1. O pH é un factor crítico que inflúe na nitrificación
O factor funcional máis importante na nitrificación é a actividade bacteriana. As bacterias nitrificantes son moi sensibles ao pH. En condicións neutras ou lixeiramente alcalinas (pH no intervalo de 8–9), a súa actividade biolóxica é máxima e o proceso de nitrificación desenvólvese rapidamente.
Baixo outras condicións extremas de pH, como cando o pH > 9,6 ou < 6,0, a actividade biolóxica das bacterias nitrificantes está inhibida e tende a cesar. Cando o pH > 9,6, aínda que a conversión de NH₄⁺ en NO₂⁻ e NO₃⁻ continúa sendo inusualmente rápida, o equilibrio de ionización de NH₄⁺ indica que a concentración de NH₃ aumenta rapidamente. Como as bacterias nitrificantes son extremadamente sensibles ao NH₃, isto afecta finalmente a velocidade de nitrificación.
Baixo condicións ácidas, cando o pH < 7,0, a taxa de nitrificación desacelera. Cando o pH < 6,5, a taxa de nitrificación diminúe significativamente. Cando o pH < 5,0, a taxa de nitrificación achégase a cero.
2. Causas da caída do pH durante a nitrificación
A caída do pH pode atribuírse a dúas causas posibles. En primeiro lugar, a auga de entrada contén ácidos fortes, que reducen o pH das augas residuais entrantes e, en consecuencia, diminúen o pH da mestura.
En segundo lugar, tal como mostra a ecuación da nitrificación, a conversión de NH₃-N en NO₃⁻-N xera acidez mineral (H⁺), que consome parte da alcalinidade. Cada gramo de NH₃-N convertido en NO₃⁻-N consome aproximadamente 7,14 gramos de alcalinidade (como CaCO₃). Por tanto, cando a alcalinidade nas augas residuais é insuficiente e a carga de TKN (nitróxeno total Kjeldahl) é relativamente alta, a alcalinidade nas augas residuais pódese esgotar. Isto fai que o pH da mestura baixe por debaixo de 7,0, reducindo ou inhibindo a taxa de nitrificación.
Se non hai ácidos fortes no afluente, as augas residuais municipais normais son xeralmente lixeiramente alcalinas, o que significa que o pH é xeralmente superior a 7,0. Neste caso, o pH depende principalmente da alcalinidade das augas residuais de entrada.
Por tanto, nun reactor biolóxico de nitrificación, debe facerse todo o posible para controlar o pH do licor mesturado por encima de 7,0. Manter o pH > 7,0 é un requisito previo para un sistema biolóxico de nitrificación exitoso. Para controlar con precisión o pH, deben realizarse cálculos de alcalinidade. Cando o pH < 6,5, é necesario engadir álcali ás augas residuais.
JIDE ofrece sensores de pH deseñados especificamente para procesos de tratamento de augas residuais. Soportan transmisión dixital e medición precisa. Dotados de tres funcións de relé de sinal externo, estes sensores poden activar e desactivar bombas de dosificación en función dos puntos de consigna altos e baixos de pH. Utilízanse amplamente para a monitorización do pH nos procesos de nitrificación.
3. Produto ampliado: Monitorización da carga orgánica – Analizadores en liña de DQO/DBO
Os analizadores en liña de COD e BOD de JIDE tamén se utilizan habitualmente para a supervisión nas reaccións de nitrificación. Ao empregar un proceso de filtro aerobio biolóxico (BAF) para a nitrificación e a eliminación do nitróxeno, a eliminación de NH₄-N depende, en certa medida, da carga orgánica.
Cando a carga orgánica supera lixeiramente os 3,0 kg BOD/(m³ de medio•d), a eliminación de NH₃-N está inhibida. Cando a carga orgánica supera os 4,0 kg BOD/(m³ de medio•d), a eliminación de NH₃-N está significativamente inhibida. Polo tanto, ao empregar un filtro aerobio biolóxico para a eliminación simultánea de carbono e a nitrificación, é necesario reducir a carga orgánica.
Ao deseñar un proceso de filtro aerobio biolóxico especificamente para a eliminación de materia orgánica, debe seleccionarse primeiro unha carga volumétrica adecuada de DBO baseada no tipo de auga residual que se vai tratar e na calidade requirida da auga de descarga. A selección da carga volumétrica de DBO debe determinarse analizando datos operativos reais de plantas de tratamento de augas residuais similares, reservando unha marxe no deseño. Ao empregar un filtro aerobio biolóxico para a eliminación simultánea de carbono e a nitrificación, debe reducirse a carga orgánica, sendo preferible manter a carga orgánica por debaixo de 2,0 kg DBO/(m³ de medio•d).
EN
