En los procesos modernos de tratamiento de aguas residuales, la adición de fuentes de carbono es un paso operativo crucial.El objetivo es promover el crecimiento y la actividad metabólica de los microorganismos proporcionando las fuentes de carbono orgánico necesarias, logrando así una eliminación eficaz de nutrientes como el nitrógeno y el fósforo de las aguas residuales.calcular con precisión la cantidad de fuente de carbono añadida no sólo está relacionada con la mejora de la eficiencia del procesamiento, pero también afecta directamente a los costes operativos y a los beneficios ambientales.
Principio básico de cálculo de la dosis de 01 fuente de carbono
El cálculo de la dosis de la fuente de carbono se basa principalmente en factores tales como la relación BOD5/COD, la tasa de desnitrificación y la eliminación total de nitrógeno requerida.:Dosis de la fuente de carbono (calculada como COD) = ((COD teórica requerida para la desnitrificación - COD biodegradable en aguas residuales y aguas crudas) × coeficiente de conversión.El coeficiente de conversión se determina generalmente sobre la base de la experiencia de ingeniería real o de ensayos de simulación de laboratorio.
02 Factores que afectan a la dosificación de la fuente de carbono
En el proceso de tratamiento de aguas residuales, la adición de fuentes de carbono como condición necesaria para el crecimiento microbiano y la desnitrificación requiere una consideración exhaustiva de múltiples factores,incluyendo pero no limitado a lo siguiente::
Indicadores de seguimiento de la calidad del agua: relación C/N (ratio de nitrógeno de carbono): relación entre la DCO (demanda de oxígeno químico) y el nitrógeno total (TN) o el nitrógeno de Kjeldahl (TKN) en las aguas residuales.Asegurar el proceso completo de desnitrificación, por lo general se requiere mantener una relación C/N adecuada, como entre 4:1 y 6:1Contenido de nitrógeno de amoníaco: cuando el nitrógeno de amoníaco en las aguas residuales excede la norma,Es necesario complementar la fuente de carbono para equilibrar el sistema de reacción y mejorar la integridad de la desnitrificación.Requisitos de la etapa de tratamiento biológico: cultivo de lodos activados y etapa de domesticación: en esta etapa,Los microorganismos requieren fuentes de carbono suficientes para promover una rápida reproducción y adaptarse al medio ambienteProceso de desnitrificación: Basado en el diseño del proceso de desnitrificación, el agua de desnitrificación se utiliza para la desnitrificación.seleccionar el tipo y el punto de inyección adecuados de la fuente de carbono para garantizar que la fuente de carbono pueda utilizarse eficazmente en el tanque de desnitrificación., evitando la pérdida o el consumo prematuro.
Biodegradabilidad de las aguas residuales: tipos de materia orgánica y dificultad de degradación • Los diferentes tipos de fuentes de carbono orgánico presentan diferencias significativas en la biodisponibilidad de los microorganismos.Deben seleccionarse fuentes de carbono de moléculas pequeñas que sean fáciles de degradar y debe considerarse su capacidad para satisfacer las necesidades metabólicas de los microorganismos en condiciones específicas.
Economía y seguridad: Costo de la fuente de carbono: La fuente de carbono seleccionada debe tener altos beneficios económicos, es decir, puede lograr buenos efectos de tratamiento al tiempo que minimiza los costes operativos.Seguridad de almacenamiento y uso: Las fuentes de carbono añadidas, como el metanol, el ácido acético, etc., deben tener una buena estabilidad de almacenamiento y seguridad de uso para evitar fugas y contaminación ambiental o riesgos de seguridad.
Flexibilidad del control del proceso: posición y método del punto de dosificación: Determinar la posición óptima del punto de dosificación en función de las características del flujo del proceso.como si se encuentra en la zona anóxica o anaeróbica., y si debe adoptarse una dosificación continua o intermitente.
Impacto medioambiental y restricciones reglamentarias: Riesgo de contaminación secundaria: Asegurar que la adición de fuentes de carbono no cause nuevas emisiones de contaminantes y cumplir con la normativa medioambiental.Sólo mediante la combinación de todos los factores anteriores se puede formular una estrategia de adición de fuentes de carbono científicamente razonable, mejorando eficazmente el desequilibrio de las fuentes de carbono en las aguas residuales y optimizando el rendimiento de todo el sistema de tratamiento de aguas residuales.
Método para calcular la cantidad de fuente de carbono añadida en 03
El cálculo de la dosis de la fuente de carbono es un paso crucial en el tratamiento de aguas residuales, utilizado para complementar el carbono orgánico necesario para el crecimiento microbiano y promover los procesos de biodegradación.Aquí hay dos métodos de cálculo diferentes: un método de cálculo simple basado en la demanda de eliminación de nitrógeno: cuando se utiliza el nitrógeno total de Kjeldahl (TKN) en las aguas residuales como referencia,La fórmula siguiente puede utilizarse para calcular la cantidad de fuente externa de carbono que debe añadirse (calculada como demanda química de oxígeno COD): Cm=20N - C, donde Cm representa la cantidad de fuente externa de carbono que debe añadirse (mg/l o kg/día, dependiendo de la unidad de V); 20 es la relación NC,que es la proporción teórica de masa de carbono consumido por gramo de nitrógeno; N es la cantidad de nitrógeno total de Kjeldahl (TKN) que debe eliminarse (mg/l o kg/día); C es la diferencia de fuente de carbono entre el flujo de entrada y el flujo de salida,que es la diferencia entre la DCO disponible en el sistema de tratamiento de aguas residuales y la DCO real requerida (mg/l o kg/día)Método de cálculo basado en la diferencia de COD y la tasa de contribución de COD: Determinar la dosis de la fuente de carbono basándose en la diferencia de COD y la tasa de contribución de COD (aplicable a una gama más amplia de escenarios,Considerando la entrada, flujo de salida y valores objetivo de COD): dosis de la fuente de carbono (kg/día) = diferencia de COD (kg/día) / tasa de contribución de COD.La diferencia de COD se refiere a la brecha de COD obtenida restando el valor real de COD del flujo de entrada del valor objetivo de COD del tanque de tratamiento.La tasa de contribución de COD se refiere a la proporción de fuentes de carbono añadidas que pueden convertirse en COD durante el proceso de reacción bioquímica.la selección de los métodos de cálculo adecuados debe determinarse sobre la base de parámetros específicos de calidad del agua, el flujo del proceso y las necesidades nutricionales del sistema microbiano.
