Nuestros amigos que se dedican al tratamiento de aguas residuales, que trabajan con lodos activados todos los días, saben que esto es como un grupo de "soldados gourmets" que dependen de la materia orgánica en el agua para trabajar. ¿Pero saben qué? Si estos soldados quieren trabajar bien, tener solo "comida" no es suficiente, también necesitan varios "suplementos nutricionales", entre los cuales el fósforo es uno particularmente crucial. Si hay una falta de fósforo en el agua, el lodo activado no estará vivo y habrá muchos problemas en el futuro. Hoy, vamos a desglosarlo y hablar sobre este asunto.
En primer lugar, necesitamos entender qué hace el fósforo por los microorganismos en el lodo activado. Piénsenlo, los microorganismos necesitan crecer, reproducirse y sintetizar varias enzimas para descomponer la materia orgánica, todo lo cual depende del fósforo. Hablemos del material genético ADN en las células, no se puede sintetizar sin fósforo; También hay sustancias responsables de transmitir energía, como el ATP y el fósforo, que son componentes centrales. En pocas palabras, el fósforo es como la "batería de energía" y el "material de construcción del crecimiento" de los microorganismos. Sin él, a los microorganismos les resultaría difícil sobrevivir, y mucho menos trabajar en el tratamiento de aguas residuales.
Si realmente falta fósforo, ¿qué cambios ocurrirán primero en el lodo activado? Lo más intuitivo es que el rendimiento de sedimentación del lodo se ha deteriorado. Originalmente, el lodo activado estaba bien, y después de la sedimentación, el sobrenadante era claro y la capa de lodo era compacta. Sin embargo, cuando había deficiencia de fósforo, encontraría que el tanque de sedimentación estaba lleno de lodo disperso, como una capa de "pelusa de algodón" flotando sobre él, y el sobrenadante se volvió turbio. ¿Por qué es esto? Debido a la deficiencia de fósforo, los microorganismos no pueden sintetizar las paredes celulares y las estructuras de la cápsula normalmente, lo que hace que las paredes celulares sean frágiles y propensas a secretar algunos polisacáridos poco viscosos. De esta manera, las partículas de lodo no pueden juntarse bien y se convierten en "soldados dispersos", naturalmente incapaces de hundirse. A veces puede haber una situación de "hinchazón del lodo", donde el lodo en todo el tanque de aireación está flotando. Cuando se mide con un medidor de concentración de lodo, la concentración no parece baja, pero todo es virtual y no tiene efectividad de combate.
Pasando al efecto del procesamiento, esto es lo que más nos preocupa. La deficiencia de fósforo afecta primero la eficiencia de la eliminación de materia orgánica. Los microorganismos originalmente comían materia orgánica tan fácilmente como nosotros comemos, pero después de la deficiencia de fósforo, ni siquiera podían sintetizar enzimas que descompusieran la materia orgánica, y la materia orgánica que comían no podía descomponerse por completo, solo permaneciendo en la etapa de producto intermedio. Puede probar la DQO (Demanda Química de Oxígeno) para averiguarlo. La DQO de entrada es bastante alta, pero la DQO de salida aún no se puede reducir. A veces, la DQO de salida puede ser incluso más alta que antes: no es que los microorganismos no estén trabajando, es que no pueden descomponer e incluso descargar algo de materia orgánica de sus cuerpos.
Además de la materia orgánica, la eliminación de nitrógeno también puede verse afectada. Hoy en día, muchas plantas de tratamiento de aguas residuales necesitan llevar a cabo la desnitrificación, confiando en bacterias nitrificantes y bacterias desnitrificantes. Las bacterias nitrificantes convierten el nitrógeno amoniacal en nitrógeno nítrico, mientras que las bacterias desnitrificantes convierten el nitrógeno nítrico en nitrógeno y lo liberan. Pero ambos tipos de bacterias son particularmente sensibles al fósforo, especialmente las bacterias desnitrificantes. Cuando hay deficiencia de fósforo, la respiración de las bacterias desnitrificantes se inhibe y no pueden usar el nitrógeno nítrico como aceptor de electrones. Como resultado, el contenido de nitrógeno nítrico en el efluente se dispara y el efecto de desnitrificación se "reduce a la mitad" directamente. A veces, puede encontrar que el oxígeno disuelto en el tanque de aireación es suficiente, pero la tasa de eliminación del nitrógeno amoniacal no puede aumentar. Después de verificar, es muy probable que la falta de fósforo conduzca a la actividad de las bacterias nitrificantes.
Hablemos de la cantidad y las propiedades del lodo. La deficiencia de fósforo puede ralentizar la tasa de crecimiento y reproducción de los microorganismos. Originalmente, podían reproducir una generación por día, pero después de la deficiencia de fósforo, puede tomar dos o tres días reproducir una generación, lo que reducirá el crecimiento del lodo. Algunos amigos pueden pensar que "menos lodo es bueno, ahorrando la necesidad de tratar el lodo", pero de hecho, no es el caso: menos lodo significa menos microorganismos que pueden trabajar, lo que a la larga conducirá a una "escasez de fuerzas" en todo el sistema de lodo activado. Al encontrar una ligera carga de impacto, como un aumento repentino de materia orgánica en la entrada, el sistema no puede soportarlo y es propenso a colapsar. Además, las propiedades del lodo con deficiencia de fósforo también cambiarán, como un aumento en el contenido de humedad. Originalmente, el contenido de humedad de la torta de lodo podría controlarse por debajo del 80% después de la deshidratación, pero después de la deficiencia de fósforo, puede aumentar a más del 85%. El costo posterior de la eliminación de lodo aumentará directamente, ya sea en vertederos o incineración, lo que requerirá más dinero.
Otro punto fácilmente pasado por alto es que la deficiencia de fósforo puede hacer que el sistema de lodo activado sea particularmente "frágil" y tenga poca resistencia al impacto. En circunstancias normales, incluso si hay pequeñas fluctuaciones en la calidad del agua entrante, los microorganismos pueden adaptarse lentamente; Pero cuando hay deficiencia de fósforo, los microorganismos en sí mismos están en un estado de "malnutrición", con ligeras fluctuaciones como cambios en el pH, caídas de temperatura o la presencia de cantidades traza de sustancias tóxicas en el agua, lo que facilita que los microorganismos mueran en grandes cantidades. Encontrará que la espuma en el tanque de aireación de repente se vuelve más y más, con un olor a pescado. Tome un poco de lodo para la inspección microscópica, y puede ver los cuerpos de muchos microorganismos. Los protozoos activos (como los gusanos de campana y los rotíferos) son casi invisibles, pero son todos metazoos (como los nematodos) con fuerte resistencia a la contaminación, lo que indica que el sistema ha ido mal.
¿Cómo podemos determinar si hay una deficiencia de fósforo? En realidad, hay algunos métodos simples. En primer lugar, se puede medir el contenido de fósforo en el afluente y el lodo activado. En general, el contenido de fósforo en el lodo activado (calculado como lodo seco) debe estar entre el 1,5% y el 2,5%. Si es inferior al 1%, es muy probable que haya una deficiencia de fósforo. Además, también se puede ver la apariencia del lodo. Los fenómenos de mala sedimentación, sobrenadante turbio y más espuma que se acaban de mencionar se pueden utilizar como referencia. Otra cosa es probar el efecto del tratamiento. Si las tasas de eliminación de DQO, nitrógeno amoniacal y nitrógeno nítrico disminuyen repentinamente al mismo tiempo, después de excluir factores como el oxígeno disuelto, el valor de pH y la temperatura, es necesario verificar si hay fósforo insuficiente.
Si realmente le falta fósforo, no se asuste. La forma más directa es complementar el fósforo. Los suplementos de fósforo comúnmente utilizados incluyen superfosfato, fosfato dihidrógeno de potasio y fosfato de hidrógeno disódico. La cantidad específica a complementar depende del contenido de fósforo del afluente, la concentración de lodo y los objetivos del tratamiento. Por ejemplo, si desea aumentar el contenido de fósforo en el lodo activado al 2%, puede calcular cuánto fósforo se necesita agregar en función del peso seco del lodo, y luego agregarlo varias veces: no agregue demasiado a la vez, de lo contrario, puede conducir a un exceso de fósforo en el efluente, lo cual es aún más problemático. Además, también se puede controlar desde la fuente, como verificar si hay demasiadas aguas residuales industriales en el agua y el contenido de fósforo ya es bajo. Si las empresas aguas arriba pueden coordinarse para ajustar la calidad del agua de drenaje y resolver fundamentalmente el problema de la deficiencia de fósforo, sería aún mejor.
En general, aunque la proporción de fósforo en los sistemas de lodos activados no es alta, definitivamente es un nutriente clave que puede tener un efecto dominó en todo el cuerpo. La falta de fósforo, microorganismos
