Existen diferentes restricciones de descarga para aguas residuales producidas por diferentes sectores e industrias. Los sistemas de tratamiento deben diseñarse en torno a cada aplicación individual para apuntar y tratar específicamente los contaminantes producidos por ellos. Es por eso que es importante elegir el proceso biológico correcto de tratamiento de aguas residuales para el tratamiento de aguas residuales en la etapa secundaria.

Al elegir los métodos de tratamiento para los sistemas de aguas residuales, hay muchas opciones para elegir dentro de las diferentes etapas de tratamiento. Las etapas secundarias generalmente consisten en sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales y, en particular, tienen varias opciones diferentes. Deben hacerse consideraciones cuidadosas de múltiples aspectos para elegir la solución más óptima para una aplicación en particular.

En el núcleo del proceso biológico de tratamiento de aguas residuales, existen tres consideraciones generales y dos específicas para el tratamiento biológico.

Las consideraciones generales incluyen:

• Área ocupada o cuánta tierra ocupará el sistema en el sitio;

• Costos de construcción, cuánto dinero se requerirá para construir el sistema;

• Costos operativos, los costos asociados con el uso diario del sistema.

Las consideraciones específicas son el tiempo de retención hidráulica (HRT) y el tiempo de retención de lodo (SRT). La TRH se refiere al tiempo que el efluente está expuesto al proceso. Sin embargo, SRT es el período de tiempo que una unidad de lodo (u otro medio biológico) está activa dentro del reactor.

La selección del tratamiento y el diseño de los sistemas biológicos de tratamiento de aguas residuales tienen en cuenta los cinco criterios (y otros). A menudo, durante los procesos de toma de decisiones, se otorgan valores de peso a cada criterio y luego se otorgan puntos a cada método para cada uno de esos criterios (a menudo mediante un sistema de clasificación). Los puntos se multiplican por los pesos y los resultados se utilizan para comparar cada opción numéricamente. El sistema de ponderación generalmente está sujeto a cambios según los criterios que una empresa u organización municipal considere más importantes, por lo que no veremos eso en este artículo.

En su lugar, clasificaremos las opciones en comparación entre sí bajo el supuesto de que todas las cargas orgánicas y las tasas de flujo son las mismas para cada sistema posible.

Discutiremos cuatro procesos biológicos de tratamiento de aguas residuales y las ventajas y desventajas específicas de cada uno a continuación.

Cuatro posibles procesos biológicos:

Proceso de lodo activado (ASP)

Un sistema de sólidos en suspensión que airea un medio biológico suelto y luego se bombea a un tanque clarificador para asentarse. El lodo del clarificador se recircula nuevamente al reactor, llamado lodo activado de retorno.

Área ocupada: El segundo mas largo TRH: Segundo más bajo, 4-10 horas

Costos de construcción: Segundo más alto SRT: Más bajo

Costos operativos: Baja

Reactor por lotes de secuenciación (SBR)

Una versión de un ASP que no tiene un tanque clarificador separado. En cambio, después de un tiempo de retención suficientemente largo, la solución se deja sedimentar y el sobrenadante resultante se bombea al tratamiento terciario.

Área ocupada: Segundo más pequeño TRH: Segundo más alto, 6-12 horas

Costos de construcción: Segundo más bajo SRT: Similar a OD

Costos operativos: Baja

Zanja de oxidación (OD)

Otra versión de ASP que mueve el efluente alrededor de un canal elíptico o circular para un ciclo de aireación extendido.

Área ocupada: Mayor TRH: Máximo, horas 12-24

Costos de construcción: La más alta SRT: Similar a SBR

Costos operativos: Baja

Reactor de biofilm de lecho móvil (MBBR)

Un sistema de película fija que utiliza una biopelícula que se ha adherido a pequeños portadores especializados que se mueven alrededor del reactor mediante burbujas de aireación. Al igual que el ASP, MBBR es seguido por un paso de aclaración.

Área ocupada: Pequeñísimo TRH: Las horas más bajas, 1-5

Costos de construcción: Más bajo SRT: La más alta

Costos operativos: Baja

Cada uno de estos métodos de tratamiento tiene una variedad de ventajas y desventajas que pueden hacerlos buenos o malos para una aplicación en particular. Los cuatro son de bajo costo en términos de operación, pero los costos de construcción fueron más altos para los reactores que requerían más área de tierra, siendo la zanja de oxidación la más alta en ese sentido. En cuanto a los tiempos de retención, MBBR fue mejor en ambas cuentas, teniendo una mayor retención de lodo sin sacrificar la retención hidráulica como el SBR y los métodos de zanja de oxidación. MBBR es un competidor muy fuerte para su consideración, especialmente si la unidad proviene de una compañía con medios de soporte bien diseñados. En muchos casos, comparar las tasas de reducción de una unidad MBBR con medios de área de superficie activa más bajos con la de otros tratamientos puede mostrar MBBR con una eficiencia de eliminación más baja. Por lo tanto, MBBR también puede considerarse como un proceso complementario para ser utilizado con alguna forma de proceso de lodo activado para mejorar la eficiencia del tratamiento de todo el sistema.

Lo que ve arriba son pautas que se pueden considerar al tomar una decisión sobre un proceso biológico de tratamiento de aguas residuales. Inevitablemente, la manera en que se ponderan los factores decisivos depende completamente de lo que la empresa involucrada considere más importante, y las empresas de diseño siempre pueden proporcionar información más detallada que pueda ayudar en la toma de decisiones.

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