Si el sistema de nitrificación del lodo activado colapsa, es realmente un "gran problema" en las plantas de tratamiento de aguas residuales. A veces, cuando los datos salen al día siguiente, el índice de nitrógeno amoniacal aumenta bruscamente, lo que puede poner ansiosos a los operadores. Este sistema de nitrificación es como una niña delicada, puede "declararse en huelga" si se siente un poco incómoda. Hoy, hablemos de cómo "colapsó" paso a paso.
Primero, hablemos de los "empleados clave" de este sistema de nitrificación: las bacterias nitrificantes. Estos pequeños pueden no parecer impresionantes, pero son la fuerza principal en el procesamiento del nitrógeno amoniacal, divididos en dos categorías: una son las bacterias nitrito que convierten el nitrógeno amoniacal en nitrito; otro tipo son las bacterias nitrato que convierten el nitrito en nitrato. Son como trabajadores en una línea de montaje, necesitan trabajar juntos sin problemas para hacer bien el trabajo. Pero estas dos bacterias tienen un problema común: tienen miedo al frío, al hambre y a la fatiga. Si el entorno es ligeramente desfavorable, lo abandonarán inmediatamente.
Primero, hablemos del "asesino" más común: la temperatura. Piénselo, la temperatura más cómoda para las bacterias nitrificantes es de 25 a 30 grados Celsius, como nos sentimos cómodos usando un abrigo ligero en primavera. Pero una vez que la temperatura baja repentinamente, por ejemplo, se corta repentinamente la calefacción en invierno, o el agua fría se vierte en la piscina bioquímica por la tormenta en verano, y la temperatura baja por debajo de los 10 grados, estas bacterias parecen estar congeladas y su actividad se reduce directamente a la mitad. Lo que es aún más mortal es que las bacterias nitrato son más sensibles al frío que las bacterias nitrito. Cuando se relajan, el nitrito se acumulará en la piscina. Las bacterias nitrito que están delante de ellas ven que los "productos semiacabados" se acumulan cada vez más, y ya no tienen ganas de trabajar. Toda la cadena de nitrificación se atasca así. Hubo una planta de tratamiento de aguas residuales antes, y de repente hubo una ola de frío en otoño. La calefacción no se encendió a tiempo por la noche, y al día siguiente el nitrógeno amoniacal explotó directamente en el medidor. Después de verificar, fue la temperatura la que causó el problema.
Además, decir que algo anda mal con la comida también puede derribar el sistema. El término 'comer' aquí se refiere principalmente a la concentración y la carga de nitrógeno amoniacal en el afluente. A veces, las fábricas descargan repentinamente altas concentraciones de aguas residuales, lo que hace que el nitrógeno amoniacal se dispare de los habituales 50 mg/L a 200 mg/L. Es como rellenar una mesa de grasa para las bacterias nitrificantes, que no pueden digerir en absoluto. Estas bacterias suelen comer lentamente, pero cuando de repente tienen una comida tan grande, o se "estiran hasta la muerte" o simplemente hacen una "huelga de hambre" en señal de protesta. También existe una situación en la que "no hay comida para comer", como cuando la fábrica detiene la producción y el nitrógeno amoniacal en el afluente es casi cero. Las bacterias nitrificantes se "roerán" entre sí cuando tengan mucha hambre, y su número disminuirá. Cuando el afluente es normal, incluso si hay comida, no habrá suficientes bacterias para trabajar, y el sistema colapsará naturalmente. Al igual que una persona que ha estado hambrienta durante varios días, que de repente se le pida que haga un trabajo pesado es definitivamente insoportable.
El oxígeno disuelto también es un papel clave. Las bacterias nitrificantes son "maníacas del oxígeno", y el oxígeno disuelto en la piscina bioquímica debe mantenerse en 2 mg/L o más para que puedan respirar libremente. Si el equipo de aireación se avería o la materia orgánica en el agua entrante aumenta repentinamente, las bacterias aeróbicas se apresurarán a comer la materia orgánica y consumirán todo el oxígeno, mientras que las bacterias nitrificantes quedarán atrapadas en un tanque sellado y se asfixiarán en minutos. He visto una pequeña fábrica donde la correa del ventilador de aireación se rompió y no se descubrió a tiempo. Después de dos horas sin aireación, el oxígeno disuelto en el tanque cayó por debajo de 0,5 mg/L. Para cuando se arregló, el sistema de nitrificación ya había colapsado y tardó más de medio mes en recuperarse. Lo que es aún más frustrante es que a veces los niveles de oxígeno disuelto fluctúan, como una persona que se mantiene en el agua durante un tiempo y luego se saca para respirar. Las bacterias simplemente no pueden adaptarse y su actividad disminuye lentamente.
El valor de pH también es un 'asesino invisible'. Las bacterias nitrificantes prefieren entornos neutros a alcalinos, siendo los valores de pH entre 7,5 y 8,5 los más activos. Pero si el agua entrante transporta repentinamente aguas residuales ácidas, como el ácido residual descargado de una planta química, o si el efluente de un tanque anaeróbico fluye demasiado, lo que hace que el valor de pH en el tanque caiga por debajo de 6, estas bacterias se marchitarán inmediatamente como el vinagre. Una vez visité una fábrica que procesa aguas residuales químicas, y el taller vecino descargó en secreto un lote de aguas residuales de lavado ácido. El pH del tanque bioquímico cayó de 7,8 a 5,2, y las bacterias nitrificantes "murieron colectivamente". El nitrógeno amoniacal no pudo reducirse durante varios días, y al final, tuvimos que agregar nuevas cepas de bacterias para salvarlo.
Otra razón fácilmente pasada por alto es el ataque sorpresa de sustancias tóxicas. La "capacidad antitóxica" de las bacterias nitrificantes es lamentablemente débil, como metales pesados (como cobre y zinc), disolventes orgánicos (como alcohol y acetona), e incluso algo de agua desinfectante residual, que son altamente tóxicos para ellas. A veces, cuando las fábricas limpian equipos y descargan aguas residuales con desinfectante, incluso si la concentración es de solo unas pocas ppm, puede destruir por completo las bacterias nitrificantes. Aún más insidioso es que algunas sustancias tóxicas no causan inmediatamente el colapso del sistema, sino que se acumulan lentamente. Pueden causar algún daño hoy y mañana, y para cuando se descubren, no quedan muchas bacterias. Este "envenenamiento crónico" es más difícil de investigar que el "envenenamiento agudo".
Además de estos factores externos, la mala condición física del sistema no puede soportar la agitación. Por ejemplo, si la edad del lodo es demasiado corta, las bacterias nitrificantes se reproducirán naturalmente lentamente, tardando unos 20 días en crecer una nueva generación. Si la edad del lodo es de solo 10 días, las bacterias recién cultivadas serán expulsadas y no habrá forma de ahorrar la cantidad. Además, la concentración de lodo es demasiado baja, como si hubiera muy pocos soldados en el campo de batalla, incluso si podemos luchar, no podemos resistir el ataque del enemigo, e incluso una pequeña fluctuación no puede resistirlo. Algunas fábricas reducen intencionalmente la concentración de lodo para ahorrar costos, lo que resulta en un ligero impacto en la carga y el sistema se bloquea directamente. En cambio, gastan más dinero en reparaciones, lo que es como recoger semillas de sésamo y perder sandías.
Finalmente, existe un 'efecto mariposa': una vez que el sistema comienza a funcionar mal, si no se detecta de manera oportuna, los pequeños problemas pueden convertirse en grandes problemas. Por ejemplo, si el nitrógeno amoniacal se eleva ligeramente al principio y no se toma en serio, las bacterias perderán su actividad debido al deterioro de los "resultados del trabajo"; Posteriormente, el oxígeno disuelto puede aparecer "excesivo" debido a una disminución de las bacterias, y los principiantes pueden creer erróneamente que la aireación es suficiente y, en cambio, reducir la aireación; Para cuando se descubrió, el lodo en la piscina se había vuelto negro y apestoso, y las bacterias nitrificantes ya habían muerto. En este punto, era imposible recuperarse después de un mes o más.
Por lo tanto, el colapso del sistema de nitrificación nunca es repentino, como un efecto dominó donde la primera carta cae (como un cambio repentino de temperatura), las siguientes cartas (disminución de la actividad bacteriana, acumulación de nitrógeno amoniacal, deterioro del lodo) caen a lo largo, y en última instancia, todo el sistema colapsa por completo. Para garantizar el funcionamiento estable de este sistema, uno debe ser tan cuidadoso como cuidar a un niño: monitorear constantemente la temperatura, el pH, el oxígeno disuelto, controlar la carga de entrada y evitar que entren sustancias tóxicas. Observe la condición del lodo regularmente y haga ajustes de inmediato si se encuentra alguna anomalía. Después de todo, solo cultivando bacterias nitrificantes pueden ayudarnos eficazmente a tratar las aguas residuales y garantizar que el efluente cumpla con los estándares.
