Quando falamos de tratamento de águas residuais, o lodo ativado é um protagonista inevitável. É como uma pequena fábrica super poderosa, habitada por vários microorganismos.Estes rapazinhos trabalham juntos para quebrar a sujeira no esgoto e torná-lo limpoHoje, vamos falar sobre o princípio do uso de lama ativada para remover COD e nitrogênio de amônia, bem como as complexas relações entre eles.
Primeiro vamos falar sobre COD, que significa Chemical Oxygen Demand. Simplificando, refere-se à quantidade de substâncias redutoras na água que podem ser oxidadas por oxidantes químicos.Estas substâncias são principalmente compostos orgânicosPara o tratamento de águas residuais, reduzir a DCO significa tratar estes compostos orgânicos.
A eliminação da DCO pela lama ativada depende principalmente do processo metabólico dos microorganismos.Entre elesEstas bactérias são como super-comedores, absorvendo matéria orgânica do ambiente circundante para o seu corpo através das membranas celulares.É como chupar chá de leite com uma palhinhaA matéria orgânica que entra na célula passa por uma série de reações químicas complexas sob a ação de várias enzimas, o que é como abrir uma planta química no corpo bacteriano.A matéria orgânica é decomposta em dióxido de carbonoO dióxido de carbono entra no ar, deixando água na água tratada.Algumas pequenas moléculas são usadas pelas bactérias para sintetizar suas próprias substâncias celulares para crescimento e reproduçãoO excesso de lama biológica pode ser descarregado do sistema através de equipamentos de descarga de lama.Uma grande quantidade de COD é consumida nas águas residuais, e a qualidade da água é purificada.
O nitrogênio de amônia refere-se ao nitrogênio presente na água na forma de amônia livre (NH3) e íons de amônio (NH4 +).As águas residuais domésticas e muitas águas residuais industriais contêm uma quantidade significativa de nitrogénio de amôniaSe for descarregado directamente, pode causar sérios danos às massas de água, como a eutrofização.A eliminação do azoto de amónia por lodo activado baseia-se principalmente em dois processos: nitrificação e desnitrificação, que são completadas por diferentes tipos de microorganismos que trabalham em conjunto.O processo de nitrificação é a conversão de nitrogênio amônia em nitrogênio nitrato (NO3-)As bactérias nitrificantes podem ser divididas em dois tipos.que primeiro oxida o nitrogénio de amónia em nitrito de nitrogénio (NO2-)Este processo é como adicionar uma camada extra a uma pequena casa; outro tipo são as bactérias nitrificantes, que oxidam ainda mais o nitrato de nitrito em nitrato de nitrato, equivalente a cobrir uma casa.As bactérias nitrificantes precisam de oxigênio para seu trabalho, por isso este processo é realizado em condições aeróbicas.
O processo de desnitrificação é o oposto do processo de nitrificação, que converte o nitrato de nitrogênio de volta em nitrogênio e o libera no ar.Aqueles que fazem este trabalho são bactérias desnitrificantes, que utilizam matéria orgânica nas águas residuais como doadores de elétrons em ambientes anaeróbios para reduzir gradualmente o nitrogénio nitrato em nitrito, óxido nítrico, óxido nitroso,e, em última análise, gás nitrogênioEste processo é como demolir uma casa construída pouco a pouco, e finalmente transformá-la em ar que desaparece.Mas também utiliza matéria orgânica nas águas residuais para reduzir COD, o que pode ser descrito como matar dois pássaros de uma cajadada.
Em seguida, vamos falar sobre a relação entre COD e remoção de nitrogênio de amônia.Em primeiro lugarComo já foi mencionado, o processo de desnitrificação requer matéria orgânica como doador de elétrons.Se o teor de COD nas águas residuais for demasiado baixo e não houver matéria orgânica suficiente para fornecer energia e elétrons, as bactérias desnitrificantes não podem funcionar adequadamente, e a taxa de remoção do nitrogénio de amônia será naturalmente afetada.As bactérias desnitrificantes são como trabalhadores que não comeram o suficiente e não têm energia para trabalharO nitrogénio nitrato não pode ser convertido em nitrogénio gasoso e o nitrogénio amónia não pode ser removido.
Por outro lado, o processo de eliminação do nitrogénio de amônia também afeta a eliminação de COD.Este processo também consome uma certa quantidade de matéria orgânicaPorque o crescimento e o metabolismo das bactérias nitrificantes também exigem energia, parte da qual vem da decomposição da matéria orgânica.O nível do teor de nitrogénio de amoníaco e a intensidade da reação de nitrificação afetarão indiretamente a remoção da matéria orgânica (COD).
No sistema de lamas activadas, os microorganismos que removem o COD e o nitrogénio de amônia não são independentes, eles formam um ecossistema colaborativo.Na zona aeróbica, as bactérias heterotróficas proporcionam um ambiente de vida adequado para a nitrificação das bactérias, ao mesmo tempo que eliminam a DCO.redução da DBO (demanda de oxigénio bioquímico), que é igualmente um indicador do teor de matéria orgânica e está estreitamente relacionado com a DCO) na água,para que as bactérias nitrificantes não se encontrem em desvantagem devido à concorrência por oxigénio dissolvido com bactérias heterotróficasNa zona anóxica, denitrifying bacteria utilize the intermediate products or residual organic matter generated during the COD removal process as a carbon source to complete the denitrification process and remove ammonia nitrogenÉ como diferentes processos numa linha de produção, onde todos trabalham juntos para completar a grande tarefa de tratamento de esgoto.
O processo de remoção de COD e nitrogênio de amônia da lama ativada é como uma dança cuidadosamente coreografada, com microorganismos mostrando suas próprias habilidades.Os processos de eliminação do DCO e do nitrogénio de amônia estão interligadosSó compreendendo profundamente estes princípios e relações podemos controlar melhor o sistema de tratamento de águas residuais, garantir o seu funcionamento eficiente e estável,transformar a água suja em recursos de água limpa, e proteger o nosso ambiente.
