U svakodnevnom radu uređaja za pročišćavanje otpadnih voda, proces aktivnog mulja je najraširenija tehnologija. Međutim, mnogi se operateri susreću s problematičnim problemom-pjene u biološkim sustavima. Ova pjena ne samo da utječe na izgled površine vode, već također može dovesti do pogoršanja kvalitete otpadne vode, gubitka mulja, kratkog-spoja u sekundarnom taložniku i dodatnih troškova kao što je kemijsko uklanjanje pjene. Izazovnije je to što su problemi s pjenom često povezani sa strukturom mikrobne zajednice; oslanjanje isključivo na fizičke ili kemijske metode uklanjanja pjene bez započinjanja s "biološkom dijagnozom" samo je privremeno rješenje. Danas ćemo započeti s mikrobiološkim uzrocima pjene, u kombinaciji s operativnom dijagnostikom i metodama liječenja, kako bismo vam pomogli sustavno razumjeti i riješiti ovaj problem.
I. Zašto se pjena pojavljuje u biološkim sustavima?
Stvaranje pjene nije uzrokovano jednim uzrokom i obično uključuje sljedeće aspekte:
1. Abnormalna proliferacija filamentoznih bakterija
Uključujući Nocardia, Rhodococcus i Candida, čije su stanične stijenke vrlo hidrofobne, lako apsorbiraju mjehuriće zraka i stabiliziraju ih.
2. Pretjerano dugo vrijeme zadržavanja mulja (SRT/MCRT)
Nitaste bakterije u ostarjelom mulju imaju veću konkurentsku prednost, što dovodi do stvaranja pjene.
3. Neravnoteža hranjivih tvari
Kada nema dovoljno dušika i fosfora ili je koncentracija organske tvari previsoka, nitaste bakterije se lakše razmnožavaju od flokulentnih bakterija.
4. Utjecaj uljnih tvari
Neke filamentozne bakterije imaju sposobnost razgradnje ulja. Ako tekućina sadrži veliku količinu životinjskih i biljnih ulja, ona im daje "izvrstan izvor ugljika".
5. Neprikladni radni uvjeti
Pretjerano prozračivanje i neodgovarajući dizajn recirkulacije sekundarnog taložnika također mogu dovesti do plutanja pjene i pogoršanja stanja.
Stoga je pjenjenje i biološki fenomen i pitanje upravljanja procesom.
II. Mikroskopske karakteristike tipičnih filamentoznih bakterija
Filamentne bakterije igraju presudnu ulogu u stvaranju pjene. Mikroskopsko promatranje omogućuje brzu "dijagnozu biološke faze". Ispod su neki uobičajeni "krivci za pjenu":
1. Nocardia (Gordona amarae)
Morfološke karakteristike: Stanice su skupljene i razgranate, s kutovima grananja koji se približavaju pravim kutovima; struktura je relativno robusna. 1. Opasnosti: površina ima hidrofobni sloj voska koji lako hvata i stabilizira mjehuriće zraka.
Tipični scenariji: Obično se nalaze u sustavima s-otpadnom vodom s visokim sadržajem ulja i dugom starošću mulja.
2. Rhodococcus sp.
Morfološke karakteristike: Stanice su razgranate s oštrim kutovima grananja.
Opasnosti: Slično Nocardia, također adsorbira mjehuriće zraka, stvarajući postojanu pjenu.
Tipični scenariji: Često se javlja istovremeno s nocardijom, osobito u -neuravnoteženim sustavima hranjivih tvari.
3. Candida sp.
Morfološke karakteristike: lančić-nalik na niz bisera.
Opasnosti: Stvara debeli, stabilni sloj pjene na površini koji se teško uklanja taloženjem.
Tipični scenariji: Češći kada tekućina sadrži visoke koncentracije lako razgradive organske tvari.
Mikroskopskim promatranjem može se utvrditi je li pjena "filamentna" ili "ne{0}}filamentna", što je presudno za daljnje strategije liječenja.
III. Dijagnostički pristup problemima pjene u sustavima biološke obrade
Na temelju radnog iskustva i relevantnih smjernica, dijagnosticiranje problema s pjenom može se podijeliti u sljedeće korake:
1. Promatranje
Je li pjena postojana? Je li bijela, siva ili smeđa? Koja je debljina i pokrivna površina pjene? Postoji li popratni miris?
2. Mikroskopski pregled
Odrediti vrste i brojnost nitastih bakterija. Istovremeno obratite pozornost na strukturu pahuljica i aktivnost protozoa kako biste procijenili cjelokupnu biološku zajednicu sustava.
3. Praćenje parametara procesa
MLSS, SVI, MCRT, omjer F/M, otopljeni kisik (DO) itd. Provjerite prisutnost ulja, površinski aktivnih tvari ili otrovnih tvari u protoku.
4. Sustavna analiza
Na temelju operativnih zapisa analizirati odnos između pjene i opterećenja, omjera refluksa, brzine prozračivanja, ciklusa ispuštanja mulja itd.
IV. Metode za rješavanje problema s pjenom
Rješavanje problema s pjenom ne može se oslanjati samo na sredstva protiv pjenjenja; zahtijeva tro{0}}pristup: "kontrola izvora + prilagodba procesa + kemijska intervencija kada je to potrebno." Uobičajene protumjere sažete su u nastavku.
1. Optimizacija parametara procesa
Kontrolirajte starost mulja i odgovarajuće skratite MCRT kako biste spriječili pretjeranu proliferaciju filamentoznih bakterija. Podesite MLSS kako biste održali razumnu koncentraciju, izbjegavajući pretjerano visoke ili niske razine. Održavajte dovoljno otopljenog kisika: DO se općenito održava na 1,0~3,0 mg/L kako bi se spriječio rast anaerobnih filamentoznih bakterija.
2. Utjecajno upravljanje kvalitetom vode
Za otpadnu vodu koja sadrži visoke razine ulja, potrebno je instalirati separator ulja ili sustav flotacije kako bi se smanjilo "hranjenje" filamentoznih bakterija. Osigurajte da se omjer COD:N:P održava na približno 100:5:1 kako biste spriječili neravnotežu hranjivih tvari.
3. Fizičke i kemijske mjere
Površinsko prskanje/mehaničko miješanje može smanjiti nakupljanje pjene, ali to je privremeno rješenje. Dodavanje klorina ili selektivnih baktericida, kao što je natrijev hipoklorit, moguće je, ali doziranje se mora pažljivo kontrolirati kako bi se izbjegao utjecaj na aktivni mulj u cjelini. Dodavanje sredstava protiv pjenjenja prikladno je za kratkoročno-olakšanje, ali dugoročno-pouzdanje nije preporučljivo.
4. Biološka regulacija
Podešavanjem omjera F/M i SRT, flokulentne bakterije i protozoe mogu postati dominantne, potiskujući tako filamentozne bakterije. Ako se filamentozne bakterije pretjerano razmnožavaju u sustavu, može se razmotriti inokulacija aktivnim muljem koji se prvenstveno sastoji od zdravih pahuljica.
Zaključak
Problemi zamagljivanja u biološkim sustavima u biti su manifestacija mikrobne ekološke neravnoteže. Biofaznom dijagnostikom možemo brzo identificirati krivca, a samo kombinacijom optimizacije procesa i operativnog upravljanja problem se može temeljito riješiti. Za operatere na prvoj liniji, ovladavanje vještinama mikroskopskog promatranja i razmišljanja o dijagnostici procesa uvelike će poboljšati njihovu sposobnost rješavanja složenih problema. Pročišćavanje otpadnih voda nije samo kombinacija kemije i fizike, već i svijet mikroorganizama. Razumijevanje njihovih "ekoloških pravila" ključno je za istinsko ovladavanje ovim sustavom.