Dėl įvairios pramoninių nuotekų sudėties, valymo sistemoms dažnai reikia derinti kelis metodus, kad būtų pasiekti reikiami išleidimo standartai. Nuotekų valymo metodai skirstomi į keturias kategorijas pagal naudojamus metodus: fizinius, cheminius, fizikinius ir cheminius bei biologinius. Biologinio valymo metu naudojami mikroorganizmų apykaitos procesai nuotekose, skaidant biologiškai skaidžias organines medžiagas. Pripažintas dėl didelio valymo pajėgumo, ekonomiškumo-efektyvumo ir ekonominio patikimumo, tai yra labiausiai paplitęs vandens valymo metodas visame pasaulyje.
Aeratorių taikymas nuotekų valymui
Biologinio apdorojimo metodai skirstomi į dvi pagrindines kategorijas, atsižvelgiant į dalyvaujančių mikroorganizmų deguonies poreikį: aerobinį ir anaerobinį. Paprastai aerobiniai metodai labiau tinka mažesnės-koncentracijos nuotekoms, pvz., etileno gamyklų nuotekoms, o anaerobiniai metodai labiau tinka dumblui ir didesnės-koncentracijos nuotekoms. Aerobinis biologinis apdorojimas gali būti toliau skirstomas į aktyviojo dumblo procesus ir bioplėvelės procesus.
Aktyvaus dumblo procesas yra dirbtinis natūralaus vandens valymo patobulinimas, naudojant aktyvųjį dumblą kaip pagrindinę organinių teršalų šalinimo priemonę. Aerobiniams mikroorganizmams, esantiems aktyviajame dumble, reikia deguonies, kad jie veiktų efektyviai. Biologinio nuotekų valymo sistemos aeracijos bake deguonies perdavimo efektyvumas teigiamai koreliuoja su aerobinių mikroorganizmų augimo greičiu. Deguonies tiekimas turi būti visapusiškai nustatytas atsižvelgiant į aerobinių mikroorganizmų kiekį ir fiziologines savybes, taip pat į substrato pobūdį ir koncentraciją. Tai užtikrina, kad aktyvusis dumblas veiktų optimalioje organinių medžiagų skaidymo būsenoje. Eksperimentų rezultatai rodo, kad ištirpusio deguonies (DO) kiekis aeracijos bake turi būti palaikomas 3-4 mg/l. Nepakankamas deguonies tiekimas blogina aktyviojo dumblo veikimą ir sumažina apdorojimo efektyvumą. Norint užtikrinti pakankamą deguonies tiekimą, būtina specializuota įranga, pvz., aeratoriai.
Aeracijos principas
Aeracija yra priemonė pasiekti intensyvų oro ir vandens kontaktą. Jo tikslas yra ištirpinti deguonį iš oro į vandenį arba pašalinti iš vandens į orą nepageidaujamas dujas ir lakias medžiagas. Kitaip tariant, jis skatina masės perdavimą tarp dujų ir skysčio fazių. Aeracija taip pat atlieka kitas svarbias funkcijas, tokias kaip maišymas ir maišymas.
Deguonies perkėlimas iš oro į vandenį apima masės perkėlimą iš dujinės fazės į skystąją. Plačiai taikoma teorija, apibūdinanti šį difuzijos procesą, yra dviejų{1}filmų teorija, kurią pasiūlė Lewisas ir Whitmanas. Ši teorija teigia, kad dujų plėvelė ir skysčio plėvelė egzistuoja dujų -vandens sąsajoje. Regionai, esantys už šių plėvelių, patiria turbulentinį oro ir vandens srautą. Tarp dujų ir skysčio plėvelių yra laminarinio srauto sritis, kurioje nėra konvekcijos, kuri tam tikromis sąlygomis sukuria slėgio ir koncentracijos gradientus. Jei deguonies koncentracija skystoje plėvelėje yra mažesnė už prisotinimo vandenyje lygį, deguonis iš oro ir toliau difunduoja per plėveles į vandens telkinį. Taigi skysčių ir dujų plėvelės yra pagrindinis atsparumas deguonies perdavimui. Akivaizdu, kad efektyviausias būdas įveikti skysčio plėvelės atsparumą yra greitai atnaujinti dujų{9}}skysčio sąsają.
Aeracija tai pasiekia būtent taip:
1. Burbulo dydžio mažinimas
2. Burbulo kiekio didinimas
3. Skysčių turbulencijos didinimas
4.Aeratoriaus montavimo gylio didinimas
5. Prailginamas skysčio burbulo -kontakto laikas
Šiais principais pagrįsta vėdinimo įranga plačiai naudojama nuotekų valyme.