Proporción de aire-a-agua: la proporción entre el volumen total de aireación y el volumen de aguas residuales tratadas, generalmente medida en m³ de aire/m³ de aguas residuales. Es el parámetro de control más crítico para la aireación en tanques de tratamiento biológico, afectando directamente el oxígeno disuelto (OD), la nitrificación, el consumo de energía, la sedimentación de lodos y la formación de espuma/flotación. La proporción de aire-a-agua es un valor de referencia; el control final debe basarse en-el OD del tanque, la condición del lodo y los indicadores del efluente.
I. La proporción de aire-a-agua no es un valor fijo; cuatro factores principales que influyen:
1. Calidad del agua afluente
Alto contenido de nitrógeno amoniacal y DBO en el afluente: es necesario aumentar la proporción de aire-a-agua para garantizar la nitrificación.
Baja concentración del afluente (dilución durante la temporada de lluvias): la proporción de aire-a-agua se debe reducir para evitar OD excesivo, envejecimiento de los lodos y formación de espuma.
2. Concentración de Lodos (MLSS)
Un MLSS más alto significa un mayor consumo total de oxígeno; la proporción de aire-a-agua debe aumentarse para el mismo volumen de agua. Un MLSS bajo requiere una reducción adecuada de la aireación.
3. Temperatura del agua
Baja temperatura del agua (invierno): la eficiencia de la transferencia de oxígeno disminuye, la actividad de las bacterias nitrificantes se deteriora, lo que requiere un aumento del 20 %-40 % en la proporción aire-a agua para obtener el mismo efecto; en verano, se puede reducir adecuadamente.
4. Eficiencia del equipo de aireación
Los discos/tubos de aireación microporosos utilizan un alto nivel de oxígeno, lo que permite una menor proporción de aire-a-agua; Las tuberías perforadas más antiguas tienen una baja eficiencia de aireación y requieren una proporción significativamente mayor de aire-a-agua. Si el cabezal de aireación está obstruido, incluso una proporción alta aparente de aire-a-agua no dará como resultado un OD (oxígeno disuelto) real alto.
II. Cómo controlar la proporción de aire-a-agua en-sitio (aplicación práctica)
1. Calcular la proporción real de aire-a-agua
Relación real de aire-a-agua=Volumen total de aire de aireación (m³/h) ÷ Volumen instantáneo de agua de entrada (m³/h)
Volumen total de aire del ventilador 8000 m³/h, volumen de agua de entrada 1000 m³/h, relación aire-a-agua=8:1.
2. Prioriza el control de OD, no te concentres únicamente en la proporción de aire-a-agua.
Control de OD en etapa aeróbica: 2,0-3,0 mg/L (nitrificación); La OD al final de la etapa aeróbica en el proceso de desnitrificación no debe exceder los 3 mg/L, ya que una alta OD arrastrada por la recirculación alterará la desnitrificación anóxica.
Si la proporción de aire-a-agua ya es de 10:1, pero el OD aún es<1.5 mg/L: Prioritize checking for aerator blockage and insufficient blower pressure; do not simply increase the airflow.
If the air-to-water ratio is only 6:1, and DO is already >4 mg/L: Se debe reducir el flujo de aire. Una aireación excesiva provocará fragmentación de lodos, lodos flotantes y un aumento en el consumo de energía.
3. Ajuste de zonas y tanques
Proceso A²/O:
Zonas anaeróbicas/anóxicas: La aireación está estrictamente prohibida; sólo se permite agitar.
Etapa previa-aeróbica: la degradación de la DBO consume mucho oxígeno; el volumen de aire se puede aumentar adecuadamente.
Etapa aeróbica posterior-(zona de nitrificación): asegúrese de que la dosis sea de 2 a 3 mg/l; reduzca adecuadamente el OD al final para reducir el OD transportado a la zona anóxica por el reflujo.
4. Estrategias de ajuste para cambiar las condiciones operativas
1) Aumento del flujo afluente y calidad del agua diluida durante la temporada de lluvias:
Con un mayor flujo, si la proporción de aire-a-agua se mantiene en un nivel fijo, el volumen total de aire aumentará en consecuencia, lo que fácilmente provocará niveles excesivos de OD. En este caso, se debe reducir la proporción de aire-a-agua, priorizando los niveles de OD.
2) Bajas Temperaturas en Invierno:
Para el mismo objetivo de OD, aumente la proporción de aire-a-agua entre un 20 % y un 30 % y, al mismo tiempo, controle la sedimentación de lodos para evitar una aireación excesiva y una dispersión de lodos.
3) Aumento del shock de nitrógeno amoniacal del afluente:
Aumente brevemente la proporción de aire-a-agua para priorizar la nitrificación; vuelva a ajustar los niveles normales después de que bajen los niveles de nitrógeno amoniacal para evitar una aireación alta prolongada.
III. Problemas comunes en el control de la proporción de aire-a-agua
1. Proporción alta de aire-a-agua, no alta
Es muy probable que se deba a un sistema de aireación obstruido, membranas envejecidas y con fugas; Concentración de lodos excesivamente alta, con un consumo de oxígeno superior al suministro de oxígeno. No aumente la aireación; Primero revise el equipo.
2. Relación baja de aire-a-agua, OD alta
Baja carga de afluente, baja relación alimentación/microorganismo (F/M), el lodo se encuentra en un estado de envejecimiento de baja-carga, lo que produce fácilmente una gran cantidad de lodo fino flotante. Retire adecuadamente los lodos y continúe reduciendo la aireación.
3. Proporción normal de aire-a-agua, pero nitrógeno total elevado en el efluente
Con un OD excesivamente alto en el extremo aeróbico, el líquido de retorno transporta oxígeno al tanque anóxico, inhibiendo la desnitrificación. Reduzca el volumen de aire del extremo aeróbico para reducir el OD a 1,5-2,5 mg/L.
4. Buscar ciegamente una proporción alta de aire-a-agua
Consecuencias directas: aumento significativo del consumo de energía; rotura de flóculos de lodo, disminución del SVI, aumento de sólidos suspendidos en el efluente; aumento de la formación de espuma.