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En el proceso de desnitrificación biológica simultánea nitrificación-desnitrificación en MBBR , la concentración de OD es un factor limitante importante que afecta la nitrificación-desnitrificación simultánea. Al controlar la concentración de OD, diferentes partes de la biopelícula pueden formar zonas aeróbicas o zonas anóxicas, proporcionando así las condiciones físicas para lograr la nitrificación y desnitrificación simultáneas. Teóricamente, cuando la concentración de masa de OD es demasiado alta, el OD puede penetrar en la biopelícula, dificultando la formación de una zona anóxica en su interior. Una gran cantidad de nitrógeno amoniacal se oxida a nitrato y nitrito, de modo que el TN del efluente permanece alto. ; Por el contrario, si la concentración de OD es muy baja, una gran proporción de la zona anaeróbica se formará dentro de la biopelícula y se mejorará la capacidad de desnitrificación de la biopelícula (las concentraciones de nitrato y nitrito del efluente son muy bajas). Sin embargo, debido al suministro insuficiente de OD, MBBR El efecto de nitrificación del proceso disminuye, lo que hace que aumente la concentración de nitrógeno amoniacal del efluente, lo que hace que aumente el TN del efluente, afectando el efecto del tratamiento final.
Un valor óptimo para el método MBBR para tratar OD de aguas residuales domésticas urbanas: cuando la concentración másica de OD es superior a 2 mg/L, el OD tiene poco impacto en el efecto de nitrificación del MBBR. La tasa de eliminación de nitrógeno amoniacal puede alcanzar el 97% -99% y el nitrógeno amoniacal efluente se puede eliminar. Manténgalo por debajo de 1,0 mg/L; cuando la concentración másica de OD es de alrededor de 1,0 mg/L, la tasa de eliminación de nitrógeno amoniacal es de alrededor del 84% y la concentración de nitrógeno amoniacal del efluente aumenta significativamente. Además, el OD en el tanque de aireación no debe ser demasiado alto. El exceso de oxígeno disuelto puede hacer que los contaminantes orgánicos se descompongan demasiado rápido, lo que resulta en una falta de nutrientes para los microorganismos, y el lodo activado es propenso a envejecer y tiene una estructura suelta. Además, si el OD es demasiado alto, se consume demasiada energía, lo que tampoco es económicamente adecuado.
Debido a que el método MBBR utiliza principalmente rellenos suspendidos para lograr el tratamiento final de las aguas residuales, el impacto del OD en los rellenos suspendidos también es la clave de todos los resultados del tratamiento. Bajo la acción de la aireación, el agua se fluidiza junto con el relleno, y el grado de turbulencia del flujo de agua es mayor que sin relleno, lo que acelera la renovación de la interfaz gas-líquido y la transferencia de oxígeno, aumentando la tasa de transferencia de oxígeno. A medida que aumenta el número de rellenos, los efectos de corte y turbulencia entre los rellenos, el flujo de aire y el flujo de agua continúan fortaleciéndose. Cuando la tasa de llenado del relleno alcanza el 60%, el efecto de fluidización del relleno en el agua empeora y el grado de turbulencia del cuerpo de agua también disminuye, lo que hace que la tasa de transferencia de oxígeno disminuya y la tasa de utilización de oxígeno disminuya. Por lo tanto, para diferentes tipos de calidad de agua, controlar la cantidad de OD es crucial para el resultado final del tratamiento de todo el proceso.
El tiempo de retención hidráulica (HRT) apropiado es un factor de control importante para garantizar el efecto de purificación y la inversión económica del proyecto. La duración del tiempo de retención hidráulica afectará directamente el tiempo de contacto entre la materia orgánica en el agua y la biopelícula, lo que a su vez afectará la eficiencia de adsorción y degradación de la materia orgánica por parte de los microorganismos. Por lo tanto, una de las cuestiones clave es encontrar una TRH económica y razonable para diferentes tipos de aguas residuales. La investigación sobre la TRH en el país y en el extranjero no se limita a estudiar el impacto de la TRH en sí, sino a captar los efectos macroscópicos mediante experimentos.
En circunstancias normales, con la extensión gradual de la TRH, la concentración de DQO del efluente disminuirá gradualmente. La mayoría de los experimentos nacionales creen que la concentración promedio de DQO del efluente disminuye con la extensión del tiempo de retención hidráulica. Para acortar el tiempo de retención hidráulica se puede conseguir aumentando la proporción de relleno (hasta un 70%). Cuando los requisitos de calidad del agua efluente no son altos, se puede reducir la proporción de relleno. Además, los resultados de las pruebas muestran que: en condiciones de carga de nitrógeno amoniacal media y baja, a medida que disminuye la HRT, la carga superficial de nitrógeno amoniacal aumenta gradualmente, mientras que la tasa de eliminación mantiene el nivel original o aumenta hasta cierto punto; cuando la carga de nitrógeno amoniacal aumenta a un nivel alto, a medida que disminuye la TRH, la tasa de eliminación de nitrógeno amoniacal disminuye gradualmente.
Entre los diversos factores que afectan las actividades fisiológicas de los microorganismos, el papel de la temperatura es muy importante. Una temperatura adecuada puede promover y fortalecer las actividades fisiológicas de los microorganismos; una temperatura inadecuada puede debilitar o incluso destruir las actividades fisiológicas de los microorganismos. Una temperatura inadecuada también puede provocar cambios en la morfología y las características fisiológicas de los microorganismos, e incluso puede provocar la muerte de los microorganismos. La temperatura óptima de los microorganismos significa que bajo esta condición de temperatura, las actividades fisiológicas de los microorganismos son fuertes y vigorosas, lo que se manifiesta en una rápida velocidad de fisión y un corto tiempo de generación en términos de proliferación. El método MBBR degrada principalmente los contaminantes orgánicos de las aguas residuales mediante el metabolismo de varios tipos de microorganismos en biopelículas. Por tanto, la calidad del crecimiento del biofilm estará directamente relacionada con el resultado final del tratamiento de aguas residuales, especialmente para las bacterias nitrificantes y desnitrificantes. En general, tienen un ciclo de crecimiento largo y son muy sensibles a los cambios ambientales. La temperatura adecuada para las bacterias nitrificantes es de 20 ℃ a 30 ℃, y la temperatura adecuada para las bacterias desnitrificantes es de 20 ℃ a 40 ℃. Cuando la temperatura es inferior a 15 ℃, esta actividad de ambos tipos de bacterias disminuye y se detiene por completo a 5 ~ C, por lo que los cambios de temperatura afectarán directamente el crecimiento de este tipo de bacterias.
El cambio de la carga superficial del relleno de nitrógeno amoniacal es básicamente consistente con la tendencia de cambio de la temperatura del agua. Cuando la temperatura del agua es baja, la carga superficial del relleno es baja. Cuando la temperatura del agua es alta, la carga superficial del relleno es aproximadamente 15 veces mayor que cuando la temperatura del agua es baja. Se puede observar que las bacterias nitrificantes se ven muy afectadas por la temperatura y su actividad es débil en condiciones de baja temperatura.
Las actividades fisiológicas de los microorganismos están estrechamente relacionadas con el pH del medio ambiente. Sólo en condiciones de pH adecuadas los microorganismos pueden llevar a cabo actividades fisiológicas normales. Si el valor del pH se desvía demasiado del valor apropiado, la función catalítica del sistema enzimático microbiano se debilitará o incluso desaparecerá. Los valores de pH a los que se adaptan las actividades fisiológicas de diferentes especies de microorganismos tienen un rango determinado. Dentro de este rango también se pueden dividir en el valor de pH más bajo, el valor de pH óptimo y el valor de pH más alto. En un entorno con pH más bajo o más alto, aunque los microorganismos pueden sobrevivir, sus actividades fisiológicas son débiles, son propensos a morir y su tasa de proliferación se reduce considerablemente. El rango de pH óptimo para los microorganismos involucrados en el tratamiento biológico de aguas residuales generalmente está entre 6,5 y 8,5. Como proceso que combina el método de biopelícula y el método de lodos activados, el método MBBR también se basa en el crecimiento de microorganismos para lograr el propósito de degradación de la materia orgánica. Por lo tanto, mantener el rango de pH óptimo de los microorganismos es una condición necesaria para lograr buenos resultados en el tratamiento de aguas residuales. Cuando el valor del pH de las aguas residuales (especialmente las aguas residuales industriales) cambia mucho, es necesario considerar la instalación de un tanque regulador para ajustar el valor del pH de las aguas residuales a un rango adecuado. Realizar aireación.
Dependiendo de cada condición de prueba específica, existen muchos factores que influyen diferentes. Por ejemplo, el tamaño del volumen de aireación. Si el volumen de aireación es demasiado pequeño, será difícil que el relleno ruede y se fluidice. Si el volumen de aireación es demasiado grande, será difícil que se forme la biopelícula en la etapa inicial. Por ejemplo, la relación aire-agua generalmente se controla en (3~4). Tal volumen de aire puede hacer que el relleno en el reactor circule y gire uniformemente; la turbidez también debe controlarse dentro de un cierto rango. Resultados de investigaciones relevantes muestran que la alta turbidez hace que ciertos sólidos en suspensión cubran fácilmente la superficie de la biopelícula, dificultando el progreso de la oxidación biológica. , lo que conduce a una disminución significativa en la eficiencia del tratamiento y, al mismo tiempo, es fácil provocar obstrucciones en el empaque. La carga volumétrica de DQO también tiene un gran impacto en la tasa de eliminación. Las investigaciones muestran que la tasa de eliminación de DQO está dentro del rango de carga volumétrica de DQO de 0,48 a 2,93 kg/(m3·d). Básicamente estable entre 60% y 80%. Bajo el mismo tiempo de retención hidráulica, la tasa de eliminación de DQO aumenta proporcionalmente con la carga. Esto se debe a que cuando la concentración de DQO del agua de entrada es baja, la tasa de degradación microbiana de la materia orgánica también es pequeña y su capacidad de degradación no se puede ejercer por completo. Cuando la concentración de DQO del agua de entrada aumenta, promueve el crecimiento de microorganismos de biopelícula y aumenta la tasa de degradación, por lo que mejora la tasa de eliminación de DQO. Cada uno de los factores anteriores tendrá distintos grados de impacto en el tratamiento de aguas residuales. Además, existen nutrientes, sustancias tóxicas, etc. Si estas sustancias se desvían demasiado de las necesidades de crecimiento de los microorganismos, afectarán los resultados finales del tratamiento de aguas residuales. Debemos determinar qué factor afecta principalmente el resultado final del método MBBR en función de condiciones y requisitos específicos.
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