¿Cuáles son los últimos procesos de tratamiento de aguas residuales industriales? Proceso AB tratamiento de aguas residuales El proceso AB fue desarrollado por primera vez por el Profesor BOHUKE en Alemania. En este proceso, el tanque de aireación se divide en dos partes, de alta y baja carga, y cada parte tiene un sistema independiente de sedimentación y retorno de lodos. El tiempo de residencia de la etapa de alta carga (etapa A) es de aproximadamente 20 a 40 minutos, que es principalmente floculación y adsorción biológica, y al mismo tiempo se producen reacciones de oxidación incompletas. Los organismos son principalmente bacterias de generación corta y se elimina más del 50% de la DBO. La sección B es similar al proceso de lodos activados convencional, con menor carga y mayor edad de lodos. El método AB A tiene una alta eficiencia y una gran capacidad de amortiguación. La sección B desempeña el papel de control de salida de agua y tiene buena estabilidad de procesamiento. Para el tratamiento de aguas residuales de alta concentración, el método AB tiene buena aplicabilidad y grandes beneficios de ahorro de energía. Especialmente cuando se utilizan procesos de digestión de lodos y utilización de biogás, las ventajas son más obvias. Las principales estructuras de tratamiento en el proceso del Método B incluyen el tanque de aireación Clase A, el tanque de sedimentación intermedia, el tanque de aireación Clase B y la sedimentación secundaria. Generalmente no existe un tanque de sedimentación primario y se utiliza un sistema de tratamiento Clase A. La Sección A y la Sección B tienen sus propios sistemas únicos de retorno de lodos y, por lo tanto, tienen sus propias poblaciones microbianas únicas, lo que favorece la estabilidad de las funciones del sistema. Sin embargo, el método AB tiene un rendimiento de lodo relativamente alto y el contenido de materia orgánica del lodo en una etapa es extremadamente alto. Se requiere una estabilización posterior del lodo, lo que aumentará una cierta cantidad de inversión y gastos. Además, dado que se elimina más DBO en la etapa A, la fuente de carbono puede ser insuficiente, lo que dificulta la realización del proceso de desnitrificación. Para situaciones donde la concentración de aguas residuales es baja, la sección B es más difícil de operar y sus ventajas no se pueden aprovechar al máximo. Actualmente, solo se utilizan procesos de nivel A y el efecto es mejor que el tratamiento de primer nivel. Como proceso de transición, tiene buenas ventajas en términos de rentabilidad. Generalmente apto para drenar ríos y mares. En la actualidad, el proceso AB se ha utilizado ampliamente en Europa. En 1987, 22 plantas de tratamiento de aguas residuales del proceso AB estaban en operación y 21 estaban en construcción y planificación. En los últimos años, unidades nacionales relevantes también han realizado investigaciones sobre el proceso AB y han logrado algunos resultados. La práctica ha demostrado que este proceso es un nuevo desarrollo de la tecnología moderna de tratamiento de aguas residuales. El proceso AB consta de un tanque de aireación de nivel A, un tanque de sedimentación intermedio, un tanque de aireación de nivel B y un tanque de sedimentación final. Las principales características del proceso AB son: 1. A tiene una carga de lodos alta, mientras que B tiene una carga de lodos baja. 2. Las características de la comunidad microbiana del Nivel A y del Nivel B son obviamente diferentes y están estrictamente separadas por dos conjuntos de sistemas de retorno no relacionados. 3. Sin tanque de sedimentación, la Clase A se convierte en un sistema biodinámico abierto. 4. Dependiendo de la composición de las aguas residuales, la Clase A puede operar de forma aeróbica o anóxica. Tabla de parámetros de diseño típico del proceso AB Nivel 1 F/m kgbod5/kg mlss d Tiempo de retención hidráulica h MLSS g/L edad del lodo DO Nivel A 2 ~ 60.52.04 ~ 10h0.2 ~ 0.7 Nivel b 0. 10 ~ 0. 302 ~ 43. 515 ~ 20d 0. 7 ~ 1.5 segundos El mecanismo operativo del proceso AB es que procesos biológicos como la proliferación, adaptación y selección bacteriana ocurren en la red de tuberías de drenaje 65438, lo que lleva al surgimiento de comunidades microbianas, que tienen una gran vitalidad. y tener un impacto negativo en el entorno original de las aguas residuales. Por lo tanto, las aguas residuales urbanas son esencialmente una * * * deposición de contaminantes y comunidades microbianas. En la etapa A del proceso AB, se aprovecha al máximo el potencial biodinámico presente en las aguas residuales sin tratar. El fenómeno observado en el experimento de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Tai'an muestra que la eliminación de DBO y DQO por el Nivel A no se debe principalmente a la rápida proliferación y degradación de bacterias, sino principalmente a la floculación y adsorción de bacterias. Las pruebas estáticas muestran que una gran cantidad de microorganismos se han adaptado a las aguas residuales sin tratar y estos microorganismos tienen floculación espontánea. Cuando ingresan al tanque de aireación de Clase A, floculan rápidamente juntas bajo la inducción y promoción de las micelas bacterianas originales de la Clase A. La estructura de los flóculos es similar a la de las micelas bacterianas. Durante la floculación, los flóculos se combinan con las micelas bacterianas originales y pasan a formar parte del lodo Clase A, que tiene una fuerte capacidad de adsorción y un excelente rendimiento de sedimentación. El número de microorganismos floculantes está relacionado con la concentración de lodos Clase A. Cuando la concentración de lodo es inferior a 1 g/l, el efecto de floculación es deficiente. Al mismo tiempo que ocurre la floculación y la adsorción, existe una proliferación limitada de microorganismos, lo que puede estar relacionado con la producción de floculación (o material) de lodos Clase A. Según la prueba de tratamiento de aguas residuales en la ciudad de Tai'an, se calcula que la biomasa microbiana expresada en forma de ss en el afluente es de 150 mg/L, y la biomasa microbiana en el efluente de primer nivel es de 70 mg/L. Luego, la concentración de lodo Xi formada por los microorganismos en el agua de entrada del nivel A se puede calcular de acuerdo con la siguiente fórmula: Xi=Q△SQ c /V donde: Q-flujo de agua de entrada Q c - edad del lodo de grado A △; s - biomasa microbiana interceptada de grado A; V - volumen del tanque de aireación de clase A.
Sustituyendo los datos en la fórmula anterior: Xi = 4l/h×80mg/L×10h/2l = 1600mg/L La concentración real de lodo de Clase A es 2000mg/L, lo que significa que los microorganismos del agua entrante representan aproximadamente el 80% de los lodos de clase A sólo alrededor del 20% se producen por proliferación. Por lo tanto, la remoción por floculación representa aproximadamente el 65% de la remoción de DBO Clase A, y la remoción por adsorción y proliferación representa aproximadamente el 35%. La DBO eliminada por proliferación es básicamente DBO disuelta. 2. Eliminación de sustancias refractarias de nivel A Cuando el agua entrante es una mezcla de aguas residuales domésticas urbanas y aguas residuales industriales o solo aguas residuales industriales, las aguas residuales a menudo contienen muchas sustancias refractarias, como compuestos aromáticos policíclicos, hidrocarburos halogenados, etc. Si se utiliza completamente el tratamiento aeróbico, no sólo se consumirá una gran cantidad de oxígeno, sino que la eliminación de DBO a menudo no alcanzará los indicadores requeridos. Cuando el contenido de sustancias refractarias en el agua entrante es alto, la Clase A funciona sin oxígeno. En este caso, algunos microorganismos de Clase A pueden convertir materia orgánica refractaria que es indetectable por DBO 5 pero detectable por DQO en materia orgánica fácilmente degradable que puede ser detectada por DBO 5 mediante digestión anaeróbica y oxidación incompleta. Esto a menudo es difícil de lograr. condiciones aeróbicas. 3. Resistencia a la carga de choque de Clase A La comunidad microbiana de la Clase A tiene una capacidad amortiguadora significativa contra la carga de choque de contaminantes orgánicos y venenos. La Clase A puede volver rápidamente a la normalidad una vez que cesa la carga de choque. Por lo tanto, los cambios en la calidad del agua entrante y los contaminantes. La carga de impacto de sustancias tóxicas no afectará el funcionamiento estable de los procesos posteriores. Además de la adsorción, la resistencia a la carga de impacto de Clase A también está estrechamente relacionada con los dos procesos biológicos siguientes. (1) Mutaciones microbianas Cualquier población bacteriana en lodos activados puede responder a los cambios ambientales de varias maneras. Al comienzo del nuevo entorno, las bacterias que no están adaptadas al nuevo entorno mueren y luego desaparecen del sistema. Al mismo tiempo, el nuevo entorno proporciona condiciones favorables para que prosperen otras bacterias. Una fuente importante de bacterias adaptativas son las mutaciones, que son cambios en el material genético causados por sustancias mutagénicas. Sólo una de cada mil de estas mutaciones son mutaciones positivas viables, el resto son mutaciones letales. Teniendo en cuenta el mayor número de bacterias en el lodo activado de grado A, puede haber 7,5 × 10 mutaciones positivas por equivalente de población por día. Además de los rayos X y los rayos Y, sustancias químicas como el nitrito también son sustancias mutagénicas. Los efectos a largo plazo de ácidos, álcalis y sustancias tóxicas que se encuentran comúnmente en las aguas residuales también pueden inducir mutaciones. Las mutaciones proporcionan una base biogenética para que los lodos activados se adapten a nuevos entornos y degraden sustancias refractarias. La resistencia de los lodos Clase A a los venenos proviene de: (2) la transferencia de plásmidos. La transferencia de plásmidos a menudo conduce a una rápida propagación de genes de resistencia, lo que genera dificultades médicas. El entorno de Clase A en el método AB es particularmente propicio para la transferencia de plásmidos. Los plásmidos son moléculas circulares de ADN que no están controladas por los cromosomas y pueden invadir bacterias y utilizar el sistema de replicación bacteriana para replicarse. Los plásmidos generalmente portan genes de resistencia y algunos plásmidos también portan genes especiales que las bacterias comunes no tienen, como los genes para degradar los PCB. Numerosos plásmidos constituyen una biblioteca de genes para la resistencia bacteriana y la degradación de materia orgánica especial. Los genes de resistencia del plásmido y los genes de degradación de sustancias específicas dan a las bacterias una clara ventaja en entornos de procesos selectivos, como las cargas de choque. Durante la división celular normal, los plásmidos pueden pasar a las células hijas. Los plásmidos también se pueden transferir de bacterias portadoras de plásmidos a bacterias libres de plásmidos mediante conjugación, y el proceso de conjugación no está limitado por las especies bacterianas ni el origen del plásmido. La presencia de bacterias suspendidas de alta densidad en la Clase A facilita la conjugación. Se necesitan entre 1,5 y 2,0 horas para agregar bacterias intestinales dominantes de Clase A. Suponiendo que la edad del lodo de Clase A es de 8 horas, los microorganismos de Clase A pueden conjugarse al menos 4 veces, durante las cuales aproximadamente el 10% de las bacterias son invadidas por plásmidos. La difusión de plásmidos en lodos activados aumenta la resistencia de los lodos activados a los cambios ambientales, especialmente a los cambios químicos. Para las plantas de tratamiento de aguas residuales (especialmente las plantas de tratamiento de aguas residuales industriales), el efecto del tratamiento y la estabilidad del proceso están estrechamente relacionados con la presencia de plásmidos. 4. Debido a la eutrofización de las masas de agua y la escasez de recursos hídricos, el proceso AB y la desnitrificación y eliminación de fósforo se están volviendo cada vez más graves; muchas aguas residuales deben someterse a un tratamiento de fósforo y desnitrificación antes de ser vertidas al agua o reutilizadas; Si el nivel B del proceso AB se reemplaza por otros procesos, el proceso AB puede tener efectos de procesamiento profundos. (1) Proceso AB con función de desnitrificación En este tipo de proceso, el nivel B se cambia de un proceso aeróbico a un proceso de predesnitrificación (como un proceso anóxico/aeróbico). La eliminación de nitrógeno y materia orgánica en la Clase A es muchas veces mayor que la del tratamiento mecánico convencional, lo que mejora significativamente las condiciones de nitrificación de la Clase B, aumenta la proporción de bacterias nitrificantes en los lodos de Clase B, mejora en gran medida la tasa de nitrificación y, en consecuencia, reduce el número de zonas vadosas.