Procesul cu nămol activat este un proces de tratare a apelor uzate și a apelor reziduale, denumit în mod obișnuit efluent, folosind bacterii (pentru a degrada substanțele organice biodegradabile) și aer (oxigen pentru respirație).
Nămolul activat se referă la un amestec de microorganisme și solide în suspensie. Cultura bacteriană este cultivată în procesul de tratare pentru a descompune materia organică în dioxid de carbon, apă și alți compuși anorganici. Procesul tipic de nămol activat are următoarele componente de bază:
1) Clarificator primar pentru a separa solidele antrenate împreună cu apele uzate/efluenții
2) Un reactor în care microorganismele sunt menținute în suspensie, aerisite și în contact cu deșeurile pe care le tratează
3) separarea lichid-solid; și
4) un sistem de reciclare a nămolului pentru a returna nămolul activat la începutul procesului.
Există multe variante de procese cu nămol activat, inclusiv variații în ceea ce privește metoda de aerare și modul în care nămolul este returnat în proces.
Procesul cu nămol activat oferă o eliminare eficientă a DBO, DCO și a nutrienților atunci când este proiectat în mod profesionist și operat corespunzător. Procesul în sine are flexibilitate și numeroase modificări pot fi adaptate pentru a satisface cerințe specifice (de exemplu, pentru eliminarea azotului).
Este un amestec complex de microbiologie și biochimie care implică multe tipuri diferite de microbi. În instalația de nămol activat (ASP), bacteriile secretă substanțe lipicioase care îmbracă particulele minuscule transportate în apele uzate. Particulele se lipesc împreună pentru a forma flocoane de material gelatinos, creând un suport pe și în care există microbi. Acesta este nămolul activat de culoare maro-ciocolată. Nămolul activat este aerisit pentru a dizolva oxigenul care permite materiilor organice (BOD) să fie utilizate de bacterii. Materia organică, sau hrana, se lipește de nămolul activat. Oxigenul dizolvat în apă permite bacteriilor să utilizeze hrana (BOD) și, de asemenea, să transforme amoniacul în nitrați. Rezervorul trebuie să fie suficient de mare pentru a permite un timp de contact suficient (timp de retenție) între apele uzate și nămolul activat pentru ca toate modificările chimice să aibă loc.
Nămol activat de retur (RAS)
Când nămolul activat ajunge la sfârșitul procesului, este încă o biomasă foarte activă, dar acum este amestecat cu efluent purificat. Acesta este transferat în rezervoare de decantare (Clarificatoare secundare) pentru a permite separarea de efluentul purificat, care poate fi evacuat în râu sau într-o altă formă de tratare terțiară. Biomasa sedimentată, numită nămol activat de retur (RAS), este apoi returnată la începutul procesului de aerare, unde va absorbi ape uzate proaspete pentru a începe din nou procesul. Acest lucru permite ca procesul să funcționeze ca un ciclu continuu.
Excesul de nămol activat (SAS)
Deoarece RAS amestecul cu apele uzate proaspete va produce o creștere treptată a nămolului activat prezent, este necesar să se irosească o anumită cantitate în fiecare zi. Acest surplus de nămol activat (SAS) se risipește prin extragerea continuă a unei părți din RAS pentru eliminarea nămolului.
În continuare este prezentată o schemă tipică de flux care descrie toate componentele procesului de nămol activat
Metode de aerare:
Aerarea prin difuzie: Lichidul de canalizare se introduce în rezervoare adânci cu sisteme de aerare cu grilă de difuzie care sunt atașate la podea. Aerul este pompat prin blocuri, iar perdeaua de bule formată oxigenează lichiorul și asigură, de asemenea, acțiunea de amestecare necesară. În cazul în care capacitatea este limitată sau în cazul în care apele uzate sunt neobișnuit de puternice sau dificil de tratat, se poate utiliza oxigen în loc de aer. De obicei, aerul este generat de un anumit tip de suflantă sau compresor.
Aeratoare de suprafață: Tuburi montate vertical, cu diametrul de până la 1 metru, care se extind de la puțin deasupra bazei unui rezervor de beton adânc până sub suprafața lichidului de canalizare. Un puț tipic poate avea o înălțime de 10 metri. La capătul de la suprafață, tubul are forma unui con cu palete elicoidale fixate pe suprafața interioară. Atunci când tubul este rotit, paletele învârt lichidul în sus și în afara conurilor, atrăgând noul lichid de canalizare de la baza rezervorului. În multe lucrări, fiecare con este amplasat într-o celulă separată care poate fi izolată de celelalte celule, dacă este necesar pentru întreținere. Unele lucrări pot avea două conuri la o celulă, iar unele lucrări mari pot avea 4 conuri pe celulă.
Considerările generale includ: caracteristicile apelor uzate, condițiile locale de mediu (inclusiv temperatura), posibila prezență a substanțelor toxice sau a altor substanțe inhibitoare (procesul va primi efluenți industriali sau fecale, de exemplu), cerințele privind transferul de oxigen și cinetica reacției (timpul de detenție în sistem, legat de calitatea și cantitatea de apă uzată primită, cerințele privind efluenții, cerințele privind tratarea nămolurilor și alți factori enumerați mai sus).
.