Uma moderna estação de tratamento de águas residuais funciona como uma linha de montagem de depuração de água de circuito fechado.Submeter-se a uma purificação em várias fases, e, finalmente, transformar em água limpa qualificada para descarga ou reutilização.Funções de cada unidade e princípios de funcionamento essenciais na sequência de fluxo real das águas residuaisI. Estrutura geral da estação de tratamento de águas residuais Todas as unidades de tratamento operam em série ao longo da direcção do fluxo de água para formar um sistema de purificação completo.Composto por 7 zonas funcionais principais: 1. Estação de bombeamento de influência (com tela de barra grosseira) 2. Unidade de pré-tratamento (tela fina, câmara de grão) 3. Tanque de sedimentação primária 4. Tanque de reação biológica (com casa de sopro) 5.Tanque de sedimentação secundário 6. Desinfecção, descarga e reutilização Unidade 7. Unidade de tratamento de lodoInterceptação física → sedimentação primária → degradação biológica → separação lama-água → desinfecção e descarga/reutilização- Todas as lamas e resíduos gerados em todo o processo são recolhidos uniformemente, reduzidos em volume e transportados para eliminação, realizando uma dupla operação de tratamento de água + eliminação de lamas..Explicação pormenorizada de cada unidade de tratamento 1. Estação de bombeamento de influência (com tela de barra grosseira) É a primeira porta de entrada para o esgoto que entra na planta, realizando três funções principais:recolha de esgotosO nível da água é demasiado baixo quando chega à central para entrar directamente nas estruturas subsequentes.São necessárias bombas de água para elevar o nível da água, permitindo que as águas residuais fluam por gravidade através de todas as unidades de tratamento subsequentes.Sistema de desodorização Princípio de funcionamento • Ecrã de barra grosseira: Com um espaço de 10 a 20 mm, funciona como um pente gigante para interceptar grandes matérias flutuantes e sólidos suspensos, como galhos de árvores, sacos plásticos, pedras e tiras de tecido,Prevenção de obstruções de gasodutos subsequentes, bombas e equipamentos de precisão. • Bomba de elevação: eleva de forma estável as águas residuais do reservatório de recolha até ao nível de água previsto da unidade de pré-tratamento, garantindo um fluxo de água contínuo e estável.• Portão de escotilha: Utilizado para manutenção de equipamentos, comutação de fluxo e regulação do fluxo de entrada. • Sistema de desodorizante: Recolhe gases malodorosos na estação de bombeamento,que é tratado por lavagem e adsorção para satisfazer as normas de emissão e reduzir o odor no interior da planta2. Unidade de pré-tratamento (câmara de filtragem fina e de cinzas) Os esgotos após a filtragem grosseira ainda contêm uma grande quantidade de sólidos finos em suspensão, areia e cinzas.É necessário um novo pré-tratamento para proteger os equipamentos bioquímicos e de sedimentação subsequentes.Equipamento principalEscrinha fina, câmara de grãos de vórtice / câmara de grãos aerados, transportador de parafuso, separador de areia e água, sistema de desodorização Princípio de funcionamentoIntercepta ainda materiais finos flutuantes como pelos.• Fibras e resíduos de papel; os resíduos da tela são recolhidos e transportados por transportadores de parafuso.Adota ação de gravidade e vórtice para depositar rapidamente areia e pedras de alta densidade e separá-los da matéria orgânica. As câmaras de areia de vórtice são amplamente utilizadas para uma pequena área de piso e uma elevada eficiência de remoção de areia, evitando efetivamente a abrasão da bomba e a sedimentação do tanque causada por grãos de areia. • Separador de areia e água:Separa a mistura de areia e água da câmara de grãos3. Tanque de sedimentação primária As águas residuais pré-tratadas entram no tanque de sedimentação primária para sedimentação física,Serve como um elo chave de redução da carga antes do tratamento bioquímico. Funções essenciais Elimina 20% a 30% da DCO e BOD5 e mais de 50% dos sólidos em suspensão (SS) nas águas residuais. Reduz significativamente a carga orgânica dos tanques de reação biológica subsequentes,Reduz o consumo de energia de aeração e prolonga a vida útil dos equipamentos.Nota-chave Nem todos os processos estão equipados com um tanque de sedimentação primária.permitindo que as águas residuais entrem diretamente no sistema bioquímico.Princípio de funcionamento As águas residuais fluem lentamente dentro do tanque; os sólidos sedimentáveis afundam-se no fundo do tanque por gravidade para formar lama primária, que é recolhida e descarregada por um raspador de lama.O supernatante relativamente transparente flui para o tanque de reação biológica4. Tanque de reação biológica (com Blower House) É o coração do tratamento de águas residuais.Nitrogénio total e fósforo total nas águas residuais para obter uma purificação avançada. Processos principaisAAO (Anaeróbico-Anóxico-Óxico), fossa de oxidação, SBR, CAST, MBR, entre os quais o AAO é o mais amplamente aplicado.Equipamento principalBlower, disco de aeração/tubo de aeração, misturador submersível,bomba de retorno de lodo, bomba de retorno de líquido nitrificante, sistema de dosagem química Princípio de funcionamento • Zona anaeróbica: os misturadores mantêm a lama em suspensão;As bactérias que acumulam fósforo liberam fósforo para preparar a absorção de fósforo na zona óxica subsequente. • Zona anóxica: os misturadores misturam o fluxo de água; a desnitrificação é realizada utilizando nitrato no líquido nitrificante retornado para remover o nitrogênio total. • Zona óxica: os sopradores fornecem ar comprimido,que forma micro bolhas através de aeradores para fornecer oxigénio aos microorganismosOs microorganismos propagam-se massivamente para decompor a matéria orgânica e oxidar o nitrogénio amôniaco; enquanto isso, as bactérias que acumulam fósforo absorvem o excesso de fósforo.As bombas de retorno de lama enviam a lama do tanque de sedimentação secundário de volta ao tanque bioquímico para manter a concentração microbianaO retorno do líquido nitrificante melhora a eficácia da remoção de nitrogénio.Dose de fontes de carbono e de removedores de fósforo conforme necessário para garantir a conformidade estável do azoto total e do fósforo total5. Tanque de sedimentação secundária Os efluentes do tanque de reação biológica contêm uma grande quantidade de lama activa.É necessária uma separação completa da lama da água por sedimentação por gravidade para garantir um efluente limpo- Tipos comuns - Tanques de sedimentação secundários de caudal vertical, caudal radial e caudal horizontal - Princípio de funcionamento - Supernatante:Água limpa que flui para a unidade de desinfecção para a preparação final da descarga conforme com a norma• Lodo depositado: parte do lodo é devolvida ao reservatório de reação biológica para manter a quantidade microbiana;O restante é o excesso de lama descarregado para a unidade de tratamento de lamas para evitar o acúmulo excessivo de lamas.6. Unidade de desinfecção, descarga e reutilização Embora o efluente do tanque de sedimentação secundário tenha atingido os padrões básicos, ainda contém um pequeno número de bactérias e vírus.A desinfecção é obrigatória para uma descarga ou reutilização segura- Métodos comuns de desinfecção • Desinfecção UV: sem agentes químicos, sem substâncias residuais, tempo de contacto curto (de vários segundos a mais de dez segundos), operação e manutenção simples;amplamente utilizado em instalações de tratamento de águas residuais municipais. • Desinfecção por hipoclorito de sódio: dosagem conveniente e baixo custo; tempo de contacto necessário ≥ 30 minutos; o cloro residual necessita de um controlo rigoroso para evitar a poluição secundária. • Desinfecção por ozono:Capacidade de esterilização oxidativa extremamente elevada, com descoloração e desodorização simultâneas; elevado investimento de equipamento e custo operacional, aplicado principalmente em cenários de reutilização de alto padrão.Despejada em corpos de água receptores, tais como rios e lagos. • Reutilização recuperada: Aplicada ao verde urbano, lavagem de estradas, água de arrefecimento industrial, reabastecimento de água da paisagem, etc., realizando a reciclagem dos recursos hídricos. 7.Unidade de tratamento de lodo Lodo primário do reservatório de sedimentação primário e lodo excedente do reservatório de sedimentação secundária apresentam um elevado teor de umidade e uma fácil putrefaçãoDevem ser submetidos a redução de volume, estabilização e tratamento inofensivo para evitar a poluição secundária.Fluxo completo de tratamento de lodoAgressão → Condicionamento → Desaguamento → Eliminação externaEquipamento centralTango de espessamento de lodo/espessor, reservatório de condicionamento de lodo, filtro de prensas/desaguador de correia/desaguador de prensas de parafuso, silos de lodo, sistema de desodorizador Princípio de trabalho • Engrossamento:Remover a água livre da lama para reduzir o volume e diminuir a carga do tratamento subsequente. • Condicionamento: Dose de substâncias químicas tais como PAM (poliacrilamida) para melhorar o desempenho de desaguamento das lamas. • Desaguamento:A extrusão mecânica reduz o teor de umidade da lama para menos de 80% para formar bolinhos de lama sólida. • Eliminação externa: os pastéis de lama são transportados para locais qualificados para eliminação inofensiva, como aterros sanitários, incineração, produção de materiais de construção e utilização do solo. III.Resumo do Processo de Tratamento de Águas Residuais A lógica de purificação de uma estação de tratamento de águas residuais é essencialmente:Interceptação física e sedimentação → Degradação biológica → Sedimentação secundária e separação de lama e água → Purificação avançada → Eliminação de lama 1.Retrovisores grosseiros/finos interceptam resíduos2 - Redução preliminar da carga: o tanque de sedimentação primária deposita a lama em suspensão para reduzir a carga bioquímica;Purificação do núcleoOs microorganismos decompõem a matéria orgânica e realizam a remoção de nitrogénio e fósforo para satisfazer os padrões de qualidade da água.O reservatório de sedimentação secundário separa a água limpa da lama ativa para garantir um efluente limpo e reciclar a lama ativa5. Esterilização e conformidade: Desinfecção de microorganismos patogénicos para descarga ou reutilização de água limpa; 6.reduzido em volume e eliminado de forma inofensiva.
