¡No más miedos al operar sistemas de tratamiento biológico de aguas residuales!
El proceso de lodos activados juega un papel crucial en el tratamiento de aguas residuales y ha sido ampliamente estudiado tanto a nivel nacional como internacional. Observar la fase biológica del lodo activado durante el tratamiento de aguas residuales y analizar los cambios en la comunidad biológica son de gran importancia para el funcionamiento normal a largo plazo-de los sistemas de tratamiento de aguas residuales.
Este artículo presenta los métodos para observar la fase biológica en el proceso de lodos activados y analiza su papel indicativo en el tratamiento de aguas residuales, brindando orientación para la operación y gestión efectiva de los sistemas de tratamiento de aguas residuales.
¿Por qué la fase biológica puede reflejar el estado de un sistema de aguas residuales?
El principio es que los microorganismos, protozoos y metazoos del lodo activado oxidan y descomponen la materia orgánica de las aguas residuales en CO2 y H2O en condiciones de aireación. Algunas sustancias inorgánicas, como PO43-, NH3 y H2S, se descomponen y la energía generada durante este proceso se utiliza para el crecimiento y reproducción de los propios microorganismos.
Con un flujo continuo de aguas residuales, la fase biológica crece y se reproduce continuamente en las aguas residuales, formando eventualmente un ecosistema relativamente estable con ciertas funciones de degradación.
La formación de este ecosistema estable se beneficia de un entorno de crecimiento favorable para las fases biológicas, incluida la temperatura, el pH, la carga orgánica, la concentración de antibióticos y el suministro de oxígeno. Cuando cambian los factores de control en el sistema de tratamiento de aguas residuales, los tipos, cantidades y funciones activas de varias fases biológicas en el lodo activado también cambian en consecuencia.
Hasta cierto punto, los cambios en la fase biológica de los lodos activados en el sistema de tratamiento reflejan la calidad y el estado de funcionamiento del sistema de tratamiento de aguas residuales.
Por lo tanto, al observar los cambios en la cantidad de fases biológicas y lodos activados en el sistema de tratamiento de aguas residuales, podemos comprender el estado operativo y la calidad del sistema de tratamiento y ajustar las condiciones operativas de manera oportuna para cambiar la fase biológica, asegurando el funcionamiento normal continuo del sistema de tratamiento. Actualmente, la observación de la fase biológica en sistemas de tratamiento de aguas residuales es ampliamente utilizada en el campo del tratamiento de aguas.
Métodos para observar la fase biológica del lodo activado.
Rendimiento de sedimentación de lodos activados
Tome lodo activado fresco, colóquelo en una probeta graduada de 100 ml, déjelo reposar durante un cierto período de tiempo y observe cuidadosamente la velocidad de sedimentación del lodo, si la interfaz del lodo-agua está limpia y si el sobrenadante es transparente, etc.
Observación de la Fase Biológica de Lodos Activados
Antes de la observación, mezcle bien la muestra. Con una pipeta cuantitativa-de gran diámetro (que garantice un fácil acceso al lodo activado), pipetee 0,05 ml de la muestra en un portaobjetos de vidrio, cúbralo con un cubreobjetos y observe bajo un microscopio. Inicialmente, observe con un aumento de 100x, examinando todo el campo de visión para obtener una comprensión preliminar de la fase biológica de la muestra, incluido el estado de los flóculos, el tamaño de las partículas, la compactación y las poblaciones observadas de protozoos y metazoos.
Identificar los organismos más grandes en la fase biológica, ya que estos indican en gran medida el tiempo de residencia de los lodos. Cuando la observación con un aumento de 100x sea insuficiente, utilice un aumento de 400x. Particularmente importantes son las piezas bucales, las posiciones y números de unión de los flagelos, los patrones de unión ciliar ciliar y el crecimiento de hongos filamentosos; estos requieren un aumento de 400x o más para una observación clara.
El papel indicativo de la observación de la fase biológica de lodos activados
La estructura del lodo activado
Las diversas propiedades físicas y biológicas de los lodos activados reflejan objetivamente el estado operativo del proceso de tratamiento de aguas residuales.
Si, durante la observación, se encuentra que los flóculos de lodo activado son grandes, con bordes claros y una estructura densa, exhibiendo buenas propiedades de adsorción y sedimentación, indica que el sistema de tratamiento de aguas residuales está funcionando bien y puede separar eficazmente el lodo y el agua en procesos de tratamiento posteriores, lo que resulta en una buena calidad del efluente.
Observe el agua entre los flóculos para detectar sólidos suspendidos (SS). Una mayor concentración de SS indica una gran cantidad de sólidos suspendidos en las aguas residuales. Cuando el sistema de tratamiento no funciona correctamente, la estructura del lodo se afloja, los flóculos se vuelven más pequeños y aparece una gran cantidad de protozoos y metazoos, incluidos paramecios, gusanos en forma de frijol-, gusanos nefróticos, amebas y tricomonas. Esto indica un rendimiento deficiente de la sedimentación de lodos y una separación ineficaz del agua-lodo, lo que afecta la calidad del efluente.
Indicación de fase biológica
(1) Papel indicativo de los protozoos y metazoos
Indicación de carga afluente:
En lodos activados que funcionan normalmente, la fase biológica permanece relativamente estable, y los protozoos consisten principalmente en especies como Entomopathia, Vorticostella y Rotifers. Cuando aparecen metazoos superiores como insectos-parecidos a osos y mariquitas, indica que la carga del afluente de aguas residuales es baja. Cuando el sistema de tratamiento funciona a baja carga durante mucho tiempo y entra en envejecimiento, aparecerán micro metazoos como rotíferos y nematodos.
En este momento, se debe aumentar la carga de lodos. Cuando el número de protozoos en el lodo activado se reduce significativamente en comparación con el estado normal, y algunos protozoos, como los carroñeros que aparecen en condiciones de baja carga, desaparecen y no aparecen metazoos, indica que la carga del afluente es demasiado alta y las amebas y algunos pequeños flagelados son dominantes [2]. En este momento, se deben tomar medidas como reducir la entrada de aguas residuales y reducir la descarga de lodos para reducir la carga de lodos y mantener el funcionamiento normal del sistema.
Indicador de oxígeno disuelto:
Cuando el oxígeno disuelto en los lodos activados es insuficiente, suelen aparecer protozoos como Atorva, bacterias del azufre, escorpiones y neoformaciones. Al mismo tiempo, bajo carga elevada y aireación insuficiente, aparece una gran cantidad de pequeños flagelados. En este momento, se deben tomar medidas como aumentar la aireación para aumentar el oxígeno disuelto. Cuando el oxígeno disuelto es alto, suelen aparecer organismos como amebas, sarcodactylus y rotíferos. En este momento, se deben tomar medidas como reducir la aireación y aumentar la tasa de retorno de lodos para aumentar la concentración de lodos y reducir la carga de lodos.
Indicación de pH de aguas residuales:
Cuando las aguas residuales son altamente alcalinas, a menudo ocurren fenómenos como efluentes turbios, desintegración de lodos activados, muerte y desintegración de protozoos y reducción de la eficiencia del tratamiento. Se debe agregar ácido a tiempo para neutralizarlo. Cuando la acidez es demasiado fuerte, el tanque de tratamiento de lodos activados a menudo tiene un olor amargo, la eficiencia del tratamiento disminuye y la actividad de varias fases biológicas disminuye. En este momento, se debe agregar álcali a tiempo para ajustarlo.
(2) Papel indicativo de los cambios en el tamaño de la población del mismo organismo
En condiciones normales de funcionamiento, el sistema de tratamiento de aguas residuales mantiene una cantidad y variedad de organismos relativamente estables. Por el contrario, cuando los tipos y cantidades de organismos fluctúan significativamente, indica que el entorno del sistema de tratamiento de aguas residuales está experimentando los cambios correspondientes.
Cuando aparece una gran cantidad de bacterias filamentosas en el lodo, indica que el lodo ya se ha acumulado o está a punto de hacerlo. Estos incluyen bacterias como *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* y mohos. Se deben tomar rápidamente las medidas pertinentes para inhibir el crecimiento de bacterias filamentosas, ajustar diversas condiciones de tratamiento del sistema y mantener el funcionamiento estable del sistema de tratamiento.
Cuando la estructura de los flóculos está suelta, los flóculos pequeños se convierten en alimento para ciertos rotíferos. Con abundante alimento, los rotíferos proliferan excesivamente. En este caso, los lodos envejecen y se deben tomar medidas adecuadas de eliminación de lodos para eliminar el daño causado por el envejecimiento de los lodos al efecto de tratamiento del agua. Los protozoos y algunos micro-animales son más sensibles a las toxinas que las toxinas mismas. Las fibras protectoras son un indicador importante en los lodos activados. Cuando este tipo de lodos disminuye rápidamente, indica la presencia de sustancias tóxicas en las aguas residuales. Requiere un tratamiento previo oportuno.
Resumen
Los lodos activados son un ecosistema relativamente estable con una determinada función de degradación. La formación de este ecosistema estable se beneficia de un entorno de crecimiento favorable para la comunidad biológica. Cuando las condiciones ambientales en el sistema de tratamiento de aguas residuales cambian, la comunidad biológica correspondiente también cambiará. Los cambios en la comunidad biológica reflejan, hasta cierto punto, la calidad y el estado del sistema de tratamiento de aguas residuales.
En la operación y gestión de sistemas de tratamiento de aguas residuales, el estado operativo del sistema se puede estudiar observando cambios en la fase biológica del lodo activado. Esto permite la identificación oportuna de problemas y la implementación de medidas para garantizar un funcionamiento continuo y estable. Sin embargo, la fase biológica del lodo activado varía significativamente entre diferentes regiones y plantas de tratamiento de aguas residuales debido a diferencias en la calidad del agua, los procesos de tratamiento y los tipos de aguas residuales.
Por tanto, en la práctica, es fundamental considerar circunstancias específicas y estudiar la relación entre los cambios en la calidad del agua y los cambios de fase biológica en los casos adecuados. La observación de estos cambios orientará mejor la operación y gestión de las plantas de tratamiento de aguas residuales.
