I. ¿Qué es la "pérdida de lodos" en el clarificador secundario?
El clarificador secundario (o tanque de sedimentación secundario) es una unidad crítica para la separación de sólidos-líquidos en sistemas de lodos activados. Cuando el lodo activado no se asienta adecuadamente y, en cambio, flota hacia la superficie o se escapa con el efluente, el fenómeno se conoce como "pérdida de lodo" o "levantamiento de lodo". Esto se manifiesta como un aumento de los sólidos en suspensión (SS) del efluente y un deterioro en la calidad del agua que excede los estándares de descarga.
II. Causas de la pérdida de lodos en el clarificador secundario y medidas correctoras.
1. En aumento debido a la desnitrificación
Mecanismo: La nitrificación en el tanque de aireación produce nitratos. Al ingresar al clarificador secundario, el lodo sufre desnitrificación en condiciones anóxicas (OD < 0,5 mg/L), produciendo gas nitrógeno (N₂). Las burbujas de gas se adhieren a los flóculos de lodo, reduciendo su densidad y haciendo que floten.
Características: El lodo ascendente aparece como copos de nieve-; se hunde nuevamente cuando se agita con una varilla de vidrio (lo que lo distingue de la descomposición anaeróbica).
Condiciones desencadenantes:
Baja tasa de retorno de lodos (p. ej., < 25 %), lo que lleva a un tiempo prolongado de retención de lodos en el clarificador secundario.
Aumento de temperatura (verano), que acelera la tasa de desnitrificación.
Medidas correctivas:
Aumente la proporción de retorno: aumente la proporción a 80% –100% para reducir el tiempo de retención de lodos en el clarificador secundario.
Aumente la descarga de lodos: reduzca la concentración de lodos y acorte la edad de los lodos.
2. Aumento por descomposición de lodos (condiciones sépticas)
Mecanismo: una aireación insuficiente provoca la privación de oxígeno del lodo y un tiempo excesivo de almacenamiento del lodo provoca un metabolismo anaeróbico dentro del lodo en el clarificador secundario. Esto produce metano (CH₄) y dióxido de carbono (CO₂), lo que hace que el lodo se eleve.
Características: El lodo es negro y maloliente-y se eleva en grumos grandes y discontinuos. No se hunde-o se hunde muy lentamente-después de agitarlo con una varilla de vidrio; el color suele ser opaco o negro.
Causa común: Zonas muertas en el clarificador secundario, lo que provoca una descomposición anaeróbica del lodo en esas áreas.
Medidas correctivas:
Aumentar la aireación: aumentar el nivel de oxígeno disuelto (OD) en el efluente para evitar que el lodo entre en un estado anóxico. Aumentar la tasa de descarga de lodos: Eliminar rápidamente el exceso de lodos para reducir su tiempo de residencia en el clarificador secundario.
Inspeccione los raspadores de lodos y el equipo de eliminación de lodos: revise las cuchillas del raspador en busca de daños y repárelas rápidamente para evitar "zonas muertas" en el fondo del clarificador; comprobar las bombas de lodos en busca de obstrucciones, etc.
3. Pérdida de lodos por abultamiento filamentoso
Mecanismo: la proliferación excesiva de bacterias filamentosas conduce a una estructura floja de lodo activado; El rendimiento de la sedimentación se deteriora gravemente cuando el SVI > 150–200, lo que provoca que el lodo se pierda con el efluente.
Criterios de diagnóstico: SVI > 150 indica una tendencia al aumento de volumen; SVI > 200 confirma aumento de volumen.
Medidas correctivas: consulte el artículo "Causas y soluciones para el aumento de volumen filamentoso" para conocer los desencadenantes y las medidas de tratamiento asociadas con esta afección.
4. Desintegración de lodos (sobre-aireación/toxicidad)
Mecanismo:
Sobre-aireación: la aireación excesiva y prolongada provoca la respiración endógena del lodo activado; El rendimiento de la floculación de los flóculos microbianos disminuye, lo que provoca la desintegración del lodo y la pérdida de flóculos finos con el efluente.
Toxicidad de los lodos: la entrada de sustancias tóxicas (metales pesados, cianuros, toxinas orgánicas, etc.) perjudica las funciones metabólicas microbianas.
Características: Efluente turbio, partículas finas suspendidas en el sobrenadante y fase de sedimentación libre- prolongada.
Medidas correctivas:
Ajuste la tasa de aireación: mantenga el oxígeno disuelto (OD) entre 2 y 4 mg/L en la salida del tanque de aireación para evitar una sobre-aireación.
Investigar sustancias tóxicas: comprobar el afluente en busca de metales pesados, cianuros o toxinas orgánicas.
5. Carga de choque hidráulico (sobrecarga)
Mecanismo: La carga de choque es la causa más común de pérdida de lodos, particularmente durante la temporada de lluvias.
Características: El efluente contiene partículas finas en suspensión, el manto de lodos se eleva y el rendimiento de sedimentación en el clarificador secundario es deficiente.
Medidas correctivas: ajustar el caudal del afluente según la carga de diseño.
6. Envejecimiento de lodos
Mecanismo: La edad excesiva del lodo hace que el lodo activado entre en la fase de respiración endógena; los flóculos se aflojan, el rendimiento de sedimentación se deteriora y la compactabilidad empeora. Características: Durante la prueba de sedimentación, el lodo activado en la fase de compresión aparece fino y denso en lugar de grueso y denso; es de color claro y los flóculos tienen una consistencia pastosa.
Medidas correctivas: aumentar la tasa de descarga de lodos, acortar la edad de los lodos, eliminar los lodos envejecidos y promover el crecimiento de lodos nuevos.
III. Resumen
La pérdida de lodos del tanque de sedimentación secundario se manifiesta principalmente de dos maneras: aumento de lodos causado por la desnitrificación y aumento de lodos causado por una carga excesiva del afluente. Fundamentalmente, el pobre rendimiento de la sedimentación de lodos es la causa principal de la pérdida de lodos. Cuando se produce una pérdida de lodo, solucione el problema utilizando este enfoque: primero, verifique la carga del afluente; en segundo lugar, examinar los sistemas de retorno y de lodos residuales; tercero, mida OD (oxígeno disuelto) y SV (volumen de lodo); y cuarto, controlar la intensidad de la aireación. Una vez que se identifica la causa específica y se realizan ajustes específicos en el proceso, el tanque de sedimentación secundario recuperará rápidamente su claridad.