Nema više strahova u radu sustava za biološko pročišćavanje otpadnih voda!
Proces s aktivnim muljem igra ključnu ulogu u pročišćavanju otpadnih voda i opsežno je proučavan u zemlji i inozemstvu. Promatranje biološke faze aktivnog mulja tijekom pročišćavanja otpadnih voda i analiza promjena u biološkoj zajednici od značajne su usmjeravajuće važnosti za dugoročno normalno funkcioniranje sustava za pročišćavanje otpadnih voda.
Ovaj članak predstavlja metode za promatranje biološke faze u procesu aktivnog mulja i raspravlja o njegovoj indikativnoj ulozi u pročišćavanju otpadnih voda, dajući smjernice za učinkovit rad i upravljanje sustavima za pročišćavanje otpadnih voda.
Zašto biološka faza može odražavati stanje sustava otpadnih voda?
Princip je da mikroorganizmi, protozoe i metazoe u aktivnom mulju oksidiraju i razgrađuju organsku tvar u otpadnoj vodi u CO2 i H2O u uvjetima prozračivanja. Neke anorganske tvari, kao što su PO43-, NH3 i H2S, se razgrađuju, a energija koja se pritom stvara koristi se za rast i razmnožavanje samih mikroorganizama.
Kontinuiranim dotokom otpadnih voda, biološka faza kontinuirano raste i razmnožava se u otpadnim vodama, na kraju formirajući relativno stabilan ekosustav s određenim degradacijskim funkcijama.
Formiranje ovog stabilnog ekosustava ima koristi od povoljnog okruženja za rast bioloških faza, uključujući temperaturu, pH, organsko opterećenje, koncentraciju antibiotika i opskrbu kisikom. Kada se mijenjaju kontrolni čimbenici u sustavu pročišćavanja otpadnih voda, mijenjaju se i vrste, količine i aktivne funkcije različitih bioloških faza u aktivnom mulju.
Promjene u biološkoj fazi aktivnog mulja u sustavu pročišćavanja u određenoj mjeri odražavaju kvalitetu i stanje rada sustava za pročišćavanje otpadnih voda.
Dakle, promatranjem promjena u količini bioloških faza i aktivnog mulja u sustavu za pročišćavanje otpadnih voda možemo razumjeti radni status i kvalitetu sustava za pročišćavanje te pravovremeno prilagoditi radne uvjete za promjenu biološke faze, osiguravajući nastavak normalnog rada sustava za pročišćavanje. Trenutno se promatranje biološke faze u sustavima za pročišćavanje otpadnih voda široko koristi u području pročišćavanja vode.
Metode promatranja biološke faze aktivnog mulja
Učinak taloženja aktivnog mulja
Uzmite svježi aktivni mulj, stavite ga u graduirani cilindar od 100 ml, ostavite da odstoji određeno vrijeme i pažljivo promatrajte brzinu taloženja mulja, je li sučelje mulja-vode čisto i je li supernatant proziran itd.
Promatranje biološke faze aktivnog mulja
Prije promatranja uzorak dobro promiješati. Pomoću kvantitativne pipete velikog-promjera (osiguravajući lak pristup aktivnom mulju), pipetirajte 0,05 mL uzorka na predmetno stakalce, pokrijte pokrovnim stakalcem i promatrajte pod mikroskopom. U početku promatrajte pri povećanju od 100x, pregledavajući cijelo vidno polje kako biste stekli preliminarno razumijevanje biološke faze uzorka, uključujući stanje flokula, veličinu čestica, zbijenost i promatrane populacije protozoa i metazoa.
Identificirajte najveće organizme u biološkoj fazi, jer oni u velikoj mjeri ukazuju na vrijeme zadržavanja mulja. Kada promatranje s povećanjem od 100x nije dovoljno, upotrijebite povećanje od 400x. Osobito su važni usni dijelovi, položaji i brojevi pričvršćivanja bičeva, obrasci pričvršćivanja cilijara i rast filamentnih gljiva; oni zahtijevaju povećanje od 400x ili više za jasno promatranje.
Indikativna uloga promatranja biološke faze aktivnog mulja
Struktura aktivnog mulja
Različita fizikalna i biološka svojstva aktivnog mulja objektivno odražavaju radni status procesa pročišćavanja otpadnih voda.
Ako se tijekom promatranja ustanovi da su flokule aktivnog mulja velike, s jasnim rubovima i gustom strukturom, pokazujući dobra svojstva adsorpcije i taloženja, to znači da sustav za pročišćavanje otpadnih voda dobro radi i može učinkovito odvojiti mulj i vodu u kasnijim procesima pročišćavanja, što rezultira dobrom kvalitetom otpadne vode.
Promatrajte vodu između flokula za eventualne suspendirane krutine (SS). Veća koncentracija SS ukazuje na veliku količinu suspendiranih krutih tvari u otpadnoj vodi. Kada sustav za obradu ne radi, struktura mulja postaje labava, flokule se smanjuju i pojavljuje se veliki broj protozoa i metazoa, uključujući paramecij, crve u obliku graha, nefrotske crve, amebe i trihomonade. To ukazuje na lošu izvedbu taloženja mulja i neučinkovito odvajanje-vode od mulja, što utječe na kvalitetu otpadne vode.
Indikacija biološke faze
(1) Indikativna uloga protozoa i metazoa
Indikacija utjecajnog opterećenja:
U normalnom aktivnom mulju, biološka faza ostaje relativno stabilna, s protozoama koje se uglavnom sastoje od vrsta kao što su Entomopathia, Vorticostella i Rotifers. Kada se pojave više metazoe kao što su kukci poput medvjeda-i bubamare, to znači da je opterećenje otpadne vode malo. Kada sustav za obradu dugo radi pri niskom opterećenju i uđe u proces starenja, pojavit će se mikro metazoe kao što su rotiferi i nematode.
U to vrijeme opterećenje muljem treba povećati. Kada je broj protozoa u aktivnom mulju znatno smanjen u usporedbi s normalnim stanjem, a neke protozoe poput čistača koje se pojavljuju u uvjetima niskog opterećenja nestanu, a nema metazoa, to ukazuje da je opterećenje utjecajem preveliko, a dominantne su amebe i neki mali bičaši [2]. U ovom trenutku treba poduzeti mjere kao što su smanjenje dotoka otpadne vode i smanjenje ispuštanja mulja kako bi se smanjilo opterećenje muljem i održao normalan rad sustava.
Indikator otopljenog kisika:
Kada nema dovoljno otopljenog kisika u aktivnom mulju, često se pojavljuju protozoe kao što su atorva, sumporne bakterije, škorpion i neoformacije. Istodobno, pod velikim opterećenjem i nedovoljnom prozračivanjem, pojavljuje se veliki broj malih flagelata. U to vrijeme treba poduzeti mjere kao što je povećanje prozračivanja kako bi se povećao otopljeni kisik. Kada je otopljeni kisik visok, često se pojavljuju organizmi kao što su amebe, sarkodaktili i rotiferi. U ovom trenutku treba poduzeti mjere kao što su smanjenje prozračivanja i povećanje omjera povrata mulja kako bi se povećala koncentracija mulja i smanjilo opterećenje muljem.
Indikacija pH otpadne vode:
Kada je otpadna voda visoko alkalna, često se javljaju fenomeni kao što su zamućeni efluent, dezintegracija aktivnog mulja, smrt i dezintegracija protozoa i smanjena učinkovitost pročišćavanja. Kiselinu treba dodati na vrijeme da se neutralizira. Kada je kiselost prejaka, spremnik za pročišćavanje aktivnog mulja često ima kiselkast miris, smanjuje se učinkovitost pročišćavanja i smanjuje aktivnost različitih bioloških faza. U ovom trenutku treba dodati lužinu na vrijeme da se prilagodi.
(2) Indikativna uloga promjena u veličini populacije istog organizma
U normalnim uvjetima rada, sustav za pročišćavanje otpadnih voda održava relativno stabilnu količinu i raznolikost organizama. Nasuprot tome, kada vrste i količine organizama značajno fluktuiraju, to znači da okoliš sustava za pročišćavanje otpadnih voda prolazi kroz odgovarajuće promjene.
Kada se u mulju pojavi veliki broj filamentoznih bakterija, to znači da se mulj već skupio ili će se tek skupiti. To uključuje bakterije kao što su *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* i plijesni. Potrebno je odmah poduzeti odgovarajuće mjere za inhibiciju rasta filamentoznih bakterija, prilagođavanje različitih uvjeta obrade sustava i održavanje stabilnog rada sustava za obradu.
Kada je struktura flokula labava, male flokule postaju hrana određenim rotiferima. S dovoljno hrane, rotiferi se pretjerano razmnožavaju. U tom slučaju mulj stari i potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere za zbrinjavanje mulja kako bi se uklonila šteta uzrokovana starenjem mulja na učinak obrade vode. Protozoe i neke mikro-životinje osjetljivije su na toksine nego sami toksini. Zaštitna vlakna važan su pokazatelj u aktivnom mulju. Kada se ova vrsta mulja brzo smanjuje, to ukazuje na prisutnost otrovnih tvari u otpadnoj vodi. Zahtijeva pravodobnu prethodnu obradu.
Sažetak
Aktivni mulj je relativno stabilan ekosustav s određenom funkcijom razgradnje. Formiranje ovog stabilnog ekosustava ima koristi od povoljnog okruženja za rast biološke zajednice. Kada se promijene uvjeti okoliša u sustavu pročišćavanja otpadnih voda, promijenit će se i odgovarajuća biološka zajednica. Promjene u biološkoj zajednici odražavaju u određenoj mjeri kvalitetu i stanje sustava pročišćavanja otpadnih voda.
U radu i upravljanju sustavima za pročišćavanje otpadnih voda, radni status sustava može se proučavati promatranjem promjena u biološkoj fazi aktivnog mulja. To omogućuje pravovremeno prepoznavanje problema i provedbu mjera za osiguranje kontinuiranog i stabilnog rada. Međutim, biološka faza aktivnog mulja značajno varira u različitim regijama i uređajima za pročišćavanje otpadnih voda zbog razlika u kvaliteti vode, postupcima pročišćavanja i vrstama otpadnih voda.
Stoga je u praksi bitno razmotriti specifične okolnosti i proučavati odnos između promjena kvalitete vode i promjena biološke faze u odgovarajućim slučajevima. Promatranje ovih promjena će bolje voditi rad i upravljanje uređajima za pročišćavanje otpadnih voda.