El retorn de fangs és un dels controls operatius bàsics en un sistema de tractament d'aigües residuals de fangs activats. La quantitat de fang retornada del clarificador secundari afecta la concentració de MLSS al dipòsit biològic, la manta de fang al clarificador i la qualitat de l'efluent final.
A la pràctica, no hi ha un cabal de llot de retorn únic que funcioni per a cada planta. La configuració s'ha d'ajustar segons les condicions de funcionament reals del sistema.
Què fa una bomba de retorn de fangs?
Després del tractament biològic, els fangs actius s'instal·len al clarificador secundari. Part d'aquests llots decantats es bombeja de nou a l'etapa de tractament biològic, normalment a un dipòsit anòxic o anaeròbic, per mantenir la concentració de biomassa requerida.
La bomba de retorn de fangs és la responsable d'aquesta circulació.
Un dels paràmetres més útils per als operadors és elRelació de retorn de fangs (R):
R=Caudal de retorn de fangs ÷ Caudal d'afluent × 100%
Per als sistemes de tractament d'aigües residuals municipals i A²O, una relació de retorn d'aproximadament50%–100%s'utilitza habitualment com a rang inicial. Tanmateix, les aigües residuals industrials poden ser força diferents, de manera que la configuració real s'hauria de basar en les característiques de decantació dels fangs i el rendiment de la planta en lloc d'un nombre fix.
La ràtio de retorn també s'hauria de revisar a mesura que canvien les condicions de funcionament. Les característiques de l'influent, MLSS, SVI i el nivell de manta de fang al clarificador secundari poden afectar la taxa de retorn adequada.
Com es pot ajustar el flux de fangs de retorn?
Hi ha diverses maneres de controlar una bomba de fang de retorn. El mètode utilitzat normalment depèn del tipus de bomba i del sistema de control instal·lat a la planta.
1. Control VFD
Un variador de freqüència (VFD) és generalment la manera més convenient d'ajustar el cabal d'una bomba de fang de retorn. El canvi de freqüència del motor modifica la velocitat de la bomba i, en conseqüència, el cabal de fangs.
L'important és no fer grans canvis massa ràpid.
Abans de canviar la freqüència, els operadors haurien de comprovar el flux d'afluent actual, el MLSS al dipòsit biològic i el nivell de manta de fang al clarificador secundari. Un petit ajust al voltant0,5-1 Hz alhorasol ser més pràctic que fer un gran canvi en un sol pas.
Després de canviar la configuració, doneu temps al sistema perquè respongui. En molts casos,30-60 minutsés un període raonable per a la primera observació. A continuació, es poden fer més ajustos en funció del que està passant realment al dipòsit i al clarificador.
El control VFD també evita la necessitat d'accelerar contínuament la vàlvula de descàrrega i pot proporcionar un control de flux més suau amb un menor consum d'energia.
2. Ajust de la vàlvula de descàrrega
Per a bombes de-velocitat constant sense VFD, la vàlvula de descàrrega es pot utilitzar per fer un ajust bàsic de cabal. Una vàlvula de comporta o de papallona està parcialment tancada per reduir el cabal.
Aquest mètode és senzill, però no és ideal per a un control fi continu. Tancar la vàlvula augmenta la resistència a la línia de descàrrega, la qual cosa significa que la bomba utilitza més energia. L'acceleració excessiva també pot contribuir al desgast de la canonada i a la cavitació de la bomba.
Per aquest motiu, l'ajust de la vàlvula es considera millor com un mètode gruixut o auxiliar quan el control VFD no està disponible. En general, s'ha d'evitar el funcionament-a llarg termini amb la vàlvula de descàrrega només lleugerament oberta.
3. Utilitzant diverses bombes juntes
Algunes depuradores tenen instal·lades en paral·lel dues o més bombes de fangs de retorn. En aquesta situació, el cabal de retorn total es pot ajustar combinant el control d'arrencada/parada de la bomba amb l'ajust del VFD.
Per exemple, una bomba pot gestionar el funcionament normal i proporcionar l'ajust fi. Es pot posar en marxa una segona bomba quan el cabal necessari augmenta significativament.
En general, no és una bona idea fer funcionar diverses bombes a freqüències molt baixes només per aconseguir un petit cabal. Depenent de les característiques de la bomba, això pot reduir l'eficiència operativa.
Un enfocament pràctic per a l'ajust de la bomba
Abans de canviar el flux de llots de retorn, és útil registrar alguns paràmetres bàsics de funcionament:
Caudal d'influència
Concentració de MLSS al tanc biològic
SVI
Nivell de manta de fangs al clarificador secundari
Concentració de SS efluent
Aquestes xifres donen a l'operador una imatge del que està passant abans de fer l'ajust.
El següent pas és decidir quin problema s'ha de corregir. El MLSS és massa baix? És massa alt? La manta de fangs està pujant? S'està ennuvolant l'efluent?
Un cop l'objectiu estigui clar, ajusteu el flux de retorn gradualment en lloc de fer un gran canvi basat en una sola mesura.
Un altre punt important és que l'efecte de l'ajust dels fangs de retorn no és immediat. Els fangs han de circular pel procés biològic i el clarificador secundari abans que es pugui veure l'efecte total. Per tant, fer diversos ajustos en un període curt pot dificultar el control del sistema.
Com a pràctica operativa general, permeteualmenys una hora aproximadamentabans de tornar a comprovar els paràmetres principals, tret que hi hagi un problema de funcionament urgent que requereixi una actuació immediata.
Després que el sistema hagi tingut temps de respondre, comproveu si el MLSS s'està movent cap a l'interval desitjat, si la manta de fangs és estable i si l'efluent roman clar.
Què heu de fer en diferents condicions?
Quan MLSS és massa baix
Si la concentració de MLSS al dipòsit biològic és inferior a la necessària, augmentar el flux de fangs de retorn pot tornar més fangs activats assentats del clarificador secundari.
Tanmateix, augmentar la taxa de retorn indefinidament no és la resposta. Un cabal de retorn molt elevat pot augmentar la càrrega hidràulica i la turbulència al clarificador secundari. Això pot interferir amb la decantació i augmentar el risc que es produeixin fangs amb l'efluent tractat.
Per tant, la taxa de retorn s'ha d'augmentar gradualment mentre es mira el rendiment del clarificador.
Quan MLSS és massa alt
Quan el MLSS es fa massa elevat i el fang està excessivament envellit, pot ser adequat reduir el flux de fang de retorn.
Tanmateix, el control dels fangs de retorn és només una part del control de la quantitat de fangs al sistema. Si l'inventari total de fangs és massa elevat,excés de malbaratament de fangstambé és necessari.
En altres paraules, la reducció del flux de retorn no s'ha d'utilitzar com a substitut del malbaratament adequat dels fangs.
Quan la manta de fangs segueix augmentant
Una manta de fangs que augmenta contínuament al clarificador secundari requereix atenció.
Augmentar el flux de fangs de retorn pot ajudar a eliminar els fangs sedimentats de la part inferior del clarificador i reduir el nivell de la manta. Això pot ser útil quan el problema immediat és l'acumulació excessiva de fangs.
Però la configuració de la bomba no és necessàriament la causa principal.
L'operador també ha de tenir en compte la càrrega de l'afluent, les característiques de decantació del fang, l'ISV i el possible volum del fang. Si no s'aborda el problema subjacent, només augmentar el flux de retorn només pot proporcionar un alleujament temporal.