Il trattamento microbico delle acque reflue consiste nell'introdurre un gran numero di ceppi microbici efficaci nelle acque di scarico, favorendo la rapida formazione di un ecosistema equilibrato all'interno del corpo idrico stesso, in cui siano presenti non solo decompositori, ma anche produttori e consumatori. Gli inquinanti possono essere trattati e utilizzati in modo più efficiente, dando così origine a numerose catene alimentari e a una complessa rete trofica. Un sistema di equilibrio ecologico sano e stabile può essere instaurato se vengono mantenuti i giusti rapporti quantitativi ed energetici tra i livelli trofici. Quando una certa quantità di acque reflue entra in questo ecosistema, gli inquinanti organici in esse contenuti non solo vengono degradati e purificati da batteri e funghi, ma i prodotti finali della loro degradazione, alcuni composti inorganici, vengono utilizzati come fonti di carbonio, azoto e fosforo, mentre l'energia solare viene utilizzata come fonte energetica iniziale. , partecipano al processo metabolico nella rete alimentare e gradualmente migrano e si trasformano da un livello trofico inferiore a uno superiore, e infine si trasformano in colture acquatiche, pesci, gamberetti, cozze, oche, anatre e altri prodotti biologici evoluti, e attraverso le continue misure adottate e aggiunte dall'uomo per mantenere l'equilibrio ecologico complessivo del corpo idrico, aumentano la bellezza e la naturalità del paesaggio acquatico e raggiungono l'obiettivo di prevenire e controllare l'eutrofizzazione del corpo idrico.
1. Trattamento microbico delle acque reflueRimuove principalmente gli inquinanti organici (BOD, COD) allo stato colloidale e disciolto nelle acque reflue, con un tasso di rimozione superiore al 90%, in modo che gli inquinanti organici possano rispettare gli standard di scarico.
(1) Il BOD (domanda biochimica di ossigeno), ovvero "domanda biochimica di ossigeno" o "domanda biologica di ossigeno", è un indicatore indiretto del contenuto di materia organica nell'acqua. Si riferisce generalmente alla parte di materia organica facilmente ossidabile contenuta in 1 litro di acque reflue o nel campione d'acqua da analizzare. Quando i microrganismi la ossidano e la decompongono, l'ossigeno disciolto nell'acqua viene consumato in milligrammi (l'unità è mg/L). Le condizioni di misurazione del BOD sono generalmente stabilite a 20 °C per 5 giorni e notti, quindi viene spesso utilizzato il simbolo BOD5.
(2) Il COD (domanda chimica di ossigeno) è un semplice indicatore indiretto del contenuto di materia organica nel corpo idrico (l'unità è mg/L). Gli ossidanti chimici comunemente usati sono K2Cr2O7 o KMnO4. Tra questi, K2Cr2O7 è quello più comunemente usato e il COD misurato è rappresentato da "COD Cr".
2. Trattamento microbico Le acque reflue possono essere suddivise in sistema di trattamento aerobico e sistema di trattamento anaerobico a seconda della quantità di ossigeno presente nel processo di trattamento.
1. Sistema di trattamento aerobico
In condizioni aerobiche, i microrganismi assorbono la materia organica presente nell'ambiente, la ossidano e la decompongono in materia inorganica, depurano le acque reflue e sintetizzano contemporaneamente materia cellulare. Nel processo di depurazione delle acque reflue, i microrganismi sono presenti sotto forma di fanghi attivi e come componenti principali del biofilm.
Questo metodo è un trattamento biologico che utilizza il biofilm come principale agente depurante. Il biofilm è una membrana mucosa adesa alla superficie del supporto e formata principalmente da micelle batteriche. La funzione del biofilm è la stessa dei fanghi attivi nel processo a fanghi attivi, e anche la sua composizione microbica è simile. Il principio fondamentale della depurazione delle acque reflue è l'adsorbimento e la decomposizione ossidativa della materia organica presente nelle acque reflue da parte del biofilm adeso alla superficie del supporto. A seconda delle diverse modalità di contatto tra il supporto e l'acqua, il metodo a biofilm comprende il metodo a tavola rotante biologica e il metodo a filtro biologico a torre.
3. Sistema di trattamento anaerobico
In condizioni anossiche, il metodo di utilizzo di batteri anaerobici (inclusi i batteri anaerobici facoltativi) per decomporre gli inquinanti organici presenti nelle acque reflue è anche chiamato digestione anaerobica o fermentazione anaerobica. Poiché il prodotto della fermentazione è il metano, si parla anche di fermentazione metanica. Questo metodo non solo può eliminare l'inquinamento ambientale, ma anche sviluppare bioenergia, motivo per cui sta suscitando grande interesse. La fermentazione anaerobica delle acque reflue è un ecosistema estremamente complesso, che coinvolge una varietà di gruppi batterici che si alternano, ognuno dei quali richiede substrati e condizioni differenti, formando un ecosistema complesso. La fermentazione metanica comprende tre fasi: fase di liquefazione, fase di produzione di idrogeno e fase di produzione di acido acetico e fase di produzione di metano.
Il trattamento delle acque reflue può essere suddiviso in trattamento primario, secondario e terziario a seconda del grado di trattamento.
Trattamento primario: rimuove principalmente gli inquinanti solidi sospesi nelle acque reflue e la maggior parte dei metodi di trattamento fisico può soddisfare solo i requisiti del trattamento primario. Dopo il trattamento primario delle acque reflue, il BOD (domanda biochimica di ossigeno) viene generalmente rimosso per circa il 30%, il che non soddisfa gli standard di scarico. Il trattamento primario rientra nella fase di pretrattamento del trattamento secondario.
Il processo di trattamento primario è il seguente: le acque reflue grezze, dopo essere passate attraverso la griglia di filtraggio, vengono sollevate dalla pompa di sollevamento, passate attraverso la griglia o il setaccio e quindi entrano nella camera di sedimentazione. Le acque reflue separate dalla sabbia e dall'acqua entrano nella vasca di sedimentazione primaria. Quanto sopra costituisce il trattamento primario (ovvero il trattamento fisico). La funzione della camera di sedimentazione è quella di rimuovere le particelle inorganiche con un peso specifico elevato. Le camere di sedimentazione comunemente utilizzate sono le camere di sedimentazione ad advezione, le camere di sedimentazione aerate, le camere di sedimentazione Dole e le camere di sedimentazione a campana.
Trattamento secondario: rimuove principalmente gli inquinanti organici colloidali e disciolti (BOD, COD) presenti nelle acque reflue, con un tasso di rimozione che può superare il 90%, consentendo così agli inquinanti organici di rispettare gli standard di scarico.
Il processo di trattamento secondario è il seguente: l'acqua in uscita dalla vasca di sedimentazione primaria entra nell'apparecchiatura di trattamento biologico, che comprende il metodo a fanghi attivi e il metodo a biofilm (il reattore del metodo a fanghi attivi comprende una vasca di aerazione, un canale di ossidazione, ecc. Il metodo a biofilm comprende una vasca di filtrazione biologica, un girante biologico, un metodo di ossidazione a contatto biologico e un letto fluidizzato biologico); l'acqua in uscita dall'apparecchiatura di trattamento biologico entra nella vasca di sedimentazione secondaria e l'effluente dalla vasca di sedimentazione secondaria viene scaricato dopo la disinfezione o entra nel trattamento terziario.
Trattamento terziario: si occupa principalmente di materia organica refrattaria, materia inorganica solubile come azoto e fosforo che possono portare
all'eutrofizzazione dei corpi idrici. I metodi utilizzati includono la denitrificazione biologica e la rimozione del fosforo, la coagulazione-sedimentazione, il metodo della velocità di sedimentazione della sabbia, il metodo di adsorbimento su carbone attivo, il metodo di scambio ionico e il metodo di analisi elettroosmotica.
Il processo di trattamento terziario si svolge come segue: parte del fango presente nella vasca di sedimentazione secondaria viene reimmessa nella vasca di sedimentazione primaria o nell'impianto di trattamento biologico, mentre un'altra parte entra nella vasca di ispessimento e successivamente nella vasca di digestione. Dopo essere stato disidratato e asciugato, il fango viene infine riutilizzato.
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Data di pubblicazione: 11 giugno 2022