Aktiivmuda (III) mõistmine – biokeemilise muda kasvatamise sümptomite analüüs ja lahendused!

Eessõna: Eelmised kaks dokumenti tutvustasid aktiivmuda päritolu, mikroobikoosluse struktuuri ja kasvukeskkonda, kuid tundub, et me pole veel lõpetanud. Aktiivmudaga seoses on veel palju käsitleda, nii et jätkame! Minu "Veereostuse kontrolli tehnika" kursus pühendas ju peatüki aktiivmudale. Biokeemilise muda kasvatamisel reoveepuhastites tekib palju probleeme. Siinkohal tahaksin nende probleemide lahendamiseks analüüsida järgmisi aspekte.

Valdav enamus reoveepuhastitest kasutab bioloogilisi puhastusprotsesse ja kõige sagedamini kasutatav protsess nendes on "aktiivmudaprotsess". Aktiivmuda kasutuselevõtul tekib paratamatult probleeme. Mõned probleemid tulenevad projekteerimisvigadest, teised aga mõjuva vee kvaliteedi kõikumisest. Enamik probleeme tuleneb aga ebapiisavast muda kasvatamisest ja aklimatiseerumisest. Neid võib laias laastus liigitada järgmiselt:

Saasteainete ületamise probleemid:

Standardeid ületava vee kvaliteedi osas on kõige levinumad piirnorme ületavad saasteained KHT, ammoniaaklämmastik ja üldlämmastik. Fosforil ja SS-l on normide ületamise tõenäosus väga väike. Kui bioloogiline töötlemine on ebapiisav, võib kasutada füüsikalis-keemilist töötlemist. Niikaua kui töötlemisprotsessi allavoolu lõppu on kaasatud koagulatsiooni- ja settimisprotsess, ei ületa fosforisisaldus üldjuhul piirmäära.

Normi ​​ületav KHT on tingitud saasteainete ja mikroorganismide kokkusobimatusest (tuleb tähele panna, et mida keerulisem on saasteaine struktuur ja suurem molekulmass, seda raskem on selle lagunemine, mistõttu on vaja puhastamiseks spetsiifilisi mikroorganisme, samas kui olmereovees seda probleemi ei esine). Mikroorganismidel on spetsiifiline dieet; teatud tüüpi mikroorganismidel on oma eelistatud toidud. Näiteks tselluloosibakterid armastavad eranditult tselluloosi ja neile ei meeldi muud toidud ning nad ei saa areneda teistes keskkondades. Muidugi on ka valimatuid mikroorganisme, mis võtavad vastu selliseid toiduaineid nagu glükoos, jahu, pruun suhkur, alkohol ja olmereovesi, kuna need on kõrge energiasisaldusega ja kergesti seeditavad. See sarnaneb sellega, kuidas enamik inimesi armastab veise-, kana-, pardi-, hane- ja mereande, kuid ei suudaks süüa ühtki bambusevõrset-ainult rahvuslik aare "panda" saaks sellise ülesandega hakkama.

Liigse ammoniaaklämmastiku ja üldlämmastiku probleemi lahendatakse tavaliselt nitrifikatsiooni ja denitrifikatsiooni abil. Kui ammoniaaklämmastik on vastuvõetavas vahemikus, kuid üldlämmastikku on liiga palju, viitab see denitrifikatsiooni probleemile. See on üsna tavaline ja põhjuseks on tavaliselt lahustunud hapniku, pH või toitainete tasakaalustamatus. Mäletan, kui viimati denitrifikatsiooni probleemiga kokku puutusin, kasutasin üsna drastilist meetodit: peatasin puhuri ja tegin täis-paagi denitrifikatsiooni, mis vähendas lämmastiku üldsisaldust enam kui 100-lt ühekohaliseks 8 tunniga. Kui nii ammoniaaklämmastikku kui ka üldlämmastikku on liiga palju, on iseloomulik, et "ammooniumlämmastik on peaaegu võrdne üldlämmastikuga". Normi ​​ületavat ammoniaaklämmastikku pole ma varem kohanud, kuna nitrifitseerivaid baktereid on suhteliselt lihtne kasvatada, erinevalt denitrifitseerivatest bakteritest, mis on mõnevõrra õrnad.

Ma ei analüüsi fosforit ja heljumit (SS), kuna neid kahte näitajat on tõepoolest suhteliselt lihtne käsitleda.

Probleemid, nagu muda ujumine, vaht ja saast

Bioloogilise puhastussüsteemi töötamise ajal võivad tekkida sellised probleemid nagu muda hõljumine, muda paisumine, vaht ja saast. Nende probleemide tõttu ei pruugi heitvee kvaliteet ületada standardeid, kuid need on visuaalselt ebameeldivad ja võivad pikas perspektiivis põhjustada süsteemseid probleeme. Seetõttu on ülioluline põhjus välja selgitada ja probleemile võimalikult varakult tegeleda!

Need probleemid tulenevad üldiselt kolmest peamisest allikast:
1. Ebanormaalne sissevooluvee kvaliteet, mis põhjustab äkilisi muutusi bioloogilise puhastussüsteemi keskkonnas, näiteks pH muutusi. Liigne happesus või aluselisus võib põhjustada vahtu, vahtu või muid probleeme. Mürgised ained, pindaktiivsed ained ja liiga suur sissevoolukoormus võivad samuti põhjustada sellega seotud probleeme.

2. Bioloogilise puhastussüsteemi kasutuselevõtu ajal võivad talitlusvead põhjustada äkilisi muutusi süsteemi keskkonnas (nt pH või lahustunud hapnik), mille tagajärjeks on muda, vaht ja saast.

3. Paagi (või muu paagi struktuuri) sobimatu konstruktsioon võib põhjustada lühise-või anaeroobsete tsoonide tekke. Näiteks settepaagi mudapunkri liiga väike nurk võib põhjustada muda kogunemist jne.

Nende probleemide põhjused on põhimõtteliselt samad, seega esitame siin ühtse analüüsi ja lahendused. Vaht ja saast esinevad peamiselt kahes keskkonnas: aeroobses keskkonnas (või õhutuspaakides) ja anaeroobses keskkonnas (nagu esmased settepaagid, sekundaarsed settepaagid, anoksilised mahutid, hüdrolüüsipaagid jne). Loomulikult on aeroobses ja anaeroobses keskkonnas vahu ja saastu tekke põhjused täiesti erinevad.

Aeroobse keskkonna probleemide põhjuste ja tunnuste analüüs:

1. Ebanormaalsed pH muutused. Nagu varem mainitud, võivad nii liiga madalad kui ka kõrged pH tasemed õhutamisel põhjustada vahutamist. Analüüsi saab teha sissevooluvee kvaliteedi ja lisatud kemikaalide kohta ning bioloogilise puhastuspaagi pH tuleks õigeaegselt normivahemikku viia. Lisaks alandab nitrifikatsiooniprotsess aeroobsetes paakides pH-d ja kõrge ammoniaaklämmastiku kontsentratsiooniga vees võivad kergesti tekkida tugevad pH muutused, mis nõuavad leeliselise tasakaalu säilitamiseks õigeaegset leelise lisamist.

2. Mürgised ained ja suur orgaaniline koormus. Mõlemad võivad põhjustada aktiivmuda hõljumist, tekitades vahtu ja saast. Põhimõtteliselt on selle põhjuseks sissevoolava vee kvaliteet (vaevalt, et keegi nii jõude oleks, et õhutuspaaki mürgitaks).

3. Influent sisaldab õliseid aineid ja pindaktiivseid aineid. Õlid ja pindaktiivsed ained koos aeratsiooniga võivad põhjustada värvilist vahtu. Kui näete värvilist vahtu, võite süüdistada neid aineid, kuna see vaht mõjutab negatiivselt lahustunud hapnikku ja õhutussüsteemi.

4. Bioloogilise puhastuspaaki ilmuvad anaeroobsed tsoonid. See on disainiviga. Lokaalsed anaeroobsed tingimused ja muda kogunemine võivad viia muda anaeroobse käärimiseni, tekitades gaasi, mis kannab kogunenud muda pinnale. Sel juhul vajab paak muutmist. Lisage anaeroobsetesse tsoonidesse õhutusseadmed või voolujuhikud, et võimaldada reovee voolamist.

5. Lahustunud hapnikku on liiga vähe. Kõrge sissevoolu kontsentratsioon võib põhjustada lahustunud hapniku vähenemist õhutuspaagis või seda võivad põhjustada puhur ja õhutusseadmed. Madal lahustunud hapniku keskkond soodustab filamentsete bakterite ellujäämist. Pikaajaline madal hapnikutase võib põhjustada filamentsete bakterite liigset vohamist, põhjustades muda kogunemist. Üldiselt ei tohiks õhutuspaagis lahustunud hapniku sisaldus olla madalam kui 2 mg/l.

6. Ebapiisav või puudub muda eemaldamine pikema aja jooksul. Ebapiisav muda väljaheide põhjustab muda kontsentratsiooni pidevat suurenemist õhutuspaagis. Kui muda kontsentratsioon jõuab 5000-ni või rohkem, põhjustab ebapiisav toitainete hulk paljusid mikroorganisme "nälga", mille tagajärjeks on toitainete puudus. See "surnud muda" hõljub pinnale, moodustades paksu saastakihi. Seetõttu on muda kontsentratsiooni kontrollimine ülioluline. Reoveepuhasti juhi või tehniku ​​jaoks on mudakäitlus ülimalt oluline!

Anaeroobsete keskkondade probleemide ja omaduste analüüs:

Peamised probleemid anaeroobses keskkonnas on denitrifikatsioonimuda hõljumine ja anaeroobse muda hõljumine, mis esineb peamiselt settepaakides.

1. Denitrifikatsioonimuda ujumine: mittetäielik denitrifikatsioon anoksilises paagis võimaldab nitraatlämmastikul loomulikult siseneda settepaaki. Anoksiline keskkond settepaagis käivitab denitrifikatsiooni, põhjustades muda pinnale hõljumise. Seda on suhteliselt lihtne lahendada (v.a liiga väikese anoksilise paagi probleem, mis on lahendamatu). Süsiniku allikate õigeaegne täiendamine anoksilises paagis on ülioluline, et hoida KHT ligikaudu 4-5 korda kõrgemal kui üldlämmastiku tase, tagades, et denitrifitseerivad bakterid on hästi toidetud ja saavad tõhusalt toimida. Muidugi tuleb hoida ka segajoogi retsirkulatsiooni suhet, ideaaljuhul üle 200%.

2. Anaeroobne muda ujuv. Olen selle probleemi pealt näinud. Arvestusnurga tõttu (tavaliselt suurem kui 55 kraadi) on settepaagi settepunkrist raske muda täielikult tühjendada, tekitades palju surnud tsoone. Aja jooksul see muda koguneb ja hõljub kergesti pinnale. Igaüks, kes selle probleemiga kokku puutub, peaks otseselt süüdistama disainimeeskonda.

Mikroorganismidel on bioloogiliste süsteemide kasutuselevõtu ajal oluline indikatiivne roll. Mikroorganismide tüüpe jälgides saab määrata muda kuju ja prognoosida heitvee kvaliteeti.

Kui aktiivmuda on heas seisukorras:

Kui aktiivmuda on heas seisukorras, on helbed suhteliselt suured, settivad hästi. Mikroskoopilisel uurimisel avastatakse sellised organismid nagu *Vorticella*, *Platycodon*, *Platycodon*, *Platycodon*, erinevad *Schizothora*, rotifers, *Cyclophora* ja oligochaetes{1}}nii istuvad kui roomavad liigid.

Kui aktiivmuda rikneb:

Kui aktiivmuda rikneb, on helbed väiksemad ja ilmuvad kiiresti{0}}ujuvad organismid, nagu *Trichomonas*, *Trichomonas* ja *Trichomonas*. Muda tugeval riknemisel surevad mikroorganismid massiliselt või peaaegu kaovad, muda settimine väheneb ja veepuhastusvõime on halb.

Halvenemisest normaalseks:

Üleminekuperioodil halvenemisest normaalsele ilmneb aktiivmudas aeglaselt{0}}ujuvaid või roomavaid organisme, nagu *Platycodon* ja *Platycodon*.

Aktiivmuda mahutamine:

Aktiivmuda täitumine toimub sageli sügisel ja talvel. Sel ajal on muda settimine halb, kõrge 30-minutise settimissuhtega, samas kui muda kontsentratsioon on suhteliselt madal, mis toob kaasa suhteliselt kõrge mudaindeksi (SVI). Filamentsed bakterid on peamised muda kogunemist põhjustavad organismid. Filamentsete bakterite ulatusliku-vohamise tõttu näib aktiivmuda puuvillataoline, peente osakestega ja suhteliselt heleda värvusega.

Ebapiisav lahustunud hapnik:

Kui aeratsioonipaagis on lahustunud hapnikku pidevalt ebapiisav, muutub aktiivmuda tavapärasest tumedamaks ja eraldab lõhna.

Liigne lahustunud hapnik:

Normaalsetes tingimustes võib mikroskoobi all jälgida ligikaudu 300 rotiferit ühe milliliitri aktiivmuda kohta, samas kui sarkopterasid täheldatakse tavatingimustes harva. Kui õhutusmahuti aeratsioonikiirus on pidevalt liiga kõrge, ilmub suur hulk sarkopteriid ja rotifere.

Madal sissevoolu kontsentratsioon ja BHT koormus:

Kui reovee kontsentratsioon ja BHT koormus on liiga madal, ilmuvad katlakiviputukad, mis viitavad nitrifikatsioonile.

Muud keskkonnamuutused:

Kui indikaatorbiomass aktiivmudas järsult väheneb, võib selle põhjuseks olla toksiliste ainete mõju või äkilised muutused teatud keskkonnatingimustes. Sellistel juhtudel tuleb võtta asjakohaseid meetmeid, et minimeerida mõju mikroorganismidele.

Aktiivmuda reoveepuhastusprotsessides on aeratsioonipaagis leiduvate mikroorganismide mikroskoopiline uurimine ülioluline meetod aktiivmuda tööseisundi hindamiseks ja üks olulisi seirevahendeid reovee puhastamisel. Tuginedes aeratsioonipaagi mikroobide populatsiooni muutustele, tuleks teha vastavaid protsessi kohandamisi, et tagada aktiivmuda heas seisukorras püsimine ja reoveepuhastuse vastavus standarditele.