Metode de eliminare a ionului fosfat din apele reziduale pe cale biologica

Metode de eliminare a ionului fosfat din apele reziduale pe cale biologica

Fosforul poate fi transformat, prin tratament biologic prin intermediul incorporarii in tesuturi. Cantitatea transformata depinde de cantitatea de solide produse si poate fi estimata prin admiterea ca fosforul din tesuturi este in raport de 1:5 fata de azot. Mecanismul dupa care are loc transformarea fosforului prin procedee biologice nu este inca clara din punct de vedere al modului in care fosforul se incorporeaza in celula sau este adsorbit de celula bacteriana sau chiar ambele posibilitati .

Aceste dificultati de a ajunge pe cale pur biologica la o imobilizare suficient de stabila a fosforului in timpul tratamentului efluentului a condus la asocierea tratamentului biologic cu tratament chimic constituind procedee mixte ce pot lua diferite forme.

a) in procedeul PHOSTRIP, fosforul este fixat de microorganisme in timpul unui tratament aerob, de tip namol activat. Aceasta fixare sub forma de compusi biologici intracelulari este reversibila cu atat mai bine cu cat namolurile extrase trec in faza anaeroba, fosforul se gaseste neeliberat sub forma de ortofosfat in apa interstitiala a namolului. La acest nivel un aport de reactiv chimic permite precipitarea fosforului sub forma insolubila care este separata inaintea reciclarii supernatantului.

b) Procedeul cu precipitare directa. Unii autori au studiat posibilitatea de-a adauga reactivi de precipitare direct in bazinul de activare: unii utilizand saruri de aluminiu si altii utilizand var. Daca sunt corect dozati acesti reactivi nu par sa deranjeze activitatea bacteriana, ei precipita fosfatii sub forma insolubila si caracterul lor de floculanti amelioreaza separarea materiilor in suspensie. Per global, namolurile biologice care sunt ingreunate de solidele minerale formate se separa mai bine in decantorul de iesire si digestia ulterioara a namolurilor in exces extrase nu pare mult compromisa de eliminarea mineralelor adaugate.

Schema de principiu a procedeului PHOSTRIP este prezentat in figura 1.

apa decantor bazin de decantor efluent

primar aerare final final

bruta

supernatant retur de reciclare supernatant

namol anaerob namol

extractia

fosforului

aport chimic purja

(exces namol)

bazin de

precipitare

Figura 1. Schema de principiu a procesului PHOSTRIP

c) Procesul de defosforare primara. Alti autori preconizeaza adaugarea de reactivi de precipitare inaintea decantorului primar (defosforare primara).

Aceste procedee presupun o serie de avantaje ca:

flocularea si eliminarea in decantorul primar a unei parti din DBO, ceea ce permite castig de volum in bazinul de aerare;

ajustarea raportului C/P a efluentului ce intra in bazinul de activare, care devine apropiat de nevoile culturilor biologice care va putea, astfel sa faca sa se finalizeze defosforarea pe cale biologica cu un metabolism normal, deci mai usor de condus;

in masura in care finalizarea se realizeaza pe cale biologica, aceasta permite economii importante de reactivi.

Procedeul prezinta si dezavantaje si anume adaugarea de reactivi trebuie sa fie suficient de moderata pentru a nu modifica pH-ul efluentului pana la valori incompatibile cu dezvcoltarea culturilor bacteriene.

Realizarea unei precipitari a fosforului cu var a putut limita cresterea pH-ului la intrarea in bazinul de aerare pana la 9,5. Acest pH poate fi apoi adus la o valoare compatibila cu cultura bacteriana in bazinul de activare de catre CO₂ degajat de microorganisme. Varul utilizat se poate recupera prin incinerarea la 850 C a namolului primar extras si reciclarea cenusii.

In toate aceste procese mixte microorganismele joaca rolul de "pompa de fosfor" care este stocat permanent sau temporar in celulele bacteriene.

Extractia fosforului in etajul biologic se face deci prin purjarea namolului in exces. Acest namol este indepartat, de exemplu, prin trecere in faza anaeroba.

Reprezentarea schematica a procesului este dat in figura 2.

namol recirculat

intrare Decantare Decantor

namol  primara secundar

Bazin de namol biologic- extras

amestecare

var namol in exces

Incinerare

Figura 2. Schema de principiu a procedeului de defosforare primara