Biologisk diagnose og behandlingsmetoder for skumproblemer i biologiske systemer

I den daglige driften av avløpsrenseanlegg er aktivslamprosessen den mest brukte teknologien. Mange operatører støter imidlertid på et plagsomt problem-skum i biologiske systemer. Dette skummet påvirker ikke bare vannoverflatens utseende, men kan også føre til forringelse av avløpskvaliteten, tap av slam, kortslutning i den sekundære sedimentasjonstanken og ekstra kostnader som kjemisk avskumning. Mer utfordrende er at skumproblemer ofte er relatert til den mikrobielle samfunnsstrukturen; å stole utelukkende på fysiske eller kjemiske skumdempende metoder uten å starte med "biologisk diagnose" er bare en midlertidig løsning. I dag starter vi med de mikrobiologiske årsakene til skum, kombinert med operasjonsdiagnose og behandlingsmetoder, for å hjelpe deg med å systematisk forstå og løse dette problemet.

Genereringen av skum skyldes ikke en enkelt årsak og involverer vanligvis følgende aspekter:

1. Unormal spredning av filamentøse bakterier

Inkludert Nocardia, Rhodococcus og Candida, hvis cellevegger er svært hydrofobe, lett adsorberer luftbobler og stabiliserer dem.

2. For lang slamretensjonstid (SRT/MCRT)

Filamentøse bakterier i eldet slam har et større konkurransefortrinn, noe som fører til skumdannelse.

3. Ubalanse i næringsstoffer

Når nitrogen og fosfor er utilstrekkelig eller konsentrasjonen av organisk materiale er for høy, sprer filamentøse bakterier seg lettere enn flokkulente bakterier.

4. Påvirkning av oljeholdige stoffer

Noen filamentøse bakterier har evnen til å bryte ned oljer. Hvis influenten inneholder en stor mengde animalske og vegetabilske oljer, gir den dem en "utmerket karbonkilde."

5. Feilaktige driftsforhold

Overdreven lufting og feil utforming av resirkulering av sekundær sedimenteringstank kan også føre til skumflyting og forverring.

Derfor er skumdannelse både et biologisk fenomen og et problem med prosessstyring.

Filamentøse bakterier spiller en avgjørende rolle i dannelsen av skum. Mikroskopisk observasjon gir mulighet for rask «biologisk fasediagnose». Nedenfor er noen vanlige "skum-skyldige":

1. Nocardia (Gordona amarae)

Morfologiske egenskaper: Celler er gruppert og forgrenet, med forgreningsvinkler som nærmer seg rette vinkler; strukturen er relativt robust. 1. Farer: Overflaten har et hydrofobt voksaktig lag, som enkelt fanger og stabiliserer luftbobler.

Typiske scenarier: Vanligvis funnet i systemer med høyt-oljeavløpsvann og lang slamalder.

2. Rhodococcus sp.

Morfologiske egenskaper: Celler er forgrenet med skarpe grenvinkler.

Farer: I likhet med Nocardia, absorberer den også luftbobler og danner vedvarende skum.

Typiske scenarier: Oppstår ofte samtidig med Nocardia, spesielt i ubalanserte næringssystem-.

3. Candida sp.

Morfologiske egenskaper: -kjede, som ligner en perlestreng.

Farer: Danner et tykt, stabilt skumlag på overflaten som er vanskelig å fjerne gjennom sedimentering.

Typiske scenarier: Mer vanlig når influent inneholder høye konsentrasjoner av lett nedbrytbart organisk materiale.

Mikroskopisk observasjon kan avgjøre om skummet er «trådløst» eller «ikke-trådløst», noe som er avgjørende for påfølgende behandlingsstrategier.

Basert på operasjonell erfaring og relevante retningslinjer, kan diagnostisering av skumproblemer deles inn i følgende trinn:

1. Observasjon

Er skummet vedvarende? Er den hvit, grå eller brun? Hva er tykkelsen og dekningsområdet til skummet? Er det en medfølgende lukt?

2. Mikroskopisk undersøkelse

Bestem typene og forekomsten av filamentøse bakterier. Vær samtidig oppmerksom på flokkstruktur og protozoaktivitet for å vurdere det generelle biologiske samfunnet i systemet.

3. Prosessparameterovervåking

MLSS, SVI, MCRT, F/M-forhold, oppløst oksygen (DO), etc. Sjekk for tilstedeværelse av oljer, overflateaktive stoffer eller giftige stoffer i tilløpsvannet.

4. Systematisk analyse

Basert på driftsregistreringer, analyser forholdet mellom skum og belastning, tilbakeløpsforhold, luftingshastighet, slamutslippssyklus, etc.

Løsning av skumproblemer kan ikke bare stole på skumdempere; det krever en tre-tilnærming: "kildekontroll + prosessjustering + kjemisk intervensjon når det er nødvendig." Vanlige mottiltak er oppsummert nedenfor.

1. Prosessparameteroptimalisering
Kontroller slamalderen og forkort MCRT passende for å forhindre overdreven spredning av filamentøse bakterier. Juster MLSS for å opprettholde en rimelig konsentrasjon, unngå for høye eller lave nivåer. Oppretthold tilstrekkelig oppløst oksygen: DO holdes vanligvis på 1,0~3,0 mg/L for å forhindre vekst av anaerobe filamentøse bakterier.

2. Innflytende vannkvalitetsstyring
For avløpsvann som inneholder høye nivåer av olje, bør det installeres en oljeseparator eller et flotasjonssystem for å redusere "tilførselen" av filamentøse bakterier. Sørg for at COD:N:P-forholdet holdes på omtrent 100:5:1 for å forhindre ubalanse i næringsstoffer.

3. Fysiske og kjemiske tiltak

Overflatesprøyting/mekanisk omrøring kan redusere skumopphopning, men dette er en midlertidig løsning. Tilsetning av klor eller selektive bakteriedrepende midler, slik som natriumhypokloritt, er mulig, men doseringen må kontrolleres nøye for å unngå å påvirke det aktiverte slammet som helhet. Å legge til antiskummidler er egnet for kort-avlastning, men lang-avhengighet er ikke tilrådelig.

4. Biologisk regulering

Ved å justere F/M-forholdet og SRT, kan flokkulente bakterier og protozoer bli dominerende, og derved undertrykke filamentøse bakterier. Hvis filamentøse bakterier formerer seg for mye i systemet, kan inokulering med aktivert slam primært sammensatt av friske flokker vurderes.

Konklusjon
Tåkeproblemer i biologiske systemer er i hovedsak en manifestasjon av mikrobiell økologisk ubalanse. Gjennom biofasediagnostikk kan vi raskt identifisere synderen, og kun ved å kombinere prosessoptimalisering og driftsstyring kan problemet fundamentalt løses. For frontlinjeoperatører vil det å mestre mikroskopiske observasjonsferdigheter og prosessdiagnostisk tenkning i stor grad forbedre deres evne til å løse komplekse problemer. Rensing av avløpsvann er ikke bare en kombinasjon av kjemi og fysikk, men også en verden av mikroorganismer. Å forstå deres "økologiske regler" er avgjørende for å virkelig mestre dette systemet.