Primero aclaremos, ¿qué es el lodo activado para la desnitrificación de nitrificación simultánea (SND)? microorganisms in ordinary activated sludge can perform both "nitrification" tasks (converting ammonia nitrogen into nitrate nitrogen) and "denitrification" tasks (converting nitrate nitrogen into nitrogen gas and escaping)El tratamiento de aguas residuales es realmente "eficiente y versátil" en el tratamiento de aguas residuales.Pero esta versatilidad no es algo que cae del cielo.Hoy, desde el trabajo de preparación hasta el mantenimiento diario, te lo explicaremos claramente.seguir el camino te ayudará a evitar desvíos.
1、 En primer lugar, establecer las condiciones básicas para "alimentar el barro", de modo que los microorganismos no pasen hambre ni vivan cómodamente
Para que los microorganismos en el lodo tengan actividad SND, el primer paso es crearles un "hogar" cómodo, así como suficiente alimento para comer.Esto es similar a cómo necesitamos preparar macetas y fertilizantes antes de cultivar floresHablemos de ello desde dos aspectos: "hardware" (dispositivos) y "software" (calidad del agua, nutrición):
1Equipo de hardware: no hay necesidad de hacerlo demasiado complicado, pero la clave no se puede omitir
No necesitamos empezar con un reactor a gran escala que cueste cientos de miles de yuanes.con una capacidad de carga de más de 300 W,La clave es cumplir con estos requisitos:
-Capacidad para controlar el oxígeno: El núcleo de la SND es "hipoxia local y aeróbica general", lo que significa que el agua no puede estar completamente desprovista de oxígeno, ni puede haber demasiado oxígeno.El agua debe tener zonas de oxígeno alto y bajo para que los microorganismos puedan nitrificar y desnitrificar al mismo tiempoPor lo tanto, el reactor debe estar equipado con una cabeza de aireación (preferiblemente mediante aireación microporous, con pequeñas burbujas y distribución uniforme de oxígeno),y luego equipado con un medidor de oxígeno disuelto para monitoreo en tiempo realEn general, el oxígeno disuelto (DO) debe controlarse entre 0,5-2 mg/l, ni demasiado alto ni demasiado bajo.
- Debe poder agitarse: si la aireación no es suficiente, también se necesita un mezclador, de lo contrario el lodo se hundirá fácilmente en el fondo, se mezclará de manera desigual con el agua y los nutrientes,y los microorganismos no podrán comerLa velocidad de agitación no tiene por qué ser demasiado rápida, siempre que permita que el lodo "flotar" en el agua (es decir, mantener un estado en suspensión).En realidad puede "noquear" a los microorganismos y afectar su actividad.
- Debe ser capaz de controlar la temperatura y el pH: Los microorganismos, como los humanos, son sensibles al frío, al calor, al ácido y al álcali.Si es demasiado bajoSi la temperatura es demasiado alta, puede causar directamente la "muerte por calor".Así que lo mejor es envolver el reactor con una chaqueta de calefacción de temperatura constante o colocarlo en un baño de agua de temperatura constanteEl valor del pH también debe ser monitoreado de cerca. Las bacterias nitrificantes prefieren un ambiente ligeramente alcalino (7,5-8,5), mientras que las bacterias desnitrificantes son ligeramente resistentes a los ácidos.Pero en general debería ser entre 7-8Si el pH es bajo, añadir un poco de carbonato de sodio, y si es alto, añadir un poco de ácido clorhídrico diluido para evitar que el valor de "desviarse".
2Calidad del agua y nutrición: preparar alimentos para los microorganismos, no alimentarse a ciegas
Los microorganismos del lodo necesitan "alimentos básicos" (fuentes de carbono y nitrógeno) y "vitaminas" (oligoelementos) para funcionar, todos los cuales provienen del flujo de entrada.Si los nutrientes no son suficientes o la proporción no es correcta, los microorganismos estarán "hambrientos y delgados" o "desnutridos", y no pueden producir actividad SND en absoluto.
- Fuente de nitrógeno: usar el nitrógeno de amoníaco más común: levantamos lodos SND principalmente para tratar el nitrógeno de amoníaco, por lo que el flujo debe tener suficiente nitrógeno de amoníaco.Sólo mezcla sulfato de amonio o cloruro de amonio directamenteLa concentración debe controlarse en 50-100mg/L, que es más adecuada. Si es demasiado baja, los microorganismos no podrán sobrevivir, y si es demasiado alta, los "venenará".Los principiantes deben comenzar con este rango de concentración.
- Fuente de carbono: elige "fácilmente digerible", no elige demasiado "duro": las bacterias desnitrificantes necesitan una fuente de carbono como "energía" para su trabajo.El nitrógeno nitrato no puede convertirse en gas nitrógeno.Es mejor para los principiantes elegir fuentes de carbono fácilmente degradables, como la glucosa y el acetato de sodio, ya que estos microorganismos "comen rápidamente" y son fáciles de cultivar rápidamente la actividad.La relación entre el carbono y el nitrógeno (i.es decir, la relación C/N) es crucial, generalmente controlada en 5-10:1Por ejemplo, si la concentración de nitrógeno de amoníaco es de 50 mg/l, se debe añadir la fuente de carbono en una cantidad de 250-500 mg/l. Si la relación no es correcta, la desnitrificación no es completa,las fuentes de carbono se desperdician, y el agua olerá mal.
- oligoelementos: no los ignores, no es suficiente. muchas personas olvidan fácilmente añadir oligoelementos, pero de hecho, los microorganismos necesitan "pequeñas cosas" como hierro, manganeso,y zinc para activar la actividad enzimáticaSin ellos, incluso si hay suficiente carbono y nitrógeno, la actividad no se puede aumentar.Sólo añadir un poco de agua del grifo (que contiene oligoelementos naturales) o filtrar una pequeña cucharada de agua empapada de suelo del jardín al preparar el aguaLa cantidad no tiene que ser demasiado, ya que demasiado puede conducir a la toxicidad de los metales pesados.
- No lleve "veneno" al entrar en el agua: Si hay metales pesados (como cromo, plomo), antibióticos o altas concentraciones de sal en el agua, los microorganismos inmediatamente "dejarán de cocinar".Por lo tanto, al preparar el agua, es necesario utilizar agua destilada o agua desionizada.Los principiantes deben cultivar primero agua "limpia" y luego tratar lentamente de tratar las aguas residuales reales.
2、 Inocular el lodo es un atajo, no empieces desde cero
El error que cometen muchos principiantes es comenzar desde una "piscina vacía" y esperar a que el lodo crezca naturalmente, lo que lleva varios meses y no necesariamente puede resultar en actividad de SND.El enfoque inteligente es "inocular", lo que significa encontrar lodos activados listos como "semillas" y ponerlos directamente en el reactor, equivalente a "pararse en el hombro de otra persona", lo que puede ahorrar más de la mitad del tiempo.
¿Dónde puedo encontrar 'buenas semillas'?
- Lodos de devolución de las depuradoras urbanas: Es la "semilla" más fácil de obtener, especialmente para las depuradoras que tratan aguas residuales domésticas.El lodo dentro ya contiene bacterias nitrificantes y desnitrificantesCuando vayas, trae un cubo limpio y llénalo con 5-10L (dependiendo del tamaño del reactor, puede que sea de 5 litros).por lo general, los lodos representan entre el 10% y el 20% del volumen del reactor)Si se deja demasiado tiempo, el lodo "carecerá de oxígeno" y su actividad disminuirá.
-Listo hecho lodo activo ordinario en el laboratorio: Si usted tiene amigos que llevan a cabo experimentos de tratamiento de aguas residuales a su alrededor, usted puede pedir prestado algunos de los lodos activos ordinarios que han levantado.Aunque puede que no tenga actividad SND, la comunidad microbiana básica es sana y se puede domesticar rápidamente.ya que la mayor parte contiene bacterias muertas y no se puede utilizar como semillas.
2No "colapse" durante la vacunación, deje que el lodo "se adapte al nuevo hogar"
Después de recibir el lodo inoculado, no lo vierte directamente en el reactor. Primero, "lave el lodo" para eliminar las impurezas y los nutrientes residuales del lodo.verter el lodo en un tubo de centrifugadora, añadir agua destilada, centrifugar durante 5 minutos (a una velocidad de 3000 rpm), desechar el líquido transparente en la parte superior, añadir un poco de agua destilada y agitar bien.Repita 2-3 veces hasta que el líquido transparente se vuelva transparente.
Después de limpiar, vierte el lodo en el reactor y añade lentamente el agua preparada (no añada demasiado rápido, de lo contrario el lodo no se "adaptará").Encienda el mezclador y remueva durante 10 minutos para mezclar completamente el lodo y el aguaLuego, encienda la aireación y ajuste el oxígeno disuelto a alrededor de 1 mg/l. Deje que el lodo "respire" primero y se adapte al nuevo entorno.Este paso se llama el "período de adaptación antes de colgar la película"No lo salte.
3、 La domesticación es clave: paso a paso "forzar" a los microorganismos a desarrollar actividad SND
Después de la inoculación del lodo, el siguiente paso básico es la "domesticación", en términos simples, el ajuste de las condiciones ambientales (como DO, relación C/N,tiempo de retención hidráulica) para permitir que las bacterias nitrificantes y desnitrificantes en el lodo "trabajen juntas" y desarrollen gradualmente el hábito de trabajar sincrónicamenteEste proceso no debe ser apresurado, por lo general toma 15-30 días. Requiere paciencia, observación diaria, registro y ajuste gradual.
1Fase 1: Permitir que las bacterias nitrificantes "sobrevivan" y reduzcan el nitrógeno de amoníaco (los primeros 7-10 días)
Al principio de la domesticación, no hay que apresurarse a dejar que las bacterias desnitrificantes funcionen. Primero, "alimentar" a las bacterias nitrificantes y dejar que dominen en el lodo.
-Aumentar ligeramente la aireación: controlar el oxígeno disuelto (DO) a 1,5-2 mg/l para asegurar suficiente oxígeno en el agua,que facilita la conversión del nitrógeno de amoníaco en nitrato de nitrógeno mediante bacterias nitrificantes.
- Bajar un poco la relación C/N: no es necesario añadir demasiada fuente de carbono, y la relación C/N debe controlarse en 3-5:1, principalmente para permitir que los microorganismos "coman nitrógeno", con un enfoque en observar la tasa de eliminación del nitrógeno de amoníaco.
-El tiempo de retención hidráulica (HRT) debe ser mayor: HRT es el tiempo que permanece el agua en el reactor, inicialmente fijado en 8-12 horas,para evitar que el agua fluya demasiado rápido y dar suficiente tiempo para que las bacterias nitrificantes trabajen.
Se tomarán muestras todos los días para medir la concentración de nitrógeno de amoníaco en el flujo de entrada y salida.indica que las bacterias nitrificantes han "volvido a la vida" y la primera etapa cumple con el estándar.
2Fase 2: "reducir el oxígeno y aumentar el carbono" lentamente para activar las bacterias desnitrificantes (10-15 días entre ellas)
Después de que las bacterias nitrificantes se estabilicen, es hora de "despertar" a las bacterias desnitrificantes.La clave es crear un entorno de "hipoxia local" y proporcionar suficientes fuentes de carbono para las bacterias desnitrificantesEn este punto, es necesario ajustar las condiciones poco a poco y no cambiar demasiado a la vez, de lo contrario los microorganismos se verán "estresados":
- Reducir gradualmente el DO: todos los días, reducir el DO en 0,2-0,3 mg/L, reduciéndolo gradualmente de 2 mg/L a 0,5-1 mg/L, y estabilizarlo una vez alcanzado este intervalo.es importante observar el color del lodoSi el lodo cambia de amarillo a marrón o el efluente se vuelve turbio, indica que el oxígeno disuelto (DO) es demasiado bajo.Rápidamente ajustar un poco atrás para evitar que el lodo de morir de la deficiencia de oxígeno.
-Aumentar gradualmente la relación C/N: al mismo tiempo, aumentar la cantidad de fuente de carbono y aumentar gradualmente la relación C/N de 3-5:1 a 5-8:1Añadir un poco todos los días, no añadir demasiado a la vez, de lo contrario habrá un exceso de fuente de carbono en el agua, lo que va a reproducir diversas bacterias y causar lodo a oler.
-Reduce ligeramente la THS: reduce lentamente la THS de 12 horas a 6-8 horas para permitir que los microorganismos trabajen más compactamente y aumenten su actividad.
En esta fase, dos indicadores deben medirse diariamente: nitrógeno amoniacal (para comprobar si existen problemas con la nitrificación) y nitrógeno total (para comprobar si la desnitrificación es eficaz).Si la tasa total de eliminación de nitrógeno puede mantenerse estable en más del 50%, indica que las bacterias desnitrificantes han comenzado a trabajar y la actividad SND ha surgido preliminarmente.
3Fase 3: Condiciones estables para "consolidar" la actividad de la NDS (últimos 7 días aproximadamente)
Cuando la tasa total de eliminación de nitrógeno se estabilice en más del 50%, no ajuste significativamente más las condiciones.1, y HRT a 6-8 horas para permitir que los microorganismos "vivan y trabajen" en este ambiente, aumentando gradualmente la actividad de SND.
En este punto es necesario observar las características del lodo: el lodo SND bueno debe ser de color marrón amarillo, con flocos relativamente grandes (visibles en grupos bajo un microscopio),buenas propiedades de sedimentación (después de haber estado parado durante 30 minutos, el lodo puede depositarse, y el líquido transparente en la parte superior es muy transparente), y no se oscurece ni huele. Mide la tasa total de eliminación de nitrógeno una vez al día.Si puede mantenerse estable en el 70% o incluso alcanzar el 80%¡Felicitaciones! ¡El lodo activado de desnitrificación por nitrificación simultánea ha sido cultivado con éxito!
4、 Mantenimiento diario: No dejes que el "barro duramente ganado" tenga problemas
Si el mantenimiento diario no está en su lugar, el lodo es propenso a "decaer en actividad" o incluso a "muerte", y los esfuerzos anteriores serán en vano.Estos puntos deben ser vigilados de cerca.:
1. Debe hacer diariamente: medir indicadores, observar rasgos
-Medir tres indicadores clave: oxígeno disuelto (DO), valor del pH y tasa total de eliminación de nitrógeno, al menos dos veces al día (por la mañana y por la tarde).aumento de la aireación, y por encima de 2 mg/l, disminuir la aireación; añadir carbonato de sodio si el pH es inferior a 7 y diluir el ácido clorhídrico si es superior a 8.5Si la tasa total de eliminación de nitrógeno disminuye en más del 10%, comprobar si se ha añadido suficiente fuente de carbono y si hay impurezas en el flujo.
- Observar las características del lodo: observar el color del lodo diariamente (normalmente amarillo marrón), si hay algún olor (normalmente no hay olor, el olor se debe a la falta de oxígeno),y la situación de sedimentación (la mejor relación de sedimentación es del 20% al 30% en 30 minutos), si es demasiado alto, significa que hay demasiado lodo, y si es demasiado bajo, significa que hay pérdida de lodo).
2- tareas semanales obligatorias: descarga de lodos y eliminación de impurezas
- Descarga regular de lodo: el lodo seguirá multiplicándose y se depositará en exceso en el fondo del reactor, afectando la mezcla y la aireación.Cuánta cantidad de lodo excesivo se debe verter una vez a la semanaSi el índice de sedimentación es superior al 30%, se descarga un 5% -10% del volumen del reactor de lodos y se mantiene el índice de sedimentación entre el 20% y el 30%.
- Limpieza de las impurezas: incluso si el agua se filtra a fondo, una pequeña cantidad de impurezas se depositará en el fondo con el tiempo.limpiar las impurezas en el fondo del reactor para evitar que afecten a la mezcla de lodo y agua.
3No se asuste cuando se encuentre con problemas: métodos comunes de resolución de problemas
- Lodo negro y oloroso: es muy probable que el oxígeno disuelto (DO) sea demasiado bajo y haya deficiencia de oxígeno.añadir un poco de carbonato de sodio, y suele tardar 1-2 días en recuperarse.
- Disminución repentina de la tasa total de eliminación de nitrógeno: primero compruebe la fuente de carbono para ver si se ha añadido demasiado poco.Luego compruebe si el oxígeno disuelto (DO) es demasiado alto (demasiado alto puede inhibir las bacterias desnitrificantes)Ajuste el DO a 0.5-1 mg/ L y observe durante 1-2 días.
-Pérdida grave de lodo (cociente de sedimentación inferior al 10%): puede deberse a una mezcla demasiado rápida, que rompe el lodo, o al flujo de agua de entrada demasiado rápido (HRT es demasiado corto),que expulsa el lodoPrimero, baje la velocidad de mezcla, luego extienda la HRT durante 1-2 horas, y al mismo tiempo, complete con un poco de lodo inoculado, y recupere gradualmente.
5、 Concepto erróneo común para los principiantes: No pises estos 'pozos'
Por último, hable con los principiantes acerca de los conceptos erróneos comunes y no deje que tomen un camino equivocado:
- No busque "resultados rápidos": Muchas personas esperan producir actividad SND dentro de 3 días después de inocular lodo, lo cual es simplemente imposible.y 15-30 días es un ciclo normalEs inútil apresurarse, pero ir despacio puede ser más rápido.
-No agregue reactivos al azar: Algunas personas piensan que "añadir más nutrientes es mejor".el crecimiento de bacterias, y el olor del lodo; Algunas personas piensan que "añadir oligoelementos es bueno", añadiendo demasiados reactivos de metales pesados a la vez puede envenenar directamente a los microorganismos,y añadirlos en proporción es suficiente.
-No deje de airear y mezclar durante mucho tiempo: a veces cuando tiene que salir, apaga la aireación y la mezcla, y cuando vuelve,Usted encuentra que el lodo se ha hundido completamente hasta el fondo y se volvió negroEsto se debe a la falta de oxígeno a largo plazo, y un gran número de microorganismos han muerto.al menos para garantizar que la aireación y la mezcla no se detengan durante demasiado tiempo (no más de 4 horas como máximo).
En resumen, el núcleo del cultivo de lodos activados sincronizados de nitrificación y desnitrificación es "establecer un buen ambiente, seleccionar las semillas adecuadas, domesticar gradualmente y mantener cuidadosamente".No es tan misterioso.Los principiantes sólo necesitan seguir los pasos, observar y registrar más, y cometer menos errores de bajo nivel, y definitivamente pueden cultivar lodo con buena actividad.puede encontrarse con algunos problemasCuando veas que la tasa total de eliminación de nitrógeno se estabiliza en más del 70%,Ese sentido de logro es más fuerte que cualquier otra cosa.!
