¿Cuáles son los equipos mecánicos utilizados en el tratamiento de agua y aguas residuales?
Tratamiento de agua y aguas residualeses una parte integral de la sociedad moderna. Su propósito es purificar el agua potable, proteger el medio ambiente y garantizar que las aguas residuales industriales y domésticas puedan descargarse de acuerdo con las normas. En estos procesos de tratamiento, varios tipos de equipos mecánicos juegan un papel vital. Diferentes equipos mecánicos desempeñan sus respectivos papeles en diferentes etapas del tratamiento del agua. Desde el pretratamiento hasta la purificación final del agua, cada eslabón se basa en el apoyo de equipos mecánicos eficientes y confiables.
Este artículo presentará en detalle los principales equipos mecánicos utilizados en el tratamiento de agua y aguas residuales y explorará sus funciones y roles específicos.
Equipos mecánicos en la etapa de pretratamiento
En la etapa de pretratamiento del tratamiento de agua y aguas residuales, el objetivo principal es eliminar las partículas y las materias suspendidas de mayor tamaño del agua para proporcionar una calidad de agua estable para los procesos de tratamiento posteriores. Esta etapa generalmente incluye el cribado, la decantación de arena, la eliminación de aceite y otros procesos. Los siguientes son equipos mecánicos de uso común.
Maquina de pantalla
La máquina de tamizado es un equipo importante en la etapa de pretratamiento. Se utiliza para eliminar partículas más grandes, objetos flotantes y otras impurezas en las aguas residuales que pueden causar daños al equipo de tratamiento posterior. La pantalla generalmente se instala en la entrada de agua. A través del efecto de tamizado de las barras de metal, los materiales más grandes se interceptan frente a la pantalla y se limpian regularmente. Según el tamaño de la abertura y la capacidad de procesamiento de la pantalla, la máquina de tamizado se puede dividir en pantalla gruesa y pantalla fina. La primera se utiliza principalmente para eliminar impurezas grandes, mientras que la segunda se utiliza para interceptar partículas más pequeñas.
Pantalla rotatoria
La criba rotatoria es un equipo de cribado dinámico adecuado para eliminar partículas suspendidas y materiales fibrosos en el agua. Intercepta y descarga impurezas en el agua a través de la criba rotatoria, y el agua purificada fluye hacia el proceso de tratamiento posterior a través de la criba. Las cribas rotatorias se utilizan ampliamente en la etapa de pretratamiento deTratamiento de aguas residuales industrialesy plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas, especialmente cuando se tratan aguas residuales que contienen una gran cantidad de materiales fibrosos.
Cámara de arena
El desarenador es un dispositivo que se utiliza para eliminar partículas inorgánicas (como arena y guijarros) del agua. Cuando el agua fluye a través del desarenador, la velocidad de flujo disminuye y las partículas más pesadas se depositan en el fondo para formar una capa de arena. El diseño del desarenador generalmente requiere una distribución uniforme del flujo de agua y evita las turbulencias para garantizar la eficiencia del desarenador. La arena sedimentada se recoge en la tolva de arena y se transporta al exterior para su tratamiento mediante una bomba de arena o un raspador mecánico.
Equipos mecánicos en la etapa de tratamiento primario
El objetivo principal de la etapa de tratamiento primario es eliminar aún más los sólidos suspendidos, la grasa y la materia orgánica de mayor tamaño del agua. Esta etapa suele incluir procesos como sedimentación, flotación y filtración. A continuación, se detallan los equipos mecánicos clave que se utilizan en esta etapa.
Tanque de sedimentación primaria y rascador
El tanque de sedimentación primaria es un equipo de uso común en el tratamiento de aguas residuales, que se utiliza principalmente para eliminar los sólidos suspendidos en las aguas residuales. Las aguas residuales permanecen en el tanque de sedimentación primaria durante un período de tiempo determinado, y la materia suspendida más pesada se deposita en el fondo para formar lodos, mientras que la materia más ligera flota en la superficie del agua. El raspador se instala en el fondo del tanque de sedimentación primaria. A través de la rotación o el movimiento alternativo, el lodo sedimentado se raspa en la tolva de lodos y se descarga regularmente para su posterior tratamiento.
Equipo de flotación
Los equipos de flotación se utilizan para eliminar las materias ligeras en suspensión y las grasas que son difíciles de sedimentar en el agua. Al introducir burbujas finas en el agua, estas materias en suspensión se adhieren a la superficie de las burbujas y flotan en la superficie del agua para formar una capa de espuma. Los equipos de flotación suelen incluir componentes como un dispositivo de aire disuelto, un tanque de flotación y un rascador, y se utilizan ampliamente en el tratamiento de aguas residuales industriales, especialmente aguas residuales que contienen una gran cantidad de aceite y grasa.
Filtro de arena
El filtro de arena es un equipo de filtrado clásico que se utiliza para eliminar aún más las partículas suspendidas y las sustancias coloidales del agua. Cuando el agua fluye a través de la capa de arena, las partículas quedan atrapadas en la capa de arena y el agua purificada ingresa a la etapa de tratamiento posterior. Los filtros de arena generalmente adoptan un diseño de medio multicapa para mejorar la eficiencia de filtración y la capacidad de tratamiento, y son adecuados para varios escenarios de aplicación de tratamiento de agua.
Equipos mecánicos en la etapa de tratamiento secundario
La etapa de tratamiento secundario es el eslabón central del tratamiento de aguas residuales, principalmente eliminando contaminantes orgánicos del agua mediante procesos como la biodegradación y la oxidación-reducción. Los siguientes son equipos mecánicos que se utilizan comúnmente en la etapa de tratamiento secundario.
Equipo de aireación
El equipo de aireación es un equipo clave en el proceso de tratamiento del método de lodos activados y del método de biopelícula. Al inyectar aire u oxígeno puro en las aguas residuales, proporciona el oxígeno necesario para que los microorganismos promuevan la descomposición de la materia orgánica. Los equipos de aireación comunes incluyen tipos como la aireación por soplado, la aireación mecánica de superficie y la aireación por chorro. La eficiencia del equipo de aireación afecta directamente el efecto y el consumo de energía del tratamiento biológico, y es el eslabón central del tratamiento secundario.
Tanque de sedimentación secundaria y rascador de lodos
El tanque de sedimentación secundaria es similar al tanque de sedimentación primaria, pero su función principal es separar el lodo activado después del tratamiento biológico y el agua limpia tratada. El fondo del tanque de sedimentación secundaria también está equipado con un raspador de lodos para recolectar el lodo activado sedimentado y devolverlo al reactor biológico o descargarlo para el tratamiento de lodos. El diseño del tanque de sedimentación secundaria requiere un flujo de agua uniforme y una alta eficiencia de sedimentación para garantizar la estabilidad de la calidad del agua del efluente.
Filtro de disco rotatorio
El filtro de disco rotatorio es un filtro mecánico de alta eficiencia.equipo de filtración, que se utiliza a menudo para la filtración profunda después del tratamiento secundario. Consiste en múltiples discos de filtro paralelos, y las aguas residuales fluyen entre los discos de filtro, y la materia suspendida queda atrapada en la superficie del disco de filtro. El movimiento giratorio del disco giratorio permite que el disco de filtro se limpie automáticamente para mantener la continuidad del efecto de filtración. El equipo tiene las ventajas de un tamaño reducido, una gran capacidad de procesamiento y un fácil mantenimiento, y es adecuado para el extremo de tratamiento secundario de varias plantas de tratamiento de aguas residuales.
Equipos mecánicos en la etapa de tratamiento terciario
La etapa de tratamiento terciario tiene como objetivo eliminar aún más la materia orgánica disuelta, los nutrientes (como el nitrógeno y el fósforo) y otros contaminantes traza en el agua para cumplir con estándares de descarga más altos o lograr la reutilización de los recursos hídricos. Los equipos mecánicos comunes en esta etapa incluyen equipos de adsorción, equipos de precipitación química y equipos de intercambio iónico.
Dispositivo de adsorción de carbón activado
La adsorción con carbón activado es un método común en el tratamiento terciario, que se utiliza principalmente para eliminar la materia orgánica disuelta y los contaminantes traza en el agua. El carbón activado tiene una estructura porosa y una superficie muy desarrolladas, que pueden adsorber contaminantes orgánicos en el agua. Los dispositivos de adsorción con carbón activado suelen incluir una torre de adsorción y un sistema de regeneración. El carbón activado saturado por adsorción se puede tratar mediante métodos de regeneración térmica o de regeneración química para restaurar su capacidad de adsorción.
Equipo de precipitación química
Los equipos de precipitación química se utilizan para eliminar fosfatos y otras sustancias inorgánicas del agua que son difíciles de eliminar mediante un tratamiento biológico. Al agregar reactivos químicos (como sales de aluminio, sales de hierro, etc.) al agua, se forman precipitados insolubles, que se depositan en el tanque de sedimentación y son recolectados y procesados por el raspador. Los equipos de precipitación química se utilizan ampliamente en el tratamiento de aguas residuales que contienen fósforo y en el ablandamiento de aguas duras.
Equipo de intercambio iónico
Los equipos de intercambio iónico se utilizan para eliminar iones solubles en agua, como calcio, magnesio, nitrato, etc. Utilizan las características de la resina de intercambio iónico para purificar el agua mediante el intercambio de iones en el agua. Los equipos de intercambio iónico generalmente incluyen columnas de intercambio iónico y sistemas de regeneración. El proceso de regeneración restaura la capacidad de intercambio de la resina mediante la adición de salmuera u otros regenerantes. El equipo se usa ampliamente en el ablandamiento de agua, la desalinización y el tratamiento profundo de aguas residuales.
Equipos para el tratamiento y eliminación de lodos
El tratamiento de lodos es una parte inevitable del tratamiento del agua yproceso de tratamiento de aguas residualesEl objetivo del tratamiento de lodos es reducir el volumen de lodos, eliminar la humedad y hacerlos aptos para su disposición final o para su utilización como recurso mediante su estabilización y tratamiento inocuo. Los siguientes son equipos comunes para el tratamiento de lodos.
Espesador de lodos
El espesador de lodos se utiliza para reducir el contenido de agua de los lodos, aumentar el contenido de sólidos de los lodos y prepararlos para el posterior tratamiento de deshidratación. Los equipos de espesamiento de lodos más comunes incluyen el espesador por gravedad, el espesador de banda y el espesador centrífugo. Al concentrarlos, se puede reducir significativamente el volumen de lodos, lo que reduce el consumo de energía y el costo del tratamiento posterior.
Máquina deshidratadora de lodos
La máquina deshidratadora de lodos se utiliza para eliminar aún más la humedad de los lodos y procesar el lodo concentrado en una torta de lodo con bajo contenido de humedad. Los equipos de deshidratación de lodos que se utilizan comúnmente incluyen la prensa de filtro de banda, la máquina deshidratadora centrífuga y la prensa de filtro de placa y marco. La torta de lodo deshidratada tiene un volumen más pequeño, lo que resulta conveniente para el transporte y la eliminación final.
Incinerador de lodos
En el caso de lodos que contienen una gran cantidad de sustancias nocivas o que son difíciles de estabilizar, la incineración es un método de eliminación eficaz. Los incineradores de lodos oxidan y descomponen completamente la materia orgánica de los lodos mediante una combustión a alta temperatura, y las cenizas de la incineración restantes se pueden utilizar para vertederos u otros fines. El proceso de incineración también puede recuperar energía térmica para la generación de energía o calefacción, lo que mejora la eficiencia de utilización de los recursos.
En resumen, cada etapa del tratamiento de agua y aguas residuales es inseparable del soporte de diversos equipos mecánicos. Las máquinas de tamizado, tamices rotatorios y desarenadores en la etapa de pretratamiento, los tanques de sedimentación primaria, equipos de flotación y filtros de arena en la etapa de tratamiento primario, los equipos de aireación, tanques de sedimentación secundaria y filtros rotatorios en la etapa de tratamiento secundario, los dispositivos de adsorción de carbón activado, equipos de precipitación química y equipos de intercambio iónico en la etapa de tratamiento terciario, y los espesadores de lodos, deshidratadores de lodos e incineradores de lodos en la etapa de tratamiento de lodos son todas herramientas importantes para asegurar el progreso sin problemas del proceso de tratamiento de agua.