У сфері очищення стічних вод процес активного мулу діє як тихий «охоронець очищення». Утворений агрегацією аеробних мікроорганізмів, він використовує свої потужні адсорбційні та окислювальні здібності для «поглинання» та перетворення органічних речовин у стічних водах, захищаючи якість води. Однак цей «охоронець» також може зіткнутися з «кризою здоров’я»-накопичування осаду. Як тільки це відбувається, це може не тільки призвести до надмірних стандартів стоків, але й може паралізувати всю систему очищення. Сьогодні ми заглибимося в причини та процеси утворення мулу та навчимо вас, як точно визначити це та науково вирішити.
I. Розуміння "Кодексу здоров'я" активного мулу
Щоб визначити, чи є осад «об’ємним», ви повинні спочатку зрозуміти його «індикатори здоров’я». Наступні три основні показники є ключовими для моніторингу стану активного мулу:
Об’єм осідання осаду (SV30): Візьміть 1000 мл змішаного розчину з аеротенка, дайте йому постояти протягом 30 хвилин і виміряйте об’ємне співвідношення осілого осаду до змішаного розчину. Нормальний діапазон становить 20%-30%. Значення, яке значно перевищує це, може означати попередження про групу.
Індекс об’єму осаду (SVI): Об’єм (мл/г), який займає 1 г сухого осаду після 30 хвилин відстоювання. Формула: (SV% × 100) / MLSS. SVI близько 100 вказує на оптимальну ефективність осідання осаду; SVI, що перевищує 150, означає, що осад збирається або вже увійшов у об’ємний стан.
Велика кількість ниток: під мікроскопом ниткоподібні бактерії утворюють «скелет» активного мулу. Присутня невелика кількість корисних флокулянтів, але кількість, що досягає рівня (d), вимагає обережності, рівень (e) вказує на стан об’єму, а рівень (f) вказує на сильний об’єм.
II. Дві основні винуватці накопичення осаду
Збільшення осаду не спричинене одним фактором; він в основному поділяється на дві категорії: ниткоподібний об’єм і не-ниткоподібний об’єм. У них «умови вчинення злочину» і «способи» відрізняються:
(I) Ниткоподібне збільшення: найпоширеніший «порушник спокою»
За звичайних умов бактерії, що утворюють флокули-, ростуть швидше, ніж нитчасті бактерії, і вони співіснують у збалансованому симбіотичному зв’язку. Однак, коли навколишнє середовище різко змінюється, ниткоподібні бактерії з їх перевагами «велика площа поверхні та сильний опір» швидко розмножуються, захоплюючи домінування та призводячи до погіршення властивостей осідання мулу.
Існує шість провокуючих факторів:
Низький вміст органічних речовин у стічній рідині означає, що мікроорганізми недостатньо «годовані»;
Недостатня кількість поживних речовин, таких як азот і фосфор, обмежує ріст пластівців;
Низький pH пригнічує активність бактерій, дозволяючи ниткоподібним бактеріям розмножуватися;
Розчинений кисень (РО) в аеротенку нижче 2 мг/л, створюючи анаеробне середовище, сприятливе для росту нитчастих бактерій;
Великі коливання якості/кількості впливають на мікроорганізми;
Відповідна температура (25-30 градусів), що робить його схильним до спалахів влітку; якщо вода «розбивається пилом» і виробляє H₂S (понад 1-2 мг/л), це також може призвести до надмірного розмноження волокон.
(II) Не-ниткоподібне наповнення: «само-руйнування» пластівців
Цей тип об’єму спричинений не ниткоподібними бактеріями, а скоріше аномальною фізіологічною активністю самих флокових бактерій, і його можна розділити на дві ситуації:
В'язке наповнення: припливна рідина містить велику кількість розчиненої органічної речовини, що призводить до надмірно високого навантаження мулу (F/M), але недостатнього азоту та фосфору або низького DO. Після того, як бактерії перегодовуються, вони не можуть нормально метаболізуватись і виділяють велику кількість гідрофільних полісахаридів, у результаті чого зв’язана вода в мулі зростає зі 100% до 400%, утворюючи гелеподібну-субстанцію, яка не може осідати.
Збільшення-з низькою в’язкістю (розсіяний ріст): коли вода містить токсичні речовини (такі як важкі метали, феноли, ціаніди), бактерії не можуть виділяти в’язкі речовини, не утворюючи пластівців, а відокремлення-води повністю не вдається.
III. 10 Рішення для накопичення мулу
Після виявлення накопичення осаду необхідний цілеспрямований підхід на основі конкретної причини. Наступні 10 методів можна використовувати в комбінації:
Покращена аерація: збільште концентрацію DO до 2-4 мг/л (в особливих випадках може знадобитися зменшити аерацію, наприклад, при високому навантаженні в’язкої маси);
Регулювання навантаження: зменшіть концентрацію органічних речовин, що надходять, або збільште зворотний потік мулу, щоб збалансувати співвідношення F/M;
Етап ін'єкції: уникайте концентрованого впливового впливу та стабілізуйте середовище росту мікробів;
Подовжений час аерації: виконайте "повторну-аерацію", щоб сприяти повному розкладанню органічних речовин; Додаткові поживні речовини: додайте азотисті сполуки (такі як сечовина) або джерела фосфору для задоволення потреб мікроорганізмів;
Збільшення щільності осаду: додайте вапно або переваріть осад, щоб прискорити його осідання;
Розбавлення стічних вод: розбавляйте потоки очищеною або чистою водою, щоб зменшити токсичність або концентрацію органічних речовин;
Контроль джерела: якщо є надлишок вуглеводів, дослідіть джерело стічних вод (наприклад, стічні води харчової промисловості) і зменшіть надходження джерел;
Перемішування вторинного відстійника: повільно перемішуйте осад, щоб прискорити відокремлення від мулу-води;
Додавання коагулянтів: якщо осад погано осідає, а його здатність до очищення залишається незмінною, використовуйте високо{0}}молекулярний-коагулянт електроліту, щоб сприяти седиментації.
IV. Розширення: спливання/дефлокуляція осаду – не плутайте з наповненням
Окрім збільшення обсягу, активний мул також може відчувати проблеми «плавання» та «дефлокуляції», які необхідно ретельно розрізняти:
Великий мул плаває: якщо мул блідого кольору та має іржавий запах, це пов’язано з денітрифікацією (дефіцит кисню в відстійнику, нітрати перетворюються на газоподібний азот). Збільшити коефіцієнт повернення та зменшити вік осаду. Якщо мул чорний і смердючий, це пов’язано з анаеробним гниттям накопиченого мулу (з утворенням таких газів, як H₂S). Усуньте мертві зони у відстійнику та регулярно провітрюйте.
Плаваючі дрібні частинки мулу (плаваючий мул): це часто спричинено раптовими змінами рівня рН/токсичних речовин, старінням мулу, дисбалансом C/N, температурою води, що перевищує 40 градусів тощо. Необхідні цілеспрямовані коригування (наприклад, припинення впливу токсичних речовин і додавання поживних речовин).
V. Щоденне лікування: профілактика важливіша за лікування
Регулярний моніторинг: щодня вимірюйте SV30 і SVI і щотижня перевіряйте кількість нитчастих бактерій, щоб швидко виявити аномальні сигнали;
Стабільний приплив: контролюйте коливання якості та кількості припливної води, щоб уникнути ударів від токсичних речовин;
Оптимізація навколишнього середовища: підтримувати DO 2-4 мг/л, температуру води 15-25 градусів і БПК:N:P=100:5:1, щоб створити відповідні умови для бактеріальних пластівців;
Спостерігайте за біологічною фазою: переважання сидячих інфузорій, таких як Vorticella, свідчить про хорошу роботу системи; сплеск рухомих інфузорій і збільшення нитчастих бактерій вимагає своєчасного втручання.
«Здоров'я» активного мулу безпосередньо визначає ефект очищення стічних вод. Незважаючи на те, що накопичення осаду є складним завданням, завдяки розумінню його причин, впровадженню точних заходів і поєднанню цього з ретельним щоденним керуванням цей «охоронець очищення» може підтримувати незмінно високу ефективність.