Problemas y soluciones en la operación del proceso de lodos activados.

¿Qué problemas existen en la operación del método de lodos activados?

La carga de contaminantes orgánicos en la cabeza del tanque de aireación es alta y la tasa aeróbica también es alta. Para evitar la formación de un estado anaeróbico debido a la falta de oxígeno, la carga orgánica del afluente no debe ser demasiado alta. Para lograr una cierta capacidad de descontaminación, el tanque de aireación debe ser grande, por lo que se ocupa más terreno y el costo de infraestructura es alto; la tasa aeróbica varía a lo largo del tanque y la tasa de suministro de oxígeno es difícil de igualar y adaptar a ella. La tasa aeróbica puede ser mayor que la tasa de suministro de oxígeno en la sección frontal del tanque y el oxígeno disuelto puede ser excesivo en la sección trasera del tanque. En este sentido, el uso de un método de suministro de oxígeno que disminuye gradualmente puede resolver estos problemas hasta cierto punto; Además, el lodo activado tiene una baja adaptabilidad a los cambios en la calidad y el volumen del agua afluente, y el efecto de operación se ve fácilmente afectado por los cambios en la calidad y el volumen del agua.

Los problemas existentes en la operación del proceso de lodos activados son:

① Fase biológica anormal; ② Valor anormal del SVI del lodo; ③ Expansión de lodos; ④ Desintegración de lodos; ⑤ Corrupción de lodos; ⑥ Flotación de lodos; ⑦ Problema de espuma; ⑧ El efluente anormal del tanque de sedimentación secundario se manifiesta principalmente en una transparencia reducida, un aumento de los valores de SS y DBO y un aumento del recuento de coliformes.

1. ¿Cuáles son los conceptos de abultamiento de lodos y cuáles son las soluciones?

(1) Causas del abultamiento de lodos

① Aumento de volumen de bacterias filamentosas: las bacterias filamentosas en los flóculos de lodos activados crecen demasiado, lo que provoca un aumento de volumen. Los factores contribuyentes incluyen poca materia orgánica en el afluente, F/M demasiado baja, alimento microbiano insuficiente, nitrógeno y fósforo insuficientes en el afluente, pH bajo, oxígeno disuelto demasiado bajo en el licor mezclado y demanda insuficiente; fluctuaciones demasiado grandes en el afluente, lo que provoca un impacto en los microorganismos.

② Acumulación de bacterias no filamentosas: debido a la gran cantidad de materia orgánica disuelta en el afluente, la carga de lodos es demasiado alta, mientras que el afluente carece de suficiente N y P, o el OD (oxígeno disuelto) es insuficiente. Las bacterias absorben rápidamente una gran cantidad de materia orgánica en sus cuerpos, pero no pueden metabolizarla ni descomponerla y secretan cantidades excesivas de polisacáridos. Estas sustancias contienen grupos hidroxilo en sus moléculas y tienen una fuerte hidrofilicidad, lo que hace que el agua unida del lodo activado llegue a un 400% (normalmente alrededor del 100%), presentando un gel viscoso y no puede separarse en el tanque de sedimentación secundario. Otro tipo de acumulación de bacterias no filamentosas es que el afluente contiene demasiadas toxinas, lo que provoca intoxicación bacteriana y la incapacidad de secretar suficientes sustancias pegajosas, formar flóculos y separarse.

(2) Solución: El desequilibrio de los distintos componentes que componen las aguas residuales también puede provocar la acumulación de lodos. Por ejemplo, si la relación C/N en las aguas residuales está desequilibrada, si el contenido de carbohidratos es demasiado alto, se puede añadir apropiadamente urea, carbonato de amonio o monóxido de amonio. Si la concentración del afluente del sistema es demasiado alta, se puede reducir el volumen del afluente. En cuanto al entorno del tanque de aireación (como pH, temperatura, oxígeno disuelto, etc.), también tiene un cierto impacto en las propiedades del lodo activado. Otros factores como la presencia de una gran cantidad de materia orgánica o petróleo en las aguas residuales, así como una gran cantidad de sustancias corruptas, pueden provocar abultamiento. Una oxigenación excesiva o insuficiente o una agitación insuficiente en el tanque de aireación pueden causar abultamiento. De esto, podemos ver que para prevenir la hinchazón de lodos, primero debemos fortalecer las operaciones de gestión, probar periódicamente la calidad de las aguas residuales, el oxígeno disuelto en el tanque de aireación, la proporción de sedimentación de lodos, el índice de lodos y realizar observaciones microscópicas. Si se encuentra alguna situación anormal, se deben tomar medidas oportunas, como aumentar el volumen de aire, descargar el lodo a tiempo y tomar agua por etapas cuando sea posible para reducir la carga en el tanque de sedimentación secundario.

2. ¿Cuáles son los conceptos de flotación de lodos y cuáles son las soluciones?

(1) Lodos flotantes Se refiere principalmente a la desnitrificación de lodos flotantes. Después de que las aguas residuales permanezcan en el tanque de sedimentación secundario durante mucho tiempo, causarán hipoxia (DO es inferior a 0,5 mg/L), luego las bacterias desnitrificantes convertirán el nitrato en amoníaco y nitrógeno. Cuando el amoníaco y el nitrógeno escapan, el lodo absorbe el amoníaco y el nitrógeno y flota, lo que reduce la sedimentación del lodo.

(2) Solución El fenómeno de flotación de los lodos no tiene nada que ver con las propiedades de los lodos activados. Esto se debe únicamente a que se generan burbujas en el lodo, lo que hace que la densidad del lodo sea menor que la del agua. Por lo tanto, la flotación de lodos no debe confundirse con la expansión de lodos. Las soluciones específicas son: ① Reducir la concentración de sal del afluente y controlar el impacto de la DQO de alta carga. ② Controle con precisión la carga de DQO en el tanque de aireación. Por lo tanto, la entrada de agua al tanque de aireación debe controlarse durante el funcionamiento. Al controlar con precisión el MLSS (recomendado 6~8 g/L) y el flujo de agua del tanque de aireación, la carga de DQO se controla dentro del rango apropiado de 0,2 ~ 0,4 kg/(m3 · d) para reducir el impacto de las aguas residuales. Si la concentración de DQO de las aguas residuales después de pasar por el tanque de homogeneización aún excede el estándar de diseño, las aguas residuales deben introducirse en el tanque del accidente para su posterior tratamiento. ③ Mejorar el nuevo proceso de pretratamiento de aguas residuales y controlar el tanque de hidrólisis de acidificación anaeróbica y aeróbica facultativa de aguas residuales son pasos clave para garantizar el funcionamiento normal del tanque de aireación posterior. Una vez que se degrada aquí la materia orgánica difícil de degradar en las aguas residuales, se pueden garantizar los requisitos de efluente de las aguas residuales del tanque de aireación y también se mejora el rendimiento de sedimentación del tanque de sedimentación secundario. Se deben tomar las siguientes medidas: completar la transformación del sistema de distribución de energía del mezclador sumergible, bombear los lodos al tanque de acidificación lo antes posible, depurar el tanque de acidificación y aclimatar los lodos acidificados. El lodo residual agregado al mismo tiempo es aproximadamente 1/5 de la capacidad del tanque, y la cantidad agregada es de aproximadamente 100 m3, de modo que la concentración del líquido mezclado en el tanque es de 4~6 g/L. ④Controle la concentración de oxígeno disuelto en el tanque de aireación de oxígeno, reduzca adecuadamente el MLSS del tanque de aireación de oxígeno, básicamente contrólelo dentro de 10 g/L, y el control de concentración de oxígeno disuelto correspondiente debe ajustarse a tiempo de acuerdo con la carga orgánica del afluente. ⑤Aumente el volumen de retorno de lodo, elimine el exceso de lodo a tiempo, reduzca la concentración de lodo del licor mezclado, acorte la edad del lodo y reduzca la concentración de oxígeno disuelto, pero no puede entrar en la etapa de digestión.

¿Cuáles son los conceptos de los problemas de la espuma y sus soluciones?

(1) Problemas de espuma La espuma generalmente se divide en tres formas: ① Espuma inicial. En la etapa inicial del proceso de lodos activados, se produce fácilmente espuma en la superficie debido a la presencia de algunos tensioactivos en las aguas residuales. Sin embargo, a medida que el lodo activado madura, estos tensioactivos son degradados por microorganismos y el fenómeno de la espuma irá desapareciendo paulatinamente. ② Espuma de desnitrificación. Si la depuradora se somete a nitrificación, la desnitrificación se producirá en el tanque de sedimentación o en lugares donde la aireación sea insuficiente, generándose burbujas de nitrógeno y haciendo que parte de los lodos floten, dando como resultado espuma. ③ Espuma biológica. Debido al crecimiento anormal de microorganismos filamentosos, la espuma mezclada con burbujas y partículas floculantes es estable, continua y difícil de controlar. La espuma biológica es muy perjudicial para el funcionamiento normal de la depuradora de aguas residuales: una gran cantidad de microorganismos filamentosos aparecen en el tanque de aireación o tanque de sedimentación secundaria, flotando en la superficie del agua y acumulando una gran cantidad de espuma, provocando que aumente la concentración de materia orgánica efluente y sólidos en suspensión, generando olores o gases nocivos, reduciendo la eficiencia de transferencia de oxígeno del método de aireación mecánica, y puede provocar que se genere una gran cantidad de espuma superficial durante la posterior digestión de los lodos.

(2) Solucións ① Rociar agua Este es el método físico más utilizado. Rociando agua o gotas de agua para romper las burbujas que flotan en la superficie del agua, se puede reducir la espuma. Las partículas de lodo rotas recuperan parcialmente su capacidad de sedimentación, pero las bacterias filamentosas todavía existen en el líquido mezclado, por lo que el fenómeno de la espuma no se puede eliminar fundamentalmente. ② Se puede utilizar la adición de antiespumantes. Bactericidas con fuertes propiedades oxidantes, como cloro, ozono y peróxido, etc. También hay agentes disponibles comercialmente producidos con polietilenglicol y silicona, así como agentes mixtos de cloruro férrico y líquido decapante de cobre. El efecto del agente sólo puede reducir el crecimiento de espuma, pero no puede eliminar la formación de espuma. Los bactericidas ampliamente utilizados generalmente tienen efectos secundarios, porque las posiciones de adición excesivas o inadecuadas reducirán en gran medida la cantidad de floculantes y la cantidad total de organismos en el tanque de reacción. ③ Reducir la edad de los lodos. Generalmente, el tiempo de residencia del lodo en el tanque de aireación se reduce para inhibir el crecimiento de actinomicetos con un período de crecimiento más largo. ④ Reflujo del sobrenadante del digestor anaeróbico. Los experimentos han demostrado que la formación de burbujas en la superficie del tanque de aireación se puede controlar haciendo refluir el sobrenadante del digestor anaeróbico al tanque de aireación. ⑤ Agregue microorganismos especiales. Algunos estudios han demostrado que algunas bacterias especiales pueden eliminar la vitalidad de las bacterias Nocardia, incluido el protozoo Nephrodiella. Además, aumentar los microorganismos depredadores y antagonistas puede controlar algunas bacterias de la espuma.