U području pročišćavanja otpadnih voda proces aktivnog mulja djeluje kao tihi "čuvar pročišćavanja". Nastao agregacijom aerobnih mikroorganizama, koristi svoje snažne sposobnosti adsorpcije i oksidacije za "proždiranje" i transformaciju organske tvari u otpadnoj vodi, štiteći kvalitetu vode. Međutim, ovaj "čuvar" također može naići na "zdravstvenu krizu"-nagomilavanje mulja. Jednom kada se dogodi, ne samo da može dovesti do prekomjernih standarda otpadnih voda, već može i paralizirati cijeli sustav pročišćavanja. Danas ćemo istražiti uzroke i procese nakupljanja mulja i naučiti vas kako to točno identificirati i znanstveno riješiti.
I. Razumijevanje "Zdravstvenog kodeksa" aktivnog mulja
Da biste utvrdili da li se mulj "puni", prvo morate razumjeti njegove "zdravstvene pokazatelje". Sljedeća tri ključna pokazatelja ključna su za praćenje stanja aktivnog mulja:
Volumen taloženog mulja (SV30): Uzmite 1000 mL miješane tekućine iz spremnika za prozračivanje, ostavite da odstoji 30 minuta i izmjerite omjer volumena istaloženog mulja i miješane tekućine. Normalni raspon je 20%-30%. Vrijednost koja znatno premašuje ovo može ukazivati na upozorenje o grupiranju.
Indeks volumena mulja (SVI): Volumen (ml/g) koji zauzima 1g suhog mulja nakon 30 minuta taloženja. Formula je (SV% × 100) / MLSS. SVI od oko 100 označava optimalnu izvedbu taloženja mulja; SVI veći od 150 znači da će mulj uskoro ili je već ušao u stanje glomaznosti.
Brojnost filamenta: Pod mikroskopom, filamentozne bakterije tvore "kostur" aktivnog mulja. Prisutna je mala količina korisnih flokulanata, ali količina koja doseže razinu (d) zahtijeva oprez, razina (e) označava stanje nakupljanja, a razina (f) ukazuje na ozbiljno povećanje volumena.
II. Dva glavna krivca za nakupljanje mulja
Nagomilavanje mulja nije uzrokovano jednim čimbenikom; uglavnom se dijeli u dvije kategorije: vlaknasto povećanje i ne-filamentno povećanje. Njihovi "uvjeti za počinjenje zločina" i "metode" se razlikuju:
(I) Končasto povećanje: najčešći "problem"
Pod normalnim okolnostima, bakterije koje stvaraju pahuljice rastu brže od vlaknastih bakterija i njih dvije koegzistiraju u uravnoteženom simbiotičkom odnosu. Međutim, kada se okoliš naglo promijeni, filamentozne bakterije, sa svojim prednostima "velike površine i snažnog otpora", brzo se razmnožavaju, preuzimajući dominaciju i dovodeći do pogoršanja svojstava taloženja mulja.
Postoji šest čimbenika izazivanja:
Nizak sadržaj organske tvari u tekućini znači da mikroorganizmi nisu "dovoljno nahranjeni";
Nedovoljna količina hranjivih tvari poput dušika i fosfora ograničava rast pahuljica;
Nizak pH inhibira aktivnost bakterija, omogućujući razmnožavanje filamentoznih bakterija;
Otopljeni kisik (DO) u spremniku za prozračivanje ispod je 2 mg/L, stvarajući anaerobno okruženje pogodno za rast filamentoznih bakterija;
Velike fluktuacije u kvaliteti/količini utjecaja utječu na mikroorganizme;
Prikladna temperatura (25-30 stupnjeva), što ga čini sklonim izbijanju bolesti ljeti; ako se influent "trpa u prašinu" i proizvodi H₂S (preko 1-2 mg/L), to također može dovesti do prekomjerne proliferacije vlakana.
(II) Ne-filamentozno skupljanje: "samo-kolaps" flokula
Ovu vrstu skupljanja ne uzrokuju filamentozne bakterije, već abnormalna fiziološka aktivnost samih flokul bakterija, a može se podijeliti u dvije situacije:
Viskozno punjenje: Utjecaj sadrži veliku količinu otopljene organske tvari, što rezultira pretjerano visokim opterećenjem muljem (F/M), ali nedovoljno dušika i fosfora ili niskim DO. Nakon što se bakterije pretjerano hrane, ne mogu normalno metabolizirati i izlučuju velike količine hidrofilnih polisaharida, uzrokujući porast vezane vode u mulju sa 100% na 400%, stvarajući gel-tvar koja se ne može taložiti.
Punjenje niske{0}}viskoznosti (raspršeni rast): kada tekućina sadrži otrovne tvari (kao što su teški metali, fenoli, cijanidi), bakterije ne mogu izlučivati viskozne tvari, ne uspijevajući formirati pahuljice, a odvajanje-vode od mulja potpuno ne uspijeva.
III. 10 Rješenja za skupljanje mulja
Nakon što se otkrije nakupljanje mulja, potreban je ciljani pristup na temelju specifičnog uzroka. Sljedećih 10 metoda može se koristiti u kombinaciji:
Poboljšano prozračivanje: Povećajte koncentraciju DO na 2-4 mg/L (u posebnim slučajevima, prozračivanje će možda trebati smanjiti, kao što je viskozno povećanje volumena pri velikom opterećenju);
Prilagodba opterećenja: Smanjite koncentraciju dovodne organske tvari ili povećajte povratni protok mulja kako biste uravnotežili omjer F/M;
Stage Injection: Izbjegavajte koncentrirani utjecaj utjecaja i stabilizirajte okolinu za rast mikroba;
Produljeno vrijeme prozračivanja: Izvedite "ponovno-prozračivanje" kako biste pospješili potpunu razgradnju organske tvari; Nadopunjavanje hranjivih tvari: dodajte dušične spojeve (kao što je urea) ili izvore fosfora kako biste zadovoljili potrebe mikroorganizama;
Povećanje gustoće mulja: Dodajte vapno ili digest mulja kako biste ubrzali taloženje mulja;
Razrjeđivanje otpadne vode: razrijedite tekućinu pročišćenom vodom ili čistom vodom kako biste smanjili toksičnost ili koncentraciju organske tvari;
Kontrola izvora: Ako postoji prekomjerna količina ugljikohidrata, istražite izvor otpadne vode (kao što je otpadna voda od prerade hrane) i smanjite unos izvora;
Miješanje u sekundarnom taložniku: polako promiješajte mulj kako biste ubrzali odvajanje-vode;
Dodavanje koagulansa: ako se mulj slabo taloži, a njegov kapacitet pročišćavanja je još uvijek netaknut, upotrijebite koagulant elektrolita velike-molekularne-težine kako biste pomogli sedimentaciju.
IV. Proširenje: plutanje/deflokulacija mulja – nemojte brkati s skupljanjem
Osim skupljanja, aktivni mulj također može imati problema s "plutanjem" i "deflokulacijom", koje je potrebno pažljivo razlikovati:
Veliki mulj pluta: Ako je mulj blijede boje i mirisa na hrđu, to je zbog denitrifikacije (nedostatak kisika u taložnom spremniku, nitrati se pretvaraju u plinoviti dušik). Povećajte omjer povrata i smanjite starost mulja. Ako je mulj crn i smrdi, to je zbog anaerobnog truljenja akumuliranog mulja (proizvodnja plinova kao što je H₂S). Uklonite mrtve zone u taložniku i redovito prozračujte.
Male čestice mulja plutaju (plutajući mulj): Ovo je često uzrokovano naglim promjenama u utjecaju pH/toksičnih tvari, starenju mulja, C/N neravnoteži, temperaturi vode koja prelazi 40 stupnjeva, itd. Potrebne su ciljane prilagodbe (kao što je zaustavljanje toksičnog utjecaja i dopunjavanje hranjivih tvari).
V. Svakodnevno upravljanje: prevencija je važnija od liječenja
Redoviti nadzor: Mjerite SV30 i SVI svaki dan i tjedno pregledajte obilje filamentoznih bakterija kako biste odmah otkrili abnormalne signale;
Stabilan dovod: kontrolirajte fluktuacije u kvaliteti i količini dotoka vode kako biste izbjegli šokove od otrovnih tvari;
Optimizacija okoliša: Održavajte DO 2-4 mg/L, temperaturu vode 15-25 stupnjeva i BPK:N:P=100:5:1 za stvaranje prikladnih uvjeta za bakterijske pahuljice;
Promatrajte biološku fazu: prevladavanje sesilnih cilijata kao što je Vorticella ukazuje na dobar rad sustava; porast broja pokretnih cilijata i porast filamentoznih bakterija zahtijevaju pravovremenu intervenciju.
„Zdravlje“ aktivnog mulja izravno određuje učinak pročišćavanja otpadnih voda. Iako je skupljanje mulja izazovno, razumijevanjem njegovih uzroka, provedbom preciznih mjera i kombiniranjem toga s pedantnim svakodnevnim upravljanjem, ovaj "čuvar pročišćavanja" može održavati konstantno visoku učinkovitost.