En el proceso de tratamiento de aguas residuales, se encontrarán varios problemas de aguas residuales. Por ejemplo, indicadores como DQO, nitrógeno amoniacal y SS no cumplen con los estándares, y se produce la expansión de lodos, lodos flotantes y la muerte de microorganismos activos. Dado que los principios del tratamiento de aguas residuales son los mismos, la investigación sobre el tratamiento de aguas residuales se ha basado básicamente en las aguas residuales domésticas como modelo de investigación desde el principio. A continuación, resumiremos los problemas encontrados en el proceso de operación con las aguas residuales domésticas como objetivo.
Volumen de agua de entrada
En China, el fenómeno de la entrada insuficiente de agua en las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas es común. Las razones de esta falta de alimentos no son solo el problema comúnmente mencionado de la construcción rezagada de tuberías de recolección de aguas residuales, sino también el problema de las capacidades de diseño avanzadas. Estas dos razones han llevado a que muchas plantas de tratamiento de aguas residuales en muchos lugares se construyan durante varios años, pero aún no pueden operar a plena capacidad. Algunas plantas de tratamiento de aguas residuales solo pueden extraer agua de río de las áreas circundantes para su tratamiento, lo que dificulta el control del proceso de tratamiento de aguas residuales y aumenta el costo de la inversión en ingeniería. Esto ha resultado en activos inactivos y derrochadores, consumiendo innecesariamente los ya ajustados fondos de tratamiento de aguas residuales.
Por el contrario, algunas plantas de tratamiento de aguas residuales funcionan con sobrecarga desde hace tiempo. Por ejemplo, la primera fase de una depuradora tiene una escala de 400000 m3/D, y la segunda fase tiene una escala de 240000 m3/D. Sin embargo, debido a la escasez de fondos, la construcción de la segunda fase se ha quedado rezagada. La capacidad de tratamiento real de la primera fase ha alcanzado los 520000 m3/D, y la calidad del efluente tratado ha disminuido. Por lo tanto, una determinación razonable de la escala de construcción y las etapas de las plantas de tratamiento de aguas residuales, el uso eficiente de los fondos de control de la contaminación y la maximización de las tasas de recolección de aguas residuales son requisitos previos para lograr la reducción de las emisiones de aguas residuales.
Calidad del agua de entrada
La red de tuberías de recolección de aguas residuales no es compatible, y la red de tuberías combinadas de aguas de lluvia y aguas residuales es común. La gestión de la red de tuberías es inadecuada, lo que resulta en una gran proporción de agua de lluvia, agua de río y aguas residuales industriales que ingresan a la planta de tratamiento de aguas residuales urbanas.
Las siguientes condiciones de calidad del agua de entrada no son propicias para el funcionamiento normal de la planta de tratamiento de aguas residuales:
1. Los contenidos de BOD y COD en el influente son más bajos que los valores de diseño, mientras que el nitrógeno, el fósforo y otros indicadores son iguales o superiores a los valores de diseño, aumentando así la dificultad de cumplir con las normas de descarga para la desnitrificación de aguas residuales y el tratamiento de eliminación de fósforo;
2. El aceite transportado o las sustancias tóxicas en las aguas residuales industriales tienen un impacto enorme en el sistema biológico de las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas. En casos extremos, estos aceites o sustancias tóxicas pueden paralizar todo el sistema biológico, causar la muerte de cepas microbianas y obligar a toda la planta de tratamiento de aguas residuales a reentrenar lodos activos;
3. La calidad del agua entrante es demasiado alta, y las especificaciones del suministro de oxígeno y el equipo de deshidratación de lodos no pueden cumplir con los requisitos para el tratamiento de aguas residuales y lodos. Es necesario prestar suficiente atención al impacto de la introducción de lixiviados a partir de la basura en el funcionamiento de las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas.
Por el problema de la falta de coordinación entre la recolección de aguas residuales y la capacidad de tratamiento de aguas residuales, los departamentos competentes pertinentes deben incorporar la construcción de redes de drenaje urbano y plantas de tratamiento de aguas residuales en la planificación general de la construcción urbana a corto y largo plazo, Para garantizar que el sistema de recolección de aguas residuales y las plantas de tratamiento de aguas residuales se construyan de forma sincrónica o por adelantado. Al mismo tiempo, realice una encuesta de la calidad de las aguas residuales dentro del área de servicio de la planta de tratamiento de aguas residuales de nueva construcción para determinar razonablemente la calidad del agua de entrada de diseño.
Calidad del efluente
Los requisitos básicos para las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas construidas en China en los últimos años son cumplir con el primer nivel B estándar en GB18918-2002, y en algunas áreas, también se requiere cumplir con el primer nivel A estándar. Incluso los proyectos existentes se están mejorando y renovando gradualmente para mejorar la eficacia de la reducción de aguas residuales.
De acuerdo con los estándares de descarga de tratamiento de aguas residuales prescritos, la planta de tratamiento de aguas residuales de cada ciudad adopta tecnología de tratamiento de aguas residuales adecuada para la calidad del agua de entrada local y otras condiciones objetivas, y fortalece la gestión operativa. Sin embargo, en el proceso real de operación y gestión de las plantas de tratamiento de aguas residuales, todavía puede haber algunos problemas de diferentes aspectos que dan como resultado que la calidad del efluente tratado no cumpla con los estándares.
1. Materia orgánica excesiva
La función principal del proceso tradicional de lodos activados es eliminar los contaminantes orgánicos contenidos en las aguas residuales urbanas. Un proceso de lodos activados bien diseñado y bien operado puede alcanzar niveles de efluentes de BOD5 y SS de menos de 20mg/L.
Los principales factores que afectan la efectividad del tratamiento de la materia orgánica son:
1. Nutrientes
Los nutrientes como el nitrógeno y el fósforo en las aguas residuales urbanas en general pueden satisfacer las necesidades de los microorganismos, y hay un exceso significativo. Cuando la proporción de aguas residuales industriales es relativamente grande, se debe prestar atención a si la proporción de carbono, nitrógeno y fósforo cumple 100:5:1. Si falta nitrógeno en las aguas residuales, generalmente se pueden agregar sales de amonio. Si hay falta de fósforo en las aguas residuales, generalmente se puede agregar ácido fosfórico o fosfato.
2. pH
El Valor de pH de las aguas residuales urbanas es neutro, generalmente oscilando entre 6,5 y 7,5. La ligera disminución en el valor del pH puede deberse a la fermentación anaeróbica en las tuberías de aguas residuales urbanas. La disminución significativa del pH durante la temporada de lluvias a menudo es causada por la lluvia ácida urbana, que es particularmente prominente en los sistemas combinados de alcantarillado. Los cambios repentinos y significativos en el pH, ya sea un aumento o una disminución, generalmente son causados por la descarga masiva de aguas residuales industriales. Ajustar el valor de pH de las aguas residuales generalmente implica agregar hidróxido de sodio o ácido sulfúrico, pero esto aumentará en gran medida el costo del tratamiento de aguas residuales.
3. aceite y grasa
Cuando el contenido de aceite en las aguas residuales es alto, reducirá la eficiencia de aireación del equipo de aireación. Si la cantidad de aireación no aumenta, la eficiencia del tratamiento disminuirá. Sin Embargo, aumentar la cantidad de aireación inevitablemente aumentará el costo del tratamiento de aguas residuales. Además, el alto contenido de aceite en las aguas residuales también puede reducir el rendimiento de sedimentación de los lodos activados y, en casos severos, puede convertirse en una causa de expansión de lodos, que conduce a un exceso de SS en el efluente. Para influente con alto contenido de aceite, es necesario agregar un dispositivo de desengrasado en la sección de pretratamiento.
4. Temperatura
La influencia de la temperatura en el proceso de lodo activado es extensa. En primer lugar, la temperatura puede afectar la actividad de los microorganismos en los lodos activados. Cuando la temperatura es baja en invierno, si no se toman medidas de control, el efecto del tratamiento disminuirá. En segundo lugar, la temperatura puede afectar el rendimiento de separación del tanque de sedimentación secundario, por ejemplo, los cambios de temperatura pueden hacer que el tanque de sedimentación produzca un flujo pesado, lo que resulta en un flujo corto; una disminución en la temperatura reducirá el rendimiento de sedimentación de los lodos activados debido a un aumento en la viscosidad; Los cambios de temperatura pueden afectar la eficiencia del sistema de aireación. En verano, cuando la temperatura aumenta, se vuelve difícil de oxigenar debido a una disminución en la concentración de saturación de oxígeno disuelto, lo que resulta en una disminución en la eficiencia de la aireación y una disminución en la densidad del aire. Para garantizar un suministro de gas constante, es necesario aumentar el suministro de gas.
2. nitrógeno de amoníaco excesivo
La eliminación de nitrógeno amoniacal en las aguas residuales adopta principalmente un proceso de nitrificación basado en el proceso tradicional de lodos activados, que utiliza aireación retardada para reducir la carga del sistema.
Las razones del exceso de nitrógeno amoniacal en el efluente involucran muchos aspectos, principalmente incluyendo:
1. Carga de lodo y edad de lodo
La nitrificación biológica es un proceso de baja carga, con F/M que generalmente varía de 0,05 a 0,15 kg BOD/kg MLVSS • D. Cuanto menor sea la carga, más completo será el proceso de nitrificación y mayor será la eficiencia de la conversión de NH3-N a NO3-N. En correspondencia con la baja carga, el SRT de los sistemas de nitrificación biológica es generalmente más largo porque el ciclo de generación de bacterias nitrificantes es más largo. Si el tiempo de retención de lodos del sistema biológico es demasiado corto, es decir, El SRT es demasiado corto y la concentración de lodo es baja, las bacterias nitrificantes no se pueden cultivar y no se puede lograr el efecto de nitrificación. El control SRT depende de factores como la temperatura. Para los sistemas biológicos con la desnitrificación como objetivo principal, el SRT generalmente puede tomar de 11 a 23 días.
2. Relación de reflujo
La relación de reflujo del sistema de nitrificación biológica es generalmente más alta que la del proceso tradicional de lodos activados, principalmente porque el líquido mixto de lodos activados en el sistema de nitrificación biológica ya contiene una gran cantidad de nitrato. Si la relación de reflujo es demasiado pequeña, el tiempo de residencia de los lodos activados en el tanque de sedimentación secundario será más largo, lo que es propenso a la desnitrificación y hace que los lodos floten. Por lo general, la relación de reflujo se controla entre 50 y 100%.
3. tiempo de retención hidráulica
El tiempo de retención hidráulica del tanque de aireación de nitrificación biológica también es más largo que el del proceso de lodo activado, y debe ser de al menos 8 horas o más. Esto se debe principalmente a que la tasa de nitrificación es mucho menor que la tasa de eliminación de contaminantes orgánicos, lo que requiere un tiempo de reacción más largo.
4.BOD5/TKN
TKN se refiere a la suma de nitrógeno orgánico y nitrógeno amoniacal en el agua, y BOD5/TKN en las aguas residuales influyentes es un factor importante que afecta la eficiencia de nitrificación. Cuanto mayor sea la relación BOD5/TKN, menor será la proporción de bacterias nitrificantes en el lodo activado, menor será la tasa de nitrificación y menor será la eficiencia de nitrificación en las mismas condiciones de funcionamiento; por el contrario, cuanto más pequeño es el BOD5/TKN, mayor es la eficiencia de nitrificación. La práctica de operación de muchas plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas ha encontrado que el rango óptimo de valor BOD5/TKN es de alrededor de 2-3.
5. Tasa de nitrificación
Un parámetro de proceso específico del sistema de nitrificación biológica es la tasa de nitrificación, que se refiere a la cantidad de nitrógeno amoniacal convertido por unidad de peso de lodo activado por día. La Tasa de nitrificación depende de la proporción de bacterias nitrificantes en el lodo activado, la temperatura y muchos otros factores, con un valor típico de 0.02gNH3-N/gMLVSS × D.
6. Oxígeno disuelto
Las bacterias nitrificantes son bacterias aeróbicas especializadas que detienen sus actividades de vida cuando no hay oxígeno, y su tasa de absorción de oxígeno es mucho menor que la de las bacterias que descomponen la materia orgánica. Si no se mantiene suficiente oxígeno, las bacterias nitrificantes no podrán "competir" por el oxígeno que necesitan. Por lo tanto, es necesario mantener el oxígeno disuelto en la zona aeróbica de la piscina biológica a 2mg/L o más, y en circunstancias especiales, el contenido de oxígeno disuelto debe aumentarse.
7. Temperatura
Las bacterias nitrificantes también son sensibles a los cambios de temperatura. Cuando la temperatura de las aguas residuales está por debajo de 15 ℃, la tasa de nitrificación disminuirá significativamente. Cuando la temperatura de las aguas residuales es inferior a 5 ℃, sus actividades fisiológicas se detendrán por completo. Por lo tanto, durante el invierno, el fenómeno del exceso de nitrógeno amoniacal en el efluente de las plantas de tratamiento de aguas residuales, especialmente las de las regiones del norte, es más pronunciado.
8. pH
Las bacterias nitrificantes son muy sensibles a las reacciones de pH y su actividad biológica es más fuerte dentro del rango de pH de 8-9. Cuando 9,6 pH <6,0 o>, la actividad biológica de las bacterias nitrificantes se inhibirá y tenderá a detenerse. Por consiguiente, el pH de la solución mezclada en el sistema de nitrificación biológica debe controlarse para que sea mayor que 7,0 lo más posible.
3. el nitrógeno total excede el estándar
La desnitrificación de aguas residuales es un proceso que agrega tecnología de desnitrificación biológica a la tecnología de nitrificación biológica. La tecnología de desnitrificación se refiere al proceso de reacción bioquímica en el que los microorganismos reducen el nitrato en las aguas residuales a nitrógeno en condiciones anaeróbicas.
Las razones del exceso de nitrógeno total en el efluente involucran muchos aspectos, principalmente:
1. Carga de lodo y edad de lodo
Debido al hecho de que la nitrificación biológica es un requisito previo para la desnitrificación biológica, solo una buena nitrificación puede lograr una desnitrificación eficiente y estable. Por lo tanto, el sistema de desnitrificación también debe adoptar carga baja o carga ultrabaja y utilizar una alta edad de lodo.
2. relación de reflujo interno y externo
El reflujo externo del sistema de desnitrificación biológica es más pequeño que el del sistema de nitrificación biológica simple, principalmente porque la mayoría del nitrógeno en las aguas residuales de entrada se ha eliminado, Y la concentración de NO3-N en el tanque de sedimentación secundario no es alta. En términos relativos, el riesgo de que los lodos floten en el tanque de sedimentación secundario debido a la desnitrificación ya es muy bajo. Por otro lado, la velocidad de sedimentación de los lodos en los sistemas de desnitrificación es relativamente rápida. Al tiempo que se garantiza la concentración requerida de lodos de retorno, la relación de reflujo se puede reducir para facilitar la extensión del tiempo de residencia de las aguas residuales en el tanque de aireación.
Una planta de tratamiento de aguas residuales que funcione bien puede controlar la relación de reflujo externo por debajo de 50%. La relación de reflujo interno generalmente se controla entre 300-500%.
3. Tasa de desnitrificación
La Tasa de desnitrificación se refiere a la cantidad diaria de nitrato que se desnitrifica por unidad de lodo activado. La Tasa de desnitrificación está relacionada con factores como la temperatura, con un valor típico de 0,06-0,07gNO3-N/gMLVSS × D.
4. Oxígeno disuelto en áreas hipóxicas
Para la desnitrificación, es deseable tener DO lo más bajo posible, preferiblemente cero, de modo que las bacterias desnitrificantes puedan llevar a cabo "completamente" la desnitrificación y mejorar la eficiencia de desnitrificación. Sin embargo, a partir de la operación real de la planta de tratamiento de aguas residuales, todavía es difícil controlar el DO en la zona anóxica por debajo de 0,5 mg/L, que afecta el proceso de desnitrificación biológica y por lo tanto afecta el índice de nitrógeno total del efluente.
5. BOD5/TKN
Debido a que las bacterias desnitrificantes llevan a cabo la desnitrificación y desnitrificación durante el proceso de descomposición de la materia orgánica, debe haber suficiente materia orgánica en las aguas residuales que ingresan a la zona anóxica para garantizar el buen progreso de la desnitrificación. Debido a la construcción rezagada de redes de tuberías de apoyo en muchas plantas de tratamiento de aguas residuales, el BOD5 que ingresa a la planta es menor que el valor de diseño, mientras que el nitrógeno, el fósforo y otros indicadores son equivalentes o superiores al valor de diseño, lo que hace que la fuente de carbono entrante no pueda cumplir con los requisitos de la fuente de carbono de desnitrificación, Y también conduce a la aparición de nitrógeno total excesivo en el efluente de vez en cuando.
6. pH
Las bacterias desnitrificantes no son tan sensibles a los cambios de pH como las bacterias nitrificantes y pueden realizar un metabolismo fisiológico normal dentro del rango de pH de 6 a 9. Sin embargo, el rango de pH óptimo para la desnitrificación biológica es 6,5 8,0.
7. Temperatura
Aunque las bacterias desnitrificantes no son tan sensibles a los cambios de temperatura como las bacterias nitrificantes, su eficiencia de desnitrificación también varía con los cambios de temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura, mayor será la tasa de desnitrificación y la tasa de desnitrificación alcanza su máximo a 30-35 ℃. Cuando la temperatura está por debajo de 15 ℃, la tasa de desnitrificación disminuirá significativamente, y en 5 ℃, la desnitrificación tenderá a detenerse. Por lo tanto, para garantizar la eficiencia de desnitrificación en invierno, es necesario aumentar el SRT, aumentar la concentración de lodos o aumentar el número de tanques operativos.
4. El fósforo total excede el estándar
La eliminación de fósforo en las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas se basa principalmente en la eliminación biológica de fósforo, es decir, agregar una sección anaeróbica antes de la sección aeróbica, lo que permite que las bacterias acumuladas de polifosfato alternen entre los Estados anaeróbico y aeróbico. Logrando la liberación y absorción de fosfato, y logrando la eliminación de fósforo descargando exceso de lodo. Por otro lado, en condiciones en las que la eliminación biológica de fósforo es difícil de cumplir con los estándares, los agentes químicos también pueden considerarse para ayudar en la eliminación de fósforo. La eliminación química del fósforo se logra principalmente a través de métodos como la coagulación, la precipitación y la filtración para hacer del fósforo un precipitado sólido insoluble, que se separa de las aguas residuales.
Las razones del exceso de fósforo total en el efluente de eliminación de fósforo biológico implican muchos aspectos, principalmente:
1. Carga de lodo y edad de lodo
El proceso de eliminación de fósforo biológico aeróbico anaeróbico es un sistema de SRT bajo alto F/M. Cuando la relación F/M es alta y el SRT es bajo, la descarga de lodo restante también es mayor. Por lo tanto, bajo la condición de un cierto contenido de fósforo en los lodos, cuanto más fósforo se elimine, mejor será el efecto de eliminación de fósforo.
Para los sistemas biológicos con la eliminación del fósforo como objetivo principal, la relación F/M suele ser de 0,4-0,7 kgBOD 5/kgMLSS × D, y el SRT es 3,5-7d. Sin embargo, el SRT no puede ser demasiado bajo y debe basarse en garantizar la eliminación efectiva de BOD5.
2. Bod5/TP
Para garantizar la eficiencia de eliminación de fósforo, la relación BOD5/TP en las aguas residuales que ingresan a la zona anaeróbica debe controlarse para que sea superior a 20. Debido al hecho de que las bacterias polifosfato pertenecen al género Acinetobacter, su actividad fisiológica es débil y solo pueden absorber las partes fácilmente descomponibles de la materia orgánica. Por lo tanto, el contenido de BOD5 debe garantizarse en el influente para garantizar el metabolismo fisiológico normal de las bacterias polifosfato. Sin embargo, muchas plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas en realidad tienen fuentes bajas en carbono y altas concentraciones de nitrógeno, fósforo y otros contaminantes en su influencia, dando como resultado valores de BOD5/TP que no pueden satisfacer las necesidades de eliminación biológica de fósforo, lo que afecta la efectividad de la eliminación biológica de fósforo.
3. Oxígeno disuelto
La zona anaeróbica debe mantener un estado anaeróbico estricto, con oxígeno disuelto por debajo de 0,2 mg/L, momento en el que las bacterias acumuladas de polifosfato pueden liberar fósforo de manera efectiva para garantizar la posterior efectividad del tratamiento. El oxígeno disuelto en la zona aeróbica debe mantenerse por encima de 2,0 mg/L para que las bacterias acumuladas de polifosfato absorban eficazmente el fósforo. Por lo tanto, el control inadecuado del oxígeno disuelto en zonas anaeróbicas y aeróbicas afectará en gran medida la efectividad de la eliminación biológica de fósforo. Además, algunas plantas de tratamiento de aguas residuales alimentan agua de río con alto contenido de oxígeno disuelto. Si ingresa directamente a la zona anaeróbica, no es propicio para controlar el estado anaeróbico y afecta la eficiencia de liberación de fósforo de las bacterias que acumulan polifosfato.
4. Relación de reflujo
La relación de reflujo del sistema de eliminación de fósforo aeróbico anaeróbico no debe ser demasiado baja, Y se debe mantener una relación de reflujo suficiente para descargar el lodo en el tanque de sedimentación secundario lo antes posible para evitar que las bacterias acumuladas de fósforo liberen fósforo en el ambiente anaeróbico en el tanque de sedimentación secundario. Con la premisa de garantizar una descarga rápida de lodos, la relación de reflujo debe minimizarse tanto como sea posible para evitar acortar el tiempo de residencia real de los lodos en la zona anaeróbica y afectar la liberación de fósforo.
En los sistemas anaeróbicos de eliminación de fósforo, si lodos.
Selección de parámetros de proceso para el tanque de sedimentación secundaria
La selección de los parámetros de diseño apropiados para el tanque de sedimentación secundario es un factor importante para determinar si el índice de sólidos en suspensión en el efluente excederá el estándar. Al comienzo del diseño de muchas plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas, para ahorrar costos de construcción, el tiempo de retención hidráulica se acorta en gran medida y la carga superficial hidráulica se maximiza, dando como resultado un vuelco frecuente de lodo en el tanque de sedimentación secundario durante la operación, lo que lleva a un exceso de sólidos en suspensión en el efluente.
Además, algunas plantas de tratamiento de aguas residuales necesitan controlar la concentración de lodos en el tanque biológico a un alto nivel debido a los ajustes reales del proceso, que también puede causar una carga superficial excesiva en la superficie sólida del tanque de sedimentación secundaria y afectar la calidad del efluente. Por lo tanto, generalmente se cree que hay espacio para el ajuste de estos parámetros del proceso para el tanque de sedimentación secundario, con el fin de facilitar el control y ajuste del proceso de la planta de tratamiento de aguas residuales.
En términos generales, los principales parámetros del proceso que afectan el efecto de sedimentación de los tanques de sedimentación son el tiempo de retención hidráulica, la carga superficial hidráulica y el flujo de lodo.
Tiempo de retención hidráulica del tanque de sedimentación secundaria
El tiempo de retención hidráulica de las aguas residuales en el tanque de sedimentación secundario es un parámetro importante para su operación. Solo el tiempo de residencia suficiente puede garantizar un buen efecto de floculación y lograr una alta eficiencia de sedimentación. Por lo tanto, se recomienda establecer el tiempo de retención hidráulica del tanque de sedimentación secundario en alrededor de 3-4 horas.
Carga superficial hidráulica del tanque de sedimentación secundaria
Para un tanque de sedimentación, el tamaño de las partículas que puede eliminar también es constante cuando el volumen de agua de entrada es constante. Entre las partículas que se pueden eliminar, la velocidad de sedimentación de la partícula más pequeña es exactamente igual a la carga superficial hidráulica de este tanque de sedimentación. Por lo tanto, cuanto menor es la carga de la superficie hidráulica, más partículas se pueden eliminar, mayor es la eficiencia de sedimentación y menor es el índice de sólidos en suspensión en el efluente. El diseño de un tanque de sedimentación secundario con una carga superficial hidráulica más pequeña es beneficioso para la sedimentación efectiva de sólidos en suspensión como los lodos. En general, se recomienda controlar la carga de la superficie hidráulica del tanque de sedimentación secundario a 0,6-1, 2m 3/m2 × H.
Carga superficial sólida del tanque de sedimentación secundaria
El tamaño de la carga superficial sólida en el tanque de sedimentación secundario también es un factor importante que afecta el efecto de sedimentación del tanque de sedimentación secundario. Cuanto más pequeña sea la carga superficial sólida del tanque de sedimentación secundario, mejor será el efecto de concentración de lodos en el tanque de sedimentación secundario. Por el contrario, el efecto de concentración de lodos en el tanque de sedimentación secundaria es peor. La carga excesiva de la superficie sólida puede hacer que la superficie de lodo del tanque de sedimentación secundario sea demasiado alta, y muchos flócalos de lodo fluirán con las aguas residuales antes de asentarse. afectando el índice de sólidos en suspensión del efluente. La carga superficial sólida máxima de un tanque de sedimentación secundaria general no debe exceder los 150kg MLSS/m2 × D.
Calidad de los lodos activados
La calidad del lodo activado es un factor importante que afecta si los sólidos en suspensión en el efluente superan el estándar. Los lodos activados de alta calidad se reflejan principalmente en cuatro aspectos: buen rendimiento de adsorción, alta actividad biológica, buen rendimiento de sedimentación y buen rendimiento de concentración.
Los contaminantes coloidales primero deben adsorberse en flósteos de lodo activado y adsorberse aún más cerca de las superficies bacterianas antes de que puedan descomponerse y metabolizarse. Por lo tanto, los lodos activados con un rendimiento de adsorción deficiente también tienen poca capacidad para eliminar contaminantes coloidales. La actividad biológica de los lodos activados se refiere a la capacidad de los microorganismos de los flocs de lodos para descomponerse y metabolizar los contaminantes orgánicos. Los lodos activados con mala actividad biológica inevitablemente tendrán una tasa de eliminación más lenta de contaminantes orgánicos.
Solo los lodos activados con un buen rendimiento de sedimentación pueden separar eficazmente los lodos y el agua en el tanque de sedimentación secundario. Por el contrario, si el rendimiento de sedimentación del lodo se deteriora, el efecto de separación disminuirá inevitablemente, lo que resultará en un efluente turbio del tanque de sedimentación secundario, SS excesivas y, en casos graves, se puede perder una gran cantidad de lodo activado, lo que lleva a una biomasa insuficiente en el sistema, Que a su vez afecta la descomposición y el metabolismo de los contaminantes orgánicos.
Solo los lodos activados con un buen rendimiento de concentración pueden lograr una alta concentración de lodos en el tanque de sedimentación secundario. Por el contrario, si el rendimiento de la concentración es pobre y la concentración de lodo disminuye, es necesario asegurar suficiente volumen de lodo de reflujo y aumentar la relación de reflujo. Sin Embargo, aumentar la relación de reflujo acortará el tiempo de residencia real de las aguas residuales en el tanque de aireación, lo que resultará en un tiempo de aireación insuficiente y afectará el efecto del tratamiento.
Entrada SS/BOD5
La Proporción de MLVSS en lodos activados de sistemas biológicos está estrechamente relacionada con el influyente SS/BOD5. Cuando el influyente SS/BOD5 es alto, la proporción de MLVSS en lodos activados de sistemas biológicos es baja, y viceversa. Según la experiencia operativa, cuando SS/BOD está por debajo de 1, la relación MLVSS se puede mantener en más de 50%. Sin embargo, cuando SS/BOD está por encima de 5, la relación VSS disminuirá a 20-30%. Cuando la proporción de MLVSS en lodos activados es baja, para garantizar el efecto de nitrificación, el sistema debe mantener una alta edad de lodo. El envejecimiento de los lodos es más obvio, lo que resulta en un exceso de SS en el efluente.
Sustancias tóxicas
La entrada de aguas residuales contiene sustancias tóxicas como ácidos fuertes, álcalis fuertes o metales pesados, que pueden causar envenenamiento de lodos activados, perder su efectividad en el tratamiento e incluso provocar la desintegración de los lodos, dando como resultado la incapacidad del lodo para sedimentar y sólidos suspendidos excesivos en el efluente. La solución fundamental al problema de la intoxicación por lodos activados es fortalecer la gestión de las fuentes de contaminación aguas arriba.
Temperatura
La influencia de la temperatura en el proceso de lodo activado es extensa. En primer lugar, la temperatura puede afectar la actividad de los microorganismos en los lodos activados. Cuando la temperatura es baja en invierno, si no se toman medidas de control, el efecto del tratamiento disminuirá. En segundo lugar, la temperatura afectará la función de separación del tanque de sedimentación secundaria. Si la temperatura cambia, hará que el tanque de sedimentación secundario produzca corrientes de densidad, lo que resultará en fenómenos de flujo corto; Cuando la temperatura disminuye, el rendimiento de sedimentación de los lodos activados disminuirá debido al aumento de la viscosidad.
En la actualidad, el principal indicador para evaluar los lodos de las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas es el contenido de humedad de la torta de lodos.
En China, las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas que se han puesto en uso o están en construcción generalmente utilizan el método de lodos activados para el tratamiento de aguas residuales. El diseño de la edad de los lodos de lodos activados es relativamente corto, y básicamente no hay instalaciones de concentración y digestión de lodos en el diseño, lo que resulta en una gran cantidad de lodos residuales, componentes orgánicos altos en lodos, y dificultad para deshidratar. Por lo tanto, para controlar el contenido de humedad de la torta de barro por debajo de 80%, es necesario aumentar la dosis de PAM, aumentando así el costo del tratamiento de aguas residuales.
Para garantizar la concentración y el efecto de deshidratación de los lodos, la concentración de floculantes en la preparación de floculantes de deshidratación de lodos debe controlarse dentro del rango de 0.1% a 0.5%. Si la concentración es demasiado baja, la cantidad de solución agregada será grande y la frecuencia de dispensación aumentará; La concentración excesiva puede causar fácilmente una alta viscosidad de la medicación, lo que puede resultar en una mezcla desigual, una mayor resistencia cuando la bomba de tornillo transporta el medicamento y una pérdida acelerada del equipo y el bloqueo de la tubería. Además, la gravedad específica de los coagulantes varía mucho entre los diferentes lotes y modelos. Es necesario calibrar regularmente o irregularmente la concentración de los agentes preparados de acuerdo con la situación real, ajustar la dosis de los agentes de manera oportuna, garantizar el efecto de deshidratación del lodo, y reducir el desperdicio de agentes. Al mismo tiempo, se debe prestar atención a la prevención de la humedad y la prevención de fallas durante el almacenamiento y uso de agentes en polvo seco.
Hoy en día, la demanda de contenido de humedad de lodos está aumentando y el secado de lodos se incluye gradualmente en la agenda. El secado de lodos generalmente incluye métodos tales como secado al aire, secado a alta temperatura y adición de cal como aditivo. Sin embargo, muchos lugares ahora prohíben la adición de cal para reducir el contenido de humedad. El secado al aire requiere un gran espacio y el olor no se puede prevenir. El secado a alta temperatura consume demasiada energía, por lo que solo se puede resolver a través de productos químicos, deshidratadores y procesos. Actualmente, los métodos avanzados incluyen prensas de lodo de diafragma de alta presión, secado a baja temperatura, etc. En el futuro, la digestión anaeróbica de lodos de plantas de tratamiento de aguas residuales a gran escala para producir biogás será una tendencia.
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