El tratamiento microbiano de aguas residuales consiste en introducir una gran cantidad de cepas microbianas eficaces en las aguas residuales, lo que promueve la rápida formación de un ecosistema equilibrado en el propio cuerpo de agua, en el que no solo existen descomponedores, productores y consumidores. Los contaminantes pueden tratarse y utilizarse de forma más eficiente, lo que permite la formación de múltiples cadenas alimentarias, creando un ecosistema de red trófica interconectada. Se puede establecer un sistema de equilibrio ecológico bueno y estable si se mantienen las proporciones adecuadas de cantidad y energía entre los niveles tróficos. Cuando una cierta cantidad de aguas residuales ingresa a este ecosistema, los contaminantes orgánicos no solo son degradados y purificados por bacterias y hongos, sino que los productos finales de su degradación, algunos compuestos inorgánicos, se utilizan como fuentes de carbono, nitrógeno y fósforo, y la energía solar se utiliza como fuente de energía inicial. , participan en el proceso metabólico de la red alimentaria, y gradualmente migran y se transforman de un nivel trófico bajo a uno alto, y finalmente se transforman en cultivos acuáticos, peces, camarones, mejillones, gansos, patos y otros productos de vida avanzada, y a través de las medidas continuas de las personas para mantener el equilibrio ecológico integral del cuerpo de agua, aumentar la belleza y la naturaleza del paisaje acuático, y lograr el propósito de prevenir y controlar la eutrofización del cuerpo de agua.
1. Tratamiento microbiano de aguas residualesElimina principalmente los contaminantes orgánicos (sustancias DBO y DQO) en estado coloidal y disuelto en las aguas residuales, y la tasa de eliminación puede alcanzar más del 90%, de modo que los contaminantes orgánicos cumplan con la norma de descarga.
(1) La DBO (demanda bioquímica de oxígeno), también conocida como "demanda bioquímica de oxígeno" o "demanda biológica de oxígeno", es un indicador indirecto del contenido de materia orgánica en el agua. Generalmente se refiere a la proporción de materia orgánica fácilmente oxidable contenida en 1 L de aguas residuales o de la muestra de agua que se va a analizar. Cuando los microorganismos la oxidan y descomponen, el oxígeno disuelto en el agua se consume en miligramos (la unidad es mg/L). Las condiciones de medición de la DBO suelen estipularse a 20 °C durante 5 días y 5 noches, por lo que se suele utilizar el símbolo DBO5.
(2) La DQO (demanda química de oxígeno) es un indicador indirecto simple del contenido de materia orgánica en el cuerpo de agua (unidad: mg/L). Los oxidantes químicos comúnmente utilizados son K2Cr2O7 o KMnO4. Entre ellos, el K2Cr2O7 es el más utilizado, y la DQO medida se representa como "DQO Cr".
2. Tratamiento microbiano Las aguas residuales se pueden dividir en sistemas de tratamiento aeróbico y sistemas de tratamiento anaeróbico según el estado del oxígeno en el proceso de tratamiento.
1. Sistema de tratamiento aeróbico
En condiciones aeróbicas, los microorganismos adsorben la materia orgánica del ambiente, la oxidan y la descomponen en materia inorgánica, purifican las aguas residuales y, al mismo tiempo, sintetizan materia celular. Durante el proceso de depuración de aguas residuales, los microorganismos se presentan en forma de lodos activados y constituyen los principales componentes del biofilm.
Este método es un tratamiento biológico que utiliza biopelículas como principal agente de purificación. La biopelícula es una membrana mucosa adherida a la superficie del soporte y está formada principalmente por micelas bacterianas. Su función es la misma que la del lodo activado en el proceso de lodos activados, y su composición microbiana también es similar. El principio fundamental de la depuración de aguas residuales es la adsorción y descomposición oxidativa de la materia orgánica presente en las aguas residuales por la biopelícula adherida a la superficie del soporte. Según el método de contacto entre el medio y el agua, el método de biopelícula incluye el método de plato giratorio biológico y el método de filtro biológico de torre.
3. Sistema de tratamiento anaeróbico
En condiciones anóxicas, el método de utilizar bacterias anaerobias (incluidas las bacterias anaerobias facultativas) para descomponer contaminantes orgánicos en aguas residuales se denomina digestión anaerobia o fermentación anaerobia. Debido a que el producto de la fermentación produce metano, también se le llama fermentación metanogénica. Este método no solo elimina la contaminación ambiental, sino que también genera bioenergía, por lo que despierta gran interés. La fermentación anaerobia de aguas residuales es un ecosistema extremadamente complejo que involucra diversos grupos bacterianos que interactúan entre sí, cada uno con diferentes sustratos y condiciones, formando así un ecosistema complejo. La fermentación metanogénica comprende tres etapas: licuefacción, producción de hidrógeno y ácido acético, y producción de metano.
El tratamiento de aguas residuales se puede dividir en tratamiento primario, secundario y terciario según el grado de tratamiento.
Tratamiento primario: Elimina principalmente los contaminantes sólidos en suspensión de las aguas residuales, y la mayoría de los métodos de tratamiento físico solo cumplen con los requisitos del tratamiento primario. Tras el tratamiento primario, la DBO se reduce generalmente en un 30%, lo que no cumple con la normativa de vertido. El tratamiento primario forma parte del pretratamiento del tratamiento secundario.
El proceso de tratamiento primario consiste en lo siguiente: las aguas residuales brutas que han pasado por la rejilla gruesa son elevadas por la bomba de elevación, pasan a través de la rejilla o tamiz y luego ingresan a la cámara de desarenado. Las aguas residuales separadas por arena y agua ingresan al tanque de sedimentación primaria. Lo anterior constituye el procesamiento primario (es decir, el procesamiento físico). La función de la cámara de desarenado es eliminar partículas inorgánicas con una alta densidad. Las cámaras de desarenado más utilizadas son las cámaras de desarenado por advección, las cámaras de desarenado aireadas, las cámaras de desarenado Dole y las cámaras de desarenado tipo campana.
Tratamiento secundario: Elimina principalmente los contaminantes orgánicos coloidales y disueltos (sustancias DBO y DQO) de las aguas residuales, y la tasa de eliminación puede alcanzar más del 90%, de modo que los contaminantes orgánicos cumplan con la norma de descarga.
El proceso de tratamiento secundario es el siguiente: el agua que sale del tanque de sedimentación primaria entra en el equipo de tratamiento biológico, que incluye el método de lodos activados y el método de biopelícula (el reactor del método de lodos activados incluye tanque de aireación, zanja de oxidación, etc. El método de biopelícula incluye tanque de filtro biológico, plataforma giratoria biológica, método de oxidación por contacto biológico y lecho fluidizado biológico). El agua que sale del equipo de tratamiento biológico entra en el tanque de sedimentación secundaria, y el efluente del tanque de sedimentación secundaria se descarga después de la desinfección o entra en el tratamiento terciario.
Tratamiento terciario: se ocupa principalmente de la materia orgánica refractaria, la materia inorgánica soluble como el nitrógeno y el fósforo que pueden provocar
a la eutrofización de cuerpos de agua. Los métodos utilizados incluyen desnitrificación biológica y eliminación de fósforo, sedimentación por coagulación, método de tasa de arena, método de adsorción con carbón activado, método de intercambio iónico y método de análisis por electroósmosis.
El proceso de tratamiento terciario es el siguiente: parte del lodo del tanque de sedimentación secundaria se devuelve al tanque de sedimentación primaria o al equipo de tratamiento biológico, otra parte pasa al tanque de espesamiento y, posteriormente, al tanque de digestión. Tras el proceso de deshidratación y secado, el lodo se utiliza finalmente.
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Fecha de publicación: 11 de junio de 2022