Los valores de entrada describen los parámetros físicos, químicos y biológicos característicos del agua o las aguas residuales que se introducen en una depuradora. Son cruciales para el diseño, control y seguimiento de los procesos de tratamiento del agua y las aguas residuales. A diferencia de la carga afluente, que describe la cantidad de una sustancia a lo largo del tiempo, los valores afluentes indican la concentración o propiedad de una sustancia en el afluente.
Determinar y controlar los valores de alimentación es esencial para garantizar un control estable del proceso, cumplir los límites legales de vertido y minimizar los costes de explotación mediante una optimización específica del proceso.
Índice
Definición y tipos de valores de entrada
Los valores de entrada pueden dividirse en diferentes categorías, dependiendo de las características de las aguas residuales o de los requisitos de la planta de tratamiento.
1. valores físicos de entrada
- Temperatura: Decisiva para los procesos biológicos y la solubilidad de los gases.
- Turbidez: Indica el contenido de partículas en suspensión en el agua.
- Conductividad: Medida del contenido en sales y de la concentración de iones disueltos.
2. valores de alimentación química
- DQO (demanda química de oxígeno): Mide la carga orgánica total de las aguas residuales.
- DBO₅ (demanda bioquímica de oxígeno): Indicador de sustancias orgánicas biodegradables.
- Valor del pH: Parámetro importante para las reacciones químicas y el tratamiento biológico.
- Nutrientes: Concentraciones de nitrógeno (amonio, nitrato) y fosfato.
- Metales pesados: concentraciones de zinc, níquel, cobre o cromo.
3. valores de afluencia biológica
- Contaminación microbiológica: recuento de bacterias y actividad biológica, por ejemplo, en agua bruta o aguas residuales con contaminación orgánica.
Significado de los valores de entrada
Dimensionamiento y diseño de depuradoras
Los valores de alimentación son los datos básicos en los que se basa el diseño de un sistema. Determinan la capacidad y el tipo de etapas de proceso necesarias.
- Procesos biológicos: Los valores de DQO y DBO₅ en la alimentación definen la biomasa necesaria y el suministro de oxígeno o el tamaño del reactor de las plantas de biogás anaerobio.
- Procesos químico-físicos: Las concentraciones de metales pesados o fosfatos influyen en la dosificación de precipitantes en los sistemas de CP.
- Procesos de membrana: La conductividad, el contenido en sales y la turbidez determinan los requisitos de los sistemas de membrana, como la ultrafiltración o la ósmosis inversa.
Supervisión y control de procesos
La supervisión continua de los valores de alimentación permite un control eficaz del proceso:
- Valor pH: Regulación de la neutralización antes de procesos biológicos o químicos.
- Valor DQO: Adaptación de la aireación y la biomasa en las plantas de lodos activados.
- Contenido de metales pesados: Optimización de la dosificación de precipitantes.
Cumplimiento de los requisitos legales
Los valores de entrada deben ajustarse a la capacidad del sistema para garantizar el cumplimiento de los límites legales de vertido de las aguas tratadas. Unos valores de entrada elevados pueden provocar la sobrecarga del sistema y el rebasamiento de los valores límite.
Foto: Nuestro reactor anaerobio de biogás ALMA BHU GMR: El dimensionamiento y el diseño del reactor se basan en la carga de alimentación para garantizar una producción óptima de biogás y la estabilidad del proceso.
Fluctuaciones y retos típicos
Fluctuaciones de los valores de entrada
En la tecnología de aguas residuales industriales, los valores de entrada suelen estar sujetos a fuertes fluctuaciones debido a:
- Procesos de producción: Modificación de pasos operativos o procesos por lotes.
- Ciclos de aclarado y limpieza: Picos repentinos de sustancias orgánicas, químicas o metales pesados.
- Aguas residuales mixtas: Aguas residuales procedentes de diferentes fuentes con cargas variables.
Estrategias de estabilización
Para compensar las fluctuaciones, se utilizan sistemas tampón o tanques de homogeneización:
- Igualación del volumen: reducción de los picos hidráulicos.
- Igualación de la concentración: homogeneización de la carga de material mediante mezcla continua.
Ejemplos de aplicaciones
1. tratamiento químico-físico
- Las concentraciones de metales pesados en la alimentación del sistema CP controlan la dosificación de precipitantes como las sales de hierro o aluminio.
- Valor pH: La neutralización se controla en función de los valores de alimentación con ácidos o álcalis.
2. tratamiento biológico de las aguas residuales
- Los valores de DQO y DBO₅ en el afluente determinan el suministro de oxígeno y la concentración de lodos en los reactores biológicos.
- Los valores de amonio y nitrato influyen en la necesidad de procesos de nitrificación y desnitrificación.
3. proceso de membrana
- La turbidez, la conductividad y la concentración de sal en la alimentación definen el pretratamiento para evitar la formación de incrustaciones e incrustaciones en el sistema de membranas y para calcular la superficie de membrana y las presiones de bombeo necesarias.
Foto: Nuestro sistema de ósmosis inversa ALMA OSMO: El cálculo preciso de la superficie de membrana necesaria se basa en gran medida en las cargas de alimentación para garantizar un rendimiento y una eficacia óptimos.
Medición y control de los valores de entrada
Los valores de entrada se controlan mediante tecnología de medición en línea o muestreo manual. Dispositivos y métodos de medición típicos:
- Sensores en línea: Para valor de pH, DQO, conductividad y temperatura.
- Análisis espectroscópicos: Para la determinación de compuestos orgánicos (por ejemplo, COT).
- Análisis de laboratorio: Para metales pesados y nutrientes.
Conclusión
Los valores de entrada son un parámetro clave en el tratamiento de aguas industriales y residuales. Determinan el diseño y el funcionamiento de las plantas de tratamiento y son esenciales para cumplir los requisitos legales. Sin embargo, las fluctuaciones de los valores de entrada suponen un gran reto y exigen el uso de modernos sistemas de control y dispositivos de amortiguación.
La supervisión y el control precisos de los valores de alimentación no sólo permiten un control eficaz y estable del proceso, sino que también ayudan a optimizar los costes de explotación y a proteger el medio ambiente.
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