Proceso de lodos activados SBR
La siguiente es una breve introducción a SBR, espero que le resulte útil.
Resumen: El reactor discontinuo de secuenciación SBR es un proceso de tratamiento de agua inventado ya en 1914 por los académicos británicos Ardern y Locket. A principios de la década de 1970, el profesor R. Irvine de la Universidad Natre Dame en Estados Unidos llevó a cabo una investigación sistemática y profunda sobre el proceso SBR a escala de laboratorio. Después de una investigación sistemática y profunda, en 1980, con financiación de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), se reconstruyó y puso en funcionamiento la primera planta de tratamiento de aguas residuales SBR del mundo en Cuervo, Indiana. El proceso SBR opera en orden cronológico y un proceso de operación se divide en cinco etapas: entrada de agua, reacción, precipitación, decantación e inactividad.
Palabras clave: Proceso SBR El proceso SBR El Reactor por lotes de secuenciación (SBR-Sequencing Batch Reactor) es un proceso de tratamiento de agua inventado ya en 1914 por los académicos británicos Ardern y Locket, a principios de la década de 1970, el profesor R. Irvine de. La Universidad Natre Dame de Estados Unidos utilizó experimentos a escala de laboratorio para estudiar el proceso SBR. El profesor R. Irvine de la Universidad Natre Dame llevó a cabo una investigación sistemática y profunda sobre el proceso SBR a escala de laboratorio, y en 1980, bajo los auspicios de la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), fue reconstruido y puesto en funcionamiento en Culver. City, Indiana. La primera planta de tratamiento de aguas residuales SBR. El proceso SBR opera en orden cronológico. Un proceso de operación se divide en cinco etapas: entrada de agua, reacción, precipitación, decantación y ralentí.
Debido al proceso de operación de SBR, el tiempo de operación de cada etapa, el cambio del volumen del líquido mezclado en el reactor y el estado de operación pueden basarse de manera flexible en la naturaleza de las aguas residuales específicas y la calidad del agua efluente. , la calidad del agua efluente y los requisitos de la función operativa cambian. Para el reactor SBR, solo hay control de tiempo y no hay obstáculos de control espacial, por lo que se puede controlar de manera flexible. Por lo tanto, el proceso SBR se ha desarrollado extremadamente rápidamente y se han derivado una variedad de nuevos procesos de tratamiento SBR.
El método de lodos activados con aireación cíclica extendida intermitente (ICEAS-Sistema cíclico extendido intermitente) fue desarrollado conjuntamente en 1968 por la Universidad de Nueva Gales en Australia y la empresa ABJ en Estados Unidos. En comparación con el SBR tradicional, ICEAS se caracteriza por una zona de prerreacción en el extremo de entrada de agua del reactor, entrada de agua continua y drenaje intermitente durante todo el proceso de tratamiento. No hay una etapa de reacción obvia ni una etapa de ralentí, por lo que el costo del tratamiento es. más bajo que el SBR tradicional. Debido al flujo continuo de agua durante todo el proceso, el efecto de separación del lodo y el agua es deficiente durante la etapa de sedimentación, lo que limita el flujo de agua.
El sistema de aireación aeróbica intermitente (DAT-IAT-Demand Aeration Tank-Intermittent Tank) es un nuevo proceso SBR propuesto por el Instituto Municipal de Investigación y Diseño de Ingeniería de Tianjin. Su estructura principal consta de un tanque aeróbico DAT y un tanque de aireación intermitente. El tanque DAT ingresa agua continuamente para una aireación continua, y su efluente ingresa al tanque IAT desde la pared media del tanque. El tanque IAT ingresa agua continuamente y drena de manera intermitente. . Al mismo tiempo, los lodos del tanque IAT regresan al tanque DAT. Se caracteriza por una fuerte resistencia al impacto y funciones de eliminación de fósforo y nitrógeno.
El sistema de lodos activados cíclicamente CASS fue desarrollado por el profesor Gotonszy basándose en el proceso ICEAS. Es una nueva forma de proceso SBR. La zona de prerreacción de ICEAS se reemplaza por un bioselector más pequeño, más racionalmente diseñado y optimizado. Los pools de CASS suelen dividirse en tres zonas de reacción: zona de selección biológica, zona anóxica y zona aeróbica, con una relación de volumen generalmente de 1:5:30. Todo el proceso funciona de forma intermitente, con aireación del agua y retorno de lodos al mismo tiempo. El sistema de tratamiento tiene la función de eliminación de nitrógeno y fósforo.
El sistema de tratamiento de lodos activados en piscina unitaria UNITANK fue propuesto por la empresa belga SEGHERS y es otra variación del proceso SBR.
Combina las características del proceso SBR y el proceso de zanja de oxidación. El diseño integrado permite que todo el sistema ingrese y descargue agua continuamente, mientras que una sola piscina tiene una entrada de agua y un drenaje intermitentes. El sistema puede realizar un control flexible del tiempo y el espacio, aumentar adecuadamente el tiempo de retención hidráulica y lograr la desnitrificación y desfosforización de las aguas residuales.
El reactor por lotes de secuenciación modificado (MSBR-Modified Sequencing Batch Reactor) es un sistema de tratamiento de aguas residuales ideal desarrollado por Yang Zhiyong y otros basado en las características de la tecnología SBR y combinado con el proceso A2-O. Adopta un enfoque de celdas múltiples de piscina única y opera continuamente a un nivel de agua constante. Por lo general, el tanque MSBR se divide en tanque de aireación principal, tanque de secuencia 1, tanque de secuencia 2, tanque anaeróbico A, tanque anaeróbico B, tanque anóxico y tanque de separación de lodo y agua.
Cada ciclo se divide en seis periodos, y cada tres periodos es un medio ciclo. El modo de operación de medio ciclo es: las aguas residuales ingresan primero al tanque anaeróbico A para la desnitrificación, luego ingresan al tanque anaeróbico B para la eliminación de fósforo, ingresan al tanque de aireación principal para el tratamiento aeróbico y luego ingresan al tanque de secuenciación por lotes. operar alternativamente (hipoxia-aeróbica/precipitación-agua). La capacidad de eliminar nitrógeno y fósforo es más fuerte.
Ventajas del proceso SBR
1. El proceso ideal de flujo de empuje aumenta la fuerza impulsora de las reacciones bioquímicas y mejora la eficiencia. La piscina anaeróbica y la piscina aeróbica se encuentran en un estado alterno. , y la purificación El efecto es bueno.
2. El efecto de operación es estable, la sedimentación de las aguas residuales se encuentra en un estado estático ideal, el tiempo requerido es corto, la eficiencia es alta y la calidad del efluente es buena.
3. Tiene una fuerte resistencia a la carga de impacto, tiene un efecto diluyente y amortiguador sobre el agua estancada y las aguas residuales tratadas en la piscina, y puede resistir eficazmente el impacto del flujo de agua y los contaminantes orgánicos.
4. El proceso se puede ajustar según la calidad y cantidad del agua, y el funcionamiento es flexible.
5. Menos equipo de procesamiento, estructura simple, fácil operación, mantenimiento y gestión.
6. Existe un gradiente de concentración de DO y DBO5 en el tanque de reacción para controlar eficazmente la expansión del lodo activado.
7. El sistema del método SBR en sí también es adecuado para el método de construcción combinado, que favorece la ampliación y renovación de plantas de tratamiento de aguas residuales.
8. Para la desnitrificación y eliminación de fósforo, el modo de operación se controla adecuadamente para lograr la alternancia de estados aeróbicos, anóxicos y anaeróbicos, y tiene un buen efecto de desnitrificación y eliminación de fósforo.
9. Proceso sencillo y de bajo coste. El equipo principal tiene solo un reactor discontinuo secuencial y no tiene un tanque de sedimentación secundario. También se pueden omitir el sistema de retorno de lodos, el tanque de regulación y el tanque de sedimentación primario. El diseño es compacto y se ahorra espacio.
Ámbito de aplicación del sistema SBR
Debido a las características técnicas anteriores, el sistema SBR ha ampliado aún más el ámbito de aplicación del método de lodos activados. A juzgar por las condiciones técnicas recientes, el sistema SBR es más adecuado para las siguientes situaciones:
1) Aguas residuales domésticas en ciudades pequeñas y medianas y aguas residuales industriales de fábricas y minas, especialmente adecuadas para vertidos intermitentes y grandes cambios de flujo.
2) Los lugares con altos requisitos de calidad del agua efluente, como lugares pintorescos, lagos y puertos, etc., no solo requieren la eliminación de materia orgánica, sino que también requieren que el efluente elimine el fósforo y la desnitrificación para Prevenir la eutrofización de ríos y lagos.
3) En zonas donde los recursos hídricos son escasos, el sistema SBR puede realizar un tratamiento biológico tras el tratamiento físico sin necesidad de añadir instalaciones, lo que facilita el reciclaje de los recursos hídricos.
4) Donde la tierra escasea.
5) Reconstrucción de plantas de tratamiento de aguas residuales de flujo continuo existentes.
6) Es muy adecuado para el tratamiento de aguas residuales industriales con pequeño volumen de agua y descarga intermitente y control descentralizado de la contaminación de fuente puntual.
Puntos claves del diseño del SBR y principales parámetros
Puntos clave del diseño del SBR
1. Determinación del ciclo operativo (T)
El El ciclo de funcionamiento del SBR está determinado por el tiempo de llenado, el tiempo de reacción, el tiempo de asentamiento, el tiempo de drenaje y el tiempo de ralentí. El tiempo de llenado (TV) debe tener un valor óptimo. Como se mencionó anteriormente, el tiempo de llenado debe determinarse en función de la calidad específica del agua y el método de aireación utilizado durante la operación. Cuando se utiliza aireación limitada y la concentración de contaminantes en el agua entrante es alta, el tiempo de llenado debe extenderse adecuadamente; cuando se usa aireación no limitada y la concentración de contaminantes en el agua entrante es baja, el tiempo de llenado se puede acortar; adecuadamente. El tiempo de reacción (tR) es un parámetro de diseño del proceso muy importante que determina el volumen del reactor SBR. La determinación de su valor también depende de factores como la naturaleza de las aguas residuales durante la operación, la concentración de lodos en el reactor y la. cantidad de aireación. Para aguas residuales de fácil tratamiento, como aguas residuales domésticas, el tiempo de reacción puede ser apropiadamente más corto. Por el contrario, para aguas residuales que contienen sustancias refractarias o sustancias tóxicas, el tiempo de reacción puede ser apropiadamente más largo.
El tiempo de drenaje de la sedimentación (tS+D) generalmente se diseña para que sea de 2 a 4 horas. El tiempo de inactividad (tE) se calcula generalmente en 2 h. El tiempo de un ciclo tC≥tR+tS+tD, luego el número de ciclos n=24/tC
2. Cálculo del volumen del tanque de reacción
Supongamos que el volumen de aguas residuales de cada serie es q, entonces la cantidad de aguas residuales que ingresan a cada tanque de reacción en cada ciclo es q/n-N. El volumen del tanque de reacción es:
V: El volumen del tanque de reacción
1/m: La relación de descarga
n: El número de ciclos (ciclos/d)
p>N: El número de tanques de reacción en cada serie
q: El volumen de entrada de agua de cada serie (flujo máximo diario de aguas residuales diseñado) (m3/ d)
3. Exposición Para el método de lodos activados por lotes secuenciales, la capacidad del dispositivo de aireación debe ser la demanda de oxígeno que se puede proporcionar dentro del tiempo de aireación especificado. El tiempo de aireación debe ser el máximo. Dispositivo de aireación de cada unidad en el diseño. Demanda de oxígeno durante la operación de carga. En el diseño, la DBO del agua de la unidad operativa de carga alta es de 0,5~1,5 kgO2/kgBOD, y la DBO del agua de la unidad operativa de carga baja es de 1,5~2,5 kgO2/kgBOD.
En el método de lodos activados por lotes secuenciales, dado que la aireación y la sedimentación de los lodos activados se realizan en el mismo tanque de reacción, el dispositivo de aireación no debe bloquearse fácilmente, teniendo en cuenta el rendimiento de mezcla del tanque de reacción. Los sistemas de aireación comúnmente utilizados incluyen chorros mixtos de gas y líquido, mezcla mecánica, tubos de aireación perforados, aireadores microporosos, etc. La aireación por chorro se utiliza generalmente porque tiene un efecto de mezcla sin aireación y puede evitar obstrucciones al mismo tiempo.
4. Sistema de drenaje
(1) El dispositivo de descarga del sobrenadante debe poder establecer el tiempo de drenaje para descargar el sobrenadante sin que el lodo activado flote. Los métodos de drenaje incluyen el drenaje por gravedad y el drenaje por bomba. .
(2) Para evitar que falle el dispositivo de descarga de sobrenadante, se debe instalar un dispositivo de drenaje accidental.
(3) El dispositivo de descarga del líquido sobrenadante debe tener un dispositivo para evitar que el flóculo fluya hacia afuera.
El dispositivo de descarga de sobrenadante del proceso secuencial de lodos activados por lotes debe descargar el sobrenadante separado del lodo activado durante la sedimentación y el drenaje, y debe tener las siguientes características:
① El sobrenadante puede descargarse a un caudal específico sin alterar el lodo sedimentado ni hacer que el lodo flote. (Drenaje cuantitativo)
2) Para obtener agua tratada clara después de la separación, el mecanismo de recolección debe estar lo más cerca posible de la superficie del agua y poder rastrear los cambios en el nivel del agua después de que se descarga el sobrenadante. . (Rendimiento del seguimiento del nivel del agua)
3) Las acciones de descargar y detener la descarga deben ser suaves, precisas, duraderas y confiables. (Confiabilidad)
4. La forma estructural del dispositivo de drenaje, según el método de elevación, incluye tipo flotante, tipo mecánico y tipo fijo sin elevación.
5. Equipo de descarga de lodos
Sólidos secos de lodos diseñados = volumen de aguas residuales diseñado Cuando se opera con carga baja (0,4 kg-BOD/kg-ss-d), se consumirá 1 kg de SS. producido por cada 1 kg de SS que fluye hacia él; cuando se ejecuta con carga baja (0,03 ~ 0,1 kg-BOD/kg-ss-d), se producirá 1 kg de lodo por cada 1 kg de SS que fluye hacia él durante la operación. con carga baja (0,03 ~ 0,1 kg-BOD/kg-ss-d), la producción de lodos se calcula como 0,75 kg por cada 1 kg de SS que fluye hacia él.
En el reactor se instala un sencillo tanque de espesamiento de lodos para obtener un 2% a un 3% de lodos concentrados. Dado que el método de lodos activados por lotes secuenciales no tiene un tanque de sedimentación primario, es fácil que fluyan más desechos hacia él, por lo que se debe usar una bomba de lodos para evitar la obstrucción de la bomba.
Los principales parámetros de diseño del proceso de lodos activados discontinuos
Los parámetros de diseño del proceso de lodos activados discontinuos deben tener en cuenta las características geográficas y las condiciones de diseño de la planta de tratamiento (área cubierta , gestión de mantenimiento, indicadores de calidad del agua de tratamiento, etc.) para determinar adecuadamente.
Los parámetros de diseño de la instalación deben determinarse de acuerdo con los siguientes valores:
Parámetros del proyecto
Carga DBO-SS (kg-BOD/kg-ss-d) 0,03~0,4
MLSS (mg/l) 1500~5000
Relación de drenaje (1/m) 1/2~1/6
Altura de seguridad ε (cm) (Profundidad mínima de agua en la interfaz de lodos activados) 50 o más
El método de lodos activados por lotes secuenciales es un método que puede variar desde carga baja (equivalente al método de zanja de oxidación) hasta carga alta ( equivalente al método de zanja de oxidación) según el método de operación de carga orgánica. Dado que el tiempo de aireación se considera el tiempo de reacción, la carga DBO-SS del proceso secuencial de lodos activados por lotes se define mediante la siguiente fórmula:
QS: volumen de entrada de aguas residuales (m3/d)
CS: DBO5 promedio del agua entrante (mg/l)
CA: Concentración promedio de MLSS del líquido mezclado en el tanque de aireación (mg/l)
V: Tanque de aireación volumen
e: ratio de tiempo de aireación e=n-TA/24
n: TA: tiempo de aireación de un ciclo
Método secuencial de lodos activados por lotes La carga Las condiciones se determinan en función de la relación entre el volumen del tanque de reacción y el volumen de entrada de aguas residuales y el número de ciclos por día en cada ciclo. Además, en el método de lodos activados por lotes secuenciales, ya que es fácil mantener una buena concentración de MLSS en el. tanque, también es La carga orgánica se puede ajustar cambiando la concentración de MLSS. Además, dado que el tiempo de aireación es fácil de ajustar, la carga de materia orgánica también se puede ajustar cambiando el tiempo de aireación.
A la hora de abordar la desnitrificación y desulfuración, además de la carga de materia orgánica, también se debe estudiar la relación de descarga, el número de ciclos, el tiempo de aireación diario, etc.
El funcionamiento con carga alta es adecuado para instalaciones con espacio limitado, mientras que el funcionamiento con carga baja es adecuado para instalaciones pequeñas con poca entrada de agua y grandes cambios de carga. Por lo tanto, el método eficaz es adoptar una operación de carga baja en la etapa inicial de operación, a medida que aumenta el volumen de agua, también se puede adoptar una operación de carga alta.
Características de las diferentes condiciones de carga
Condiciones de carga orgánica (condiciones de entrada de agua) Operación de carga alta, operación de carga baja
Entrada de agua intermitente, entrada de agua intermitente, continua operación
Condiciones de operación Carga DBO-SS (kg-BOD/kg-ss-d) 0.1～0.4 0.03～0.1
Gran número de ciclos (3～4) Pequeño (2 ～3)
Relación de emisión
Características del tratamiento Tasa de eliminación de materia orgánica DBO del agua tratada <20 mg/l La tasa de eliminación es relativamente alta
La tasa de eliminación de nitrógeno es baja y alto
p>
La tasa de eliminación de fósforo es mayor y menor
Cuánto lodo se produce
La gestión de mantenimiento tiene poca capacidad para soportar cambios de carga, carga diferencia, gran adaptabilidad a los cambios de carga y flexibilidad operativa Alta adaptabilidad a los cambios de carga y alta flexibilidad operativa
Tamaño reducido y gran volumen del reactor para ahorrar terreno
Ámbito de aplicación Tratamiento eficaz del medio Las instalaciones con una escala de tratamiento de aproximadamente 2000 m3/d o más son adecuadas para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales, y las instalaciones con una escala de tratamiento de aproximadamente 2000 m3/d o menos son adecuadas para instalaciones que no requieren desnitrificación. p>
Cuestiones que requieren especial atención en el diseño de SBR
(1) Instalaciones y equipos principales
1. Composición de las instalaciones
En principio, este método no incluye un tanque de sedimentación primario. La razón principal por la que este método es adecuado para pequeñas plantas de tratamiento de aguas residuales es que las instalaciones son relativamente simples y el mantenimiento y gestión relativamente. centralizado. Para adaptarse a los cambios en el caudal, el volumen de la piscina de reacción debe dejarse con un margen o se deben utilizar métodos como establecer un ciclo operativo. Sin embargo, para ocasiones como visitas a sitios de construcción donde el caudal cambia mucho, la configuración del tanque regulador de flujo debe estudiarse en función de la gestión del mantenimiento y las condiciones económicas.
2. Tanque de reacción
El tanque de reacción es de tipo completamente mixto. El tanque de reacción es muy compacto y ocupa muy poco espacio. La forma es rectangular, la relación entre el ancho y el largo de la piscina es de aproximadamente 1:1 a 1:2 y la profundidad del agua es de 4 a 6 metros.
Si la profundidad del agua del tanque de reacción es demasiado profunda, no es económico por las siguientes razones: ① Si la profundidad del agua del tanque de reacción es demasiado grande, la profundidad de salida del agua aumentará en consecuencia y la aumentará el tiempo de sedimentación necesario para la separación sólido-líquido. El dispositivo especial de descarga del líquido sobrenadante está limitado por la estructura y la profundidad del agua de descarga del líquido sobrenadante no puede ser demasiado profunda.
La profundidad del agua del reactor no debe ser demasiado profunda por las siguientes razones: Durante el drenaje, la profundidad de descarga del sobrenadante no puede ser demasiado profunda porque está limitada por la profundidad mínima del agua por encima de la interfaz de lodos activados. (En comparación con otros métodos de tratamiento con la misma carga de DBO-SS, tiene la ventaja de un espacio reducido.
Considerando la limpieza y el mantenimiento, el número de tanques de reacción es en principio más de dos. En los casos más pequeños o Cuando la producción de contaminación inicial es pequeña también se puede construir una piscina.
3 Drenaje
El sistema de drenaje es una parte importante del diseño del proceso de tratamiento del SBR, y también lo es. la parte más singular y distintiva del diseño Las partes clave relacionadas con el éxito o el fracaso del funcionamiento del sistema. En la actualidad, los informes nacionales y extranjeros sobre los dispositivos de drenaje SBR se pueden resumir de la siguiente manera: (1) Punto único o múltiple. drenaje puntual mediante bombas sumergibles. Este método consume mucha energía y es fácil succionar los sedimentos (2) Hay varias válvulas fijas en el extremo (lateral) de la piscina, y la válvula se abre desde la parte superior. hacia abajo. La desventaja es que es incómodo de operar y es fácil transportar lodo durante el drenaje. (3) El decantador es un equipo especial que ajusta el nivel del agua de salida a medida que cambia el nivel del agua. sumergido a cierta profundidad debajo de la superficie del agua para evitar que entre espuma. El dispositivo de drenaje ideal debe cumplir con las siguientes condiciones: gran volumen de agua por unidad de tiempo, bajo caudal y no provocará que el lodo sedimentado vuelva a subir; El volumen de recolección de agua disminuye con el nivel del agua y la reacción siempre está en un estado de sedimentación estática durante el proceso de drenaje; ③ El equipo de drenaje es resistente y duradero, y el volumen de drenaje se puede ajustar de forma continua, con un alto grado de automatización.
Establezca el tiempo de drenaje para un ciclo. Al hacerlo, se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
① La carga de desbordamiento del dispositivo de descarga de sobrenadante: determine la cantidad requerida de equipos;
② La profundidad mínima del agua en la interfaz de lodos activados, principalmente para evitar que los lodos floten;
②La profundidad mínima del agua en la interfaz de lodos activados, principalmente para evitar que los lodos floten.
El lodo activado precipitado flotará al final del drenaje. El drenaje intermedio del proceso de sedimentación es consistente con el principio de funcionamiento del método SBR.
Demanda y suministro de oxígeno. el proceso SBR.
Degradación de la materia orgánica en el proceso SBR y el tanque de aireación de flujo de empuje De manera similar, es un flujo de empuje en el espacio (longitud), mientras que el tanque de reacción SBR es un flujo de empuje en. En sentido temporal, dado que la concentración de materia orgánica cambia gradualmente durante el proceso SBR, en la etapa inicial de la reacción, la concentración de materia orgánica en la piscina es mayor si la tasa de suministro de oxígeno es menor que el consumo de oxígeno. La tasa de suministro de oxígeno determina la tasa de degradación de la materia orgánica a medida que avanza el proceso aeróbico. Además de la tasa de consumo de oxígeno, comienza a aparecer oxígeno disuelto, los microorganismos pueden comenzar a obtener suficiente suministro de oxígeno y la concentración de materia orgánica se convierte en un factor importante que afecta la tasa de degradación de la materia orgánica desde la perspectiva de la relación entre el consumo de oxígeno y el oxígeno. suministro, durante la reacción Mantener suficiente suministro de oxígeno en la etapa inicial del reactor SBR puede aumentar la tasa de degradación de la materia orgánica. Con la aparición de oxígeno disuelto, reducir gradualmente el suministro de oxígeno puede ahorrar costos operativos y acortar el tiempo de reacción mediante el diseño. un sistema de aireación El método de reducir gradualmente el volumen de aireación es más económico y razonable
Selección de la relación de descarga del proceso SBR (1/m)
El tamaño del. Se determina la relación de descarga del proceso SBR (1/m). Determina la concentración de materia orgánica en la etapa inicial de la reacción del proceso SBR. Si la relación de descarga es pequeña, la concentración inicial de materia orgánica será baja y viceversa. Según la ley de degradación microbiana de la materia orgánica, cuando la concentración de materia orgánica es alta, la tasa de degradación de la materia orgánica es alta y se puede acortar el tiempo de aireación. Sin embargo, cuando la concentración de materia orgánica es alta, la tasa de consumo de oxígeno también es alta y la contradicción entre el suministro de oxígeno y el consumo de oxígeno puede ser mayor. Además, las propiedades de sedimentación de los lodos activados de diferentes aguas residuales también son diferentes. Si el rendimiento de sedimentación del lodo es bueno y hay más líquido sobrenadante después de la sedimentación, se debe seleccionar una relación de descarga de lodo menor. Por el contrario, se debe seleccionar una relación de descarga de lodo mayor. La selección de la relación de descarga de lodos también está relacionada con la tasa de carga de lodos diseñada y la concentración de lodos líquidos mezclados.
Concentración de lodos líquidos mezclados del reactor SBR
De acuerdo con el principio básico del método de lodos activados, la concentración de lodos líquidos mezclados determina el tamaño del volumen del reactor bioquímico. Lo mismo ocurre con el proceso SBR cuando la concentración de lodo líquido mezclado es alta, el tiempo de reacción requerido para la aireación es corto y el volumen del reactor SBR es pequeño. Por el contrario, el volumen del reactor SBR es grande. . Sin embargo, cuando la concentración de lodo líquido mezclado es alta, la tasa de consumo de oxígeno inicial de las reacciones bioquímicas aumenta y la contradicción entre el suministro de oxígeno y el consumo de oxígeno es mayor. Además, la concentración de lodo líquido mezclado en el tanque también determina la duración del tiempo de sedimentación. Cuanto mayor sea la concentración de lodos, mayor será el tiempo de sedimentación y viceversa.
Cuando el rendimiento de sedimentación del lodo es bueno, la relación de descarga es pequeña, la concentración de materia orgánica es baja y la tasa de suministro de oxígeno es alta, se puede seleccionar un valor mayor; de lo contrario, se debe seleccionar un valor menor; La selección de la concentración de lodos de licor mixto del proceso SBR debe considerar muchos factores.
Selección de la tasa de carga de lodos
La tasa de carga de lodos es el principal parámetro que afecta el tiempo de reacción de aireación. El tamaño de la tasa de carga de lodos está relacionado con la concentración de materia orgánica en el. Efluente final del reactor SBR Alta y baja. Cuando se requiere que la concentración de materia orgánica en el efluente sea baja, la tasa de carga de lodos debe ser baja; cuando las aguas residuales son fáciles de biodegradar, la tasa de carga de lodos debe aumentarse. La selección de la tasa de carga de lodos debe determinarse en función de las propiedades bioquímicas de las aguas residuales y la calidad requerida del efluente.
Proceso SBR y proceso de ajuste, hidrólisis y acidificación
El proceso SBR utiliza entrada de agua intermitente y drenaje intermitente. El reactor SBR tiene una cierta función de ajuste y puede alcanzar un cierto nivel de agua. Calidad efecto químico, la calidad del agua efluente es buena. A través del diseño del sistema de suministro de gas, el diseño del sistema de mezcla, el diseño del método de control automático y la selección del período de inactividad, el proceso SBR se puede combinar con los procesos de ajuste y hidrólisis y acidificación, de modo que el Se pueden construir tres juntos, ahorrando así costos de inversión y operación y gestión.
Durante el período de entrada de agua, se utiliza un agitador submarino para agitar. La válvula eléctrica de entrada de agua se cierra mediante control de nivel de líquido. El tiempo de inicio de la aireación se determina en función del tiempo necesario para la hidrólisis y la acidificación. El proceso de ajuste, hidrólisis y acidificación se combina con SBR. La artesanía se une de forma orgánica. El inicio del flujo de agua al reactor sirve como final del período de inactividad, permitiendo que todo el sistema funcione normalmente. El modo de operación específico es el siguiente:
El inicio del flujo de agua es el final del período de inactividad, que está controlado por el tiempo de finalización del flujo de agua en el grupo anterior de piscinas SBR;
El final del flujo de agua está controlado por el nivel del líquido y todo el flujo de entrada está controlado por el nivel del líquido. Los tiempos del agua son variables.
El tiempo de hidrólisis y acidificación desde el inicio del flujo de agua hasta el inicio de la reacción de aireación, incluido el período de tiempo de entrada de agua, se puede determinar de acuerdo con el cambio en el volumen de agua y el tiempo de hidrólisis y acidificación requerido. y no será menor que el caudal mínimo requerido para llenar el tanque de reacción de SBR en el tiempo requerido.
El comienzo de la reacción de aireación es el final de la hidrólisis, acidificación y mezcla, y el tiempo de reacción de aireación se puede determinar basándose en el cálculo.
El tiempo de sedimentación se determina en función del rendimiento de sedimentación del lodo y la concentración de lodo del líquido mezclado. El tiempo de inicio es el tiempo de finalización de la reacción de aireación.
El tiempo de decantación se determina en función del rendimiento del decantador, pudiendo controlarse el final de la decantación mediante el nivel del líquido.
El momento del período de inactividad es clave para la combinación de procesos de acondicionamiento, acidificación por hidrólisis y SBR. La duración del tiempo de inactividad debe determinarse de acuerdo con los cambios en las aguas residuales. En la operación real, el tiempo de inactividad cambia a menudo. Mediante el ajuste del período de inactividad, el volumen de entrada de agua del reactor SBR se puede organizar razonablemente para que todo el sistema pueda funcionar normalmente y evitar el caos en todo el proceso operativo.
Procedimientos y precauciones de depuración de SBR
(1) Cultivo y domesticación de lodos activados
El mecanismo de eliminación de materia orgánica mediante el reactor SBR y el método ordinario de lodos activados Básicamente lo mismo, se trata principalmente de la proliferación de microorganismos que degradan la materia orgánica en las aguas residuales.
La primera tarea antes de la puesta en funcionamiento oficial del sistema de tratamiento de lodos activados es el cultivo y domesticación de los lodos activados. El cultivo y la domesticación de lodos activados se pueden resumir en métodos de cultivo y domesticación asincrónicos, métodos de cultivo y domesticación sincrónicos y métodos de cultivo y domesticación de inoculación. El método asincrónico es el cultivo y domesticación tempranos, el método sincrónico se lleva a cabo al mismo tiempo o alternativamente, y. El método de inoculación consiste en utilizar los residuos restantes de otras plantas de tratamiento de aguas residuales. A continuación, los lodos se cultivan y se domestican en consecuencia.
El cultivo de lodos activados requiere bacterias y nutrientes requeridos por las bacterias. En el caso de las aguas residuales urbanas, siempre que haya bacterias y nutrientes, se pueden cultivar directamente. Para las aguas residuales industriales, debido a la falta de cepas especializadas y nutrientes suficientes, además de las cepas generales y los nutrientes necesarios para cultivar suficiente lodo activado, el lodo activado también debe domesticarse y cultivarse para formar una población microbiana de lodo activado. Un sistema enzimático específico con la capacidad de metabolizar las aguas residuales industriales se va formando gradualmente, con cierta especialización.
(2) Operación de prueba
Después de que el lodo activado se cultive y aclimate, comenzará la operación de prueba. El propósito de una prueba es determinar las condiciones óptimas de operación.
Durante el funcionamiento del sistema de lodos activados, existen muchos factores que afectan la concentración de lodo líquido mezclado, el volumen de aire, el volumen de aguas residuales y las condiciones nutricionales de las aguas residuales. El método de lodos activados requiere mantener una proporción adecuada de nutrientes para los microorganismos en el tanque de aireación, suministrar el oxígeno requerido, permitir que los microorganismos estén en buen y uniforme contacto con la materia orgánica en su conjunto y mantener un tiempo de contacto adecuado.
En el proceso de tratamiento SBR, la determinación del ciclo de operación también está relacionada con la sedimentación, el tiempo de drenaje y el tiempo de inactividad, así como con el número de diseño de reactores SBR en el proceso de tratamiento.
La determinación del ciclo de operación no solo debe garantizar la estabilidad y el efecto de tratamiento del proceso de tratamiento, sino también garantizar la continuidad de la secuencia de entrada de agua de cada piscina. Es decir, un ciclo de operación razonable debería ser suficiente para evitar dos o más piscinas. al mismo tiempo durante la operación el fenómeno de entrada de agua o la desconexión entre la primera piscina y la última piscina. Al mismo tiempo, al cambiar el tiempo de aireación y el tiempo de drenaje, se realizan diferentes pruebas de reacción en las aguas residuales para determinar el mejor modo de operación para lograr la mejor calidad del agua y la operación más económica.
(3) Control del rendimiento de sedimentación de lodos
Un buen rendimiento de sedimentación de lodos activados es uno de los requisitos previos para garantizar el funcionamiento normal del sistema de tratamiento de lodos activados. Si el rendimiento de sedimentación del lodo no es bueno, al final del período de reacción SBR, el lodo será difícil de sedimentar, el lodo tendrá poca estanqueidad a la presión, la eliminación del líquido sobrenadante será limitada y la relación de cementación disminuirá. , lo que resulta en una reducción en la cantidad de aguas residuales procesadas en cada ciclo operativo. Si el rendimiento de floculación de los lodos es deficiente, aumentará el contenido de sólidos en suspensión (SS) en el efluente, y también aumentará la DQO, lo que provocará una disminución en la calidad del efluente tratado.
Existen muchas razones para el deterioro del rendimiento de la sedimentación de lodos, pero todas se manifiestan como un aumento en el índice de volumen de lodos (SVI). Debido a la aparición repetida de altas concentraciones de matriz en el proceso SBR, las bacterias filamentosas generalmente no son fáciles de reproducir entre los grupos de gelatinas bacterianas y las bacterias filamentosas, por lo que la posibilidad de expansión de las bacterias filamentosas del lodo es muy baja. El SBR es más propenso a problemas de hinchamiento por alta viscosidad. Esto puede deberse a que el método SBR es un proceso instantáneo, el sustrato en la mezcla se degrada gradualmente y la concentración del sustrato en la fase líquida disminuye, pero no indica completamente que el sustrato se haya oxidado y eliminado. , junto con muchos contaminantes de las aguas residuales, el lodo activado lo absorbe y absorbe fácilmente. En un corto período de tiempo, la concentración del sustrato en la solución mezclada se puede reducir a un nivel muy bajo. Se ha logrado el efecto, pero esto es sólo una transferencia de fase en la que la disminución de la concentración de sustrato en la mezcla es sólo un fenómeno superficial. Se puede considerar que en el proceso de tratamiento de aguas residuales, la razón por la cual se pueden formar y crecer coloides bacterianos requiere una cierta cantidad de acumulación de matriz orgánica en el sistema para formar polímeros de polisacáridos fuera de las células (de lo contrario, los coloides bacterianos no crecerán o incluso Se producirá un crecimiento disperso de bacterias y efluentes de agua. En el proceso de operación real, la acumulación excesiva de sustrato a menudo es causada por una selección inadecuada del tiempo de llenado o del método de aireación o por una operación inadecuada, lo que resulta en una expansión de alta viscosidad del lodo.
La acumulación de contaminantes en el líquido mezclado es gradual y generalmente es difícil de mostrar inmediatamente dentro de un ciclo. Es necesario observar los cambios en el rendimiento de sedimentación de lodos dentro de la semana operativa para demostrarlo. Para garantizar que el lodo tenga un buen rendimiento de sedimentación, se debe prestar atención a la tendencia cambiante del SVI del lodo en cada ciclo de operación, y el modo de operación debe ajustarse de manera oportuna para garantizar buenos efectos del tratamiento.