SISTEME DE AERARE

Oxigenul transferat in procesul de aerare al apelor uzate constituie unul dintre elementele

fundamentale ale proceselor biologice şi de aceea modalitatea de introducere a oxigenului în apa

uzată confera eficienta intregului proces al epurarii biologice.

Oxigenul transferat în apa uzată trebuie să satisfacă consumul biochimic de oxigen al

substanţelor organice, sa asigure respiratia endogena a organismelor din namol, sa asigure un

amestec adecvat si sa mentina o concentratie minima a oxigenului dizolvat, de 1…2 mg/l in bazinul

de aerare.

Metode pentru introducerea oxigenului în apă

Oxigenul este introdus in apa (uzata sau curata) prin diverse procedee de aerare.

Procedee de aerare cunoscute in prezent sunt:

- aerare mecanica: in care faza lichida (apa) este dispersata in faza gazoasa (aerul

atmosferic);

- aerare pneumatica: in care faza gazoasa (aerul atmosferic sau oxigenul pur) este

dispersata prin diverse dispozitive in faza lichida;

- aerare mixta: ce combina procedeele mecanic si pneumatic.

Procedeul de aerare pneumatica implica un sistem format din sursa de aer comprimat,

accesoriile prin care trce aerul (filtre, atenuatoare de zgomot), conducte de aer principale si

secundare si dispozitive de aerare.

Dispozitivele de aerare au fost clasificate functie de marimea bulelor de aer produse, astfel:

- dispozitive care produc bule mari;

- dispozitive care produc bule medii;

- dispozitive care produc bule fine.

Diferenta dintre bulele mari, medii si fine nu s-a facut cu precizie, existand in literatura de

specialitate diverse game de valori:

   

Diametrul bulei in aer, in

mm

Nr. crt. Tipul bulei [2] [7] [6]

1 Bule mari 120 120 >6

2 Bule medii 1,5…3.,0 1,5…18 4…5

3 Bule fine 1…1,5 <1,5 <3

In prezent clasificarea sistemelor de aerare pneumatica se face functie de carcateristicile fizice

ale echipamentelor. Sunt definite trei categorii:

- difuzoare poroase;

- difuzoare neporoase;

- alte dispozitive cum ar aeratoarele cu jet, aeratoarele cu aspiratie, aeratoarele cu tub U.

Aerarea pneumatica reprezinta un procedeu eficient in epurarea bilogica a apelor uzate.

Eficienta aerarii pneumatice, din punct de vedere tehnologic dar si din punct de vedere economic,

depinde in cea mai mare masura de dispozitivele de aerare si de materialele folosite pentru aceste

dispozitive.

Principalele dezavantaje ale acestor materiale si dispozitive sunt:

- necesita o filtrare avansata a aerului introdus pentru a nu se produce colmatarea

materialului poros la fata dinspre aer;

- necesita continuitatea insuflarii aerului dupa introducerea apei uzate; oprirea sursei de

aer conduce la colmatarea materialului poros la fata dinspre apa;

- sunt materiale in general rigide si casante, care ridica probleme in manipulare,

transport si montare;

- materialele poroase sunt instalate in difuzoare care reclama sisteme de prindere solide

si sigure;

- gama de debite de aer la care pot fi utilizate este relativ restransa, debite prea mari

conducand la deteriorarea mecanica a materialelor;

- metodele de curatare pentru reutilizare sunt dificile si costisitoare.

Principalele dispozitive sunt cele cu jeturi combinate aer-apa, cele cu aspiratie si dispozitive in

care aerul insuflat este dispersat de elice, deflectoare perforate, membrane vibrante sau rotative.

Mare avantaj al acestor dispozitive este ca nu necesita filtrare avansata a aerului. De asemenea

sunt realizate din materiale rezistente la coroziune (otel inoxidabil, plastic armat cu fibra de sticla),

montarea lor nu necesita amenajari complicate si retelele de distributie sunt reduse, iar in cazul

sistemelor cu aspiratie aceste retele sunt chiar absente.

Un alt incovenient al dispozitivelor neporoase, din punct de vedere al eficientei epurarii

biologice, il constituie vitezele mari ale jeturilor de aer- in special in cazul aeratoarelor cu jet si cu

aspiratie- care pot rupe flocoanele de namol formate in timpul aerarii, flocoane care astfel

sedimenteaza mai dificil in decantoarele secundare.

Dispozitivele cu membrana elastica sunt sub forma de discuri, tuburi si panouri.

DIFUZOARE DISC

Difuzoarele cu membrana elastica perforata sub forma de disc sunt de mai multe tipuri, cu

diverse particularitati. Aceste difuzoare functioneaza pe principiul urmator: aerul insuflat umgla

membrana elastica si astfle se deschid orificiile practicate.Aerul iese sub forma de bule fine si

medii. Cand sursa de aer se opreste, membrana revine in pozitia initiala, orificiile se inchid astfel

incat apa nu poate patrunde in instalatia de aer.

Avantajele difuzoarelor cu membrana elastica constau in urmatoarele:

- sunt realizate din materiale plastice si cauciuc, materale rezistente atat din pucnt de

vedere mecanic cat si biochimic;

- nu necesita filtrare avansata a aerului, membrana elastica permitand majorarea

deschiderii orifilor si evacuarea impuritatilor ce au tendinta de a obtura aceste orificii;

- sunt usor de montat si demontat in si din reteaua de distributie a aerului;

- prin modul de prindere al membranei de corpul difuzorului, se poate inlocui, in caz de

deteriorare, doar membrana din cauciuc.

Dezavantajele acestor difuzoare constau in:

- necesitatea unor retele de distributie ramificate, cu lungimi mari, retele care trebuie

ancorate in radier;

- oprirea aerarii si golirea bazinelor pentru lucrari de reparatii si intretinere a sistemului

de insuflare;

- existenta unor zone de apa neaerata inte difuzoare.

TUBURI CU MEMBRANA ELASTICA PERFORATA

Aceste dispozitive prezinta majoritatea avantajelor discurilor poroase. In plus tuburile sub

forma de gratare nu necesita retele de distributie ancorate in radier, tuburile fiind lestate din greutate

proprie si de apa ce umple tuburile.

Gratarele din tuburi pot fi articulate de conductele principale de distributie ceea ce permite

interventii prin scoaterea din apa a sistemului de aerarer fara oprirea aerarii si a golirii bazinului.

PANOURILE CU MEMBRANA ELASTICA (MESSNER)

Principala deosebire de celelalte dispozitive cu membrana elastica o constituie sistemul

constructiv care permite o acoperire a radierului bazinului de maxim 80...100%. Efectele acestei

acoperiri sunt:

- disparitia zonelor de apa neaerata;

- un amestec omogen al aerului cu apa uzata si namolul de recirculare;

- amestec nederanjat de turbulentele ce apar in cazul aerarii cu difuzoare sau tuburi;

astfel si durata de stationare a bulelor de aer in bazin creste, deci creste randamentul oxigenarii.

Performantele panourilor cu membrana elastica sunt superioare tuturor sistemelor de aerare

atingand valori de 3...6 kgO2/kW si randamentele de oxigenare obisnuite de 20...40%.