1, O mecanismo de expansão da lama
O inchaço da lama é um fenómeno anormal comum no processo de lama activa, causado principalmente pelas seguintes razões:
Reprodução excessiva de bactérias filamentosas
- O factor dominante é a proliferação de bactérias filamentosas (como o Fusarium graminearum, bactérias produtoras de enxofre, etc.) nos flocos de lama,que formam uma estrutura de malha solta que impede a fixação do floco.
- Condição do gatilho:
- Oxigénio pouco dissolvido (DO<1,0 mg/l);
- Alto teor de hidratos de carbono (desequilíbrio BOD 5/N/P);
- A carga de lodo (F/M) é demasiado elevada ou demasiado baixa;
- Valor anormal do pH (< 6, 0 ou > 9, 0).
embutidos não filamentosos
-Acumulação de substâncias viscosas: A secreção excessiva de substâncias poliméricas extracelulares (EPS) por flocos microbianos na lama conduz a uma diminuição da densidade dos flocos.
- Impacto ambiental: alteração súbita da temperatura da água de entrada, impacto de substâncias tóxicas (como metais pesados, surfactantes).
2, O fenómeno do inchaço da lama
Desempenho físico
- A interface entre a lama e a água no reservatório de sedimentação secundária aumenta e o índice de volume da lama (SVI) aumenta significativamente (> 150 ml/g, e em casos graves> 300 ml/g);
- A taxa de sedimentação da lama diminui, o supernatante torna-se turvo e transporta pequenos flocos.
Impacto operacional
-A perda de lodo leva a uma diminuição da concentração de lodo no reservatório de aeração (MLSS);
- O COD e o SS dos efluentes excedem a norma, o que resulta numa diminuição da eficácia do tratamento;
- Em casos graves, pode causar falhas no sistema.
3, Medidas de solução
Em função do tipo e da causa da expansão, podem ser tomadas as seguintes medidas específicas:
1Controle da expansão bacteriana filamentosa
- Ajuste do processo
- Aumentar a concentração de DO: manter o DO no reservatório de aeração a 2,0-3,0 mg/L para suprimir a vantagem competitiva das bactérias filamentosas;
- Otimizar o valor F/M: controlar a carga de lodo a 0,2~0,4 kg BOD 5/(kg MLSS · d) descarregando lodo ou ajustando a carga de entrada;
- Melhorar a proporção de nutrientes: adicionar nutrientes de nitrogénio e fósforo (tais como ureia e ácido fosfórico) para garantir BOD 5: N: P ≈ 100:5:1.
- Intervenção química
- Adicionar coagulantes como cloreto de polialumínio (PAC) e cloreto de ferro (FeCl) para melhorar a coesão dos flocos;
- Oxidante: é adicionado hipoclorito de sódio (NaClO) ou peróxido de hidrogénio (H 2 O 2) para inibir seletivamente as bactérias filamentosas.
- Regulação biológica
- Introdução de estirpes bacterianas vantajosas: adição de agentes microbianos especializados (como bactérias fotossintéticas e Bacillus) para competir e inibir as bactérias filamentosas;
- Lavagem de lodo: diluir a concentração de bactérias filamentosas através do sistema de refluxo de lodo do tanque de sedimentação secundário.
2Controle da expansão bacteriana não filamentosa
- Reduzir a carga de influência: minimizar o impacto das águas residuais orgânicas de alta concentração e evitar a adsorção excessiva de matéria orgânica pelas lamas;
- Ajustar o valor do pH: adicionar solução alcalina (como NaOH) ou solução ácida (como H 2 SO 4) para manter o pH entre 6,5 e 8.5;
-Reforço do pré-tratamento: adição de grelhas e reservatórios de sedimentação para remover substâncias como óleo e sólidos em suspensão que possam causar expansão viscosa.
3Medidas de emergência
- Adição de substâncias inertes, tais como terra de diatomáceas e cinzas volantes, para aumentar a densidade da lama;
- Desaguamento temporário das lamas: redução rápida da quantidade de lamas no sistema através de centrífugas ou filtros;
- Recuperação da congestão: Parar a entrada de água e continuar a aeração durante 24-48 horas, consumindo matéria orgânica e EPS excessivos.
4, Prevenção e monitorização
Indicadores de monitorização diária
-SVI: monitorização diária, com um limiar de alerta fixado em 120-150 ml/g;
- Observação microscópica: exame microscópico regular da abundância de bactérias filamentosas (controlada abaixo do nível 3);
- Valores DO, pH, F/M: Monitorização em tempo real das flutuações dos parâmetros do processo.
Estratégia de gestão a longo prazo
- Estabilizar a qualidade da água de entrada e evitar cargas de impacto;
- descarregar as lamas regularmente e manter uma idade de lamas razoável (SRT);
- Otimizar a concepção do sistema de aeração para assegurar uma distribuição uniforme do oxigénio dissolvido (DO).
Ao analisar cientificamente o tipo de expansão e ajustando com precisão os parâmetros do processo, pode-se restabelecer eficazmente o desempenho de sedimentação das lamas,assegurar o funcionamento estável do sistema de tratamento de águas residuais.
