Effetto dell'applicazione del cloruro di calcio sul controllo del rigonfiamento dei fanghi
A causa della variazione di alcuni fattori, la qualità del fango attivo diminuisce, il volume si alza e le prestazioni di sedimentazione si deteriorano, il valore SVI continua ad aumentare e la normale separazione fango-acqua non può essere effettuata nel serbatoio di sedimentazione secondaria. Il livello del fango nel serbatoio di sedimentazione secondaria continua ad aumentare e alla fine il fango viene perso, la concentrazione di MLSS nel serbatoio di aerazione si riduce eccessivamente, distruggendo così il fango durante il normale funzionamento del processo. Questo fenomeno è chiamato rigonfiamento del fango. Il rigonfiamento del fango è un fenomeno anomalo comune nei sistemi di processo a fanghi attivi.
Il processo a fanghi attivi è ormai ampiamente utilizzato nel trattamento delle acque reflue. Questo metodo ha ottenuto buoni risultati nel trattamento di diverse tipologie di acque reflue organiche, come le acque reflue urbane, le acque reflue dell'industria cartaria e della tintura, le acque reflue della ristorazione e le acque reflue chimiche. Tuttavia, il trattamento a fanghi attivi presenta un problema comune: il rigonfiamento dei fanghi durante il funzionamento. Il rigonfiamento dei fanghi si divide principalmente in rigonfiamento causato da batteri filamentosi e rigonfiamento causato da batteri non filamentosi, e le cause della sua formazione sono molteplici. Il danno causato dal rigonfiamento dei fanghi è molto grave: una volta che si verifica, è difficile da controllare e i tempi di recupero sono lunghi. Se non si interviene tempestivamente, si può verificare una perdita di fanghi, che compromette gravemente il funzionamento del serbatoio di aerazione e può portare al collasso dell'intero sistema di trattamento.
L'aggiunta di cloruro di calcio può inibire la crescita dei batteri filamentosi, favorendo la formazione di micelle batteriche e migliorando la sedimentazione dei fanghi. Il cloruro di calcio, una volta disciolto in acqua, si decompone producendo ioni cloruro. Gli ioni cloruro hanno un effetto sterilizzante e disinfettante sull'acqua, in grado di uccidere parte dei batteri filamentosi e di inibire il rigonfiamento dei fanghi causato da questi ultimi. Anche dopo l'interruzione dell'aggiunta di cloro, gli ioni cloruro possono rimanere in acqua per un lungo periodo, impedendo una crescita eccessiva dei batteri filamentosi nel breve termine e consentendo ai microrganismi di formare fiocchi densi e regolari. Ciò dimostra ulteriormente che l'aggiunta di cloruro di calcio inibisce la crescita dei batteri filamentosi e ha un buon effetto nel risolvere il problema del rigonfiamento dei fanghi.
L'aggiunta di cloruro di calcio consente di controllare il rigonfiamento dei fanghi in modo rapido ed efficace, e l'indice di volume dei fanghi attivi (SVI) può essere ridotto rapidamente. L'SVI è diminuito da 309,5 mL/g a 67,1 mL/g dopo l'aggiunta di cloruro di calcio. Senza l'aggiunta di cloruro di calcio, l'SVI dei fanghi attivi può essere ridotto anche modificando la modalità operativa, ma la velocità di riduzione è più lenta. L'aggiunta di cloruro di calcio non ha un effetto evidente sul tasso di rimozione del COD, e il tasso di rimozione del COD con l'aggiunta di cloruro di calcio è inferiore solo del 2% rispetto a quello senza cloruro di calcio.