¿Cómo lograr una aireación precisa en un tanque de aireación bioquímica?
Escrito por: Jazmín
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1. ¿Qué es la aireación precisa?
2. ¿Por qué conseguir una aireación precisa?
3. Composición del sistema de aireación de precisión.
3.1 Modo de control del soplador
3.2 Riesgo de sobretensión del soplador
3.3 Caudalímetro
3.4 Instrumento de proceso de campo DO
3.5 Serpentín/tubo de aireación
3.6 Gabinete de control del sistema de aireación preciso.
4. El sistema de aireación de precisión ideal
4.1 Adaptabilidad
4.2 Independencia
4.3 Opcionalidad de parámetros
4.4 Refinamiento
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1. ¿Qué es la aireación precisa?
La aireación precisa es el producto del método avanzado de control manual de las plantas de tratamiento de aguas residuales, desde el temprano método de control manual extensivo hasta el moderno y refinado método de control automático.
El proceso tradicional de lodos activados se utiliza en todo el mundo desde hace cientos de años. Muchos expertos autorizados de todo el mundo han propuesto y enfatizado repetidamente que es necesario profundizar en el proceso de lodos activados centenario para lograr un control óptimo y un funcionamiento eficiente del proceso de tratamiento bioquímico.
El objetivo principal de la aireación precisa es garantizar el funcionamiento estable del proceso de tratamiento bioquímico y el cumplimiento estable del efluente, para lograr el ahorro de energía y la reducción del consumo del sistema de aireación explosiva y la reducción del costo operativo de las aguas residuales. planta de tratamiento.
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La automatización y la gestión y el control refinados de las plantas de tratamiento de aguas residuales han sido defendidos desde hace mucho tiempo a nivel internacional. La aireación de precisión es una herramienta eficaz para lograr una gestión refinada de las plantas de tratamiento de aguas residuales y requiere los esfuerzos conjuntos de todas las partes, incluidos sopladores, equipos de aireación y sistemas de aireación de precisión.
El sistema de aireación de precisión puede realizar varios esquemas complejos de suministro de aire, como aireación intermitente, microaireación, aireación normal, control de distribución de oxígeno disuelto, etc.; puede ayudar a la planta de tratamiento de aguas residuales a realizar el ajuste fino del proceso y adaptarse a varios procesos, y puede ajustarse con cambios de proceso; También puede notificar al control principal del soplador para que ajuste el volumen de aire de acuerdo con el volumen de aireación requerido actualmente para evitar condiciones anormales como sobretensiones y ahorrar el consumo de energía del soplador.
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2. ¿Por qué conseguir una aireación precisa?
En el proceso de tratamiento biológico de las plantas de tratamiento de aguas residuales, si la cantidad de aireación es insuficiente, la operación del proceso se deteriorará y la calidad del efluente excederá el estándar; si la cantidad de aireación es excesiva, provocará un alto consumo de energía y aumentará el costo operativo de la planta de tratamiento de aguas residuales. Por tanto, el funcionamiento eficiente y económico de la depuradora sólo puede garantizarse distribuyendo racionalmente y ajustando con precisión el volumen de aireación de cada zona en función de la demanda real.
Un buen sistema de control automático para el proceso de tratamiento de aguas residuales no sólo puede garantizar el funcionamiento continuo y estable del equipo de la planta de tratamiento de aguas residuales, sino también lograr ahorro de energía y reducción del consumo. El sistema de control de aireación de precisión es un conjunto de tecnologías de ahorro de energía desarrolladas en los últimos años para controlar mejor la aireación por voladura.
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El consumo energético de la depuradora de aguas residuales es principalmente consumo eléctrico. El consumo de electricidad por tonelada de tratamiento de aguas residuales es de aproximadamente 0.2-0.3 kWh, y el costo de la electricidad representa aproximadamente el 50%-70% del costo del tratamiento de aguas residuales. Sobre la base de la construcción de plantas de tratamiento de aguas residuales en mi país, mediante la operación optimizada de las instalaciones existentes, existe un enorme espacio para mejorar la calidad de los efluentes y reducir el consumo de energía y materiales. A finales de junio de 2019, se habían construido más de 5,{7}} plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas (excluidas las industrias y las plantas de tratamiento de aguas residuales municipales) en ciudades de todo el país, con una capacidad de tratamiento de aguas residuales de 210 millones de metros cúbicos por año. día.
Si la planta de tratamiento de aguas residuales trata 50 mil millones de toneladas de aguas residuales cada año, si puede ahorrar el 20% del consumo de energía, puede ahorrar alrededor de 3 mil millones de kWh de electricidad para el país. En vista de que el país aboga vigorosamente por la conservación y reducción del consumo de energía, la conservación y reducción del consumo de energía en las plantas de tratamiento de aguas residuales es de gran importancia.
Aproximadamente la mitad de las plantas de tratamiento de aguas residuales utilizan zanjas de oxidación y procesos AAO, y cada vez más procesos de deformación AAO muestran una tendencia ascendente. El consumo de energía de la aireación explosiva representa aproximadamente el 51% del consumo energético total de la planta de tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, lograr el funcionamiento con ahorro de energía del sistema de aireación es la clave para el ahorro de energía de la planta de tratamiento de aguas residuales.
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La aireación excesiva provoca directamente el desperdicio de energía eléctrica, y el oxígeno disuelto se lleva a la zona anóxica a través del reflujo interno para afectar el efecto de la desnitrificación, y el oxígeno disuelto se lleva a la zona anaeróbica a través del reflujo externo para afectar el proceso de fósforo anaeróbico. liberar.
Una aireación insuficiente afectará la actividad de los microorganismos en el tanque bioquímico, lo que puede afectar la calidad del efluente; También puede causar desnitrificación en el tanque de sedimentación secundario y el lodo flotará, afectando el efluente.
El sistema de aireación de precisión no sólo puede garantizar el funcionamiento continuo y estable del equipo de la planta de tratamiento de aguas residuales, sino que también permite ahorrar energía y reducir el consumo. Nuestra empresa combina a la perfección equipos de primer nivel internacional, como sopladores, aireadores, válvulas eléctricas e instrumentos de monitoreo en línea con un buen sistema de control automático, y realmente logra el funcionamiento confiable y estable de todo el sistema.
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El proceso de aireación implica dos pasos: uno es la difusión y disolución del oxígeno. En el sistema de aireación por chorro, se refleja principalmente que después de que el aire se libera del cabezal de aireación en el fondo del tanque de aireación, el oxígeno en el aire se transfiere de la fase gaseosa a la fase líquida. El segundo es la utilización y consumo de oxígeno disuelto. Este proceso integra el proceso de eliminación de carbono orgánico, eliminación biológica de nitrógeno, eliminación biológica de fósforo, etc. del proceso de tratamiento aeróbico, y es el resultado de la acción combinada de múltiples procesos.
El proceso de aireación del método de lodos activados tiene como objetivo proporcionar oxígeno disuelto adecuado para la eliminación de carbono orgánico, nitrificación, absorción de fósforo y otros procesos para promover el progreso normal de las tres reacciones bioquímicas. El objetivo del control del flujo de aireación es formar condiciones estables de oxígeno disuelto para establecer un equilibrio dinámico y un entorno de vida confiable para el crecimiento microbiano y la degradación de contaminantes. La esencia de este proceso de equilibrio dinámico es hacer que la tasa de transferencia total de oxígeno sea aproximadamente igual a la tasa de consumo total de oxígeno. Dado que la calidad y cantidad del agua entrante a la depuradora cambia, su consumo de oxígeno también cambia en un período de tiempo específico. Sólo equilibrando el suministro y el consumo de oxígeno durante este período se puede garantizar la estabilidad del entorno de tratamiento. Garantizar la calidad del agua.
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3. Composición del sistema de aireación de precisión.
Se compone principalmente de los siguientes 6 equipos: (1) soplador, (2) válvula, (3) caudalímetro, (4) serpentín/tubo de aireación, (5) instrumentos de campo como DO, (6) gabinete de control de aireación preciso.
1. soplador
El soplador es el equipo de suministro de fuente de aire del sistema de aireación de precisión, responsable de proporcionar aire comprimido con la presión y el flujo adecuados, y es el equipo clave de todo el sistema de aireación de precisión. Sin una fuente de aire estable, no habrá estabilidad en todo el sistema, y mucho menos control. El volumen de aireación de cada galería y la estabilidad de parámetros y procesos, por lo que elegir un soplador adecuado para el sistema de aireación es la clave para conseguir un sistema de aireación preciso.
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3.1. Modo de control del soplador
La mayoría de los métodos de ajuste de sopladores del mercado se dividen en tres modos: regulación de frecuencia, regulación del volumen de aire y regulación de presión. Los más eficientes son el sistema de aireación de precisión y el soplador en el modo de presión modulante. Se recomienda un soplador con modo de presión constante como soplador dedicado para sistemas de aireación de precisión para un control eficiente.
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3.2 Riesgo de sobretensión del soplador
Al mismo tiempo, en la selección del soplador, no sólo se debe considerar el método de control del soplador, sino también el rango operativo del volumen de aire del soplador. Debido al cambio en la calidad y el volumen del agua, el volumen de aireación requerido por el proceso es el que más cambia. Si el volumen de aire requerido por el proceso es menor que el volumen de aire mínimo que puede proporcionar el soplador, el soplador puede correr el riesgo de sufrir un aumento repentino. Por ejemplo, ahora hay dos sopladores en modo de control de presión constante para suministrar aire al proceso. El volumen de aire de un solo soplador oscila entre 6000 y 10000 m3/h. Los dos sopladores presentes en el lugar funcionan en conjunto. Si la demanda de aire requerida por el proceso es de 1100 m3/h, entonces el volumen de aire de un soplador no es suficiente y es necesario abrir dos sopladores, pero el volumen de aire es demasiado grande, lo que hace que la válvula esté en el nivel mínimo. posición, y la presión de la tubería de todo el sistema de aireación aumenta cada vez más, lo que eventualmente hace que el soplador se acelere.
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Hay dos formas de evitar el aumento repentino del ventilador. Esquema de coincidencia de tamaños: al seleccionar el modelo, considere el tamaño del soplador, es decir, al elegir un soplador de 4000-8000m3/h y un soplador de 5000---10000m3/h, se puede lograr {{ 4}}m3/h El suministro de aire de flujo continuo evita el riesgo de sobretensión del ventilador, aumenta en gran medida el rango de volumen de aire ajustable del soplador y resuelve bien el riesgo de sobretensión. Si se trata de un proyecto nuevo, se recomienda el esquema de coincidencia del tamaño del soplador. Si se trata de un proyecto de renovación, se recomienda el método de volumen mínimo de aire. Puedes elegir según corresponda.
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2. Válvula La válvula es el principal equipo de control de todo el sistema de aireación. De acuerdo con los parámetros establecidos, el sistema ajusta el caudal de la tubería ajustando la apertura de la válvula, para lograr el propósito de ajustar los parámetros del proceso. Esto impone requisitos relativamente altos a la válvula y la selección de su curva característica de funcionamiento también es muy importante. Lo mejor es elegir una válvula de control con buena linealidad, como una válvula prismática, etc. Al mismo tiempo, también se deben considerar factores como el tamaño reductor de la válvula y la pérdida de presión. Algunos fabricantes utilizan válvulas de mariposa para reemplazar las válvulas reguladoras. Debido a la limitación de la curva de regulación de la válvula, la pérdida de presión es alta, la linealidad de regulación no es buena y el efecto es muy malo.
3.3 Caudalímetro
El caudalímetro se utiliza para medir el caudal de la tubería y es el equipo de medición de todo el sistema de aireación. El caudalímetro debe elegir un caudalímetro másico, que no se vea afectado por la temperatura y la presión. Elija un caudalímetro con alta precisión y buena repetibilidad. Considere también los requisitos de instalación de medidores de flujo y válvulas. La instalación del caudalímetro tiene sus requisitos especiales, como la distancia entre la sección de tubería recta y el diámetro de expansión y contracción y el caudalímetro, la distancia entre la válvula y el caudalímetro y la influencia del codo en la medición del caudalímetro. .
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3.4 Instrumento de proceso de campo DO
Los instrumentos de campo incluyen principalmente instrumentos de OD, instrumentos de nitrógeno amoniacal, instrumentos de valor de PH, etc. Hay muchas marcas de instrumentos en el mercado que pueden cumplir con los requisitos. La consideración principal es la conveniencia del mantenimiento diario, porque la mayoría de los instrumentos necesitan mantenimiento y calibración regulares, y los requisitos para los operadores de la planta de tratamiento de aguas residuales son relativamente altos. Si el instrumento de campo no puede medir con precisión el valor del proceso (por ejemplo, el sensor del instrumento está bloqueado, etc.), todo el sistema de aireación preciso se controlará en la dirección incorrecta, lo que afectará la calidad del efluente.
3.5 Serpentín/tubo de aireación
El serpentín/tubería de aireación se instala principalmente para estar calificado y no debe haber fugas de aire ni problemas de nivel de instalación. Es necesario seguir estrictamente el proceso de instalación para evitar fugas de aire y se debe realizar una prueba de nivel para garantizar una distribución uniforme del volumen de aire.
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3.6 Gabinete de control del sistema de aireación preciso.
El sistema de aireación de precisión se puede comparar con el de un artesano muy experimentado. Si el soplador es el corazón y las válvulas, medidores de flujo, OD y otros instrumentos son las manos y los pies, entonces el gabinete de control del sistema de aireación de precisión es el cerebro y la precisión de su control afecta directamente la precisión del sistema y afecta la estabilidad de la calidad del efluente.
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4. El sistema de aireación de precisión ideal
El sistema de aireación de precisión ideal debe tener en cuenta la influencia de válvulas, caudalímetros, medidores de OD, sopladores y otros equipos, y ser capaz de adaptarse a las características de trabajo de estos equipos. Debería poder tener configuraciones de parámetros para diferentes cargas de proceso, así como situaciones de emergencia. modo de control y salida de alarma (como instrumento de OD defectuoso, sobretensión del ventilador y otros factores desfavorables)
Hay muchos fabricantes de sistemas de aireación de precisión en el mercado, y sus controles son diferentes, pero en general un sistema de aireación de precisión perfecto debe tener las siguientes características:
4.1 Adaptabilidad:
El sistema de aireación de precisión ideal debería poder adaptarse a diferentes requisitos de calidad del agua y también a diversos equipos de proceso de soporte. Para otros equipos (como sopladores), se puede adaptar bien a sus métodos de control, como los modos de control de flujo y presión.
4.2 Independencia
El sistema de aireación de precisión ideal debe tener capacidad de control independiente, solo es necesario poner el sistema en modo automático, el sistema puede funcionar de acuerdo con los parámetros de proceso establecidos, sin otras interferencias como la desconexión de la comunicación. Y en caso de emergencia, existen métodos de control alternativos y salida de alarma, etc., para garantizar la estabilidad de los parámetros.
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4.3 Opcionalidad de parámetros
Los parámetros de un sistema de aireación de precisión ideal deben ser opcionales, como el modo de control (control de flujo, control de posición de la válvula, control de OD, etc.), la ubicación del control (remoto/local), los parámetros de control, etc., se pueden configurar.
4.4 Refinamiento
El sistema de aireación de precisión ideal debe refinar el intervalo de control, debido a que diferentes válvulas y medidores de flujo tienen diferentes curvas, y los parámetros de diferentes válvulas y medidores de flujo se pueden importar al sistema de aireación de precisión, incluso las válvulas de mariposa pueden lograr mejores resultados. Efecto.
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