Cause e soluzioni per la carica filamentosa

Quando i fanghi attivi hanno buone prestazioni di sedimentazione, il loro valore SVI (Self-Containing Viscosity Index) è circa 50-150. Quando SVI > 200 continua ad aumentare, si parla di bulking dei fanghi. I batteri filamentosi normalmente esistono nei fanghi attivi. Fungono da struttura dei fiocchi, collegando milioni di batteri insieme per formare fiocchi, che sono un supporto importante per l'adsorbimento della materia organica. Quando i batteri filamentosi proliferano eccessivamente, la struttura dei fiocchi viene distrutta, formando un gran numero di fiocchi sciolti che galleggiano sulla superficie dell'acqua e sono difficili da depositare. Questo è un bulking filamentoso. Le statistiche mostrano che oltre il 90% dell'accumulo di fanghi è causato da un eccesso di batteri filamentosi.

Punti chiave per la diagnosi: sedimentazione lenta di SV30, struttura in fiocchi di fango attivo sciolto, SVI > 200 ed elevato SS dell'effluente (solidi sospesi).

1. Basso ossigeno disciolto (DO)

Gli studi dimostrano che quando il DO scende al di sotto di 0,2-0,3 mg/l, la maggior parte dei batteri aerobici cessa sostanzialmente la respirazione, mentre alcuni batteri aerobici (per lo più batteri filamentosi) possono ancora prosperare e dominare il sistema, portando alla formazione di grumi di fango.

2. Elevato carico di affluenti

Quando la concentrazione di materia organica in ingresso supera improvvisamente il carico normale, i batteri floc-utilizzano preferenzialmente la materia organica a causa del loro rapido tasso metabolico. Tuttavia, in condizioni di carico elevato, anche i batteri filamentosi possono cogliere l’opportunità di proliferare rapidamente, causando un rigonfiamento dei fanghi.

3. Squilibrio nutrizionale

Il rapporto generale dei nutrienti richiesto per la crescita batterica è BOD₅ : N : P=100 : 5 : 1. Quando il contenuto di fosforo è insufficiente e il rapporto C/N è elevato, queste condizioni di nutrienti sono effettivamente adatte alla crescita dei batteri filamentosi. Una caratteristica dei batteri filamentosi è la loro idoneità ad elevati rapporti C/N, bassi livelli di nutrienti e condizioni di carico elevato.

4. Effetti della temperatura e del pH dell'acqua

Temperature superiori a 35 gradi o pH troppo basso possono facilmente portare alla crescita eccessiva di batteri filamentosi.

5. Condizioni del processo

I serbatoi di aerazione completamente miscelati, grazie al carico uniforme di fanghi, sostanze nutritive e ossigeno disciolto (DO) e alle condizioni operative stabili, sono spesso più favorevoli alla proliferazione di batteri filamentosi. Al contrario, i reattori a flusso-plug, con i loro gradienti di concentrazione del substrato, favoriscono maggiormente la competizione tra fiocchi batterici e batteri.

1. Regolazione dei parametri operativi

Controllo dell'ossigeno disciolto

Aumentare la velocità di aerazione per mantenere la DO nella zona aerobica a 2-4 mg/L, inibendo la dominanza dei batteri filamentosi.

Controllo dell'età dei fanghi

Mantenere un'età dei fanghi ragionevole (ad esempio, 8-15 giorni) per evitare età dei fanghi eccessivamente lunghe che portano a condizioni di basso carico.

Regolazione del rapporto nutrizionale

Aggiungere fertilizzanti a base di azoto e fosforo per ripristinare il rapporto BOD₅:N:P a 100:5:1.

2. Aggiunta di agenti chimici

Aggiunta di battericidi

Un'adeguata aggiunta di battericidi può inibire efficacemente la proliferazione di batteri filamentosi. Ad esempio, la polvere decolorante dovrebbe essere aggiunta in un dosaggio pari allo 0,3%-0,8% della concentrazione del fango.

Aggiunta di lime

Questo è adatto per il bulking causato da un pH eccessivamente basso, alzando il valore del pH e mantenendolo tra 8,5 e 9.

Aggiunta di flocculanti

In casi di forte rigonfiamento, è possibile aggiungere sali di ferro o alluminio per forzare la flocculazione; questo è un metodo di trattamento di emergenza.

Il rigonfiamento filamentoso non è un evento improvviso, ma piuttosto il risultato di condizioni operative sfavorevoli prolungate. Piuttosto che rimescolare dopo che si è verificato il bulking, è meglio iniziare con i parametri operativi per mantenere una crescita equilibrata di fiocchi e batteri filamentosi. Inoltre i batteri filamentosi non sono del tutto inutili; svolgono anche un ruolo positivo nel trattamento delle acque reflue recalcitranti. Lo stato operativo ideale è controllare ragionevolmente la loro presenza senza permettere che diventino incontrollabili.