Uma solução eficiente para tratamento de esgoto e seus desafios

Esse processo adiciona carbono ativado em pó (a seguir referido como PAC), que é um tipo de carbono ativado extrudado, ao reator de lodo ativado. Ao alavancar as propriedades de adsorção do carbono ativado e a capacidade de degradação dos microorganismos, pode remover compostos difíceis de ser biodegradados e alcançar resultados de tratamento aprofundados. O filtro de água de carvão ativado granular, outra forma de carbono ativado, também mostrou eficácia na purificação da água, mas no processo do PACT, o carbono ativado extrudado prova ser mais adequado para integração com o sistema de lodo.

 

O carbono ativado em pó, ou carbono ativado extrudado, pode servir como transportadora para a fixação do biofilme. Isso pode manter uma concentração de lodo relativamente alta e melhorar bastante a capacidade do sistema de suportar cargas de choque. Comparado ao carbono ativado colunar, que é frequentemente usado em reatores de leito fixo, a forma extrudada fornece uma área de superfície maior no processo de pacto para a colonização microbiana.

1, fluxo do processo de pacto e mecanismo de ação

Fluxo do processo do pacto

Desde o surgimento do processo do Pacto, as discussões sobre seu mecanismo de ação nunca pararam. Existem principalmente duas teorias representativas:

Adsorção - Degradação - Regeneração Biológica - Re -Adsorção: PAC, um carbono ativado extrudado e microorganismos trabalham juntos para remover a matéria orgânica.
O carbono ativado, incluindo carbono ativado extrudado, possui uma grande área de superfície e pode adsorver matéria orgânica e oxigênio na água. Microorganismos se ligam à superfície do PAC. As enzimas extracelulares que secretam e os centros ativos de algumas enzimas podem entrar nos microporos do carbono ativado. Eles quebram a matéria orgânica refratária adsorvida em pequenas moléculas, regeneram os locais de adsorção e restauram a função de adsorção do PAC. A pequena matéria orgânica molecular decomposta pode fornecer nutrientes e energia para microorganismos, aumentando a atividade dos microorganismos. Isso o torna mais propício à remoção da matéria orgânica.
Vale ressaltar que, mesmo que as moléculas enzimáticas não possam entrar nos microporos, depois que a matéria orgânica nos macroporos e mesoporos for degradada, devido à diferença de concentração, a matéria orgânica nos microporos se difundirá nos macroporos e mesoporos e ainda pode ser degradada por microrganismos.

 

Superposição simples de degradação microbiana e adsorção de carbono ativado
Obviamente, essa teoria é completamente oposta à primeira. Após vários ciclos de adsorção, o carbono ativado extrudado (PAC) ficará gradualmente saturado, sua capacidade de adsorção diminuirá e a taxa de remoção da matéria orgânica também cairá. Isso mostra que a superfície do PAC está saturada e não há fenômeno de regeneração biológica.

O método PACT é melhor que o método de lodo ativado único. O carbono ativado colunar, se usado em um processo semelhante, pode enfrentar desafios na manutenção de uma distribuição uniforme e contato eficaz com microorganismos, enquanto o carbono ativado extrudado no pacto provou ser mais eficiente.
De fato, seja a primeira teoria ou a segunda teoria e se existe regeneração biológica de PAC ou não, o método do PACT é melhor que o método de lodo ativado único:
A oxidação dos microorganismos depende da concentração de matéria orgânica. A adsorção por carbono ativado extrudado aumenta a concentração de matéria orgânica fixada na superfície das partículas de carbono, tornando a reação mais completa.
Pac e o lodo ativado ficam no tanque de aeração juntos por um tempo semelhante à idade do lodo. Dessa forma, a matéria orgânica refratária tem mais oportunidades de se degradar.
Como o carbono ativado extrudado adsorve matéria orgânica refratária e microorganismos ao mesmo tempo, ele estende o tempo de contato entre organismos e matéria orgânica. Além disso, a adsorção de enzimas extracelulares pelo PAC também ajuda os microorganismos a degradar a matéria orgânica. O filtro de água de carvão ativado granular, por outro lado, é usado principalmente para processos simples de filtração, em vez do complexo processo biológico - adsorção 协同 no pacto.

2, aplicação do processo do pacto e pontos para atenção

Assim que o método do PACT surgiu, devido às suas vantagens em termos de economia e eficiência do tratamento, ele tem sido amplamente aplicado ao tratamento de águas residuais industriais, como o tratamento das águas residuais a partir de indústrias de refino de petróleo, petroquímica, impressão e tingimento, coqueiros e produtos químicos orgânicos. O uso de carbono ativado extrudado nesse processo mostrou uma melhor adaptabilidade em comparação com outras formas, como o carbono ativado colunar ou o carvão ativado granular usado em filtros de água.

Além disso, quando o método do PACT é usado para tratamento de esgoto urbano, ele pode melhorar significativamente o efeito de nitrificação. É melhor que o método de lodo ativado, pode aumentar a eficiência geral de remoção do sistema e melhorar bastante a qualidade do efluente.

 

Aplicação do processo de pacto em águas residuais industriais
Na China, o processo do PACT é aplicado principalmente ao tratamento real das águas residuais industriais.
Por exemplo, o uso do processo do PACT com carbono ativado extrudado para tratar as águas residuais de produção de PAM pré -tratadas pode melhorar a eficiência da utilização de oxigênio, melhorar o desempenho de liquidação do lodo e a taxa de remoção da matéria orgânica pode atingir mais de 80%. Comparado aos métodos tradicionais de tratamento de água usando filtros de água de carvão ativado granular, o PACT oferece tratamento mais abrangente.
Um certo parque industrial químico usa o método de lodo ativado fortalecido PAC, sendo o carbono ativado extrudado o componente -chave, para tratar as águas residuais químicas abrangentes abrangentes e refratárias "três altas". O efeito de remoção do COD quase dobrou e a taxa de remoção de cromaticidade atinge 60% a 70%. O carbono ativado colunar, devido à sua forma e estrutura, pode não ser tão eficaz nesse sistema baseado em lodo quanto o carbono ativado extrudado.
O uso do processo A2/O (PACT) para tratar a impressão hidrolisada e acidificada e o tingimento de águas residuais pode melhorar efetivamente o efeito de operação do sistema no inverno. Ele tem um melhor efeito de tratamento em poluentes orgânicos característicos, como anel de benzeno, compostos aromáticos policíclicos e heterocíclicos, e também tem um efeito promovido mais óbvio na remoção de substâncias macromoleculares.
Para outro exemplo, uma empresa farmacêutica doméstica usa o processo do PACT com carbono ativado extrudado para tratar águas residuais farmacêuticas contendo benzotiazol. Comparado com o método de lodo ativado sem adicionar carbono ativado, as taxas de remoção de TOC e COD pelo processo do PACT aumentaram de 54,8% e 45,6% para 86. 13% e 76,34%, respectivamente. Ele melhorou a tolerância do sistema a cargas de choque e tem um efeito de triagem nas bactérias degradantes do benzotiazol no sistema.

 

Pontos de atenção na aplicação do processo de pacto:
(1) Ao escolher materiais para equipamentos de descarte de lodo, são necessárias mais considerações. O PACT adiciona carbono ativado extrudado ao tanque de aeração de lodo ativado. O excesso de lodo descarregado é Pac - lodo biológico, que é abrasivo. Assim, o corpo da bomba, o corpo do tanque, o mecanismo de raspagem de lodo do tanque de sedimentação secundária e o equipamento de descarte de lodo têm requisitos relativamente altos para resistência ao desgaste. Isso é diferente do ambiente de operação mais ameno dos filtros de água de carvão granular.
(2) Como o lodo produzido por esse processo tem uma densidade relativamente alta, ao projetar o mecanismo de raspagem de lodo do tanque de sedimentação secundário e o equipamento de descarte de lodo, deve ser usado um valor limite de torque relativamente alto.
(3) Quando uma grande quantidade de carbono ativado extrudado é adicionado, haverá muitas partículas de PAC no efluente. Para melhorar essa situação, é melhor usar um sistema SBR ou adicionar um filtro terciário. Uma unidade de separação de membrana também pode ser usada para substituir o tanque de sedimentação secundária.
(4) A capacidade de adsorção do carbono ativado extrudado no sistema PACT é diferente dos valores previstos pelo teste de adsorção isotérmica intermitente. Os testes contínuos de tratamento de fluxo devem ser realizados para obter dados relevantes para o design. Essa também é uma diferença significativa em relação à avaliação de desempenho do carvão ativado por carbono ou granular ativado colunar em filtros de água.
(5) Como o carbono ativado extrudado possui uma forte capacidade de adsorção, se estiver diretamente exposta ao ar, adsorverá facilmente substâncias no ambiente circundante, ocupando os locais de adsorção e tornando o PAC ineficaz. Assim, durante a produção ou teste, o armazenamento adequado é crucial, que também é aplicável a outras formas de carbono ativado como filtros de água de carvão granular ativados e carbono ativado colunar.