В ежедневната работа на пречиствателните станции за отпадъчни води процесът на активна утайка е най-широко използваната технология. Много оператори обаче се сблъскват с неприятен проблем-пяна в биологичните системи. Тази пяна не само влияе върху външния вид на водната повърхност, но може също така да доведе до влошаване на качеството на отпадъчните води, загуба на утайки, късо- съединение във вторичния утаителен резервоар и допълнителни разходи като химическо обезпеняване. По-голямото предизвикателство е, че проблемите с пяната често са свързани със структурата на микробната общност; разчитането единствено на физични или химични методи за обезпенване, без да се започва с "биологична диагноза", е само временно решение. Днес ще започнем с микробиологичните причини за появата на пяна, съчетани с оперативна диагностика и методи на лечение, за да ви помогнем систематично да разберете и разрешите този проблем.
I. Защо се появява пяна в биологичните системи?
Генерирането на пяна не се дължи на една единствена причина и обикновено включва следните аспекти:
1. Анормална пролиферация на филаментозни бактерии
Включително Nocardia, Rhodococcus и Candida, чиито клетъчни стени са силно хидрофобни, лесно адсорбират въздушните мехурчета и ги стабилизират.
2. Прекалено дълго време на задържане на утайката (SRT/MCRT)
Нишковидните бактерии в отлежалата утайка имат по-голямо конкурентно предимство, което води до образуване на пяна.
3. Хранителен дисбаланс
Когато азотът и фосфорът са недостатъчни или концентрацията на органична материя е твърде висока, нишковидните бактерии се размножават по-лесно от флокулентните бактерии.
4. Влияние на мазни вещества
Някои нишковидни бактерии имат способността да разграждат масла. Ако течността съдържа голямо количество животински и растителни масла, тя им осигурява „отличен източник на въглерод“.
5. Неподходящи условия на работа
Прекомерната аерация и неправилният дизайн на рециркулацията на вторичния утаителен резервоар също могат да доведат до изплуване на пяна и изостряне.
Следователно разпенването е както биологично явление, така и проблем за управление на процеса.
II. Микроскопски характеристики на типични нишковидни бактерии
Нишковидните бактерии играят решаваща роля в образуването на пяна. Микроскопското наблюдение позволява бърза "диагностика на биологичната фаза". По-долу са някои често срещани „виновници за пяна“:
1. Нокардия (Gordona amarae)
Морфологични характеристики: Клетките са скупчени и разклонени, с ъгли на разклоняване, приближаващи се до прави ъгли; структурата е относително здрава. 1. Опасности: Повърхността има хидрофобен восъчен слой, който лесно улавя и стабилизира въздушните мехурчета.
Типични сценарии: Често се срещат в системи с високо{0}}маслени отпадъчни води и дълга възраст на утайките.
2. Rhodococcus sp.
Морфологични характеристики: Клетките са разклонени с остри разклонения.
Опасности: Подобно на Nocardia, той също адсорбира въздушни мехурчета, образувайки устойчива пяна.
Типични сценарии: Често се появява едновременно с Nocardia, особено в хранителни -небалансирани системи.
3. Candida sp.
Морфологични характеристики: Верижка-подобна, наподобяваща наниз от перли.
Опасности: Образува дебел, стабилен слой пяна на повърхността, който трудно се отстранява чрез утаяване.
Типични сценарии: По-често срещани, когато потокът съдържа високи концентрации на лесно разградими органични вещества.
Микроскопското наблюдение може да определи дали пяната е „нишковидна“ или „не-нишковидна“, което е от решаващо значение за последващите стратегии за лечение.
III. Диагностичен подход за проблеми с пяната в системи за биологично третиране
Въз основа на оперативния опит и съответните указания, диагностицирането на проблеми с пяната може да бъде разделено на следните стъпки:
1. Наблюдение
Устойчива ли е пяната? Бяло ли е, сиво или кафяво? Каква е дебелината и площта на покритие на пяната? Има ли придружаваща миризма?
2. Микроскопско изследване
Определете видовете и изобилието на нишковидните бактерии. Едновременно с това обърнете внимание на структурата на флокулите и протозойната активност, за да оцените цялостната биологична общност на системата.
3. Мониторинг на параметрите на процеса
MLSS, SVI, MCRT, съотношение F/M, разтворен кислород (DO) и т.н. Проверете за наличие на масла, повърхностно активни вещества или токсични вещества във входящия поток.
4. Систематичен анализ
Въз основа на оперативни записи, анализирайте връзката между пяна и натоварване, коефициент на обратен хладник, скорост на аериране, цикъл на изхвърляне на утайки и др.
IV. Методи за справяне с проблеми с пяна
Решаването на проблеми с пяната не може да разчита само на пеногасители; той изисква три{0}}подход: „контрол на източника + корекция на процеса + химическа намеса, когато е необходимо“. Общите противодействия са обобщени по-долу.
1. Оптимизация на параметрите на процеса
Контролирайте възрастта на утайката и подходящо съкратете MCRT, за да предотвратите прекомерната пролиферация на нишковидни бактерии. Регулирайте MLSS, за да поддържате разумна концентрация, като избягвате прекалено високи или ниски нива. Поддържайте достатъчно разтворен кислород: DO обикновено се поддържа на 1,0~3,0 mg/L, за да се предотврати растежа на анаеробни нишковидни бактерии.
2. Влиятелно управление на качеството на водата
За отпадъчни води, съдържащи високи нива на масло, трябва да се инсталира маслен сепаратор или флотационна система, за да се намали "храненето" на нишковидни бактерии. Уверете се, че съотношението COD:N:P се поддържа приблизително 100:5:1, за да предотвратите дисбаланс на хранителни вещества.
3. Физични и химични мерки
Пръскането на повърхността/механичното разбъркване може да намали натрупването на пяна, но това е временно решение. Добавянето на хлор или селективни бактерициди, като натриев хипохлорит, е възможно, но дозировката трябва да се контролира внимателно, за да се избегне въздействие върху активната утайка като цяло. Добавянето на антипенители е подходящо за краткосрочно-облекчение, но дългосрочното-разчитане не е препоръчително.
4. Биологична регулация
Чрез регулиране на съотношението F/M и SRT, флокулентните бактерии и протозоите могат да станат доминиращи, като по този начин потискат нишковидните бактерии. Ако нишковидните бактерии се размножават прекомерно в системата, може да се обмисли инокулация с активна утайка, съставена основно от здрави флокули.
Заключение
Проблемите със замъгляването в биологичните системи са по същество проява на микробен екологичен дисбаланс. Чрез диагностиката на биофазата можем бързо да идентифицираме виновника и само чрез комбиниране на оптимизация на процеса и оперативно управление проблемът може да бъде решен фундаментално. За операторите на първа линия овладяването на уменията за микроскопско наблюдение и мисленето за диагностика на процеси ще подобри значително способността им да решават сложни проблеми. Пречистването на отпадъчни води е не само комбинация от химия и физика, но и свят на микроорганизми. Разбирането на техните „екологични правила“ е от съществено значение за истинското овладяване на тази система.