Aplicación de Oxígeno Líquido en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales

Ⅰ. El papel del oxígeno líquido en las plantas de tratamiento de aguas residuales

Durante el proceso de tratamiento de aguas residuales se vierten al agua grandes cantidades de compuestos orgánicos y elementos como nitrógeno y fósforo, provocando contaminación del medio acuático. Para reducir la contaminación, normalmente se lleva a cabo un biotratamiento. El biotratamiento utiliza principios biológicos, utilizando microorganismos para eliminar contaminantes. El tratamiento biológico requiere aire para proporcionar oxígeno para la respiración y el metabolismo microbiano. En los sistemas de tratamiento biológico tradicionales se utilizan generadores de gas o sopladores de aire para suministrar el oxígeno necesario a los microorganismos. Sin embargo, este método tiene algunos inconvenientes, como altos costos operativos, gran consumo de energía y dificultades de mantenimiento. La aplicación de oxígeno líquido puede ayudar a solucionar estos problemas. El oxígeno líquido es un líquido con una temperatura extremadamente baja (-183°C) que contiene una alta concentración de oxígeno. La inyección de oxígeno líquido en el reactor de tratamiento de aguas residuales puede proporcionar una gran cantidad de oxígeno, facilitando la respiración microbiana, la degradación de la materia orgánica y la eliminación de nitrógeno, fósforo y otros elementos. Además, la baja temperatura del oxígeno líquido puede reducir la temperatura del reactor, mejorando la supervivencia y la eficiencia de los microorganismos.

Ⅱ. Métodos para aumentar la capacidad de tratamiento del reactor con oxígeno líquido

El uso de oxígeno líquido puede aumentar la capacidad de tratamiento del reactor de tratamiento de aguas residuales. El método específico consiste en aumentar el área de aireación del reactor y reemplazar el aire con oxígeno líquido. Los experimentos han demostrado que, bajo determinadas condiciones, la sustitución de los sopladores de aire tradicionales por oxígeno líquido puede aumentar la capacidad de tratamiento del reactor de tratamiento de aguas residuales entre 1,5 y 2 veces. Además, el oxígeno líquido se puede utilizar simultáneamente con otros gases. Después de inyectar oxígeno líquido en el reactor, se puede reducir la demanda de aire, lo que reduce los costos operativos y el consumo de energía al tiempo que mejora la eficiencia del tratamiento. Sin embargo, es necesario considerar las cuestiones de seguridad durante el diseño del proceso.

Ⅲ. Comparación de oxígeno líquido con otros gases

En comparación con el oxígeno gaseoso, el oxígeno líquido tiene las siguientes ventajas:

1. Proporciona una mayor concentración de oxígeno, lo que puede aumentar las velocidades de reacción y reducir el consumo de energía.

2. La baja temperatura del oxígeno líquido puede reducir la temperatura del reactor, mejorando las tasas de supervivencia microbiana.

3. El oxígeno líquido es fácil de operar y no requiere equipos ni mantenimiento complicados.

En conclusión, la aplicación de oxígeno líquido en plantas de tratamiento de aguas residuales está muy extendida, mejorando la eficiencia del tratamiento y reduciendo los costes operativos. Sin embargo, se debe prestar atención a la seguridad durante la operación para garantizar un proceso seguro y confiable.