Precauciones de seguridad para la operación de puesta en marcha de una planta de tratamiento de aguas residuales
1. Propósito
El tiempo de retención de lodos (SRT) es un parámetro de control fundamental en el sistema de lodos activados, que determina directamente la estructura de la población microbiana, la eficiencia de eliminación de contaminantes y las características del lodo. En los procesos de eliminación de nitrógeno y fósforo (como A²/O, zanjas de oxidación, SBR, etc.), las bacterias nitrificantes (tiempo de generación largo) y las bacterias acumuladoras de polifosfatos (tiempo de generación corto) entran en conflicto inherente con los requisitos del SRT. En la operación práctica, los ajustes rápidos del SRT, las mediciones inexactas o las desalineaciones de parámetros pueden provocar fácilmente problemas como el incumplimiento de los efluentes, anomalías en los lodos y un aumento del consumo de energía.
II. Principios básicos del ajuste de la edad del lodo
• Definición: La relación entre la cantidad total de lodo activo en el sistema y la descarga diaria de lodo residual (d), que representa el tiempo medio de retención microbiana.
• Lógica de control: Aumentar la descarga de lodo → acortar el SRT; reducir la descarga de lodo → extender el SRT.
• Rango de adaptación del proceso
◦ Solo eliminación de DBO: 5–10 d
Nitrificación y desnitrificación: ≥10 días (≥15 días en invierno)
Eliminación sinérgica de nitrógeno y fósforo: 12–20 días
Aireación extendida/MBR: 20–30 d
3. Problemas comunes durante el ajuste de la edad del lodo
(1) Problemas causados por un SRT demasiado corto (eliminación excesiva de lodo)
Colapso de la nitrificación y superación de los estándares de nitrógeno amoniacal
Las bacterias nitrificantes tienen un tiempo de generación largo (10–20 días). Cuando el SRT es inferior al tiempo de generación mínimo, las bacterias nitrificantes se eliminan continuamente, lo que provoca una disminución drástica en la eficiencia de eliminación de nitrógeno amoniacal y una superación rápida de los límites de NH₃–N en el efluente.
2. El lodo es inmaduro y tiene malas propiedades de sedimentación
La proliferación microbiana es demasiado rápida, la estructura del flóculo es suelta, el SV30 es bajo, el SVI es anormal y los flóculos finos se arrastran en el efluente del tanque de sedimentación secundaria, lo que provoca un aumento de los SS.
3. Aumento drástico de la producción de lodo y aumento de los costos de eliminación
La operación con alta relación F/M da como resultado un alto rendimiento de lodo, alto contenido de humedad y dificultad para deshidratar, lo que lleva a un aumento de la frecuencia de deshidratación del lodo y la dosis química.
4. Baja resistencia del sistema al impacto
Biomasa insuficiente, baja tolerancia a las fluctuaciones de carga, toxicidad y temperatura, lo que provoca variaciones significativas en la calidad del agua.
(2) Problemas derivados de un SRT excesivo (descarga de lodo insuficiente)
Envejecimiento del lodo y lodo flotante en los tanques de sedimentación secundaria
La respiración endógena excesiva conduce a la mineralización del lodo y la fragmentación de los flóculos, lo que resulta en una sedimentación rápida pero propensa a la desintegración, con efluentes turbios y SS y turbidez por encima de los estándares.
2. Disminución de la eficiencia de eliminación de fósforo
Las bacterias acumuladoras de fosfato dependen de un SRT corto para eliminar el fósforo mediante la descarga de lodo; un SRT excesivamente largo conduce a la acumulación de fósforo dentro del sistema y su posterior liberación, lo que resulta en que el TP supere el estándar.
3. Aumento del consumo de energía y los costos operativos
El MLSS alto reduce la eficiencia de transferencia de oxígeno, lo que obliga a aumentar el volumen de aireación; el envejecimiento del lodo resulta en un mayor consumo de energía para el reflujo y la mezcla.
4. Riesgo de crecimiento filamentoso / hinchamiento del lodo
La baja carga y la edad prolongada del lodo pueden inducir fácilmente el crecimiento excesivo de bacterias filamentosas, lo que lleva a un aumento del SVI y a fallas en la separación lodo-agua.
5. Acumulación de productos microbianos solubles (SMP)
Se liberan metabolitos endógenos, lo que aumenta los niveles de DBO y color en el efluente, y un aumento en la carga del tratamiento avanzado.
(3) Problemas sistémicos derivados de operaciones de ajuste inadecuadas
1. Ajuste de rango excesivo, oscilación del sistema
Un aumento o disminución significativo en la eliminación de lodo de una sola vez causó un cambio repentino en el SRT, lo que provocó cambios drásticos en la estructura de la comunidad microbiana y fluctuaciones sincrónicas en los indicadores del efluente (NH₃–N, TN, TP, SS).
2. Distorsión del cálculo y la medición del SRT
El monitoreo inexacto del MLSS, el flujo de descarga de lodo no calibrado y la falta de contabilización del lodo en el tanque de retorno/sedimentación secundaria dan como resultado una desviación significativa entre el SRT nominal y el SRT real.
3. Falta de adaptación a la temperatura
La tasa de nitración disminuye significativamente a bajas temperaturas, y el SRT no se extiende de acuerdo con las estaciones, lo que lleva a superaciones frecuentes de nitrógeno amoniacal en invierno.
4. Contradicción sinérgica en la desnitrificación y la eliminación de fósforo
En un sistema de lodo único, mantener la nitrificación resulta en un SRT más largo y una peor eliminación de fósforo, mientras que priorizar la eliminación de fósforo conduce a un SRT más corto y una nitrificación insuficiente, creando una compensación entre los dos.
5. Deficiencias en equipos y operación y mantenimiento
Obstrucción de la bomba de lodo, fuga interna de la válvula y acumulación de lodo en la tubería de descarga provocan una descarga de lodo inestable, lo que causa una deriva pasiva en el SRT.
(4) Problemas operativos secundarios
• Desequilibrio de DO: SRT largo con MLSS alto propenso a hipoxia localizada; SRT corto susceptible a aireación excesiva.
• Competencia intensificada por fuentes de carbono: Un SRT irrazonable exacerba la competencia por fuentes de carbono entre la desnitrificación y la eliminación de fósforo, lo que lleva a la superación simultánea de TN y TP.
• El examen microscópico indica indicadores biológicos anormales: el SRT corto está dominado por bacterias libres/flagelados pequeños; el SRT largo muestra indicadores de envejecimiento como rotíferos y epifiltrum.
