Por: Kate
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Data: 16 de dezembro de 2024
Em um biorreator de membrana, com o passar do tempo de operação, as superfícies interna e externa da membrana ficarão poluídas em vários graus, fazendo com que a pressão de filtração da membrana aumente e o ciclo de operação da membrana diminua. Nos últimos anos, muitos estudos mostraram que os polímeros extracelulares são o fator biológico mais importante entre os muitos fatores de poluição das membranas; especialmente quando o lodo de bactérias não filamentosas se expande, a concentração de polímeros extracelulares aumenta acentuadamente, afetando seriamente o funcionamento normal do conjunto de membrana e encurtando o ciclo de substituição do conjunto de membrana. Então, como lidar com a expansão do lodo no processo MBR?
Método de floculação
A densidade do lodo ativado expandido é geralmente menor que a da água. Como medida de tratamento de emergência, é possível considerar a adição de coagulantes para melhorar seu desempenho de sedimentação. Inicialmente selecionamos o coagulante de alto peso molecular comumente usado, a poliacrilamida catiônica, e o coagulante inorgânico, o sulfato ferroso, para testes comparativos.
A relação entre a dosagem de poliacrilamida e o desempenho de sedimentação de lodo
A adição de poliacrilamida tem certo efeito na melhoria do desempenho de sedimentação do lodo, e existe uma dosagem ideal, mas o efeito não é muito ideal. Após análise, o autor acredita que o sistema de reaproveitamento de água recuperada adota um novo biorreator de membrana composta submersa com grande volume de aeração e forte agitação hidráulica. As partículas agregadas de flocos são facilmente destruídas, resultando em efeito de coagulação insatisfatório; quando a dosagem é superior à dosagem ideal, além de neutralizar a carga negativa do colóide, a carga positiva excessiva dos flocos faz com que os íons colóides carreguem cargas positivas e se estabilizem novamente.
A relação entre a quantidade de sulfato ferroso adicionado e o desempenho de sedimentação do lodo
O efeito da adição de poliacrilamida catiônica é limitado pelas condições hidráulicas e outros fatores, o que não é muito ideal. Ao mesmo tempo, o seu monómero é tóxico e difícil de degradar, e existe um problema de poluição secundária. O benefício econômico é pior do que a adição de sulfato ferroso. O sulfato ferroso é barato, fácil de usar, não tem impacto negativo na membrana e no lodo, e seu efeito na densidade do lodo é eficaz, mas não pode resolver fundamentalmente o problema do desequilíbrio de nutrientes, por isso só pode ser usado como medida de controle de emergência .
Método de ajuste de nutrientes
No estudo do volume de lodo, a recuperação e o controle do volume de lodo é um elo muito importante. Durante a operação do projeto de reaproveitamento de água recuperada, constatou-se que após a adição de sulfato ferroso, o desempenho de sedimentação do lodo ativado foi melhorado. Se a adição fosse interrompida e o tratamento continuasse sob as condições originais de carga orgânica, o desempenho de sedimentação do lodo ativado deterioraria-se gradualmente e retornaria ao estado anterior à adição após três dias. Portanto, é necessário encontrar um método eficaz de recuperação e controle após a expansão do lodo ativado. Durante a operação, realizamos um teste comparativo em dois grupos de biorreatores de membrana que estavam funcionando simultaneamente: o primeiro grupo adicionou fonte de nitrogênio suficiente para tornar sua proporção de massa média de CBO5,N de cerca de 100:5; o segundo grupo, ao adicionar fonte de nitrogênio suficiente, aumentou a carga orgânica do influente ao mesmo tempo, e a carga orgânica (em termos de CODCr) aumentou para mais de 2,0kgDQO/m3˙d. Os resultados mostraram que quando o valor do SVI do lodo caiu abaixo de 150mL/g, o primeiro grupo de reatores funcionou por cerca de uma semana; o segundo grupo de reatores funcionou por apenas três a quatro dias. A experiência prática de operação mostra que: primeiro, a solução fundamental para o acúmulo de lodo causado pela deficiência de nitrogênio é ajustar a proporção de nutrientes. Em segundo lugar, aumentar a carga orgânica e manter uma proporção adequada de nutrientes pode reduzir o tempo necessário para que o desempenho de sedimentação do lodo volte ao normal.
Outros métodos de controle
No caso da expansão viscosa mais grave do lodo (quando um recipiente é usado para reter algum lodo, o lodo sempre adere à superfície do recipiente, independentemente do método usado), é possível considerar a drenagem de parte do lodo expandido adequadamente e depois retirar algum lodo novo para reduzir a cobertura do lodo por polissacarídeos; ao mesmo tempo, aumente o tempo de retenção hidráulica para que a matéria orgânica que não foi completamente oxidada tenha tempo suficiente para ser consumida. Devido ao alto teor de detergente na água bruta e à alta intensidade de aeração, muitas vezes aparece uma espuma branca e viscosa que se acumula cada vez mais. Quando o lodo se expande, o dano é maior. Era uma vez uma montanha de espuma de até um metro de altura devido ao acúmulo de espuma, que causava a perda de uma grande quantidade de lodo. Após esse acidente, além de adicionar agentes antiespumantes, adotamos o método de antiespumante hidráulico. Um bico é instalado acima do tanque de reação, e o efluente do reator MBR é usado para pulverizar a parte superior do tanque de reação para controlar os danos do lodo expandido e da espuma ao reator, e bons resultados foram alcançados.
Conclusão
①No processo MBR com águas balneares como principal água bruta, o sulfato ferroso pode ser utilizado como coagulante de emergência durante o período de expansão do lodo. A dosagem ideal é de 60 mg/L, mas só pode ser usada como medida de controle de emergência porque não pode resolver fundamentalmente o problema do desequilíbrio de nutrientes.
②Para a expansão do lodo que ocorre durante a operação do projeto de reaproveitamento de água recuperada, a solução fundamental é ajustar a proporção de nutrientes; ao mesmo tempo, verifica-se que, sob a premissa de garantir a proporção adequada de nutrientes, o aumento da carga orgânica pode acelerar a recuperação do desempenho de sedimentação do lodo. A prática de engenharia provou que a expansão de alta viscosidade do lodo pode ser controlada com sucesso através das medidas acima. Ao mesmo tempo, verifica-se que o aumento da descarga de lamas e o aumento do tempo de retenção hidráulica também são medidas auxiliares eficazes.