sučelja gas{9}}tečnost.
Aeracijom se to postiže upravo:
1.Smanjenje veličine mjehurića
2. Povećanje količine mjehurića
3.Pojačavanje turbulencije tečnosti
4. Povećanje dubine ugradnje aeratora
5. Produženje vremena kontakta-mjehurića sa tekućinom
Oprema za aeraciju je široko prihvaćena u tretmanu otpadnih voda zasnovana na ovim principima.