Όχι άλλοι φόβοι στη λειτουργία συστημάτων βιολογικού καθαρισμού λυμάτων!
Η διαδικασία ενεργού ιλύος παίζει καθοριστικό ρόλο στην επεξεργασία των λυμάτων και έχει μελετηθεί εκτενώς τόσο σε εγχώριο όσο και σε διεθνές επίπεδο. Η παρατήρηση της βιολογικής φάσης της ενεργοποιημένης ιλύος κατά την επεξεργασία των λυμάτων και η ανάλυση των αλλαγών στη βιολογική κοινότητα είναι σημαντικής καθοδήγησης για τη μακροπρόθεσμη-κανονική λειτουργία των συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων.
Αυτό το άρθρο εισάγει τις μεθόδους παρατήρησης της βιολογικής φάσης στη διεργασία της ενεργοποιημένης ιλύος και εξετάζει τον ενδεικτικό της ρόλο στην επεξεργασία των λυμάτων, παρέχοντας καθοδήγηση για την αποτελεσματική λειτουργία και διαχείριση των συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων.
Γιατί μπορεί η βιολογική φάση να αντανακλά την κατάσταση ενός συστήματος αποχέτευσης;
Η αρχή είναι ότι οι μικροοργανισμοί, τα πρωτόζωα και τα μεταζώα στην ενεργοποιημένη ιλύ οξειδώνουν και αποσυνθέτουν την οργανική ύλη στα λύματα σε CO2 και H2O υπό συνθήκες αερισμού. Ορισμένες ανόργανες ουσίες, όπως τα PO43-, NH3 και H2S, αποσυντίθενται και η ενέργεια που παράγεται κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή των ίδιων των μικροοργανισμών.
Με μια συνεχή εισροή λυμάτων, η βιολογική φάση συνεχώς αυξάνεται και αναπαράγεται στα λύματα, σχηματίζοντας τελικά ένα σχετικά σταθερό οικοσύστημα με ορισμένες λειτουργίες υποβάθμισης.
Ο σχηματισμός αυτού του σταθερού οικοσυστήματος επωφελείται από ένα ευνοϊκό περιβάλλον ανάπτυξης για τις βιολογικές φάσεις, συμπεριλαμβανομένης της θερμοκρασίας, του pH, του οργανικού φορτίου, της συγκέντρωσης αντιβιοτικών και της παροχής οξυγόνου. Όταν αλλάζουν οι παράγοντες ελέγχου στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων, οι τύποι, οι ποσότητες και οι ενεργές λειτουργίες διαφόρων βιολογικών φάσεων στην ενεργοποιημένη ιλύ αλλάζουν επίσης ανάλογα.
Σε κάποιο βαθμό, οι αλλαγές στη βιολογική φάση της ενεργοποιημένης ιλύος στο σύστημα επεξεργασίας αντικατοπτρίζουν την ποιότητα και την κατάσταση της λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας λυμάτων.
Επομένως, παρατηρώντας αλλαγές στην ποσότητα των βιολογικών φάσεων και της ενεργοποιημένης λάσπης στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων, μπορούμε να κατανοήσουμε την κατάσταση λειτουργίας και την ποιότητα του συστήματος επεξεργασίας και να προσαρμόσουμε έγκαιρα τις συνθήκες λειτουργίας για να αλλάξουμε τη βιολογική φάση, διασφαλίζοντας τη συνεχή κανονική λειτουργία του συστήματος επεξεργασίας. Επί του παρόντος, η παρατήρηση της βιολογικής φάσης στα συστήματα επεξεργασίας λυμάτων χρησιμοποιείται ευρέως στον τομέα της επεξεργασίας νερού.
Μέθοδοι Παρατήρησης της Βιολογικής Φάσης Ενεργού Λάσματος
Απόδοση Καθίζησης Ενεργού Λάσματος
Πάρτε φρέσκια ενεργοποιημένη λάσπη, τοποθετήστε τη σε βαθμονομημένο κύλινδρο των 100 ml, αφήστε τη να σταθεί για ορισμένο χρονικό διάστημα και παρατηρήστε προσεκτικά τον ρυθμό καθίζησης της λάσπης, εάν η διεπαφή-του νερού είναι καθαρή και εάν το υπερκείμενο υγρό είναι διαφανές κ.λπ.
Παρατήρηση Βιολογικής Φάσης Ενεργού Λάσματος
Πριν από την παρατήρηση, αναμίξτε καλά το δείγμα. Χρησιμοποιώντας μια ποσοτική πιπέτα-μεγάλης διαμέτρου (εξασφαλίζοντας εύκολη πρόσβαση στην ενεργοποιημένη ιλύ), μεταφέρετε 0,05 mL δείγματος σε γυάλινη αντικειμενοφόρο πλάκα, καλύψτε με καλυπτρίδα και παρατηρήστε με μικροσκόπιο. Αρχικά, παρατηρήστε σε μεγέθυνση 100x, ερευνώντας ολόκληρο το οπτικό πεδίο για να αποκτήσετε μια προκαταρκτική κατανόηση της βιολογικής φάσης του δείγματος, συμπεριλαμβανομένης της κατάστασης των κροκίδων, του μεγέθους των σωματιδίων, της συμπύκνωσης και των παρατηρούμενων πληθυσμών πρωτοζώων και μεταζώων.
Προσδιορίστε τους μεγαλύτερους οργανισμούς στη βιολογική φάση, καθώς αυτοί δείχνουν σε μεγάλο βαθμό τον χρόνο παραμονής της λάσπης. Όταν η παρατήρηση σε μεγέθυνση 100x είναι ανεπαρκής, χρησιμοποιήστε μεγέθυνση 400x. Ιδιαίτερα σημαντικά είναι τα στοματικά μέρη, οι θέσεις και οι αριθμοί προσκόλλησης των μαστιγίων, τα μοτίβα προσκόλλησης των βλεφαρίδων και η ανάπτυξη νηματωδών μυκήτων. Αυτά απαιτούν μεγέθυνση 400x ή μεγαλύτερη για καθαρή παρατήρηση.
Ο Ενδεικτικός Ρόλος της Παρατήρησης Βιολογικής Φάσης Ενεργού Λάσματος
Η Δομή της Ενεργού Λάσματος
Οι διάφορες φυσικές και βιολογικές ιδιότητες της ενεργοποιημένης ιλύος αντικατοπτρίζουν αντικειμενικά τη λειτουργική κατάσταση της διαδικασίας επεξεργασίας λυμάτων.
Εάν, κατά την παρατήρηση, οι κροκίδες ενεργοποιημένης ιλύος διαπιστωθούν μεγάλες, με καθαρές ακμές και πυκνή δομή, που παρουσιάζουν καλές ιδιότητες προσρόφησης και καθίζησης, υποδηλώνει ότι το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων λειτουργεί καλά και μπορεί να διαχωρίσει αποτελεσματικά τη λάσπη και το νερό σε επόμενες διεργασίες επεξεργασίας, με αποτέλεσμα καλή ποιότητα λυμάτων.
Παρατηρήστε το νερό μεταξύ των κροκίδων για τυχόν αιωρούμενα στερεά (SS). Μια υψηλότερη συγκέντρωση SS υποδηλώνει μεγάλη ποσότητα αιωρούμενων στερεών στα λύματα. Όταν το σύστημα επεξεργασίας δυσλειτουργεί, η δομή της λάσπης χαλαρώνει, οι κροκίδες γίνονται μικρότερες και εμφανίζεται ένας μεγάλος αριθμός πρωτόζωων και μεταζώων, συμπεριλαμβανομένων των Paramecium, Bean{2}}Shoped Worms, Nephrotic Worms, Amoebas και Trichomonas. Αυτό υποδηλώνει κακή απόδοση καθίζησης λάσπης και αναποτελεσματικό-διαχωρισμό της λάσπης, που επηρεάζει την ποιότητα των λυμάτων.
Ένδειξη βιολογικής φάσης
(1) Ενδεικτικός Ρόλος Πρωτόζωων και Μεταζώων
Ένδειξη εισερχόμενου φορτίου:
Στην ενεργό ιλύ που λειτουργεί συνήθως, η βιολογική φάση παραμένει σχετικά σταθερή, με τα πρωτόζωα να αποτελούνται κυρίως από Είδη όπως Entomopathia, Vorticostella και Rotifers. Όταν εμφανίζονται υψηλότερα μεταζώα όπως η αρκούδα-όπως τα έντομα και οι πασχαλίτσες, αυτό σημαίνει ότι το φορτίο εισροής λυμάτων είναι χαμηλό. Όταν το σύστημα επεξεργασίας λειτουργεί με χαμηλό φορτίο για μεγάλο χρονικό διάστημα και εισέρχεται στη γήρανση, θα εμφανιστούν μικρομεταζώα όπως στροφείς και νηματώδεις.
Αυτή τη στιγμή, το φορτίο λάσπης πρέπει να αυξηθεί. Όταν ο αριθμός των πρωτόζωων στην ενεργοποιημένη ιλύ μειώνεται σημαντικά σε σύγκριση με την κανονική κατάσταση και ορισμένα πρωτόζωα, όπως τα οδοκαθαριστές που εμφανίζονται σε συνθήκες χαμηλού φορτίου, εξαφανίζονται και δεν εμφανίζονται μεταζώα, σημαίνει ότι το εισερχόμενο φορτίο είναι πολύ υψηλό και κυριαρχούν αμοιβάδες και μερικά μικρά μαστίγια [2]. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα όπως η μείωση της εισροής λυμάτων και η μείωση της εκροής λάσπης για τη μείωση του φορτίου της λάσπης και τη διατήρηση της κανονικής λειτουργίας του συστήματος.
Δείκτης διαλυμένου οξυγόνου:
Όταν το διαλυμένο οξυγόνο στην ενεργοποιημένη ιλύ είναι ανεπαρκές, εμφανίζονται συχνά πρωτόζωα όπως το Atorva, βακτήρια θείου, σκορπιός και νεοσχηματισμός. Ταυτόχρονα, υπό υψηλό φορτίο και ανεπαρκή αερισμό, εμφανίζεται μεγάλος αριθμός μικρών μαστιγωτών. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα όπως η αύξηση του αερισμού για την αύξηση του διαλυμένου οξυγόνου. Όταν το διαλυμένο οξυγόνο είναι υψηλό, εμφανίζονται συχνά οργανισμοί όπως αμοιβάδες, σαρκοδάκτυλοι και στροφείς. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να ληφθούν μέτρα όπως η μείωση του αερισμού και η αύξηση της αναλογίας επιστροφής της λάσπης για την αύξηση της συγκέντρωσης της λάσπης και τη μείωση του φορτίου της λάσπης.
Ένδειξη pH λυμάτων:
Όταν τα λύματα είναι πολύ αλκαλικά, συχνά συμβαίνουν φαινόμενα όπως θολά λύματα, αποσάθρωση ενεργοποιημένης ιλύος, θάνατος και διάσπαση πρωτοζώων και μειωμένη απόδοση επεξεργασίας. Πρέπει να προστεθεί οξύ εγκαίρως για να εξουδετερωθεί. Όταν η οξύτητα είναι πολύ ισχυρή, η δεξαμενή επεξεργασίας ενεργοποιημένης λάσπης έχει συχνά ξινή μυρωδιά, η αποτελεσματικότητα επεξεργασίας μειώνεται και η δραστηριότητα διαφόρων βιολογικών φάσεων μειώνεται. Αυτή τη στιγμή, θα πρέπει να προστεθεί εγκαίρως αλκάλιο για να το ρυθμίσετε.
(2) Ενδεικτικός ρόλος των αλλαγών στο μέγεθος του πληθυσμού του ίδιου οργανισμού
Υπό κανονικές συνθήκες λειτουργίας, το σύστημα επεξεργασίας λυμάτων διατηρεί μια σχετικά σταθερή ποσότητα και ποικιλία οργανισμών. Αντίθετα, όταν οι τύποι και οι ποσότητες των οργανισμών κυμαίνονται σημαντικά, υποδηλώνει ότι το περιβάλλον του συστήματος επεξεργασίας λυμάτων υφίσταται αντίστοιχες αλλαγές.
Όταν ένας μεγάλος αριθμός νηματοειδών βακτηρίων εμφανίζεται στη λάσπη, υποδηλώνει ότι η ιλύς έχει ήδη διογκωθεί ή πρόκειται να διογκωθεί. Αυτά περιλαμβάνουν βακτήρια όπως *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* και μούχλα. Θα πρέπει να ληφθούν άμεσα σχετικά μέτρα για την αναστολή της ανάπτυξης νηματωδών βακτηρίων, την προσαρμογή των διαφόρων συνθηκών επεξεργασίας του συστήματος και τη διατήρηση της σταθερής λειτουργίας του συστήματος επεξεργασίας.
Όταν η δομή του κροκιδώματος είναι χαλαρή, οι μικρές κροκίδες γίνονται τροφή για ορισμένα rotifers. Με άφθονη τροφή, τα rotifers υπερπολλαπλασιάζονται. Σε αυτή την περίπτωση, η ιλύς παλαιώνει και θα πρέπει να λαμβάνονται κατάλληλα μέτρα διάθεσης της ιλύος για την εξάλειψη της ζημιάς που προκαλείται από τη γήρανση της ιλύος στο αποτέλεσμα της επεξεργασίας του νερού. Τα πρωτόζωα και ορισμένα μικρο-ζώα είναι πιο ευαίσθητα στις τοξίνες από τις ίδιες τις τοξίνες. Οι προστατευτικές ίνες είναι ένας σημαντικός δείκτης στην ενεργοποιημένη ιλύ. Όταν αυτός ο τύπος λάσπης μειώνεται γρήγορα, υποδηλώνει την παρουσία τοξικών ουσιών στα λύματα. Απαιτεί έγκαιρη προεπεξεργασία.
Περίληψη
Η ενεργοποιημένη ιλύς είναι ένα σχετικά σταθερό οικοσύστημα με μια συγκεκριμένη λειτουργία υποβάθμισης. Ο σχηματισμός αυτού του σταθερού οικοσυστήματος επωφελείται από ένα ευνοϊκό περιβάλλον ανάπτυξης για τη βιολογική κοινότητα. Όταν αλλάξουν οι περιβαλλοντικές συνθήκες στο σύστημα επεξεργασίας λυμάτων, θα αλλάξει και η αντίστοιχη βιολογική κοινότητα. Οι αλλαγές στη βιολογική κοινότητα αντικατοπτρίζουν, σε κάποιο βαθμό, την ποιότητα και την κατάσταση του συστήματος επεξεργασίας λυμάτων.
Στη λειτουργία και διαχείριση των συστημάτων επεξεργασίας λυμάτων, η λειτουργική κατάσταση του συστήματος μπορεί να μελετηθεί με την παρατήρηση αλλαγών στη βιολογική φάση της ενεργοποιημένης ιλύος. Αυτό επιτρέπει τον έγκαιρο εντοπισμό των προβλημάτων και την εφαρμογή μέτρων για τη διασφάλιση της συνεχούς και σταθερής λειτουργίας. Ωστόσο, η βιολογική φάση της ενεργοποιημένης ιλύος ποικίλλει σημαντικά σε διαφορετικές περιοχές και μονάδες επεξεργασίας λυμάτων λόγω διαφορών στην ποιότητα του νερού, τις διαδικασίες επεξεργασίας και τους τύπους λυμάτων.
Ως εκ τούτου, στην πράξη, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη συγκεκριμένες συνθήκες και να μελετηθεί η σχέση μεταξύ των αλλαγών της ποιότητας του νερού και των μεταβολών της βιολογικής φάσης σε κατάλληλες περιπτώσεις. Η παρατήρηση αυτών των αλλαγών θα καθοδηγήσει καλύτερα τη λειτουργία και τη διαχείριση των μονάδων επεξεργασίας λυμάτων.