O método básico de tratamento de águas residuais é usar vários meios técnicos para separar, remover e reciclar os poluentes contidos no esgoto e nas águas residuais, ou convertê-los em substâncias inofensivas para purificar a água.
Existem muitas maneiras de tratar esgoto, que geralmente podem ser classificadas em quatro categorias: tratamento biológico, tratamento físico, tratamento químico e tratamento natural.
1. Tratamento biológico
Através do metabolismo de microrganismos, poluentes orgânicos na forma de soluções, coloides e suspensões finas em águas residuais são convertidos em substâncias estáveis e inofensivas. De acordo com os diferentes microrganismos, o tratamento biológico pode ser dividido em dois tipos: tratamento biológico aeróbico e tratamento biológico anaeróbico.
O método de tratamento biológico aeróbico é amplamente utilizado no tratamento biológico de águas residuais. De acordo com os diferentes métodos de processo, o método de tratamento biológico aeróbico é dividido em dois tipos: método de lodo ativado e método de biofilme. O processo de lodo ativado em si é uma unidade de tratamento, com uma variedade de modos de operação. Os equipamentos de tratamento do método de biofilme incluem biofiltro, plataforma giratória biológica, tanque de oxidação por contato biológico e leito fluidizado biológico, etc. O método de lagoa de oxidação biológica também é chamado de método de tratamento biológico natural. O tratamento biológico anaeróbico, também conhecido como tratamento de redução biológica, é usado principalmente para tratar águas residuais orgânicas de alta concentração e lodo.
2. Tratamento físico
Os métodos de separação e recuperação de poluentes suspensos insolúveis (incluindo películas e gotículas de óleo) em águas residuais por ação física podem ser divididos em método de separação por gravidade, método de separação centrífuga e método de retenção por peneira. As unidades de tratamento que pertencem ao método de separação por gravidade incluem sedimentação, flutuação (flotação por ar), etc., e o equipamento de tratamento correspondente é câmara de areia, tanque de sedimentação, caixa de gordura, tanque de flotação por ar e seus dispositivos auxiliares, etc.; a separação centrífuga em si é um tipo de unidade de tratamento, os dispositivos de processamento usados incluem centrífuga e hidrociclone, etc.; o método de retenção por tela tem duas unidades de processamento: retenção por tela de grade e filtração. O primeiro usa grades e telas, enquanto o último usa filtros de areia e filtros microporosos, etc. O método de tratamento baseado no princípio da troca de calor também é um método de tratamento físico, e suas unidades de tratamento incluem evaporação e cristalização.
3. Tratamento químico
Um método de tratamento de águas residuais que separa e remove poluentes dissolvidos e coloidais em águas residuais ou os converte em substâncias inofensivas por meio de reações químicas e transferência de massa. No método de tratamento químico, as unidades de processamento baseadas na reação química de dosagem são: coagulação, neutralização, redox, etc.; enquanto as unidades de processamento baseadas na transferência de massa são: extração, stripping, stripping, adsorção, troca iônica, eletrodiálise e osmose reversa, etc. As duas últimas unidades de processamento são coletivamente chamadas de tecnologia de separação por membrana. Entre elas, a unidade de tratamento que usa transferência de massa tem ação química e ação física relacionada, portanto, também pode ser separada do método de tratamento químico e se tornar outro tipo de método de tratamento, chamado método físico-químico.
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Processo comum de tratamento de esgoto
1. Desengorduramento de águas residuais
Os indicadores de poluição, como teor de óleo, DQOcr e DBO5 no líquido residual desengordurante, são muito altos. Os métodos de tratamento incluem extração ácida, centrifugação ou extração por solvente. O método de extração ácida é amplamente utilizado, adicionando H2SO4 para ajustar o valor de pH para 3-4 para desemulsificação, vaporização e agitação com sal, e permanecendo a 45-60 t por 2-4 h, o óleo gradualmente flutua para formar uma camada de graxa. A recuperação de graxa pode chegar a 96%, e a remoção de DQOcr é superior a 92%. Geralmente, a concentração de massa de óleo na entrada de água é de 8-10 g/L, e a concentração de massa de óleo na saída de água é inferior a 0,1 g/L. O óleo recuperado é posteriormente processado e convertido em ácidos graxos mistos que podem ser usados para fazer sabão.
2. Calagem e depilação de águas residuais
As águas residuais provenientes da calagem e depilação contêm proteínas, cal, sulfeto de sódio, sólidos em suspensão, 28% do DQOcr total, 92% do S₂- total e 75% do SS total. Os métodos de tratamento incluem acidificação, precipitação química e oxidação.
O método de acidificação é frequentemente utilizado na produção. Sob pressão negativa, adiciona-se H2SO4 para ajustar o pH para 4-4,5, gera-se gás H2S, absorve-se com solução de NaOH e gera-se álcali sulfurado para reutilização. A proteína solúvel precipitada no efluente é filtrada, lavada e seca, transformando-se em produto. A taxa de remoção de sulfeto pode chegar a mais de 90%, e a DQOcr e o SS são reduzidos em 85% e 95%, respectivamente. Seu custo é baixo, a operação de produção é simples, fácil de controlar e o ciclo de produção é reduzido.
3. Águas residuais de curtimento ao cromo
O principal poluente das águas residuais do curtimento ao cromo é o metal pesado Cr3+, cuja concentração em massa é de cerca de 3-4 g/L e o pH é levemente ácido. Os métodos de tratamento incluem precipitação alcalina e reciclagem direta. 90% dos curtumes nacionais utilizam o método de precipitação alcalina, adicionando cal, hidróxido de sódio, óxido de magnésio, etc., ao líquido residual de cromo, reagindo e desidratando para obter um lodo contendo cromo, que pode ser reutilizado no processo de curtimento após ser dissolvido em ácido sulfúrico.
Durante a reação, o pH é de 8,2 a 8,5, e a precipitação é ideal a 40 °C. O precipitante alcalino é o óxido de magnésio, a taxa de recuperação de cromo é de 99% e a concentração mássica de cromo no efluente é inferior a 1 mg/L. No entanto, este método é adequado para curtumes de grande porte, e impurezas como óleo solúvel e proteína na lama de cromo reciclada afetarão o efeito do curtimento.
4. Tratamento abrangente de águas residuais
4.1. Sistema de pré-tratamento: Inclui principalmente instalações de tratamento, como grelha, tanque de regulação, tanque de sedimentação e tanque de flotação a ar. A concentração de matéria orgânica e sólidos em suspensão nas águas residuais de curtumes é elevada. O sistema de pré-tratamento é utilizado para ajustar o volume e a qualidade da água; remover SS e sólidos em suspensão; reduzir parte da carga poluente e criar boas condições para o tratamento biológico subsequente.
4.2. Sistema de tratamento biológico: ρ(DQOcr) de efluentes de curtume é geralmente de 3000-4000 mg/L, ρ(DBO5) é de 1000-2000 mg/L, pertencendo a efluentes orgânicos de alta concentração, e o valor de m(DBO5)/m(DQOcr) é de 0,3-0,6, sendo adequado para tratamento biológico. Atualmente, valas de oxidação, SBR e oxidação por contato biológico são mais amplamente utilizadas na China, enquanto a aeração a jato, reator de biofilme em batelada (SBBR), leito fluidizado e leito de lodo anaeróbico de fluxo ascendente (UASB).
Horário da publicação: 17/01/2023
