بحيرة هوائية

أنواع

النوع الأول «البحيرات المختلطة المعلقة»

في هذا الإطار، البحيرات الاختيارية، حيث توجد طاقة غير كافية توفرها معدات التهوية للحفاظ على الحمأة في حالة تعليق ومن ثم تستقر المواد الصلبة من الحمأة على أرضية البحيرة. ثم تتحلل المواد الصلبة القابلة للتحلل في الحمأة المستقرة بالأسفل، كما هو الحال في البحيرة اللاهوائية.

من جهة ثانية، يسير هذا النوع من البحيرات عن طريق أنظمة الحمأة المنشطة حيث يكون للفضلات السائلة نفس تركيب السائل المختلط الموجود داخل البحيرة. عادة ما يكون للحمأة زمن مكوث أو «عمر الحمأة» من 1 إلى 5 أيام. وهذا يعني أن الطلب الكيميائي على الأكسجين (COD) الذي تمت إزالته قليل نسبيًا، وبالتالي فإن النفايات السائلة غير مقبولة للتصريف في المياه المستقبلة. وبالتالي فإن الهدف من البحيرة هو العمل كمضخم مدعوم بيولوجيًا مما يجعلها قادرة على تحويل المواد العضوية القابلة للتحلل والذوبان في المياه الداخلة إلى كتلة حيوية قادرة على الاستقرار على شكل حمأة. عادة يتم وضع النفايات السائلة في بركة ثانية حيث يمكن أن تستقر الحمأة بالأسفل. يمكن فيما بعد إزالة النفايات السائلة من الأعلى بأكسجين كيميائي منخفض (COD)، بينما تتراكم الحمأة على الأرض وتخضع للتثبيت اللاهوائي.

ومن ناحية أخرى، البحيرات المختلطة المعلقة، حيث يكون هناك طاقة أقل توفرها معدات التهوية للحفاظ على الحمأة في حالة تعليق.

مهويات السطح العائمة

ومن ناحية أخرى، تحقق البرك أو الأحواض التي تستعمل مهوّيات أسطح عائمة (80 إلى 90٪) من إزالة الطلب الأوكسجيني البيولوجي (BOD) مع فترات احتجاز من 1 إلى 10 أيام.

في هذا الإطار، في نظام التهوية السطحية، توفر أجهزة التهوية وظيفتين: تنقل الهواء إلى الأحواض التي تتطلب تفاعلات الأكسدة الحيوية، وتوفر الخلط المطلوب لفصل الهواء والاتصال بالمواد المتفاعلة (أي الأكسجين والمياه العادمة والميكروبات). عادةً، يتم تقييم أجهزة التهوية السطحية العائمة عالية السرعة لتوفير كمية هواء تعادل 1 إلى 1.2  كيلوجرام أوكسجين لكل كيلوواط (kg O2/ kWh). ومع ذلك، فإنها لا توفر الخلط الجيد الذي يتم تحقيقه عادةً في أنظمة الحمأة المنشطة وبالتالي لا تحقق الأحواض الهوائية نفس مستوى الأداء في وحدات الحمأة المنشطة.

وعلى صعيد آخر، ان عمليات الأكسدة الحيوية عمليات حساسة لدرجة الحرارة، ويزداد معدل التفاعلات الحيوية مع زيادة درجة الحرارة بين (0 درجة مئوية و 40 درجة مئوية). تعمل أغلب الأوعية الهوائية السطحية بين 4 و 32 درجة مئوية.

قد يتراوح عمق الأحواض أو البرك من 1.5 إلى 5.0 أمتار.

علاوةً على ذلك، ** مع التهوية السطحية منخفضة السرعة، تكون كفاءة نقل الأكسجين القياسية (بالإنجليزية: Standard Oxygen Transfer Efficiency) أو "SOTE" أعلى بفضل قدرة الخلط الأفضل. تعتمد قدرة خلط المروحة هذه إلى حدّ كبير على قطر المروحة. أي أن مهوية سطح منخفضة السرعة تقدم قطر عالي. لذلك فإن كفاءة نقل الأكسجين القياسية "SOTE" للهوايات السطحية منخفضة السرعة يتراوح من 2 إلى 2.5 كيلوجرام أوكسجين لكل كيلوواط (kg O2/ kWh). هذا هو السبب في أن أجهزة التهوية السطحية منخفضة السرعة تستعمل في الغالب في معالجة المياه العادمة أو مياه مخلفات الصناعة الا أن محطة معالجة المياه العادمة (WWPT) تكون أكبر ويكون فيها توفير الطاقة (والمال) موضوعاً مثيراً للاهتمام.

التهوية المنتشرة المغمورة

• انظر كذلك
• معالجة المخلفات الصناعية السائلة
• معالجة الصرف الصحي
• تلوث المياه

ومن ناحية أخرى، الهواء المنتشر المغمور هو في الأصل شكل من أشكال شبكة الناشر داخل البحيرة. وهناك نوعان رئيسيان من أنظمة التهوية المنتشرة المغمورة لتطبيقات البحيرة: «الأنظمة الجانبية العائمة والأنظمة الجانبية المغمورة». يستعمل كلا النظامين ناشرات فقاعات اما دقيقة أو متوسطة لتوفير التهوية والخلط للمياه المعالجة. يمكن تعليق الناشرات فوق أرضية البحيرة بقليل أو يمكن وضعها في القاع تماماً. توفر الخطوط الطائرة المرنة أو خرطوم الهواء الثقيل الهواء لوحدة الناشر من أنظمة الهواء الجانبي (إما العائمة أو المغمورة).

طرق تهوية البحيرات أو الأحواض

• هناك الكثير من الطرق لتهوية البحيرة أو الحوض:
• مهويات نفاثة مغمورة أو عائمة تعمل بمحرك
• مهويات سطح عائمة تعمل بمحرك
• مهويات سطح ثابتة تعمل بمحرك
• حقن الهواء المضغوط من خلال الناشرات المغمورة