En la comunicación diaria de conocimientos sobre tratamiento de aguas residuales, a menudo escuchamos una frase:
¿Cuál es la duración de esta estancia?
Pero si pregunta con atención, descubrirá que el concepto que muchas personas tienen sobre el tiempo de estancia no es el mismo.
A veces se lo denomina tiempo de retención hidráulica (HRT)
A veces se le denomina SRT (tiempo de retención de lodos, también conocido como edad de lodos)
El nombre parece muy similar y muchos recién llegados a menudo lo confunden. Pero en el control del proceso de tratamiento de aguas residuales, estos dos parámetros se centran en objetos completamente diferentes, una tubería "agua" y la otra tubería "lodo".
Análisis actual de la terminología de aguas residuales, hablemos de HRT y SRT
1, HRT: ¿Cuánto tiempo permaneció el agua en el sistema?
El nombre completo de HRT es Tiempo de retención hidráulica, también conocido como Tiempo de retención hidráulica en chino.
En pocas palabras, significa:
¿Cuánto tiempo tarda una gota de agua en entrar al sistema de procesamiento y salir del sistema?
Digámoslo de una manera más comprensible: podemos imaginar un tanque de tratamiento de aguas residuales como un tanque de agua.
Si el volumen de una piscina es de 200m³,
El caudal de entrada es de 200 m ³/h.
En promedio, el tiempo que permanece una gota de agua en la piscina es de 1 hora
La fórmula de cálculo también es muy sencilla: HRT=capacidad del pool/tasa de entrada
Es decir: TRH (h)=V/Q
entre los cuales
V - Capacidad de la piscina (m ³)
Q - Caudal de entrada (m ³/h)
Este parámetro es muy importante en la etapa de diseño del proceso, ya que el tamaño de la piscina se calcula básicamente en función del tiempo de residencia.
Por ejemplo:
Si el diseño requiere que el tanque anaeróbico permanezca durante 1 hora,
Caudal de diseño de 200m ³/h,
Entonces la capacidad del tanque anaeróbico debe ser: 200 m³
Este también es un método básico utilizado por muchos institutos de diseño para determinar la capacidad de la piscina.
2, rangos de HRT comunes para diferentes procesos
En la ingeniería práctica, los requisitos de tiempo de residencia varían mucho entre las diferentes unidades de proceso.
Algunos valores de referencia comunes son los siguientes:
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Si resulta difícil degradar las aguas residuales, normalmente se requiere un tiempo de residencia más prolongado.
La razón es simple: la degradación de los contaminantes lleva tiempo.
El tiempo de residencia es demasiado corto y los microorganismos no han tenido tiempo de reaccionar antes de que el agua se haya escurrido.
Pero cuanto más tiempo dure la estancia, mejor.
Cuanto más grande sea la piscina:
Cuanto mayor sea la inversión
Cuanto mayor sea la ocupación de la tierra
Cuando la carga operativa es baja, la eficiencia en realidad disminuye
Por eso, en la fase de diseño suele ser necesario encontrar un equilibrio entre la eficacia del procesamiento y el coste de ingeniería.
3, SRT: ¿Cuánto tiempo permaneció el lodo en el sistema?
Si la TRH se centra en el agua, la TRH se centra en los lodos.
El nombre completo de SRT es Tiempo de retención de lodos, también conocido como Tiempo de retención de lodos en chino.
También conocido como: edad de lodos.
El significado es: ¿cuántos días en promedio sobrevive una porción de lodo activado en el sistema?
En otras palabras, ¿cuánto tiempo se necesita para que un trozo de lodo "nazca" en el sistema y luego se descargue del sistema? Esta vez es TER.
En un sistema de lodos activados, los lodos no se descargan inmediatamente, sino de forma continua:
proliferación
envejecimiento
atenuación
Por lo tanto, el lodo del sistema se actualiza constantemente.
La TER refleja esencialmente la estructura de edad de la comunidad microbiana en el sistema.
4, ¿Cómo se calcula la SRT?
La lógica de cálculo de SRT es realmente muy intuitiva:
¿Cuánto lodo hay en el sistema/cuánto lodo se descarga cada día?
Es decir: SRT=volumen total de lodos del sistema/volumen de descarga diaria de lodos
Para un ejemplo sencillo:
Suponiendo que hay un total de 100 toneladas de lodo en un sistema, con 10 toneladas descargadas diariamente. En promedio, cada lodo permanece en el sistema durante 10 días.
Esto es: SRT=10 días
Esta es también la razón por la que la edad de los lodos se puede ajustar controlando la cantidad de lodos descargados.
Descarga excesiva de lodos:
La edad del lodo se acorta
Menos descarga de lodos:
La edad del lodo aumenta
En el control de funcionamiento de muchas plantas de tratamiento de aguas residuales, los operadores en realidad ajustan la edad de los lodos a través del volumen de descarga.
5. ¿Por qué es tan importante la TER?
En los sistemas bioquímicos, la tasa de crecimiento de muchos microorganismos clave es en realidad muy lenta.
Por ejemplo, las bacterias nitrificantes.
Su ciclo de crecimiento es mucho más lento que el de las bacterias heterótrofas ordinarias.
Si la edad del lodo es demasiado corta y las bacterias nitrificantes no han tenido tiempo de reproducirse, ya se habrán vertido.
El resultado es que la eliminación del nitrógeno amoniacal ha fracasado.
Es también por eso que muchos sistemas de desnitrificación requieren SRT mayor o igual a 10 días.
Aún más alto.
Y para algunos sistemas que se centran principalmente en eliminar DQO, la SRT suele ser mucho más corta.
Desde una perspectiva operativa, la SRT en realidad determina una cuestión muy importante:
¿Son los microorganismos del sistema una "población joven" o una "población vieja"?
6, la mayor diferencia entre HRT y SRT
Muchas personas que son nuevas en el tratamiento de aguas residuales tienden a mezclar estos dos conceptos. De hecho, su enfoque es completamente diferente. Se puede resumir en una frase:
Agua de tubería HRT, lodo de tubería SRT.
Para ser más específico:
Una forma más vívida de entender:
HRT determina cuánto tiempo permanecerá el agua en la fábrica
SRT determina cuánto tiempo viven los microorganismos en la fábrica
7, La relación entre HRT y SRT
Aunque los dos parámetros se centran en objetos diferentes, no son completamente independientes en los sistemas de lodos activados.
Porque el agua fluye y el lodo circula.
En un sistema de sedimentación normal, a medida que el agua fluye, las sustancias del interior también lo seguirán.
Pero es diferente en los sistemas de lodos activados. Al devolver el lodo a través del tanque de sedimentación secundario, la mayor parte del lodo se enviará de regreso al tanque bioquímico.
Esto presenta un fenómeno interesante:
El tiempo de residencia del agua en el sistema sólo podrá ser de 6 horas,
Pero el lodo puede permanecer en el sistema durante 15 días.
Esta es también la razón por la que los sistemas bioquímicos pueden mantener fuertes capacidades de procesamiento en capacidades de pool relativamente pequeñas.
En pocas palabras:
HRT determina el tamaño del reactor
SRT determina la ecología microbiana
Uno se inclina hacia el diseño de ingeniería y el otro hacia el control operativo.
8, un error común durante la operación
En la práctica, a menudo nos encontramos con una situación en la que:
Algunas personas pueden pensar que mientras el tiempo de permanencia sea lo suficientemente largo, el efecto de procesamiento definitivamente será bueno.
En realidad, esta frase sólo tiene razón a medias.
Si hablamos de TRH, de hecho puede proporcionar más tiempo de reacción.
Pero si la SRT es demasiado corta, muchos microorganismos clave no pueden sobrevivir en absoluto.
El resultado es:
El tanque aeróbico es muy grande.
Quédate por mucho tiempo
El nitrógeno amoniacal nunca ha podido disminuir
A menudo, la razón no es que el estanque no sea lo suficientemente grande, sino que la edad del lodo no es suficiente.
Por lo tanto, al ejecutar un análisis, a menudo es necesario observar dos indicadores simultáneamente:
¿Es razonable la TRH?
¿Es la SRT estable?
Si estos dos parámetros están bien coordinados, el sistema suele ser relativamente estable.
En conclusión
En la industria del tratamiento de aguas residuales existen muchos términos profesionales con nombres muy similares.
HRT y SRT son un par muy típico entre ellos.
Una descripción es: el tiempo que el agua permanece en el sistema.
Una descripción es: la duración del lodo en el sistema.
Comprender estos dos conceptos es en realidad comprender la lógica central del sistema de lodos activados:
El agua fluye y los microorganismos circulan.
El grupo proporciona espacio para que los microorganismos completen reacciones, y la clave para el control operativo es encontrar un equilibrio adecuado entre los dos. Cuando vuelvas a escuchar la palabra "tiempo de permanencia", ¿por qué no haces una pregunta más?
¿Estás hablando de agua o barro?
Muchas preguntas, las respuestas ya están medio claras.