Método y sistema para utilizar lodo activo en un procedimiento de floculación lastrada para eliminar DBO y sólidos en suspensión.

Un sistema de tratamiento de agua residual, que comprende:

Un sistema de lodo activo (12) que incluye al menos un reactor (16),

un decantador (18) y una línea de lodo activo de retorno (20) para transportar el lodo activo de retorno desde el decantador al reactor para formar líquido mezclado;

Un sistema de floculación lastrada (10) que tiene uno o más tanques y una zona de sedimentación y está dispuesto en una relación que no es en serie con el sistema de lodo activo; y

Una línea de suministro de líquido mezclado o lodo activo conectado entre el sistema de lodo activo (16) y el sistema de floculación lastrada (10) para transferir líquido mezclado o lodo activo directamente o indirectamente al sistema de floculación lastrada.

Metodo y sistema para utilizar lodo activo en un procedimiento de floculacion lastrada para eliminar DBO y solidos en suspension

Campo de la invencion La presente invencion se refiere al tratamiento de agua o agua residual, y mas particularmente a un procedimiento de combinacion de lodo activo - floculacion lastrada que es eficaz para eliminar tanto DBO como solidos en suspension.

Antecedentes de la invencion Los procedimientos de tratamiento de agua y agua residual usan a veces floculacion lastrada para clarificar el agua o agua residual. Un procedimiento de floculacion lastrada permite la sedimentacion mas rapida del material floculado que se forma en el procedimiento. La sedimentacion mas rapida del floculo lastrado permite velocidades de derrame muy altos en el decantador o tanque de sedimentacion, y por lo tanto permite que la huella del sistema de tratamiento total sea significativamente menor que en los decantadores convencionales. Ademas, en comparacion con otros sistemas de clarificacion convencionales, los tiempos de puesta en marcha y optimizacion para los sistemas de floculacion lastrada son generalmente mas cortos debido a los tiempos disminuidos de retencion hidraulica del sistema.

Los sistemas de tratamiento de floculacion lastrada emplean un procedimiento fisico/quimico y eliminan la mayoria de las particulas y solidos coloidales presentes en la corriente de agua o agua residual en bruto. Debido a la naturaleza fisica/quimica de los solidos eliminados, a menudo los tiempos del procedimiento no eliminan los constituyentes disueltos. De particular interes en el tratamiento de agua o agua residual es la DBO soluble. La DBO soluble y la DBO en particulas son componentes de DBO total. Mientras los procedimientos de floculacion lastrada pueden alcanzar mas del 85% de eliminacion de DBO en particulas, estos procedimientos no eliminan de forma eficiente la DBO soluble.

Por lo tanto, ha habido y continua habiendo una necesidad de un sistema de floculacion lastrada que eliminara de forma efectiva la DBO soluble.

Breve compendio de la invencion La presente invencion se refiere a un sistema y procedimiento de tratamiento de agua o agua residual que incluye tanto un sistema de lodo activo como un sistema de floculacion lastrada. El sistema de tratamiento de agua o agua residual incluye una o mas lineas de conexion que se extienden entre el sistema de lodo activo y el sistema de floculacion lastrada. El lodo activo en la forma de liquido mezclado o lodo activo de retorno se dirige del sistema de lodo activo al sistema de floculacion lastrado. Por tanto, el sistema total es efectivo para eliminar DBO, incluyendo DBO soluble, y solidos en suspension.

En una realizacion particular, el agua o agua residual se dirige a un sistema de lodo activo y se mezcla con lodo activo de retorno en un reactor para formar liquido mezclado. Al menos una parte del liquido mezclado del sistema de lodo activo, o al menos una parte del lodo activo de retorno del sistema de lodo activo, se dirige a y a traves de un sistema de floculacion lastrada. Por tanto, la DBO soluble se elimina del agua o agua residual mediante el lodo activo mientras los solidos en suspension se eliminan del agua o agua residual mediante el sistema de floculacion lastrada.

En otra realizacion, un sistema de lodo activo y un sistema de floculacion lastrada se operan en paralelo. Una primera corriente afluente de agua o agua residual se dirige al sistema de lodo activo. Una segunda corriente de agua o agua residual se dirige al sistema de floculacion lastrada. Sin embargo, el lodo activo en la forma del liquido mezclado o lodo activo de retorno se dirige del sistema de lodo activo a una camara de mezcla que recibe la segunda corriente de agua o agua residual. Aqui, el agua o agua residual se mezcla con el liquido mezclado o lodo activo de retorno para formar un liquido mezclado que se dirige de la camara de mezcla a traves del sistema de floculacion lastrada. Por tanto, la DBO soluble en la segunda corriente de agua o agua residual se elimina mediante la actividad del lodo activo y los solidos en suspension y otros contaminantes en particulas se eliminan desde la misma corriente de agua o agua residual mediante el procedimiento de floculacion lastrada.

Otros objetos y ventajas de la presente invencion seran evidentes y obvios a partir de un estudio de la siguiente descripcion y los dibujos que la acompafan que son meramente ilustrativos de dicha invencion.

Breve descripcion de los dibujos La Figura 1 es una ilustracion esquematica de una realizacion de procedimiento que utiliza floculacion lastrada y lodo activo para tratar agua o agua residual.

La Figura 2 es una ilustracion esquematica de una segunda realizacion de procedimiento que emplea la floculacion lastrada y el lodo activo para tratar agua o agua residual.

La Figura 3 es otra ilustracion esquematica que es similar al procedimiento de la Figura 1, de un procedimiento que utiliza la floculacion lastrada y el lodo activo para tratar agua o agua residual.

La Figura 4 es otra ilustracion esquematica, similar al procedimiento de la Figura 2, que utiliza floculacion lastrada y lodo activo para tratar agua o agua residual.

Descripcion de procedimientos y sistemas ejemplares La presente invencion implica un procedimiento de floculacion lastrada para tratar agua o agua residual donde el lodo activo se mezcla con agua o agua residual a tratar de manera que la DBO, que incluye DBO soluble, se elimina ademas de solidos en suspension. Como se usa en este documento, los terminos agua y agua residual son intercambiables y el uso de cualquier termino se pretende que abarque al otro.

Antes de revisar los procedimientos y sistemas mostrados en las Figuras 1-4, puede ser beneficioso revisar brevemente la floculacion lastrada. Un procedimiento de floculacion lastrada generalmente implica un procedimiento quimico y fisico donde contaminantes tales como solidos suspendidos se agregan alrededor de materiales granulares insolubles tales como microarena para formar particulas de floculo lastradas. A traves del procedimiento de sedimentacion, las particulas de floculo lastradas comprendidas de arena, solidos suspendidos y otros contaminantes se sedimentan en un tanque de sedimentacion, produciendo un efluente clarificado, separado. El lodo sedimentado, que incluye el material granular ademas de solidos y otros contaminantes, se dirige a un separador que separa el material granular del lodo. En la mayoria de casos, el material granular separado se recicla de vuelta a traves del procedimiento de floculacion lastrada. Como se apreciara a partir de la posterior discusion, el lodo separado puede reciclarse a un sistema de lodo activo o puede simplemente descargarse y tratarse posteriormente.

Volviendo a la Figura 1, se muestra en ella un sistema combinado de lodo activo, indicado generalmente por el numero 12, y un sistema de floculacion lastrada 10. Como se apreciara a partir de partes posteriores de la descripcion, el lodo activo se transfiere del sistema de lodo activo 12 al sistema de floculacion lastrada 10.

Mas particularmente, y con respecto a la Figura 1, el sistema de lodo activo 12 incluye una linea afluente 14 que esta operativa para dirigir el agua o agua residual a tratar en un reactor 16. La corriente abajo a partir del reactor 16 es un decantador 18. Una linea de lodo activo de retorno (LAR) 20 se extiende desde le decantador 18 de vuelta al reactor 16. Una linea 22 se extiende del reactor 16 al decantador 18. El decantador 18 incluye una linea de salida 24 para dirigir el efluente clarificado desde el decantador 18.

El sistema de lodo activo 12 puede disefarse para operar bajo condiciones aerobicas, anoxicas y anaerobicas, o una combinacion de cualquiera de estas tres condiciones de procedimiento de lodo activo basicas. El reactor 16 incluiria tipicamente uno o mas mezcladores y podria estar provisto con otros medios para airear los contenidos de los mismos. Diversos tipos de mezcladores o aireadores pueden usarse para mezclar y/o airear el liquido mezclado en el reactor 16. Tipicamente, el agua o agua residual se dirige al reactor 16 y se mezcla con lodo activo de retorno que se transfiere desde el fondo del decantador 18 al reactor 16 a traves de la linea 20. Juntos, el agua o agua residual afluente y el lodo activo de retorno forman lo que a veces se denomina como un liquido mezclado en el reactor 16 se mantiene ahi un periodo de tiempo seleccionado y, como se anota anteriormente, puede mezclarse, y en el caso de un procedimiento aerobico someterse a aireado. El liquido mezclado en el reactor 16 se dirige a traves de la linea 22 al decantador 18 donde el lodo activo se sedimenta al fondo del decantador 18 y se dirige eventualmente de vuelta al reactor 16 por medio de la linea 20.... [Seguir leyendo]

1. Un sistema de tratamiento de agua residual, que comprende:

Un sistema de lodo activo (12) que incluye al menos un reactor (16) , un decantador (18) y una linea de lodo activo de retorno (20) para transportar el lodo activo de retorno desde el decantador al reactor para formar liquido mezclado;

Un sistema de floculacion lastrada (10) que tiene uno o mas tanques y una zona de sedimentacion y esta dispuesto en una relacion que no es en serie con el sistema de lodo activo; y

Una linea de suministro de liquido mezclado o lodo activo conectado entre el sistema de lodo activo (16) y el sistema de floculacion lastrada (10) para transferir liquido mezclado o lodo activo directamente o indirectamente al sistema de floculacion lastrada.

2. El sistema de tratamiento de agua residual segun la reivindicacion 1 en donde el decantador del sistema de lodo activo y el sistema de floculacion lastrada estan dispuestos en relacion paralela.

3. El sistema de tratamiento de agua o agua residual segun la reivindicacion 1 en donde la linea de suministro incluye una linea de suministro de liquido mezclado (26) para transportar liquido mezclado desde el reactor (16) del sistema de lodo activo (12) al sistema de floculacion lastrada (10) para la clarificacion.

4. El sistema de tratamiento de agua o agua residual segun la reivindicacion 1 que incluye una camara de mezcla

(54) corriente arriba del sistema de floculacion lastrada (10) , y en donde la linea de suministro de liquido mezclado o lodo activo (56) lleva a la camara de mezcla, y en donde el liquido mezclado o lodo activo puede transportarse desde el sistema de lodo activo (12) a la camara de mezcla para mezclar con el afluente de agua residual en ella.

5. El sistema de tratamiento de agua o agua residual segun la reivindicacion 4 en donde el sistema de lodo activo (12) y el sistema de floculacion lastrada (10) son paralelos, y en donde la sistema de lodo activo (12) incluye una linea afluente (50) para recibir una primera corriente afluente de agua o agua residual, y en donde hay una segunda linea afluente (51) para recibir una segunda corriente afluente de agua o agua residual.

6. Un metodo para tratar el agua residual que comprende:

Dirigir toda o sustancialmente toda el agua residual a tratar en un sistema de lodo activo que tiene al menos un reactor y un decantador;

Devolver el lodo activo desde el decantador al reactor y mezclar el lodo activo con el agua residual para formar liquido mezclado;

Dirigir una parte del liquido mezclado a traves del sistema de lodo activo y al decantador donde el decantador produce un primer efluente clarificado;

Dirigir, directa o indirectamente, otra parte del liquido mezclado desde el sistema de lodo activo al sistema de floculacion lastrada dispuesto en una relacion que no es en serie con el sistema de lodo activo; y

Clarificar la otra parte del liquido mezclado en el sistema de floculacion lastrada para producir un segundo efluente clarificado.

7. El metodo segun la reivindicacion 6 en donde se proporciona una linea de liquido mezclado que se extiende desde el sistema de lodo activo al sistema de floculacion lastrada y en donde el metodo implica dirigir directamente dicha otra parte de liquido mezclado a traves de la linea de liquido mezclado en el sistema de floculacion lastrada.

8. El metodo segun la reivindicacion 7 en donde dicha otra parte de liquido mezclado no se mezcla con otra agua residual antes de entrar en el sistema de floculacion lastrada.

9. El metodo segun la reivindicacion 6 en donde el sistema de floculacion lastrada incluye al menos un tanque de mezcla, en donde se proporciona una linea entre el sistema de lodo activo y el tanque de mezcla del sistema de floculacion lastrada y en donde el metodo implica dirigir dicha otra parte del liquido mezclado a traves de la linea al tanque de mezcla del sistema de floculacion lastrada.

10. El metodo segun cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9 que incluye producir lodo en el sistema de floculacion lastrada y devolver el lodo producido desde el sistema de floculacion lastrada al sistema de lodo activo.

11. El metodo segun la reivindicacion 9 o la reivindicacion 10 en donde tanto el lodo activo producido en el sistema de lodo activo como el lodo producido por el sistema de floculacion lastrada se devuelven a al menos un reactor en el sistema de lodo activo y se mezcla con agua residual para formar el liquido mezclado.

12. El metodo segun la reivindicacion 6 en donde esencialmente toda el agua residual a tratar se mezcla con lodo activo de retorno en el sistema de lodo activo para formar liquido mezclado en el sistema de lodo activo.