Las aguas residuales de cocina son un tipo de aguas residuales orgánicas de alta concentración y la calidad del agua varía significativamente según el tipo de residuo, la escala de la instalación y la temporada. Según análisis de la calidad del agua de proyectos similares, la relación DBO/DQO del afluente generalmente oscila entre 0,3 y 0,6, lo que indica una buena biodegradabilidad. La adopción de procesos de tratamiento biológico puede eliminar eficazmente la mayor parte de la DQO y los SS de las aguas residuales. Dadas las características de las aguas residuales que contienen petróleo y altas concentraciones de SS, se utilizan separadores de aceite ciclónicos y flotación por aire para eliminar el petróleo y los SS como pretratamiento antes del tratamiento biológico.

Debido a las altas concentraciones de DQO y nitrógeno amoniacal en las aguas residuales, cuando se utiliza tratamiento biológico, el valor de DQO del efluente normalmente alcanza entre 600 y 800 mg/L después del pretratamiento y procesamiento biológico debido a la presencia de muchas sustancias orgánicas refractarias, lo que dificulta alcanzar niveles inferiores a 500 mg/L. Caracterizado por una alta concentración de contaminantes y un alto contenido de nitrógeno amoniacal, se adopta el proceso de tratamiento MBR (biorreactor de membrana), que incorpora instalaciones de tratamiento de nitrificación y desnitrificación, que pueden eliminar eficazmente la DQO y el nitrógeno amoniacal.

El proceso MBR para el tratamiento de aguas residuales de cocina se beneficia de una alta concentración de lodos, lo que reduce significativamente el volumen de las estructuras de tratamiento, lo que resulta en una menor inversión en el proyecto, efectos de tratamiento estables y una alta rentabilidad.

Componentes centrales del sistema y flujo de procesos

1. Tanque de ecualización integral: Después de la fermentación anaeróbica, las aguas residuales aún contienen grandes cantidades de sólidos suspendidos y aceite. Para garantizar el funcionamiento normal de los procesos de tratamiento posteriores, primero se deben eliminar el aceite y los sólidos en suspensión de las aguas residuales. Por lo tanto, antes de ingresar al sistema de tratamiento MBR, las aguas residuales ingresan primero a un separador de aceite ciclónico y luego pasan a un tanque de flotación de aire para eliminar el aceite y las partículas grandes.

2. Tanque de flotación por aire: Las aguas residuales fluyen hacia una pequeña sección de aireación equipada con un liberador (o bomba mezcladora de gas-líquido), donde se mezclan completamente con las microburbujas generadas durante el ascenso a través de la sección de aireación. Debido al desequilibrio de densidad entre la mezcla gas-líquido y el líquido, se genera una flotabilidad vertical hacia arriba, llevando el SS a la superficie del agua. Durante el ascenso, las microburbujas se adhieren a las SS y, al llegar a la superficie, estas burbujas sostienen y mantienen a las SS. El SS que flota en la superficie se elimina intermitentemente mediante un raspador de cadena.

3. Sistema bioquímico: la sección de ultrafiltración del sistema MBR utiliza módulos de membrana de ultrafiltración internos (externos) y un sistema de limpieza en línea. Después del pretratamiento, las aguas residuales ingresan al tanque bioquímico, que es el sistema de tratamiento bioquímico interno (externo) del MBR. El reactor bioquímico MBR consta de un tanque de predesnitrificación y un tanque de nitrificación, ambos empleando un proceso de desnitrificación y nitrificación secundaria. En el tanque de nitrificación, los microorganismos aeróbicos de alta actividad degradan la mayor parte de la materia orgánica y oxidan el nitrógeno amoniacal y el nitrógeno orgánico en nitratos y nitritos, que luego se recirculan al tanque de desnitrificación para reducirse a nitrógeno gaseoso en un ambiente anóxico, logrando la eliminación del nitrógeno. Para mejorar la utilización del oxígeno, se utiliza un sistema de aireación por chorro de circulación interna, con una tasa de utilización de oxígeno de hasta el 35%. La recirculación de lodos permite que la concentración de lodos en el reactor bioquímico alcance los 15 g/L. La flora microbiana formada mediante la aclimatación continua también puede degradar gradualmente la materia orgánica de las aguas residuales que es difícil de biodegradar. El reactor de predesnitrificación utiliza carbohidratos presentes en las aguas residuales. La tasa de eliminación de nitrógeno amoniacal del tanque de nitrificación-desnitrificación puede superar el 90 %, con una alta carga de eliminación de contaminantes y una concentración de lodos que alcanza los 15 g/L.

Tabla de selección de tecnología de sensores e integración de sistemas

Preguntas frecuentes (FAQ)

P1: ¿Es normal que la DQO se mantenga en torno a los 800 mg/l después del tratamiento previo de los residuos de cocina? R1: Sí, los residuos de cocina contienen materia orgánica refractaria. Si el tratamiento biológico estándar es insuficiente, se requiere fortalecer el pretratamiento (por ejemplo, agregar floculación) y optimizar el suplemento de la fuente de carbono de desnitrificación MBR.

P2: ¿Cómo monitorear la contaminación de los módulos de membrana MBR en el tratamiento de desechos de cocina? A2: Monitorear la presión transmembrana (TMP). Cuando aumenta la TMP, el PLC debe vincularse para activar un programa automatizado de limpieza in situ (CIP).

P3: ¿Los sensores YexSensor requieren calibración manual frecuente? R3: No. Los sensores de la serie YEX utilizan electrodos de alta estabilidad y tecnología óptica, con un ciclo de mantenimiento normal de 3 a 6 meses.

P4: ¿Cómo realizar un control de circuito cerrado del sistema de aireación con monitoreo de nitrógeno amoniacal? R4: Introduzca datos de nitrógeno amoniacal en tiempo real al PLC para ajustar automáticamente la frecuencia del ventilador o los ciclos de operación de aireación del chorro, reduciendo el consumo de energía.

P5: ¿Se proporcionan tablas de direcciones Modbus para la integración del sistema? R5: Sí, cada unidad YexSensor viene con un manual detallado de asignación de direcciones de registro para una integración perfecta en los PLC estándar.

P6: ¿Cómo manejar la disminución de la eficiencia de la nitrificación en ambientes de baja temperatura? R6: Las bacterias nitrificantes son sensibles a la temperatura. Durante el funcionamiento en invierno, extienda la SRT y aumente la precisión del monitoreo de OD para garantizar la actividad microbiana.

P7: ¿Cómo monitorear la densidad de las microburbujas en el tanque de flotación de aire? R7: Actualmente, el efecto de flotación de aire se juzga indirectamente mediante el monitoreo de la turbidez del efluente y la concentración de SS. Se pueden integrar sensores ópticos de turbidez para obtener retroalimentación dinámica.

P8: ¿Cuáles son los requisitos de protección para equipos en ambientes altamente corrosivos? R8: Todos los cabezales de sonda YexSensor están fabricados con materiales resistentes a la corrosión (p. ej., POM o acero inoxidable 316L), adecuados para entornos con alto contenido de sal y carga orgánica.

Resumen

Para los proyectos de tratamiento de aguas residuales de cocina, la clave de la tecnología no radica en el apilamiento de dispositivos individuales, sino en la integración de circuito cerrado de "pretratamiento + tratamiento biológico + detección inteligente". YexSensor no solo proporciona terminales de monitoreo en línea de alta precisión para empresas de ingeniería, sino que también se compromete a reducir la complejidad de la integración de proyectos a través de tecnología de bus estandarizada y lógica de procesamiento de datos. A través de una red de sensores precisa, los integradores de sistemas pueden garantizar el funcionamiento estable de los procesos MBR, extender de manera efectiva la vida útil del módulo de membrana y mejorar el cumplimiento ambiental general y los beneficios económicos del proyecto. Seguimos apoyando a los socios para lograr un control automatizado más eficiente en campos complejos de tratamiento de aguas residuales.