22 Preguntas de Práctica de Tratamiento secundario y lodos activados con Respuestas
Todas las preguntas de práctica de Tratamiento secundario y lodos activados del Examen de práctica de Operador de Tratamiento de Aguas Residuales, con la respuesta correcta y una breve explicación.
Comenzar examen de práctica →1. El caudal y la carga se han mantenido estables, pero el MLSS subió a 3,600 mg/L y el MCRT supera ampliamente el objetivo de la planta. ¿Qué ajuste reduce realmente el inventario total de sólidos del sistema?
- A.Aumentar el caudal de lodo de retorno (RAS)
- B.Aumentar la purga de lodo activado (WAS)✓ Respuesta
- C.Aumentar el suministro de aire al reactor
- D.Disminuir el caudal de lodo de retorno (RAS)
Solo la purga retira físicamente sólidos de la planta. El RAS únicamente traslada sólidos entre el clarificador final y el reactor: cambia dónde están, no cuántos contiene el sistema. Aumentar la purga baja el MLSS y el MCRT y sube la relación F/M.
Ref. QB-4A2APMFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (activated sludge process control); WPI 2025 Class II NTK, Treatment Process Evaluation and AdjustmentReportar un problema con esta pregunta
2. En una tarde cálida, grumos de lodo con burbujas adheridas suben a la superficie del clarificador final y derivan hacia los vertederos. El ensayo de sedimentación del licor mezclado da una interfaz nítida, sobrenadante claro y un SVI de 95. La causa más probable es:
- A.Abultamiento filamentoso por oxígeno disuelto muy bajo
- B.Desnitrificación dentro del manto de lodo del clarificador✓ Respuesta
- C.Deficiencia de nutrientes que genera crecimiento zoogleal
- D.Sobrecarga hidráulica que arrastra el manto al vertedero
La buena sedimentabilidad (SVI 95, interfaz nítida, sobrenadante claro) descarta el abultamiento: el lodo sedimenta bien. El nitrato que entra al clarificador se reduce a nitrógeno gas en el manto sin oxígeno y las burbujas hacen flotar un lodo por lo demás bueno: lodo ascendente clásico.
Ref. QB-NSJSEPFuente: EPA Activated Sludge Process Control Troubleshooting (rising sludge); Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (Schuyler/Jenkins conditions)Reportar un problema con esta pregunta
3. Se ha confirmado lodo ascendente por desnitrificación en un clarificador final. ¿Qué primera acción del operador ataca directamente el mecanismo?
- A.Aumentar el RAS para acortar la retención del manto✓ Respuesta
- B.Subir el OD del reactor a unos 5 mg/L para airear
- C.Reducir el RAS para que el manto se espese más
- D.Reducir la purga para acumular más sólidos en licor
La desnitrificación requiere tiempo dentro de un manto sin oxígeno. Retirar el lodo más rápido con un RAS mayor acorta esa permanencia y el nitrógeno gas no llega a formarse ni a levantar el flóculo. Airear más el reactor no oxigena el manto; la solución de fondo es una zona anóxica aguas arriba.
Ref. QB-5ADMUNFuente: EPA Activated Sludge Process Control Troubleshooting (rising sludge corrective actions); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1Reportar un problema con esta pregunta
4. El SVI subió a 240, el manto del clarificador asciende y los SST del efluente aumentan. El ensayo de sedimentación diluido mejora muy poco frente al no diluido, el microscopio muestra filamentos puenteando flóculos y el OD a media cuba marca 0.4 mg/L. El diagnóstico y la primera corrección son:
- A.Abultamiento por OD bajo; airear para mantener OD en 2 mg/L✓ Respuesta
- B.Lodo ascendente; subir el RAS para bajar el manto rápido
- C.Choque tóxico; sacar de servicio el reactor hasta recuperar
- D.Sobrecarga de sólidos; purgar mucho más para bajar el MLSS
El ensayo diluido es el discriminador: si la dilución mejorara mucho la sedimentación, se trataría de simple sobrecarga de sólidos. La escasa mejora junto con el puenteo entre flóculos indica abultamiento filamentoso real, y un OD de 0.4 mg/L a media cuba señala a los filamentos de bajo OD; por eso la primera corrección es airear hasta unos 2 mg/L.
Ref. QB-JSGSWJFuente: Jenkins/Schuyler filament identification as reproduced in Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (low-DO bulking: Sphaerotilus natans, type 1701); TCEQ RG-002 aeration basin DO 1–4 mg/LReportar un problema con esta pregunta
5. Una espuma espesa, marrón oscura y grasienta cubre buena parte de la superficie del reactor. El MCRT se ha desplazado a 22 días frente a un objetivo de 10, la F/M es baja y el SVI es 130. La respuesta adecuada es:
- A.Aumentar el RAS y bajar el OD del reactor aireado
- B.Aumentar la purga y retirar físicamente la espuma✓ Respuesta
- C.Dosificar nutrientes y reducir el aire suministrado
- D.Reducir la purga y abatir la espuma con aspersión
La espuma marrón oscura, espesa y grasienta es la firma de un lodo viejo con filamentos tipo Nocardia o Microthrix, favorecidos por un MCRT largo y una F/M baja; por eso hay que purgar más para acortar la edad del lodo. Los organismos se concentran en la propia espuma y no salen con la purga, así que además debe retirarse físicamente.
Ref. QB-2ABMBJFuente: Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (foam color/condition table); EPA Activated Sludge Troubleshooting (Nocardia/Microthrix foaming)Reportar un problema con esta pregunta
6. El efluente del clarificador final está turbio, con partículas oscuras diminutas que pasan por los vertederos. En el cono, el lodo sedimenta rápido a un volumen pequeño y compacto pero deja un sobrenadante turbio, y el MCRT viene siendo largo. Esto es:
- A.Flóculo disperso de lodo joven; purgar menos y subir MCRT
- B.Abultamiento filamentoso; clorar la línea de lodo de retorno
- C.Flóculo puntiforme de lodo viejo; purgar más y bajar MCRT✓ Respuesta
- D.Lodo ascendente; aumentar el bombeo del lodo de retorno
El flóculo puntiforme es la huella de un lodo viejo, sobreoxidado y poco cargado: la respiración endógena prolongada fragmenta el flóculo en partículas densas que sedimentan rápido, mientras los finos que ya no floculan quedan en suspensión y enturbian el efluente. Purgar más acorta el MCRT y recupera un lodo más joven.
Ref. QB-KSU44MFuente: Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (pin floc conditions); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1Reportar un problema con esta pregunta
7. Dos semanas después de una pérdida de sólidos, el MLSS sigue bajo y flóculos grandes, ligeros y esponjosos pasan por los vertederos. En el cono la sedimentación es lenta y la interfaz resulta difusa y mal definida. La respuesta adecuada es:
- A.Subir el RAS para llevar aún más sólidos al reactor
- B.Subir el aire para mantener el OD sobre 4 mg/L
- C.Purgar más para obtener un lodo más joven y ligero
- D.Purgar menos para obtener un lodo más viejo y denso✓ Respuesta
El flóculo disperso es el síntoma de un lodo joven: con F/M alta la biomasa crece rápido, el flóculo es grande, ligero y flotante, y la interfaz queda difusa. Reducir la purga permite envejecer el lodo y recuperar MLSS para que el flóculo se densifique; airear en exceso solo lo fragmentaría más.
Ref. QB-3APXGKFuente: Maine DEP Activated Sludge Troubleshooting Guide (straggler floc conditions); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1Reportar un problema con esta pregunta
8. Un cono lleno de licor mezclado sedimenta a 300 mL/L en 30 minutos y el MLSS es de 2,400 mg/L. Usando SVI = (SSV30, mL/L × 1,000 mg/g) ÷ MLSS, mg/L, ¿cuál es el índice volumétrico de lodos?
- A.8,000 mL/g
- B.125 mL/g✓ Respuesta
- C.125,000 mL/g
- D.0.125 mL/g
SVI = (300 × 1,000) ÷ 2,400 = 125 mL/g. La conversión de 1,000 mg/g es la que hace que las unidades queden como mililitros ocupados por un gramo de lodo; omitirla da 0.125, y aplicarla mal o invertir la razón da las otras opciones: es una prueba de unidades, no de álgebra.
Ref. QB-GSS4KGFuente: WPI 2025 Formula/Conversion Table — SVI = (SSV30, mL/L × 1,000 mg/g) ÷ MLSS, mg/LReportar un problema con esta pregunta
9. Un reactor contiene 0.75 MG (2,840 m3) de licor mezclado con 2,800 mg/L de MLSS y 2,100 mg/L de MLVSS, y recibe 2.0 MGD (7,570 m3/d) de efluente primario con 150 mg/L de BOD5. ¿Cuál es la relación F/M, en lb BOD5 por lb MLVSS por día (kg/kg por día)?
- A.0.19✓ Respuesta
- B.1.9
- C.0.14
- D.5.3
Alimento = 2.0 × 150 × 8.34 = 2,502 lb BOD5/día; microorganismos = 0.75 × 2,100 × 8.34 = 13,135 lb MLVSS; 2,502 ÷ 13,135 = 0.19. La F/M se define sobre la fracción volátil: usar el MLSS de 2,800 mg/L da 0.14, el error más común, e invertir la razón da 5.3.
Ref. QB-Y9MXYFFuente: WPI 2025 Formula/Conversion Table — F/M = lb BOD5/day ÷ lb MLVSS; lb/day = (MGD)(mg/L)(8.34)Reportar un problema con esta pregunta
10. Un operador duplica la purga de lodo activado y mantiene sin cambios el caudal, la carga, el RAS y el aire. Tras varios días con la nueva purga, ¿qué le ha ocurrido al proceso?
- A.MLSS y MCRT suben, mientras la F/M baja
- B.MLSS baja, mientras MCRT y F/M suben
- C.MLSS sube, MCRT baja y la F/M sube
- D.MLSS y MCRT bajan, mientras la F/M sube✓ Respuesta
La purga retira inventario de sólidos, de modo que el MLSS baja y el MCRT —sólidos del sistema divididos entre los retirados cada día— se acorta. Como la carga de BOD entrante no cambia mientras la masa de organismos disminuye, cada libra de MLVSS recibe más alimento: la F/M sube y el lodo se vuelve más joven.
Ref. QB-N5DKPMFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (activated sludge process control levers); WPI 2025 Class II NTK Application exemplar on sludge wastingReportar un problema con esta pregunta
11. En comparación con una planta convencional de lodos activados que trata la misma agua residual, una planta de aireación extendida se caracteriza por:
- A.Mayor tiempo de aireación y menos lodo, más estabilizado✓ Respuesta
- B.Carga F/M más alta y un tiempo de retención mucho menor
- C.Mayor producción de lodo primario y recambio más rápido
- D.Menor tiempo de aireación y más lodo, menos estabilizado
La aireación extendida opera a propósito con F/M baja y edad de lodo larga, de modo que la biomasa pasa buena parte del tiempo en respiración endógena consumiendo su propia masa celular. Eso genera menos lodo de purga y mejor estabilizado, con nitrificación fiable, a costa de más energía y riesgo de pH bajo si la alcalinidad es escasa.
Ref. QB-6NJR9NFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (extended aeration); WPI 2025 Class II NTK, secondary suspended-growth processesReportar un problema con esta pregunta
12. ¿Por qué un reactor de mezcla completa suele tolerar mejor una carga orgánica de choque que un reactor de flujo pistón del mismo volumen?
- A.El lodo de retorno entra por el extremo final del tanque
- B.Está diseñado con un tiempo de retención mucho mayor
- C.La carga entrante se diluye de inmediato en todo el tanque✓ Respuesta
- D.Mantiene un OD mucho más alto en la zona de entrada
En un reactor de mezcla completa el afluente se dispersa por todo el tanque al entrar, de modo que la F/M y la demanda de oxígeno son uniformes y una carga de choque se diluye en todo el licor mezclado en vez de golpear la zona de entrada. Ese mismo gradiente de sustrato bajo y uniforme es lo que lo hace más propenso al abultamiento filamentoso.
Ref. QB-P5RWUNFuente: WEF, Wastewater Treatment Fundamentals 1 – Liquid Treatment (activated sludge configurations); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1Reportar un problema con esta pregunta
13. En un tren de eliminación biológica de nutrientes, ¿bajo qué condiciones se mantiene deliberadamente una zona anóxica y con qué finalidad?
- A.OD cercano a 2 mg/L, para oxidar el nitrógeno amoniacal
- B.Sin OD y sin nitrato, para liberar fósforo al medio
- C.Sin OD y sin nitrato, para oxidar el nitrógeno amoniacal
- D.Sin OD pero con nitrato presente, para desnitrificar✓ Respuesta
Anóxico significa sin oxígeno disuelto pero con nitrato disponible: los heterótrofos toman el oxígeno del nitrato y liberan nitrógeno gas, recuperando cerca de la mitad de la alcalinidad que consumió la nitrificación. Anaerobio significa ni oxígeno ni nitrato, y esa es la condición que provoca la liberación de fósforo previa a la captación de lujo.
Ref. QB-7NW3FPFuente: WPI 2025 Class II NTK, nutrient removal (anaerobic/anoxic/aerobic); WEF, Wastewater Treatment Fundamentals 1 – Liquid TreatmentReportar un problema con esta pregunta
14. La nitrificación consume unos 7.14 mg/L de alcalinidad como CaCO3 por cada mg/L de nitrógeno amoniacal oxidado. Una planta nitrificante que oxida 25 mg/L de NH3-N tiene 120 mg/L de alcalinidad en el afluente; el pH del efluente cayó a 6.5 y el amoníaco sube. La mejor acción correctiva es:
- A.Añadir alcalinidad, como carbonato o bicarbonato de sodio✓ Respuesta
- B.Reducir la aireación para oxidar menos amoníaco al día
- C.Aumentar la purga para acortar el tiempo de retención
- D.Añadir cloruro férrico para restaurar la capacidad tampón
La demanda es 25 × 7.14 = 178.5 mg/L de alcalinidad frente a solo 120 mg/L disponibles: el tampón se agota, el pH cae y las nitrificantes se frenan, que es justo por lo que sube el amoníaco. Añadir alcalinidad recupera el tampón y el rango de pH necesario; el cloruro férrico consumiría más alcalinidad y acortar la edad del lodo lavaría a las nitrificantes.
Ref. QB-K5PWBJFuente: EPA Process Design Manual for Nitrogen Control (7.14 mg alkalinity as CaCO3 per mg NH3-N); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1Reportar un problema con esta pregunta
15. En una planta con eliminación biológica de fósforo mediante un selector anaerobio antes de la zona aerobia, el fósforo abandona finalmente la planta:
- A.Como gas desprendido en la zona anaerobia
- B.En el lodo de retorno enviado al reactor
- C.Como precipitado asentado en la zona anóxica
- D.En el lodo purgado, como material celular✓ Respuesta
El fósforo no tiene forma gaseosa en este proceso: la zona anaerobia hace que los organismos liberen fósforo, la aerobia que capten más del que liberaron (captación de lujo), y el fósforo queda dentro de las células. Solo sale de la planta al purgar esas células, por lo que la purga es clave y un manto séptico o el digestor pueden volver a liberarlo.
Ref. QB-4NU3XJFuente: WEF, Wastewater Treatment Fundamentals 1 – Liquid Treatment (enhanced biological phosphorus removal); WPI 2025 Class II NTK, nutrient removalReportar un problema con esta pregunta
16. A lo largo de varios meses, la presión de descarga de un soplador de desplazamiento positivo subió de 7 psi a 9.5 psi (48 a 66 kPa) con el mismo caudal de aire, y el OD del reactor ha ido bajando. La causa más probable es:
- A.Difusores obstruidos que elevan la contrapresión del aire✓ Respuesta
- B.Fuga en el cabezal de aire entre soplador y reactor
- C.Sonda de OD desviada que lee por debajo del valor real
- D.Rotor del soplador desgastado que genera menos presión
Un soplador de desplazamiento positivo entrega un volumen fijo y deja que la presión siga al sistema, así que un ascenso sostenido de la presión de descarga con caudal constante indica más resistencia: la firma clásica de difusores obstruidos o incrustados. El ensuciamiento además reduce la transferencia de oxígeno; una fuga bajaría la presión y una sonda desviada no movería el manómetro.
Ref. QB-M529HKFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (aeration equipment, diffuser fouling and blower operation); WPI 2025 Class II NTK, Equipment Evaluation, Maintenance, and/or OperationReportar un problema con esta pregunta
17. Comparados con los difusores de burbuja gruesa en el mismo reactor, los difusores de burbuja fina:
- A.Mezclan mejor el tanque pero aportan menos oxígeno por scfm
- B.Transfieren menos oxígeno pero resisten mejor el ensuciamiento
- C.Transfieren más oxígeno y resisten mejor el ensuciamiento
- D.Transfieren más oxígeno pero se ensucian con más facilidad✓ Respuesta
Las burbujas finas ofrecen mucha más superficie gas-líquido por unidad de aire y ascienden más despacio, por lo que su eficiencia de transferencia es la mayor entre los sistemas de aire difuso. Las mismas aberturas finas de membrana o cerámica se taponan con biopelícula e incrustaciones, así que requieren limpieza y aire filtrado, mientras la burbuja gruesa cambia eficiencia por resistencia al ensuciamiento.
Ref. QB-5N7E4MFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (diffused aeration systems); WPI 2025 Class II NTK, aeration systems (blowers, surface aerators, diffusers)Reportar un problema con esta pregunta
18. La profundidad del manto, medida con sonda en los cuatro cuadrantes de un clarificador final de 12 ft (3.7 m), pasó de 2 ft (0.6 m) a 6 ft (1.8 m). La sedimentabilidad es buena (SVI 90) y no hubo picos hidráulicos, pero la bomba de RAS opera a velocidad reducida desde una reparación. La primera acción es:
- A.Elevar los vertederos para bajar la tasa de rebose
- B.Bajar el OD del reactor para frenar la biología
- C.Subir el RAS para igualar los sólidos que llegan al equipo✓ Respuesta
- D.Purgar mucho más para reducir el MLSS a la mitad
Con buena sedimentación y sin picos hidráulicos, el manto sube simplemente porque llegan más sólidos de los que retira el sistema de retorno. Restablecer el caudal de RAS reequilibra la extracción; dejar un manto profundo favorece la desnitrificación, el lodo ascendente y la septicidad, y una purga drástica destruiría el inventario de sólidos que el proceso necesita.
Ref. QB-S5TWCSFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (secondary clarifier operation and sludge blanket control)Reportar un problema con esta pregunta
19. Hay agua estancada en la superficie de un filtro percolador de medio de piedra, los olores alrededor de la unidad aumentaron y los brazos del distribuidor giran más lento. La causa más probable es:
- A.Carga orgánica demasiado baja sobre el medio
- B.Carga hidráulica muy superior a la de diseño
- C.Exceso de biomasa que tapona los huecos del medio✓ Respuesta
- D.Pérdida de tiro natural por drenajes obstruidos
El encharcamiento es el síntoma clásico de un exceso de limo biológico (o medio degradado) que llena los huecos: el agua ya no percola y el aire no circula por tiro natural, de ahí los olores. Se corrige arrastrando o retirando el crecimiento —subir carga hidráulica y recirculación, detener el brazo sobre la zona, inundar, lavar o rastrillar— con un pico breve de SST al desprenderse.
Ref. QB-ANY3YSFuente: PA DEP Wastewater Treatment Plant Operator Training, Module 20 (Trickling Filters — ponding); CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1Reportar un problema con esta pregunta
20. Aumentar la recirculación en un filtro percolador principalmente:
- A.Baja la carga hidráulica y deja engrosar la biopelícula
- B.Sube la carga orgánica y alimenta más a la biopelícula
- C.Sube la carga hidráulica, arrastra limo y diluye choques✓ Respuesta
- D.Sube la temperatura del medio y acelera el crecimiento
El caudal recirculado es agua ya tratada, así que suma carga hidráulica sin aportar apenas BOD. Ese riego adicional mantiene el medio uniformemente húmedo, arrastra el limo sobrante antes de que encharque, diluye cargas de choque o tóxicas y reduce moscas y olores. En la hoja de fórmulas de WPI la razón de recirculación es caudal recirculado dividido entre el caudal de efluente primario.
Ref. QB-ZD4F9DFuente: PA DEP Operator Training Module 20 (Trickling Filters — recirculation); WPI 2025 Formula/Conversion Table — Recirculation Ratio = recirculated flow ÷ primary effluent flowReportar un problema con esta pregunta
21. La biopelícula del primer eje de un RBC es blanca y calcárea en vez de gris-parda y peluda, y el afluente llega séptico con fuerte olor a sulfuro. La respuesta adecuada es:
- A.Sacar de servicio temporalmente la última etapa del tren
- B.Bajar la carga de la primera etapa con paso escalonado✓ Respuesta
- C.Detener el eje para que la biopelícula se desprenda toda
- D.Aumentar la velocidad de giro para engrosar la biopelícula
El crecimiento blanco y calcáreo es Beggiatoa, oxidante de azufre, que domina cuando la primera etapa está sobrecargada orgánicamente o recibe agua séptica con sulfuros. La solución es aliviar esa etapa y eliminar el origen del sulfuro —alimentación escalonada entre ejes, preaireación o aireación suplementaria— y no manipular el giro, que daña rodamientos o arranca película sana.
Ref. QB-GWW9PCFuente: CSUS, Operation of Wastewater Treatment Plants, Vol. 1 (rotating biological contactors — biofilm appearance and first-stage overloading)Reportar un problema con esta pregunta
22. La carga orgánica de un filtro percolador y la de un RBC se expresan convencionalmente, respectivamente, como:
- A.lb BOD5 soluble/día por 1,000 ft2 y lb BOD5/día por 1,000 ft3
- B.lb BOD5/día por 1,000 ft3 y lb BOD5 soluble/día por 1,000 ft2✓ Respuesta
- C.lb BOD5/día por 1,000 ft2 y lb BOD5 soluble/día por 1,000 ft3
- D.gpd por ft2 en ambos, por ser procesos de biomasa fija
La biomasa de un filtro percolador ocupa un espesor de medio, así que su carga orgánica es volumétrica: libras de BOD5 por día por cada 1,000 pies cúbicos de medio. La del RBC vive sobre un área definida de discos y responde a la fracción fácilmente degradable, por lo que se expresa en libras de BOD5 soluble por día por cada 1,000 pies cuadrados. Los gpd por ft2 son carga hidráulica.
Ref. QB-2EFSEEFuente: WPI 2025 Formula/Conversion Table — Organic Loading Rate–Trickling Filter (lb BOD5/day per 1,000 ft3) and Organic Loading Rate–RBC (lb soluble BOD5/day per 1,000 ft2)Reportar un problema con esta pregunta
Otros temas de este examen
Preguntas de práctica escritas conforme a los Need-to-Know Criteria estandarizados de 2025 para Operador de Tratamiento de Aguas Residuales publicados por Water Professionals International (antes Association of Boards of Certification) y a las referencias habituales de la CSUS Office of Water Programs y la Water Environment Federation. Este sitio no está afiliado ni respaldado por WPI/ABC, WEF ni la EPA de EE. UU. La certificación de operador la emite la autoridad certificadora de tu estado, que fija la clasificación de las plantas, los grados de operador, los requisitos y el estándar de aprobación: confírmalo con tu estado antes de examinarte, y confirma qué edición del examen ha adoptado tu programa. Los límites de efluente, las frecuencias de monitoreo y los requisitos de reporte provienen del permiso de descarga de cada instalación y se revisan con el tiempo, así que ninguna respuesta de este sitio debe usarse como valor regulatorio o de permiso vigente; consulta el permiso aplicable a tu instalación. Este banco cubre únicamente el examen de tratamiento de aguas residuales: el tratamiento de agua potable, la distribución de agua y la recolección de aguas residuales son certificaciones distintas. Sobre los Need-to-Know Criteria →