Ikke mere frygt i drift af biologiske spildevandsbehandlingssystemer!
Aktivslamprocessen spiller en afgørende rolle i spildevandsrensningen og er blevet grundigt undersøgt både nationalt og internationalt. Observation af den biologiske fase af aktiveret slam under spildevandsrensning og analyse af ændringer i det biologiske samfund er af væsentlig vejledende betydning for den langsigtede normale drift af spildevandsbehandlingssystemer.
Denne artikel introducerer metoderne til at observere den biologiske fase i den aktiverede slamproces og diskuterer dens vejledende rolle i spildevandsrensning og giver vejledning til effektiv drift og styring af spildevandsbehandlingssystemer.
Hvorfor kan den biologiske fase afspejle tilstanden af et spildevandssystem?
Princippet er, at mikroorganismerne, protozoerne og metazoerne i det aktiverede slam oxiderer og nedbryder organisk stof i spildevandet til CO2 og H2O under beluftningsforhold. Nogle uorganiske stoffer, såsom PO43-, NH3 og H2S, nedbrydes, og den energi, der genereres under denne proces, bruges til vækst og reproduktion af selve mikroorganismerne.
Med en kontinuerlig tilstrømning af spildevand vokser og formerer den biologiske fase kontinuerligt i spildevandet og danner til sidst et relativt stabilt økosystem med visse nedbrydningsfunktioner.
Dannelsen af dette stabile økosystem nyder godt af et gunstigt vækstmiljø for de biologiske faser, herunder temperatur, pH, organisk belastning, antibiotikakoncentration og iltforsyning. Når de styrende faktorer i spildevandsbehandlingssystemet ændres, ændres også typer, mængder og aktive funktioner af forskellige biologiske faser i det aktiverede slam tilsvarende.
Ændringer i den biologiske fase af aktivt slam i rensesystemet afspejler i et vist omfang kvaliteten og status for spildevandsbehandlingssystemets drift.
Derfor kan vi ved at observere ændringer i mængden af biologiske faser og aktiveret slam i spildevandsbehandlingssystemet forstå driftsstatus og kvalitet af rensesystemet og justere driftsbetingelserne rettidigt for at ændre den biologiske fase, hvilket sikrer den fortsatte normale drift af rensesystemet. I øjeblikket er observation af den biologiske fase i spildevandsbehandlingssystemer meget brugt i vandbehandlingsområdet.
Metoder til observation af den biologiske fase af aktiveret slam
Afregningsydelse af aktiveret slam
Tag frisk aktiveret slam, anbring det i en 100 ml målecylinder, lad det stå i et vist tidsrum, og observer omhyggeligt slamudfældningshastigheden, om slam-vandgrænsefladen er ren, og om supernatanten er gennemsigtig osv.
Observation af den biologiske fase af aktiveret slam
Før observation blandes prøven grundigt. Brug en kvantitativ pipette med stor -diameter (som sikrer let adgang til det aktiverede slam), pipetterer 0,05 ml af prøven på et objektglas, dæk med et dækglas og observer under et mikroskop. Observer indledningsvis ved 100x forstørrelse, undersøg hele synsfeltet for at få en foreløbig forståelse af prøvens biologiske fase, herunder flokkernes tilstand, partikelstørrelse, komprimering og de observerede populationer af protozoer og metazoer.
Identificer de største organismer i den biologiske fase, da disse i høj grad angiver slammets opholdstid. Når observation ved 100x forstørrelse er utilstrækkelig, brug 400x forstørrelse. Særligt vigtige er munddelene, flagellære fastgørelsespositioner og -tal, ciliære ciliære tilknytningsmønstre og filamentøs svampevækst; disse kræver forstørrelse på 400x eller højere for klar observation.
Den vejledende rolle for observation af aktiveret slam i biologisk fase
Strukturen af aktiveret slam
Aktivt slams forskellige fysiske og biologiske egenskaber afspejler objektivt spildevandsbehandlingsprocessens driftstilstand.
Hvis de aktiverede slamflokke under observation viser sig at være store, med klare kanter og en tæt struktur, med gode adsorptions- og bundfældningsegenskaber, indikerer det, at spildevandsbehandlingssystemet fungerer godt og effektivt kan adskille slam og vand i efterfølgende rensningsprocesser, hvilket resulterer i en god spildevandskvalitet.
Observer vandet mellem flokkene for eventuelle suspenderede faste stoffer (SS). En højere koncentration af SS indikerer en stor mængde suspenderede stoffer i spildevandet. Når behandlingssystemet fejler, bliver slamstrukturen løs, flokkene bliver mindre, og et stort antal protozoer og metazoer, herunder Paramecium, Bønne-formede Orme, Nefrotiske Orme, Amøber og Trichomonas, dukker op. Dette indikerer dårlig slamafsætningsydelse og ineffektiv slam-vandseparation, hvilket påvirker spildevandskvaliteten.
Biologisk faseindikation
(1) Vejledende rolle for protozoer og metazoer
Influent Load Indikation:
I normalt fungerende aktiveret slam forbliver den biologiske fase relativt stabil, idet protozoer hovedsageligt består af arter som Entomopathia, Vorticostella og Rotifers. Når højere metazoer såsom bjørne-som insekter og mariehøns dukker op, indikerer det, at spildevandsindløbsbelastningen er lav. Når behandlingssystemet opererer ved lav belastning i lang tid og ældes, vil der opstå mikrometazoer som hjuldyr og nematoder.
På dette tidspunkt skal slambelastningen øges. Når antallet af protozoer i aktiveret slam er væsentligt reduceret i forhold til normaltilstanden, og nogle protozoer, såsom scavengers, der optræder under lav belastningsforhold, forsvinder, og der ikke opstår metazoaner, indikerer det, at indstrømningsbelastningen er for høj, og amøber og nogle små flagellater er dominerende [2]. På dette tidspunkt bør foranstaltninger såsom reduktion af spildevandsindstrømningen og reduktion af slamudledning træffes for at reducere slambelastningen og opretholde den normale drift af systemet.
Indikator for opløst ilt:
Når den opløste ilt i aktiveret slam er utilstrækkelig, opstår der ofte protozoer som Atorva, svovlbakterier, skorpion og neoformation. Samtidig opstår der under høj belastning og utilstrækkelig beluftning et stort antal små flagellater. På dette tidspunkt bør der træffes foranstaltninger såsom at øge beluftningen for at øge den opløste ilt. Når den opløste ilt er høj, opstår der ofte organismer som amøber, sarcodactylus og hjuldyr. På dette tidspunkt bør der træffes foranstaltninger såsom reduktion af beluftning og forøgelse af slamreturforholdet for at øge slamkoncentrationen og reducere slambelastningen.
Spildevands pH-indikation:
Når spildevandet er stærkt basisk, opstår der ofte fænomener som grumset spildevand, nedbrydning af aktiveret slam, død og nedbrydning af protozoer samt nedsat renseeffektivitet. Syre bør tilsættes i tide for at neutralisere det. Når surhedsgraden er for stærk, har den aktiverede slambehandlingsbeholder ofte en sur lugt, behandlingseffektiviteten falder, og aktiviteten af forskellige biologiske faser falder. På dette tidspunkt skal alkali tilsættes i tide for at justere det.
(2) Vejledende rolle for ændringer i befolkningsstørrelsen for den samme organisme
Under normale driftsforhold opretholder spildevandsbehandlingssystemet en relativt stabil mængde og variation af organismer. Omvendt, når typer og mængder af organismer svinger betydeligt, indikerer det, at miljøet i spildevandsbehandlingssystemet undergår tilsvarende ændringer.
Når et stort antal filamentøse bakterier optræder i slammet, indikerer det, at slammet allerede har bulket eller er ved at bulke. Disse omfatter bakterier som *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* og skimmelsvampe. Relevante foranstaltninger bør træffes omgående for at hæmme væksten af filamentøse bakterier, justere forskellige behandlingsforhold i systemet og opretholde en stabil drift af behandlingssystemet.
Når fnugstrukturen er løs, bliver små fnug til føde for visse hjuldyr. Med rigelig mad overprolifererer hjuldyr. I dette tilfælde ældes slammet, og der bør træffes passende foranstaltninger til bortskaffelse af slam for at eliminere skader forårsaget af slammets ældning på vandbehandlingseffekten. Protozoer og nogle mikro-dyr er mere følsomme over for toksiner end toksiner selv. Afskærmningsfibre er en vigtig indikator i aktiveret slam. Når denne type slam aftager hurtigt, tyder det på tilstedeværelsen af giftige stoffer i spildevandet. Det kræver rettidig forbehandling.
Oversigt
Aktivt slam er et relativt stabilt økosystem med en vis nedbrydningsfunktion. Dannelsen af dette stabile økosystem nyder godt af et gunstigt vækstmiljø for det biologiske samfund. Når miljøforholdene i spildevandsbehandlingssystemet ændres, vil det tilsvarende biologiske samfund også ændre sig. Ændringer i det biologiske samfund afspejler til en vis grad kvaliteten og status for spildevandsbehandlingssystemet.
Ved drift og styring af spildevandsbehandlingsanlæg kan systemets driftstilstand undersøges ved at observere ændringer i den biologiske fase af aktiveret slam. Dette giver mulighed for rettidig identifikation af problemer og implementering af foranstaltninger for at sikre kontinuerlig og stabil drift. Den biologiske fase af aktiveret slam varierer dog betydeligt på tværs af forskellige regioner og spildevandsrensningsanlæg på grund af forskelle i vandkvalitet, rensningsprocesser og spildevandstyper.
Derfor er det i praksis væsentligt at overveje specifikke forhold og undersøge sammenhængen mellem vandkvalitetsændringer og biologiske faseændringer i passende tilfælde. At observere disse ændringer vil bedre styre driften og forvaltningen af spildevandsrensningsanlæg.