Vegna fjölbreyttrar samsetningar iðnaðarafrennslis, krefjast hreinsikerfi oft blöndu af nokkrum aðferðum til að ná tilskildum losunarstöðlum. Skolphreinsunaraðferðir eru flokkaðar í fjóra flokka eftir því hvaða tækni er notuð: eðlisfræðileg, efnafræðileg, eðlisefnafræðileg og líffræðileg. Líffræðileg meðferð nýtir efnaskiptaferli örvera í frárennslisvatni til að brjóta niður lífrænt niðurbrjótanlegt lífrænt efni. Viðurkennd fyrir mikla meðferðargetu, kostnaðar-hagkvæmni og efnahagslegan áreiðanleika, það er algengasta vatnsmeðferðaraðferðin um allan heim.
Notkun loftræsta í skólphreinsun
Líffræðilegum meðhöndlunaraðferðum er skipt í tvo meginflokka út frá súrefnisþörf viðkomandi örvera: loftháðar og loftfirrtar. Yfirleitt henta loftháðar aðferðir betur fyrir afrennsli með lægri-styrk, svo sem frárennsli frá etýlenverksmiðjum, en loftfirrðar aðferðir henta betur fyrir seyru og afrennsli með meiri-styrk. Loftháð líffræðileg meðhöndlun má frekar flokka í virkjaða seyruferli og líffilmuferli.
Virkja seyruferlið er gerviaukning á náttúrulegri vatnshreinsun, sem byggir á virkjaðri seyru sem aðalmiðillinn til að fjarlægja lífræn mengunarefni. Loftháðu örverurnar sem eru til staðar í virku seyrun þurfa súrefni til að virka á áhrifaríkan hátt. Innan loftræstingartanks líffræðilegs skólphreinsunarkerfis er súrefnisflutningsskilvirkni í jákvæðri fylgni við vaxtarhraða loftháðra örvera. Súrefnisbirgðir verða að vera alhliða ákvarðaðar út frá magni og lífeðlisfræðilegum eiginleikum loftháðra örvera, sem og eðli og styrk undirlagsins. Þetta tryggir að virkjaða seyran virkar í besta ástandi fyrir niðurbrot lífrænna efna. Niðurstöður tilrauna benda til þess að uppleyst súrefni (DO) í loftunartankinum ætti að vera 3-4 mg/L. Ófullnægjandi súrefnisframboð leiðir til lélegrar frammistöðu virkjaðs seyru og minni meðferðarskilvirkni. Til að tryggja nægjanlegt súrefnisframboð er sérhæfður búnaður, svo sem loftræstir, nauðsynlegur.
Meginreglan um loftun
Loftun er leið til að ná mikilli snertingu lofts og vatns. Markmið þess er að leysa súrefni úr loftinu í vatnið eða fjarlægja óæskilegar lofttegundir og rokgjörn efni úr vatninu út í loftið. Með öðrum orðum, það stuðlar að massaflutningi milli gas- og vökvafasa. Loftun þjónar einnig öðrum mikilvægum aðgerðum, svo sem blöndun og hræringu.
Súrefnisflutningur úr lofti til vatns felur í sér massaflutning frá gasfasa yfir í fljótandi fasa. Víða beitt kenning sem lýsir þessu dreifingarferli er tveggja-kvikmyndakenningin sem Lewis og Whitman settu fram. Þessi kenning heldur því fram að gasfilma og vökvafilma séu til við gas-vatnsskil. Svæðin utan þessara kvikmynda upplifa ókyrrt flæði lofts og vatns, í sömu röð. Á milli gas- og vökvafilmanna liggur lagskipt flæðissvæði þar sem varmrás er engin, sem skapar þrýstings- og styrkleikahalla við ákveðnar aðstæður. Ef súrefnisstyrkur í vökvafilmunni er undir mettunarstigi í vatninu heldur súrefni úr loftinu áfram að dreifast í gegnum filmurnar inn í vatnshlotið. Þannig mynda vökva- og gasfilmurnar aðalviðnámið gegn súrefnisflutningi. Augljóslega er áhrifaríkasta leiðin til að sigrast á viðnám vökvafilmunnar að endurnýja gas-vökvaviðmótið hratt.
Loftun nær þessu nákvæmlega með því að:
1. Minnka kúla stærð
2. Aukið magn kúla
3.Aukandi vökvaórói
4.Aukandi uppsetningardýpt loftara
5. Lenging kúla-snertingartíma vökva
Loftræstibúnaður er víða notaður í skólphreinsun sem byggir á þessum meginreglum.