En la actualidad, la mayoría de las plantas de tratamiento de aguas residuales urbanas en todo el mundo utilizan el tratamiento de lodos activados. Uno de los problemas comunes es que los microorganismos en el lodo activado se verán afectados por varios factores internos y externos para reducir la proporción de lodo activado y flotar, lo que no solo aumenta la cantidad de sólidos en suspensión en el efluente, sino que también reduce en gran medida la sistema de reacción biológica Actividad y cantidad de lodo activado medio. Hace que la operación, operación y control de la planta de tratamiento de aguas residuales tenga ciertas dificultades, lo que afecta seriamente la calidad del agua efluente.
Causas de lodo activado flotante
Las causas de la flotación del lodo activado pueden dividirse aproximadamente en dos categorías: una es causada por cambios en la calidad del agua entrante y la otra es causada por el control de la operación del proceso.
La calidad del agua influyente hace que el lodo activado flote
1. Excesivas sustancias activas de superficie y compuestos de grasa.
Cuando las aguas residuales normales ingresan al tanque de aireación y funcionan, la degradación parcial de sustancias orgánicas por tensioactivos específicos forma espumas, y las espumas crecen rápidamente. Estas espumas son generalmente blancas y livianas y desaparecen cuando el lodo activado alcanza la madurez. Cuando hay una cantidad excesiva de sustancias tensioactivas en las aguas residuales, tales sustancias pueden afectar la estabilidad y la permeabilidad de la membrana plasmática de la célula, causando la pérdida de ciertos componentes necesarios de la célula, lo que resulta en el estancamiento y la muerte de los microorganismos. Se genera una gran cantidad de espuma (burbujas) durante la aireación, y estas burbujas se aglomeran fácilmente en las micelas bacterianas, lo que reduce la gravedad específica del lodo activado y los flotadores. Además, cuando el agua de entrada contiene demasiado aceite y grasa, después de airear y mezclar, el aceite y la grasa se aglomerarán en la superficie de las micelas bacterianas, causando que las bacterias mueran de hipoxia, lo que resulta en una disminución de la gravedad específica y la flotación.
2. Choque de pH
Un pH demasiado alto o demasiado bajo afectará la acción catalítica de las enzimas extracelulares y las enzimas presentes en el citoplasma y la pared celular de los microorganismos de lodo activo, y la absorción de nutrientes por parte de los microorganismos. Cuando el pH del tanque de reacción de aireación de flujo continuo es <4.0 o pH> 11.0, la actividad microbiana en el lodo activado se inhibe, pierde o incluso muere en la mayoría de los casos, haciendo que el lodo flote.
3. Influencia de la temperatura del agua y el contenido de sal.
El rango de temperatura adecuado de los microorganismos que forman el lodo activado es generalmente de 15 ~ 35 ℃. Por encima de 45 ℃, la mayoría de los microorganismos en el lodo activado morirán y flotarán (excepto después de una domesticación a largo plazo o microorganismos especiales).
Ajustar el valor de pH del agua entrante no puede eliminar el efecto de la alcalinidad en el lodo activado. Se ajustó el valor de pH del influente alcalino, y aunque la sustancia alcalina se neutralizó, se generó sal. La presión osmótica varía con la concentración de la solución salina. La presión osmótica es uno de los factores importantes que afectan la supervivencia de los microorganismos. Si la presión osmótica de la solución en la que los microorganismos están mutados, causará la muerte celular.
4. Sustratos tóxicos
Los sustratos que son tóxicos para los microorganismos de lodos activados aeróbicamente incluyen: DQO, materia orgánica (fenoles y sus derivados, alcoholes, aldehídos y ciertos ácidos orgánicos), sulfuros, metales pesados y haluros con niveles excesivos. Las altas concentraciones de sustrato pueden formar compuestos estables con centros activos de enzimas celulares, lo que hace que la matriz sea inaccesible, no se pueda degradar e incluso envenene las células hasta la muerte. Después de ingresar a las células humanas, los iones de metales pesados se unen principalmente a grupos -SH en enzimas o proteínas para inactivarlos o desnaturalizarlos.
Pequeñas cantidades de iones de metales pesados también pueden acumularse en las células y eventualmente causar efectos tóxicos en los microorganismos (microacción). Los haluros más comunes son el yodo y el cloro. El yodo se combina irreversiblemente con la tirosina de la proteína (o enzima) bacteriana para formar diyodotirosina, que inactiva el cuerpo bacteriano. El cloro y el agua sintetizan ácido hipocloroso, que se descompone para producir un oxidante fuerte. Además, la mutación de la materia orgánica en las aguas residuales reduce o elimina los microorganismos que se han domesticado y pueden degradar los venenos orgánicos.
Lodo activado flotante causado por la operación del proceso
1. Aireación excesiva
Los microorganismos se mueren de hambre y causan autooxidación en la etapa de envejecimiento humano, y aumenta la concentración de oxígeno disuelto (OD) en el estanque; o debido a la baja actividad del lodo, la velocidad lineal del impulsor aireado es demasiado alta y se suministra demasiado oxígeno. En resumen, el OD aumenta, y la actividad del lodo puede ser muy buena a corto plazo, porque el metabolismo es rápido y la materia orgánica también se descompone rápidamente, pero con el tiempo, el lodo se bate ligero y se rompe (pero no hay burbujas de aire ), como una flor de neblina que flota en el estanque de sedimentación La superficie fluye con el agua. El lodo es de color claro, pobre en actividad, reducido en la tasa de consumo de oxígeno, aumentado en el volumen y el índice de lodo, y el efecto del tratamiento se reduce significativamente.
2. Lodos de depuradora causados por hipoxia y desnitrificación.
Cuando el contenido de compuestos orgánicos de amoníaco en las aguas residuales es alto o el nitrógeno de amoníaco es alto, las bacterias del ácido nítrico y las bacterias del ácido nitroso pueden oxidarlo a NO3 en condiciones adecuadas. Adsorbido por el flotador de lodo activado, el lodo activado flota. Debido a que la desnitrificación se produce en el tanque de sedimentación secundaria o en el lugar con aireación insuficiente, se liberan las pequeñas burbujas de N2, de modo que se reduce la densidad del lodo, lo que conduce al movimiento ascendente del lodo activado. Este fenómeno es evidente en el tanque de sedimentación secundaria, y la espuma suspendida producida generalmente es inestable.
3. Lodos flotantes causados por demasiado flujo de retorno
El aumento repentino del flujo de retorno hará que la separación de gas y agua sea incompleta, y las burbujas de aire en el tanque de aireación flotarán hacia el área de sedimentación. El lodo es granular y el color permanece sin cambios.
4. Flotación de lodo causada por la acumulación de lodo en el fondo del segundo estanque de sedimentación.
Si el sedimento del fondo del tanque de sedimentación secundaria se fermenta, el CO2 y el H2 producidos también se aglomerarán en el lodo activado, lo que reducirá la gravedad específica del lodo y flotará. Después de que el lodo se descompone para producir CH4 y H2S, flota. Primero, pequeñas burbujas escapan de la superficie del agua, seguido de lodo negro.
5. Lodo flotante causado por el crecimiento excesivo de hongos filamentosos en el lodo activado
Bajo la influencia de varios factores, tales como N, P insuficientes en el agua de alimentación, pH demasiado bajo, oxígeno disuelto demasiado bajo en la solución mixta y fluctuaciones demasiado grandes en el agua de alimentación, el crecimiento de bacterias filamentosas y actinomicetos y otros microorganismos causaron crecimiento anormal La tasa de crecimiento es más alta que la de las micelas bacterianas, y debido a la gran superficie específica de las bacterias filamentosas, las bacterias filamentosas son mucho más ventajosas que las micelas bacterianas para obtener el oxígeno requerido para DBO5 y oxidar DBO5 en las aguas residuales. Como resultado, las bacterias filamentosas en el tanque de aireación se convirtieron en la especie dominante y se agregó una gran cantidad de valor, lo que condujo a la generación de espuma biológica. Además, la mayoría de estos microorganismos son filamentosos o ramificados, fáciles de formar una red, pueden capturar partículas y burbujas y flotar en la superficie del agua. Las burbujas de aire rodeadas por la malla de alambre aumentan la tensión superficial, lo que dificulta la ruptura de las burbujas de aire y hace que el lodo flote.
Control de lodo activado flotante
De acuerdo con el mecanismo de flotación del lodo activado y sus factores de influencia, se pueden utilizar métodos físicos, químicos y biológicos para controlar la flotación del lodo.
Métodos físicos y químicos para controlar la espuma.
1. Rociar agua
Utilizando el retorno del agua final, el flujo de agua rociada puede romper las burbujas de aire y el lodo flotante que flota en la superficie del agua del sumidero secundario para reducir la flotación del lodo activado. Pero no puede eliminar el fenómeno de flotación de lodos en absoluto. Es el método físico más común y simple.
2. Ajuste el valor de pH de las aguas residuales
La población del tanque de aireación está equipada con un tanque de neutralización y un sistema de ajuste de pH automático compuesto por una piscina alcalina, una piscina de ácido, un detector de pH y una válvula de ajuste de pH automática, de modo que el valor de pH del agua de entrada del tanque de aireación se controla dentro del rango requerido.
3. Dosificación razonable
Debido al desequilibrio de la proporción nutricional en las aguas residuales industriales, a menudo hay suficientes fuentes de carbono y nutrientes insuficientes como el nitrógeno y el fósforo, por lo que debe agregarse en el tratamiento de las aguas residuales industriales. La urea y el fosfato se usan generalmente como fuentes de nitrógeno y fósforo, pero la dosis no debe ser excesiva.
4. Ajuste el tanque de acondicionamiento
Cuando el agua de alimentación contiene sustancias tensioactivas excesivas, compuestos de grasa y sustratos que tienen un efecto tóxico sobre los microorganismos aeróbicos de lodos activados, se debe establecer un tanque de ajuste de reflujo de agua final delante del tanque de aireación para diluir y ajustar el tanque de aireación. La concentración de materia orgánica en el agua entrante lo hace estable dentro de cierto rango. El requisito previo para el retorno del agua final es que la capacidad de tratamiento de la planta de tratamiento de aguas residuales debe ser mayor que el volumen real de agua entrante.
Método biológico para controlar la flotación de lodos activados.
1. Añadir selector biológico
Hay dos tipos de selectores biológicos: selector aeróbico y selector anóxico. El propósito es mezclar completamente las aguas residuales que ingresan al tanque de aireación antes del lodo de retorno. Al ajustar F / M, DO y otros factores, el desarrollo selectivo de las bacterias formadoras de floculantes suprime la proliferación excesiva de bacterias filamentosas y similares. Al diseñar un selector, el selector debe dividirse en cuadrículas. En general, se utilizan de 4 a 6 cuadrículas; el valor F / M de la primera cuadrícula del selector se incrementa tanto como sea posible para formar un gradiente F / M; Suele tardar entre 10 y 15 minutos.
2. Optimización de la selección de procesos.
La composición microbiana del lodo activado depende principalmente de la composición del agua residual, la forma del flujo, las condiciones de operación y el diseño apropiado. Dado que es casi difícil controlar los componentes de las aguas residuales en el proceso de tratamiento real, es importante optimizar las condiciones de operación para controlar la flotación del lodo activado.
3. Aumentar la aireación
El lodo flotante debido a la falta de oxígeno o al envenenamiento por lodo puede aumentar la aireación, reducir la entrada de agua y eliminar el lodo muerto.
4. Reduce la edad del lodo
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. La práctica ha demostrado que cuando el tiempo de residencia del lodo es de 5 a 6 días, se evita el problema de la flotación del lodo causado por él.
