El tractament de l’aigua és la ciència de millorar qualsevol subministrament d’aigua residual i després tractar-la d’una manera que es pugui utilitzar de manera segura per a tots els usos domèstics, incloent-hi el consum i el reg. En resum, el tractament de residus residuals és la ciència de manipular l’ingluent (aigües residuals brutes) de manera que els efluents (sortida de la planta de clavegueram) no siguin en cap cas perillosos ni ofensius per a la vida o la propietat.
Com funciona el sistema de tractament
La força de les aigües residuals i la seva capacitat per contaminar l’aigua es descriuen per dues condicions bàsiques:
– DBO (Demanda Biològica d’Oxigen)
– Sòlids en suspensió en mg/litre
A tall d’exemple, quan una massa d’aigua, com un riu, està molt sobrecarregada amb aigües residuals que intenten oxidar-se o descompondre’s, l’acció de les aigües residuals requereix oxigen per procedir. Aquest DBO és subministrat per DO (oxigen dissolt) a l’aigua. Per tant, si la DBO supera la DO, no queda oxigen per a la vida del riu. Tot el tractament d’aigües residuals està dirigit a satisfer la demanda d’oxigen i reduir els sòlids en suspensió.
El pas principal d’aquest procés s’aconsegueix permetent que les aigües residuals s’assentin en un dipòsit gran. Tot i que l’efluent del dipòsit de decantació conté menys sòlids en suspensió i és més net, no s’ha fet res per satisfer la DBO en aquest senzill dipòsit de decantació. Abordem la descomposició controlada de les aigües residuals amb un procés, de manera que el DO (oxigen dissolt) present a la barreja aigua-aigües residuals sempre satisfà la Demanda Biològica d’Oxigen. Per definició, es tracta essencialment d’un procés aeròbic (els microorganismes depenen de l’oxigen per sobreviure).
Els materials alimentaris continguts a les aigües residuals fomenten el creixement d’organismes vius. La seva activitat respiratòria després disminueix el DO a les aigües residuals, llevat que aquest subministrament d’oxigen es reposi per mitjans naturals o artificials. El mètode més comú de tractament d’aigües residuals actualment és el sistema de fang activat que requereix oxigen per mantenir el procés aeròbic.
Un Floc es desenvolupa quan les aigües residuals s’airegen al tanc o tancs d’aireig. Mantingut en suspensió per ventilació, aquest flòcul té una capacitat de purificació molt alta. L’acumulació del flòcul al tanc d’aireig s’ajuda retornant el flòcul prèviament format a l’afluent del tanc. Aquest mètode és un tipus de sistema de llots activats.
Després de l’aireig, es permet que el fang activat s’assenti al tanc de sedimentació secundari. Els fangs produïts en excés de la quantitat requerida per al retorn al tanc primari de decantació s’eliminen com a aigua o es processen per fertilitzant. El mateix efluent es desinfecta encara més abans de la seva eliminació per destruir els organismes productors de malalties. El desinfectant més comú és el clor.
En aquest procés, és molt important que es mantingui la quantitat correcta daire per proporcionar la ventilació adequada. Si el subministrament d’aire no es manté a una velocitat tan gran que de DO equilibra el BOD, els organismes moren a causa de la manca d’oxigen, i el procés es torna sèptic perquè el fang ja no s’activa. Per tant, per equilibrar el BOD i el DO el bufador de tractament d’aigües residuals ideal ha de tenir un volum d’aire variable i seleccionar-se per superar el total de pèrdues de pressió com s’indica a continuació, o canvis en les condicions d’entrada del ventilador:
1. Filtre, canonada dentrada i vàlvules
2. Les canonades i les vàlvules des de la brida de descàrrega del bufador fins a les obertures del difusor d’aire.
3. La caiguda de pressió a través de les obertures del difusor d’aire: mínim quan és net i augmenta a mesura que l’obertura s’incrusta amb dipòsits.
4. La pressió estàtica deguda al capdavant d’aigües residuals (que representa el 85% de la pèrdua total).
5. Canvis en les condicions dentrada al bufador.
Els factors de pèrdua 4 i 5 són molt importants per al dissenyador del sistema de tractament d’aigües residuals. Això vol dir que requereix una corba de rendiment del bufador que tingui una característica daugment de la pressió per compensar les variacions en la resistència dels capçals daigües residuals o del difusor daire.
Avantatges dels ventiladors centrífugs multietapa en el tractament d’aigües residuals
1. Els ventiladors centrífugs multietapa ofereixen una flexibilitat total en el seu rang de funcionament, ja que es poden estrangular tant a l’entrada com a la sortida per reduir el volum d’aire mantenint una corba de pressió estable. La reducció del volum d’aire redueix el consum d’energia proporcionalment, mentre que no es pot aconseguir aquest estalvi amb bufadors de desplaçament positiu.
2. La senzilla disposició d’accionament del ventilador centrífug multietapa permet el funcionament mitjançant acoblament directe, corretja en V o augmentador d’engranatges.
3. No es necessita cap silenciador d’entrada elaborat, ja que els bufadors són silenciosos.
4. No es necessita cap silenciador de descàrrega, ja que la canonada del procés es pot connectar mitjançant una funda de goma o una junta d’expansió a la brida de sortida del ventilador per reduir encara més el soroll.
5. No es necessita mai cap vàlvula d’alleujament de pressió d’emergència, ja que la corba no permet que assoleixi una pressió excessiva o destructiva.
6. No calen vàlvules de ventilació elaborades (sagnant a l’atmosfera) per controlar el volum. El ventilador centrífug multietapa es pot accelerar tant a l’entrada com a la sortida per ajustar el volum i estalviar HP.
7. No es requereixen garanties d’alta temperatura, ja que la relació de pressió de disseny dels ventiladors centrífugs no pot produir temperatures excessives o insegures.
8. No es requereix cap sistema de lubricació a pressió de treball, ja que els ventiladors centrífugs multietapa estan equipats amb coixinets antifricció lubricats amb oli de recirculació.
9. Com que hi ha un espai ampli entre la circumferència de l’impulsor i la carcassa, no hi ha peces de desgast, contra l’estret contacte entre els lòbuls i la carcassa dels ventiladors PD.