Cuando hablamos de tratamiento de aguas residuales, el lodo activado es un protagonista inevitable. Es como una pequeña fábrica súper poderosa, habitada por varios microorganismos.Estos chicos pequeños trabajan juntos para descomponer la suciedad en las aguas residuales y limpiarlaHoy, vamos a hablar sobre el principio de utilizar lodo activado para eliminar COD y nitrógeno de amoníaco, así como las complejas relaciones entre ellos.
Primero hablemos de COD, que significa Demanda de oxígeno químico. En pocas palabras, se refiere a la cantidad de sustancias reductoras en el agua que pueden ser oxidadas por oxidantes químicos.Estas sustancias son principalmente compuestos orgánicosPara el tratamiento de aguas residuales, reducir la COD significa tratar estos compuestos orgánicos.
La eliminación de COD por el lodo activado se basa principalmente en el proceso metabólico de los microorganismos.Entre ellosEstas bacterias son como súper comedoras, absorben materia orgánica del ambiente circundante en sus cuerpos a través de las membranas celulares.Es como chupar té de leche en la boca con una pajitaLa materia orgánica que entra en la célula sufre una serie de complejas reacciones químicas bajo la acción de varias enzimas, lo que es como abrir una planta química en el cuerpo bacteriano.la materia orgánica se descompone en dióxido de carbonoEl dióxido de carbono entra en el aire, dejando agua en el agua tratada.Algunas sustancias de moléculas pequeñas son utilizadas por las bacterias para sintetizar sus propias sustancias celulares para crecimiento y reproducciónEl exceso de lodos biológicos puede ser descargado del sistema a través de equipos de descarga de lodos.se consume una gran cantidad de COD en las aguas residuales, y la calidad del agua se purifica.
El nitrógeno de amoníaco se refiere al nitrógeno presente en el agua en forma de amoníaco libre (NH3) e iones de amonio (NH4 +).Las aguas residuales domésticas y muchas aguas residuales industriales contienen una cantidad significativa de nitrógeno amoníacoSi se descarga directamente, puede causar graves daños a las masas de agua, como la eutrofización.La eliminación del nitrógeno de amoníaco mediante lodos activados se basa principalmente en dos procesos:: nitrificación y desnitrificación, que se completan mediante el trabajo conjunto de diferentes tipos de microorganismos.El proceso de nitrificación es la conversión del nitrógeno de amoníaco en nitrato de nitrógeno (NO3-)Las bacterias nitrificantes se pueden dividir en dos tipos.que primero oxida el nitrógeno de amoníaco en nitrito de nitrógeno (NO2-)Este proceso es como añadir un poco de capa adicional a una casa pequeña; otro tipo son las bacterias nitrificantes, que oxidan aún más el nitrógeno nitrítico en nitrato de nitrógeno, equivalente a cubrir una casa.Las bacterias nitrificantes necesitan oxígeno para su trabajo, por lo que este proceso se lleva a cabo en condiciones aeróbicas.
El proceso de desnitrificación es el opuesto al proceso de nitrificación, que convierte el nitrógeno nitrato de nuevo en nitrógeno y lo libera al aire.Los que hacen este trabajo son las bacterias desnitrificantes, que utilizan materia orgánica en las aguas residuales como donantes de electrones en entornos anaeróbicos para reducir gradualmente el nitrógeno nitrato a nitrito, óxido nítrico, óxido nitroso,y finalmente el gas nitrógenoEste proceso es como demoler una casa construida poco a poco, y finalmente convertirla en aire que desaparece.pero también utiliza materia orgánica en las aguas residuales para reducir la COD, que puede ser descrito como matar a dos pájaros con una piedra.
Ahora, vamos a hablar de la relación entre COD y la eliminación de nitrógeno de amoníaco.En primer lugarComo se mencionó anteriormente, el proceso de desnitrificación requiere materia orgánica como donante de electrones.Si el contenido de COD en las aguas residuales es demasiado bajo y no hay suficiente materia orgánica para proporcionar energía y electronesPor ejemplo, si hay muy poca COD en las aguas residuales, el nivel de nitrógeno de amoníaco se verá afectado.Las bacterias desnitrificantes son como trabajadores que no han comido lo suficiente y no tienen energía para trabajar.El nitrógeno de nitrato no puede convertirse sin problemas en gas de nitrógeno y el nitrógeno de amoníaco no puede eliminarse.
Por el contrario, el proceso de eliminación del nitrógeno de amoníaco también afecta a la eliminación de COD.Este proceso también consume cierta cantidad de materia orgánica.Porque el crecimiento y el metabolismo de las bacterias nitrificantes también requieren energía, una parte de la cual proviene de la descomposición de la materia orgánica.el nivel de contenido de nitrógeno de amoníaco y la intensidad de la reacción de nitrificación afectarán indirectamente a la eliminación de materia orgánica (COD).
Hablemos de su efecto sinérgico. En el sistema de lodos activados, los microorganismos que eliminan el COD y el nitrógeno de amoníaco no son independientes, forman un ecosistema colaborativo.En la zona aeróbica, las bacterias heterotróficas proporcionan un entorno de vida adecuado para la nitrificación de las bacterias y la eliminación de la COD.reducción de la DBO (demanda de oxígeno bioquímico), que es también un indicador del contenido de materia orgánica y está estrechamente relacionado con la COD) en el agua,para que las bacterias nitrificantes no estén en desventaja debido a la competencia por el oxígeno disuelto con las bacterias heterotróficas.En la zona anóxica, denitrifying bacteria utilize the intermediate products or residual organic matter generated during the COD removal process as a carbon source to complete the denitrification process and remove ammonia nitrogenEs como diferentes procesos en una línea de producción, donde todos trabajan juntos para completar la gran tarea de tratamiento de aguas residuales.
El proceso de eliminación de COD y nitrógeno de amoníaco del lodo activado es como un baile cuidadosamente coreografiado, con microorganismos mostrando sus propias habilidades.Los procesos de eliminación de COD y nitrógeno de amoníaco están entrelazadosSólo mediante una comprensión profunda de estos principios y relaciones podemos controlar mejor el sistema de tratamiento de aguas residuales, garantizar su funcionamiento eficiente y estable,convertir el agua sucia en recursos de agua limpia, y proteger nuestro medio ambiente.
