Liigne üldfosfori sisaldus heitvees on AAO süsteemide üks tülikamaid probleeme. Tõrkeotsingul kaaluvad inimesed tavaliselt järgmist: kas süsinikuallikast piisab? Kas muda on heas seisukorras? Kas lisada fosfori eemaldamise kemikaale?
Need juhised on kõik õiged, kuid on kergesti tähelepanuta jäetud -pikaajalise-liigse õhutamise põhjus.
Tööstuses on levinud arusaam: mida suurem on õhutus ja kõrgem lahustunud hapnik (DO), seda jõulisem on aeroobse fosfori omastamine ja seda stabiilsem on fosfori eemaldamise süsteem. See pole tegelikult nii-liigne õhutamine võib vaikselt nõrgendada bioloogilise fosfori eemaldamise tõhusust, muutes selle "nähtamatuks tapjaks". See ei põhjusta süsteemi kohest kokkuvarisemist, kuid nõrgestab järk-järgult polüfosfaate{3}}akumuleeruvate bakterite "elujõudu", mis viib lõpuks eriti segadusse ajava nähtuseni: anaeroobne sektsioon on normaalne, kuid heitvee üldfosfori sisaldus ületab jätkuvalt normi.
I. Mis täpselt on bioloogiline fosfori eemaldamine?
AAO protsess tugineb fosfori eemaldamiseks teatud tüüpi bakteritele, mida nimetatakse polüfosfaati{0}}akumuleerivateks bakteriteks. Nad teostavad kahte vahelduvat protsessi anaeroobses ja aeroobses keskkonnas:
Anaeroobne staadium: polüfosfaate{0}}akumuleeruvad bakterid (PAB) lagundavad esmalt polüfosfaadid oma rakkudes, vabastades fosfaadid vette ja saades energiat. Seejärel kasutavad nad seda energiat reoveest lühikese -ahelaga rasvhapete (nagu äädikhape) absorbeerimiseks, muutes need säilitamiseks PHB-ks.
Aeroobne staadium: PPB-d lagundavad energia saamiseks oma rakkudes PHB-d. Seejärel kasutavad nad seda energiat suures koguses fosfaatide absorbeerimiseks veest, sünteesides polüfosfaate ja salvestades need uuesti oma rakkudesse.
Lõpuks saavutatakse fosfori eemaldamine muda eemaldamise teel: fosfori-rikkad PPB-d juhitakse süsteemist välja liigse muda väljastamise kaudu, eemaldades seega veest fosfori.
Kogu protsessi põhipunkt on selge: anaeroobses staadiumis sünteesitud PHB kogus määrab otseselt fosfori koguse, mida aeroobses etapis saab omastada. Piisavate PHB varude olemasolu tagab piisava fosfori imendumise; ebapiisavad PHB varud vähendavad fosfori neeldumisvõimet.
II. Mida hävitab liigne õhutamine?
Tavalistes õhutustingimustes hoitakse aeroobses paagis lahustunud hapnikku mõistlikus vahemikus. PPB-d tarbivad PHB-d vastavalt vajadusele, eelistades selle kasutamist fosfori absorptsiooniks, mille tulemuseks on stabiilne fosfori eemaldamine.
Probleemid tekivad aga siis, kui aeratsioon on ülemäärane ja lahustunud hapnikku jääb aeroobses tsoonis kõrgeks: kui lahustunud hapnikku on liiga palju, ei kasuta polüfosfaate{0}}akumuleerivad bakterid (PAB) mitte ainult PHB-d fosfori omastamiseks, vaid tarbivad ka suures koguses PHB-d "oma põhiainevahetuse säilitamiseks". See on kõige häirivam nähtus, mida kohapeal on täheldatud: fosfori eraldumine anaeroobses tsoonis on täiesti normaalne, kuid heitvee üldfosfori sisaldus lihtsalt ei vähene.
Põhjus pole tegelikult keeruline: "toidu säilitamise" protsess anaeroobses tsoonis ei muutu, kuid aeroobses tsoonis tarbitakse PPA-de PHB-sid ülemäära, jättes ebapiisavalt energiat suuremahuliseks-fosfori imendumiseks. Kuna mõned PPA-d ei suuda veest fosforit absorbeerida, vabastavad nad fosforit isegi vastupidises protsessis, mis lõpuks põhjustab heitvees liigset fosfaadisisaldust.
III. Tegelik juhtum: kontrollimatu õhutamine, fosfori eemaldamise tõhususe langus
Kohapealsete{0}}mõõtmisandmete kogum illustreerib probleemi selgelt: reoveepuhastis reguleeriti aeroobse paagi esiotsa DO umbes 2 mg/l (mõistlikus vahemikus), kuid lõpus puudus spetsiifiline kontroll ja liigne õhutamine põhjustas lõpus oleva DO tõusu üle 5 mg/l.
Selle tulemusena halvenes kiiresti süsteemi fosforieemaldusvõime: Heitvee fosfaadi tase tõusis normaalselt 0,37 mg/L tasemele 5,7 mg/L; bioloogilise fosfori eemaldamise kiirus langes järsult, peaaegu täielikult ebaõnnestudes.
Hiljem stabiliseerisid hooldustöötajad lahustunud hapniku (DO) kogu aeroobses paagis tasemel 2–3 mg/l ja süsteem taastus aeglaselt. Pärast umbes kahenädalast stabiilset töötamist langes heitvee fosfori tase 0,89 mg/l-ni ja fosfori eemaldamise efektiivsus taastus kavandatud väärtuseni.
Fosfori eemaldamise lagunemist, mis on põhjustatud liigsest õhutamisest, ei saa kohe pärast parameetrite reguleerimist parandada.
Kui PHB-d tarbitakse liigselt, lähevad polüfosfaate{0}}akumuleeruvad bakterid endogeense hingamise olekusse-hakkavad ellujäämiseks oma rakumaterjali lagundama, kahjustades bakterikoosluse üldist aktiivsust. Stabiilse-fosforieemaldusvõime taastamiseks vajab süsteem piisavalt aega, et polüfosfaati{4}}akumuleerivad bakterid saaksid paljuneda ja PHB uuesti{5}}akumuleeruda. See protsess kestab tavaliselt mitu päeva kuni mitu nädalat, olenevalt kahjustuse ulatusest. See on ka peamine põhjus, miks paljud taimed pärast õhutuse reguleerimist tulemusi ei näe-asi pole mitte selles, et seadistused on valed, vaid selles, et aeg pole õige.
IV. Need kolm olukorda põhjustavad kõige tõenäolisemalt märkamatut üle{2}}õhutamist
1. Vihmapäevad või vähe{1}}koormust: kui sajab vihma või tööstusliku reovee hulk on tavapärasest väiksem, langeb orgaanilise aine kontsentratsioon sissevoolus oluliselt. Muda tarbib vähem hapnikku, mistõttu on ka vajalik hapnikutase madalam. Kui aeratsioonikiirus jääb samaks, jääb hapnik kasutamata, põhjustades lahustunud hapniku (DO) pidevat tõusu ja ammendades polüfosfaate{4}}akumuleeruvate bakterite PHB. Kui aeratsiooni kiirust ei reguleerita kohe pärast sissevoolu koormuse vähenemist ja kõrget õhutust säilitatakse pikema aja jooksul, on see üleõhustamise "keev konn" kõige salakavalam. Fosfori eemaldamise efektiivsus võib mitme kuu jooksul aeglaselt langeda, kuni see äkki ületab normi.
2. Keskendumine ainult esiosale, tagaosa tähelepanuta jätmine: Paljud tehased paigaldavad DO-sondid ainult aeroobse paagi esiotsa. Nad tunnevad end rahustavalt, kui esiotsa DO tundub normaalne, kuid tagaosa sektsioonides esineb sageli üle-õhutamist. Tegelikkuses, kui üldine õhutusmäär on liiga kõrge, on aeroobse paagi tagumine ots see koht, kus DO on kõige tõenäolisemalt kõrge, ja seal on ka PHB "lõpuks ammendatud".
V. Praktilised soovitused
1. Muutke harjumust "mida kõrgem õhutus, seda parem"
Soovitatav lahustunud hapniku (DO) tase aeroobses paagis on vahemikus 2–3 mg/l ja vältige 4 mg/l ületamist pikema aja jooksul. Pöörake erilist tähelepanu lahustunud hapnikule aeroobse paagi lõpus, mitte ainult ülesvoolu tasemel.
2. Vähendage ennetavalt õhutamist madala -koormusega perioodidel
Vihma või vähese sissevoolu kontsentratsiooni korral vähendage kohe õhutuskiirust, et säilitada polüfosfaati{0}}akumuleeruvate bakterite PHB-varu.
3. Kasutage ülemäärase üldfosfori uurimisel alternatiivset lähenemisviisi
Kui fosfori vabanemine anaeroobses staadiumis on normaalne, kuid heitvee fosforisisaldus on endiselt kõrge, kontrollige liigset õhutamist. Kontrollige ka sekundaarse settepaagi peetusaega, tagasivooluga ülekantud DO-d, liigset nitraatlämmastikku ja piisavat muda väljajuhtimist. Ärge lisage kohe suures koguses fosforieemalduskemikaale,{2}}see suurendab kulusid ja võib varjata tegelikku probleemi.
4. Olge pärast DO reguleerimist kannatlik
Kui olete veendunud, et liigne õhutamine põhjustab fosfori eemaldamise halvenemist, vähendage DO taset ja laske süsteemil veidi aega. Parameetrite sagedane kohandamine võib tegelikult bakterite kogukonda korduvalt šokeerida, aeglustades selle taastumist.
5. Vältige "hapniku tagasivoolu" Kui kõrge -DO vesi aeroobsest mahutist satub muda retsirkulatsiooni või segavedeliku retsirkulatsiooni kaudu anaeroobsesse või anoksilisest paaki, häirib see anaeroobset keskkonda ja mõjutab otseselt PHB sünteesi polüfosfaate{2}}akumuleeruvate bakterite poolt. Ringlussüsteemil peaks ideaaljuhul olema anoksiline puhvertsoon või see peaks reguleerima retsirkulatsiooni suhet, et vähendada hapniku sissevoolu.
Lõppkokkuvõttes ei seisne AAO bioloogilise fosfori eemaldamise võti mitte aeratsiooni drastilises suurendamises ega lihtsalt süsinikuallikate lisamises, vaid pigem polüfosfaate{0}}akumuleeruvate bakterite PHB "energiakonto" tasakaalu säilitamises.
Ebapiisav õhutamine põhjustab fosfori ebapiisava omastamise; liigne õhutamine kurnab enneaegselt polüfosfaate,{0}}kuhjudes akumuleerivad bakterite "ladestused", vähendades oluliselt või isegi kaotades bioloogilise fosfori eemaldamise tõhususe. Kasutamise ja hoolduse jaoks on ülimalt oluline kontrollida aeroobses paagis lahustunud hapnikku. Kui üldfosfori tase ületab normi, on mitme kihi arvestamine ja täiendavate mõõtmiste tegemine sageli tõhusam kui parameetrite pimesi reguleerimine või kemikaalide lisamine.
Märkus. PHB on polü- -hüdroksübutüürhappe lühend, mis on polüfosfaatbakterites energiasalvestav aine.