В областта на пречистването на отпадъчни води, процесът на активна утайка действа като тих "пазител на пречистването". Образуван от агрегацията на аеробни микроорганизми, той използва своите мощни адсорбционни и окислителни способности, за да „погълне“ и трансформира органичните вещества в отпадъчните води, защитавайки качеството на водата. Въпреки това, този „пазител“ може също да се натъкне на „здравна криза“-натрупване на утайка. Веднъж възникнал, той може не само да доведе до прекомерни стандарти за отпадъчни води, но може също да парализира цялата система за пречистване. Днес ще разгледаме причините и процесите на натрупване на утайки и ще ви научим как точно да ги идентифицирате и научно да се справите с тях.
I. Разбиране на "здравния кодекс" на активната утайка
За да определите дали утайката е "насипна", първо трябва да разберете нейните "здравни показатели". Следните три основни индикатора са ключови за наблюдение на състоянието на активната утайка:
Обем на утаяване на утайката (SV30): Вземете 1000 ml смесена течност от резервоара за аериране, оставете я да престои 30 минути и измерете обемното съотношение на утаената утайка към смесената течност. Нормалният диапазон е 20%-30%. Стойност, значително надвишаваща тази, може да означава предупреждение за групиране.
Индекс на обема на утайката (SVI): Обемът (ml/g), зает от 1 g суха утайка след 30 минути утаяване. Формулата е (SV% × 100) / MLSS. SVI от около 100 показва оптимална производителност при утаяване на утайки; SVI над 150 означава, че утайката е на път или вече е навлязла в обемно състояние.
Изобилие от нишки: Под микроскоп нишковидните бактерии образуват „скелета“ на активната утайка. Присъстват малко количество полезни флокуланти, но изобилие, достигащо ниво (d), изисква повишено внимание, ниво (e) показва състояние на натрупване, а ниво (f) показва силно натрупване.
II. Двама основни виновници за натрупването на утайки
Натрупването на утайка не се причинява от един единствен фактор; основно се разделя на две категории: филаментозно натрупване и не-нишковидно натрупване. Техните "условия за извършване на престъплението" и "методи" се различават:
(I) Нишковидно натрупване: най-често срещаният „причинител на проблеми“
При нормални обстоятелства фло{0}}образуващите бактерии растат по-бързо от нишковидните бактерии и двете съжителстват в балансирана симбиотична връзка. Въпреки това, когато околната среда се промени рязко, нишковидните бактерии, с техните предимства на "голяма повърхностна площ и силна устойчивост", се размножават бързо, завладявайки господство и водещи до влошаване на свойствата за утаяване на утайката.
Има шест провокиращи фактора:
Ниското съдържание на органична материя в потока означава, че микроорганизмите не са „достатъчно нахранени“;
Недостатъчните хранителни вещества като азот и фосфор ограничават растежа на флокулите;
Ниското рН инхибира бактериалната активност, позволявайки нишковидните бактерии да се размножават;
Разтвореният кислород (DO) в аерационния резервоар е под 2 mg/L, създавайки анаеробна среда, благоприятна за растеж на нишковидни бактерии;
Големите колебания във влиятелното качество/количество влияят върху микроорганизмите;
Подходяща температура (25-30 градуса), което го прави податлив на огнища през лятото; ако вливащият се "разпраши" и произвежда H₂S (над 1-2 mg/L), това също може да доведе до прекомерна пролиферация на фиоли.
(II) Не-нишковидно натрупване: „само{1}}срутването“ на флокулите
Този тип натрупване не се причинява от нишковидни бактерии, а по-скоро от необичайна физиологична активност на самите флокулни бактерии и може да бъде разделен на две ситуации:
Вискозен пълнеж: Входящият поток съдържа голямо количество разтворена органична материя, което води до прекалено високо натоварване на утайки (F/M), но недостатъчно азот и фосфор или нисък DO. След като бактериите се прехранват, те не могат да метаболизират нормално и отделят големи количества хидрофилни полизахариди, което води до скок на свързаната вода в утайката от 100% до 400%, образувайки гелообразно-вещество, което не може да се утаи.
Напълване с нисък-вискозитет (разпръснат растеж): Когато входящият поток съдържа токсични вещества (като тежки метали, феноли, цианид), бактериите не могат да отделят вискозни вещества, като не успяват да образуват флокули, а отделянето на-вода от утайки е напълно неуспешно.
III. 10 Решения за натрупване на утайки
След като се открие натрупване на утайки, е необходим целенасочен подход въз основа на конкретната причина. Следните 10 метода могат да се използват в комбинация:
Подобрена аерация: Увеличете концентрацията на DO до 2-4 mg/L (в специални случаи може да се наложи аерацията да бъде намалена, като натрупване на вискозен обем при високо натоварване);
Регулиране на натоварването: Намалете концентрацията на вливащата се органична материя или увеличете обратния поток на утайката, за да балансирате съотношението F/M;
Етап на инжектиране: Избягвайте концентрирано влиятелно въздействие и стабилизирайте средата за растеж на микроби;
Удължено време за аериране: Извършете „ре-аериране“, за да насърчите пълното разграждане на органичната материя; Допълване на хранителни вещества: Добавете азотни съединения (като урея) или източници на фосфор, за да посрещнете нуждите на микроорганизмите;
Увеличаване на плътността на утайката: Добавяне на вар или смилане на утайка, за да се ускори утаяването на утайката;
Разреждане на отпадъчни води: Разредете входящата вода с пречистена вода или чиста вода, за да намалите токсичността или концентрацията на органични вещества;
Контрол на източника: Ако има прекомерни въглехидрати, проучете източника на отпадъчни води (като отпадъчни води от хранително-вкусовата промишленост) и намалете входящия източник;
Разбъркване на вторичен резервоар за утаяване: Бавно разбъркайте утайката, за да ускорите отделянето на утайката-вода;
Добавяне на коагуланти: Ако утайката има слабо утаяване и капацитетът й за пречистване е все още непокътнат, използвайте електролитен коагулант с високо-молекулярно-тегло, за да подпомогнете утаяването.
IV. Разширение: Плаване/дефлокулация на утайката – не бъркайте с натрупване
Освен натрупването, активната утайка може също да изпита проблеми с „плаване“ и „дефлокулация“, които трябва да бъдат внимателно разграничени:
Плаваща голяма утайка: Ако утайката е бледа на цвят и мирише на ръжда, това се дължи на денитрификация (недостиг на кислород в резервоара за утаяване, нитратите се превръщат в азотен газ). Увеличете коефициента на връщане и намалете възрастта на утайката. Ако утайката е черна и миризлива, това се дължи на анаеробно гниене на натрупаната утайка (произвеждане на газове като H₂S). Елиминирайте мъртвите зони в резервоара за утаяване и аерирайте редовно.
Плаващи малки частици утайка (плаваща утайка): Това често се причинява от внезапни промени във вливането на рН/токсични вещества, стареене на утайката, C/N дисбаланс, температура на водата над 40 градуса и т.н. Необходими са целенасочени корекции (като спиране на токсичното влияние и добавяне на хранителни вещества).
V. Ежедневно управление: Превенцията е по-важна от лечението
Редовно наблюдение: Измервайте SV30 и SVI ежедневно и изследвайте изобилието на нишковидни бактерии всяка седмица, за да откриете незабавно анормални сигнали;
Стабилен приток: Контролирайте колебанията в качеството и количеството на входящата вода, за да избегнете шокове от токсични вещества;
Оптимизиране на околната среда: Поддържайте DO 2-4 mg/L, температура на водата 15-25 градуса и BOD:N:P=100:5:1, за да създадете подходящи условия за бактериални флокули;
Наблюдавайте биологичната фаза: Преобладаването на сесилни реснички като Vorticella показва добра работа на системата; увеличаването на подвижните реснички и увеличаването на нишковидните бактерии изисква навременна намеса.
„Здравето“ на активната утайка пряко определя ефекта от пречистването на отпадъчните води. Въпреки че натрупването на утайки е предизвикателство, чрез разбиране на причините за това, прилагане на точни мерки и комбиниране на това с прецизно ежедневно управление, този „пазител на пречистването“ може да поддържа постоянно висока ефективност.