31. Cosa sono i solidi sospesi?
I solidi sospesi (SS) sono anche chiamati sostanze non filtrabili. Il metodo di misurazione consiste nel filtrare il campione d'acqua con una membrana filtrante da 0,45 μm e quindi evaporare e asciugare il residuo filtrato a 103 °C ~ 105 °C. I solidi sospesi volatili (VSS) si riferiscono alla massa di solidi sospesi che si volatilizza dopo la combustione ad alta temperatura (600 °C), e possono rappresentare approssimativamente il contenuto di materia organica nei solidi sospesi. Il materiale rimanente dopo la combustione è costituito da solidi sospesi non volatili, che possono rappresentare approssimativamente il contenuto di materia inorganica nei solidi sospesi.
Nelle acque reflue o nei corpi idrici inquinati, il contenuto e le proprietà dei solidi sospesi insolubili variano in base alla natura degli inquinanti e al grado di inquinamento. I solidi sospesi e i solidi sospesi volatili sono indicatori importanti per la progettazione e la gestione degli impianti di trattamento delle acque reflue.
32. Perché i solidi sospesi e i solidi sospesi volatili sono parametri importanti nella progettazione e nella gestione degli impianti di trattamento delle acque reflue?
I solidi sospesi e i solidi sospesi volatili nelle acque reflue sono parametri importanti nella progettazione e nella gestione degli impianti di trattamento delle acque reflue.
Per quanto riguarda il contenuto di solidi sospesi nell'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria, la normativa nazionale sugli scarichi fognari di primo livello stabilisce che non debba superare i 70 mg/L (per gli impianti di depurazione secondaria urbana il limite è di 20 mg/L), rappresentando uno degli indicatori più importanti per il controllo della qualità dell'acqua. Allo stesso tempo, i solidi sospesi sono un indicatore del corretto funzionamento dell'impianto di depurazione convenzionale. Variazioni anomale nella quantità di solidi sospesi nell'acqua proveniente dal serbatoio di sedimentazione secondaria o il superamento dei limiti previsti indicano un problema all'impianto di depurazione, che richiede l'adozione di misure correttive per ripristinarne il normale funzionamento.
Il contenuto di solidi sospesi totali (MLSS) e di solidi sospesi volatili (MLVSS) nei fanghi attivi dell'impianto di trattamento biologico deve rientrare in un determinato intervallo quantitativo. Per gli impianti di depurazione biologica con una qualità dell'acqua relativamente stabile, esiste una certa proporzionalità tra i due valori. Se MLSS o MLVSS superano un intervallo specifico o il rapporto tra i due cambia in modo significativo, è necessario intervenire per riportarli alla normalità. In caso contrario, la qualità dell'effluente dell'impianto di trattamento biologico si modificherà inevitabilmente e persino diversi indicatori di emissione, inclusi i solidi sospesi, supereranno i limiti consentiti. Inoltre, misurando MLSS, è possibile monitorare anche l'indice di volume dei fanghi della miscela nel serbatoio di aerazione per comprendere le caratteristiche di sedimentazione e l'attività dei fanghi attivi e di altre sospensioni biologiche.
33. Quali sono i metodi per misurare i solidi sospesi?
La norma GB11901-1989 specifica il metodo per la determinazione gravimetrica dei solidi sospesi nell'acqua. Per la misurazione dei solidi sospesi (SS), si preleva generalmente un certo volume di acque reflue o di liquido misto, lo si filtra con una membrana filtrante da 0,45 μm per intercettare i solidi sospesi, e si utilizza la stessa membrana filtrante per intercettare i solidi sospesi prima e dopo il filtraggio. La differenza di massa rappresenta la quantità di solidi sospesi. L'unità di misura comune per i solidi sospesi nelle acque reflue generali e nell'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria è mg/L, mentre l'unità di misura comune per i solidi sospesi nel liquido misto del serbatoio di aerazione e nei fanghi di ricircolo è g/L.
Quando si misurano campioni d'acqua con valori elevati di solidi sospesi (SS), come ad esempio il liquame misto di aerazione e i fanghi di ricircolo negli impianti di trattamento delle acque reflue, e quando la precisione dei risultati di misurazione è bassa, è possibile utilizzare carta da filtro quantitativa al posto della membrana filtrante da 0,45 μm. Questo non solo permette di riflettere la situazione reale e di guidare la regolazione operativa della produzione, ma consente anche di risparmiare sui costi di analisi. Tuttavia, quando si misurano i solidi sospesi nell'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria o nell'effluente del trattamento profondo, è necessario utilizzare una membrana filtrante da 0,45 μm, altrimenti l'errore nei risultati di misurazione risulterà eccessivo.
Nel processo di trattamento delle acque reflue, la concentrazione di solidi sospesi è uno dei parametri di processo che devono essere rilevati frequentemente, come ad esempio la concentrazione di solidi sospesi in ingresso, la concentrazione di fanghi liquidi misti in fase di aerazione, la concentrazione di fanghi di ricircolo, la concentrazione di fanghi residui, ecc. Per determinare rapidamente il valore dei solidi sospesi, negli impianti di trattamento delle acque reflue vengono spesso utilizzati misuratori di concentrazione di fanghi, sia di tipo ottico che a ultrasuoni. Il principio di base del misuratore di concentrazione di fanghi ottico si basa sull'utilizzo di un fascio di luce che, quando incontra le particelle sospese durante il passaggio attraverso l'acqua, viene diffuso e la sua intensità si attenua. La diffusione della luce è proporzionale al numero e alle dimensioni delle particelle sospese incontrate. La luce diffusa viene rilevata da una cella fotosensibile e, dal grado di attenuazione della luce, è possibile dedurre la concentrazione di fanghi nell'acqua. Il principio di funzionamento del misuratore di concentrazione di fanghi a ultrasuoni si basa sul fatto che, quando le onde ultrasoniche attraversano le acque reflue, l'attenuazione dell'intensità ultrasonica è proporzionale alla concentrazione di particelle sospese nell'acqua. Rilevando l'attenuazione delle onde ultrasoniche tramite un sensore speciale, è possibile dedurre la concentrazione di fanghi nell'acqua.
34. Quali sono le precauzioni da adottare per la determinazione dei solidi sospesi?
Durante le misurazioni e il campionamento, il campione di acqua di scarico del serbatoio di sedimentazione secondaria o il campione di fanghi attivi nell'impianto di trattamento biologico deve essere rappresentativo e le particelle di grandi dimensioni di materiale galleggiante o i materiali coagulati eterogenei in esso immersi devono essere rimossi. Per evitare che un eccesso di residui sul disco filtrante trascini acqua e prolunghi i tempi di asciugatura, il volume di campionamento dovrebbe preferibilmente produrre da 2,5 a 200 mg di solidi sospesi. In mancanza di alternative, il volume del campione per la determinazione dei solidi sospesi può essere fissato a 100 ml, e deve essere accuratamente miscelato.
Quando si misurano campioni di fanghi attivi, a causa dell'elevato contenuto di solidi sospesi, la quantità di solidi sospesi nel campione spesso supera i 200 mg. In questo caso, il tempo di essiccazione deve essere opportunamente prolungato, dopodiché il campione deve essere trasferito in un essiccatore per raffreddarsi alla temperatura di equilibrio prima della pesatura. L'essiccazione deve essere ripetuta fino al raggiungimento di un peso costante o fino a quando la perdita di peso non sia inferiore al 4% della pesatura precedente. Per evitare operazioni di essiccazione e pesatura ripetute, ogni fase operativa e il relativo tempo devono essere rigorosamente controllati ed eseguiti in modo indipendente da un tecnico di laboratorio per garantire la coerenza delle tecniche.
I campioni d'acqua raccolti devono essere analizzati e misurati il prima possibile. Se necessario, possono essere conservati in frigorifero a 4°C, ma il tempo di conservazione non deve superare i 7 giorni. Per rendere i risultati delle misurazioni il più accurati possibile, quando si misurano campioni d'acqua con valori di solidi sospesi (SS) elevati, come il liquido misto di aerazione, il volume del campione d'acqua può essere opportunamente ridotto; mentre quando si misurano campioni d'acqua con valori di SS bassi, come l'effluente del serbatoio di sedimentazione secondaria, il volume dell'acqua di prova può essere opportunamente aumentato.
Quando si misura la concentrazione di fanghi con un elevato valore di solidi sospesi (SS), come i fanghi di ricircolo, per evitare che i materiali filtranti, come membrane o carta da filtro, intercettino troppi solidi sospesi e trattengano troppa acqua, è necessario prolungare il tempo di asciugatura. Durante la pesatura a peso costante, è necessario prestare attenzione alla variazione di peso. Se la variazione è eccessiva, spesso significa che i solidi sospesi sulla membrana filtrante sono asciutti all'esterno e umidi all'interno, e quindi è necessario prolungare il tempo di asciugatura.
Data di pubblicazione: 12 ottobre 2023
