У свакодневном раду постројења за пречишћавање отпадних вода, процес активног муља је технологија која се највише користи. Међутим, многи оператери наилазе на проблематичан проблем-пене у биолошким системима. Ова пена не утиче само на изглед површине воде, већ може да доведе и до погоршања квалитета отпадних вода, губитка муља, кратког-спајања у секундарном таложнику и додатних трошкова као што је хемијско уклањање пене. Још већи изазов је то што су проблеми са пеном често повезани са структуром микробне заједнице; ослањање искључиво на физичке или хемијске методе уклањања пене без почињања са „биолошком дијагнозом“ је само привремено решење. Данас ћемо почети са микробиолошким узроцима пене, у комбинацији са оперативном дијагнозом и методама лечења, како бисмо вам помогли да систематски разумете и решите овај проблем.
И. Зашто се пена појављује у биолошким системима?
Стварање пене није само због једног узрока и обично укључује следеће аспекте:
1. Абнормална пролиферација филаментозних бактерија
Укључујући Ноцардиа, Рходоцоццус и Цандида, чији су ћелијски зидови високо хидрофобни, лако адсорбују ваздушне мехуриће и стабилизују их.
2. Превише дуго време задржавања муља (СРТ/МЦРТ)
Филаментне бактерије у застарелом муљу имају већу конкурентску предност, што доводи до стварања пене.
3. Неравнотежа хранљивих материја
Када су азот и фосфор недовољни или је концентрација органске материје превисока, филаментне бактерије се размножавају лакше од флокулантних бактерија.
4. Утицај уљних супстанци
Неке филаментне бактерије имају способност да разграђују уља. Ако инфлуент садржи велику количину животињских и биљних уља, он им обезбеђује „одличан извор угљеника“.
5. Неправилни услови рада
Прекомерна аерација и неправилан дизајн рециркулације секундарног таложника такође могу довести до плутања пене и погоршања.
Стога је пењење и биолошки феномен и проблем управљања процесом.
ИИ. Микроскопске карактеристике типичних филаментозних бактерија
Филаментне бактерије играју кључну улогу у формирању пене. Микроскопско посматрање омогућава брзу „дијагнозу биолошке фазе“. Испод су неки уобичајени "кривци пене":
1. Нокардија (Гордона амарае)
Морфолошке карактеристике: Ћелије су груписане и разгранате, са угловима гранања који се приближавају правим угловима; структура је релативно робусна. 1. Опасности: Површина има хидрофобни воштани слој, који лако хвата и стабилизује мехуриће ваздуха.
Типични сценарији: Обично се налазе у системима са високим-отпадним водама нафте и дугим старењем муља.
2. Рходоцоццус сп.
Морфолошке карактеристике: Ћелије су разгранате са оштрим угловима гранања.
Опасности: Слично као Ноцардиа, такође адсорбује мехуриће ваздуха, формирајући постојану пену.
Типични сценарији: Често се јавља истовремено са Нокардијом, посебно у системима{0}}неуравнотеженим хранљивим материјама.
3. Цандида сп.
Морфолошке карактеристике: налик на ланац{0}}, који подсећа на низ бисера.
Опасности: Формира дебео, стабилан слој пене на површини који се тешко уклања седиментацијом.
Типични сценарији: Чешћи када инфлуент садржи високе концентрације лако разградивих органских материја.
Микроскопско посматрање може да утврди да ли је пена „филаментозна“ или „не-филаментна“, што је кључно за наредне стратегије лечења.
ИИИ. Дијагностички приступ за проблеме пене у системима биолошког третмана
На основу оперативног искуства и релевантних смерница, дијагностиковање проблема са пеном може се поделити у следеће кораке:
1. Посматрање
Да ли је пена постојана? Да ли је бела, сива или браон? Која је дебљина и површина покривања пене? Постоји ли пратећи мирис?
2. Микроскопско испитивање
Одредите врсте и бројност филаментозних бактерија. Истовремено, обратите пажњу на структуру флока и активност протозоа да бисте проценили укупну биолошку заједницу система.
3. Праћење параметара процеса
МЛСС, СВИ, МЦРТ, Ф/М однос, растворени кисеоник (ДО) итд. Проверите присуство уља, сурфактаната или токсичних супстанци у доводу.
4. Систематска анализа
На основу оперативне евиденције анализирати однос између пене и оптерећења, однос рефлукса, брзину аерације, циклус пражњења муља итд.
ИВ. Методе за решавање проблема са пеном
Решавање проблема са пеном не може се ослањати само на средства против пене; захтева троструки-приступ: „контрола извора + прилагођавање процеса + хемијска интервенција када је то потребно“. Уобичајене противмере су сажете у наставку.
1. Оптимизација параметара процеса
Контролишите старост муља и на одговарајући начин скратите МЦРТ да бисте спречили прекомерну пролиферацију филаментозних бактерија. Подесите МЛСС да бисте одржали разумну концентрацију, избегавајући претерано високе или ниске нивое. Одржавајте довољно раствореног кисеоника: ДО се генерално одржава на 1,0~3,0 мг/Л да би се спречио раст анаеробних филаментозних бактерија.
2. Управљање квалитетом утицајне воде
За отпадне воде које садрже високе нивое уља, треба инсталирати сепаратор уља или систем флотације како би се смањило „храњење“ филаментозних бактерија. Уверите се да се однос ЦОД:Н:П одржава на приближно 100:5:1 да бисте спречили неравнотежу хранљивих материја.
3. Физичке и хемијске мере
Површинско прскање/механичко мешање може смањити накупљање пене, али ово је привремено решење. Додавање хлора или селективних бактерицида, као што је натријум хипохлорит, је могуће, али дозирање се мора пажљиво контролисати како би се избегао утицај на активни муљ у целини. Додавање средстава против пене је погодно за краткорочно-олакшање, али дуготрајно-уздање није препоручљиво.
4. Биолошка регулација
Подешавањем Ф/М односа и СРТ, флокулантне бактерије и протозое могу постати доминантне, чиме се потискују филаментне бактерије. Ако се филаментне бактерије прекомерно размножавају у систему, може се размотрити инокулација активним муљем који се првенствено састоји од здравих флокула.
Закључак
Проблеми са замагљивањем у биолошким системима су у суштини манифестација микробне еколошке неравнотеже. Биофазном дијагностиком можемо брзо идентификовати кривца, а само комбиновањем оптимизације процеса и оперативног управљања проблем се може суштински решити. За оператере на првој линији, овладавање вештинама микроскопског посматрања и процесно дијагностичко размишљање ће увелико побољшати њихову способност да решавају сложене проблеме. Пречишћавање отпадних вода није само комбинација хемије и физике, већ и свет микроорганизама. Разумевање њихових „еколошких правила“ је од суштинског значаја за истинско овладавање овим системом.