Por: Kate
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Fecha: 16 de diciembre de 2024
En un biorreactor de membrana, a medida que pasa el tiempo de operación, las superficies interna y externa de la membrana se contaminarán en diversos grados, lo que provocará que la presión de filtración de la membrana aumente y que el ciclo de operación de la membrana se acorte. En los últimos años, muchos estudios han demostrado que los polímeros extracelulares son el factor biológico más importante entre los muchos factores de contaminación de las membranas; especialmente cuando el lodo de bacterias no filamentosas se expande, la concentración de polímeros extracelulares aumenta bruscamente, afectando gravemente el funcionamiento normal del conjunto de membrana y acortando el ciclo de sustitución del conjunto de membrana. Entonces, ¿cómo lidiar con la expansión de lodos en el proceso MBR?
Método de floculación
La densidad del lodo activado expandido es generalmente menor que la del agua. Como medida de tratamiento de emergencia, es posible considerar la adición de coagulantes para mejorar su rendimiento de sedimentación. Inicialmente seleccionamos el coagulante de alto peso molecular comúnmente utilizado, la poliacrilamida catiónica, y el coagulante inorgánico, el sulfato ferroso, para pruebas comparativas.
La relación entre la dosis de poliacrilamida y el rendimiento de sedimentación de los lodos.
La adición de poliacrilamida tiene cierto efecto en la mejora del rendimiento de sedimentación del lodo y existe una dosis óptima, pero el efecto no es muy ideal. Después del análisis, el autor cree que el sistema de reutilización de agua recuperada adopta un nuevo biorreactor de membrana compuesta sumergido con un gran volumen de aireación y una fuerte agitación hidráulica. Las partículas de flóculo agregadas se destruyen fácilmente, lo que da como resultado un efecto de coagulación insatisfactorio; cuando la dosis es superior a la óptima, además de neutralizar la carga negativa del coloide, la excesiva carga positiva de los flóculos hace que los iones del coloide porten cargas positivas y se estabilicen nuevamente.
La relación entre la cantidad de sulfato ferroso agregado y el rendimiento de sedimentación de lodos.
El efecto de la adición de poliacrilamida catiónica está limitado por las condiciones hidráulicas y otros factores, lo que no es muy ideal. Al mismo tiempo, su monómero es tóxico y difícil de degradar, y existe un problema de contaminación secundario. El beneficio económico es peor que el de añadir sulfato ferroso. El sulfato ferroso es barato, fácil de usar, no tiene ningún impacto negativo sobre la membrana y los lodos, y su efecto sobre la densidad de los lodos es eficaz, pero no puede resolver fundamentalmente el problema del desequilibrio de nutrientes, por lo que sólo puede utilizarse como medida de control de emergencia. .
Método de ajuste de nutrientes
En el estudio del abultamiento de lodos, la recuperación y el control del abultamiento de lodos es un eslabón muy importante. Durante la operación del proyecto de reutilización de agua recuperada, se descubrió que después de la adición de sulfato ferroso, el rendimiento de sedimentación del lodo activado mejoró. Si se detuviera la adición y se continuara el tratamiento en las condiciones de carga orgánica originales, el rendimiento de sedimentación del lodo activado se deterioraría gradualmente y volvería al estado anterior a la adición después de tres días. Por tanto, es necesario encontrar un método eficaz de recuperación y control tras la expansión de los lodos activados. Durante la operación, realizamos una prueba comparativa en dos grupos de biorreactores de membrana que estaban funcionando simultáneamente: el primer grupo añadió suficiente fuente de nitrógeno para que su relación de masa promedio DBO5 y N fuera de aproximadamente 100:5; el segundo grupo, aunque añadió suficiente fuente de nitrógeno, aumentó la carga orgánica del afluente al mismo tiempo, y la carga orgánica (en términos de CODCr) aumentó a más de 2,0 kgDQO/m3˙d. Los resultados mostraron que cuando el valor SVI del lodo cayó por debajo de 150 ml/g, el primer grupo de reactores operó durante aproximadamente una semana; el segundo grupo de reactores funcionó sólo durante tres o cuatro días. La experiencia práctica de operación muestra que: primero, la solución fundamental al aumento de volumen de lodos causado por la deficiencia de nitrógeno es ajustar la proporción de nutrientes. En segundo lugar, aumentar la carga orgánica manteniendo una proporción adecuada de nutrientes puede acortar el tiempo que tarda el rendimiento de sedimentación del lodo en volver a la normalidad.
Otros métodos de control
En el caso de la expansión viscosa del lodo más grave (cuando se utiliza un recipiente para contener algo de lodo, el lodo siempre se adhiere a la superficie del recipiente sin importar el método utilizado), es posible considerar drenar parte del lodo expandido. apropiadamente y luego tomar algo de lodo nuevo para reducir la cobertura del lodo por polisacáridos; al mismo tiempo aumentar el tiempo de retención hidráulica para que la materia orgánica que no se haya oxidado del todo tenga tiempo suficiente para consumirse. Debido al alto contenido de detergente en el agua bruta y a la alta intensidad de aireación, a menudo aparece una espuma blanca y viscosa que se acumula cada vez más. Cuando el lodo se expande, el daño es mayor. Había una vez una montaña de espuma de hasta un metro de altura debido a la acumulación de espuma, lo que provocaba que se perdiera una gran cantidad de lodos. Después de este accidente, además de agregar agentes antiespumantes, adoptamos el método de desespumante hidráulico. Se instala una boquilla encima del tanque de reacción y el efluente del reactor MBR se usa para rociar la parte superior del tanque de reacción para controlar el daño del lodo expandido y la espuma al reactor, y se han logrado buenos resultados.
Conclusión
①En el proceso MBR con agua de baño como agua cruda principal, se puede utilizar sulfato ferroso como coagulante de emergencia durante el período de expansión del lodo. La dosis óptima es 60 mg/L, pero sólo puede usarse como medida de control de emergencia porque no puede resolver fundamentalmente el problema del desequilibrio de nutrientes.
②Para la expansión de lodos que se presenta durante la operación del proyecto de reutilización de aguas regeneradas, la solución fundamental es ajustar la proporción de nutrientes; al mismo tiempo, se encuentra que, bajo la premisa de asegurar la proporción adecuada de nutrientes, aumentar la carga orgánica puede acelerar la recuperación del rendimiento de sedimentación de los lodos. La práctica de la ingeniería ha demostrado que la expansión de alta viscosidad del lodo se puede controlar con éxito mediante las medidas anteriores. Al mismo tiempo, se ha descubierto que aumentar la descarga de lodos y aumentar el tiempo de retención hidráulica también son medidas auxiliares eficaces.