I . Definicja i cechy pianki biologicznej
Piana biologiczna jest powszechnym zjawiskiem w systemach oczyszczania ścieków szlamu aktywowanego, charakteryzującego się akumulacją dużej ilości stabilnej, lepkiej pianki na powierzchni zbiornika napowietrzania . Ta piana jest zwykle brązowa lub biała, a biologiczna jest pianka, a biologiczna jest foam, jest produkowana przez pianę biologiczną, jest produkowana przez pianę metodą chemiczną przez pianę. Mikrobialna aktywność metaboliczna oraz jej tworzenie i trwałość są ściśle związane z wzrostem i reprodukcją określonych populacji drobnoustrojów .
II . Główne przyczyny pianki biologicznej
(1) Czynniki drobnoustrojowe
Nadmierny wzrost bakterii nitkowatych: Przerost nitkowatni mikroorganizmy, takich jak Nocardia i MicroThrix parvicella jest główną przyczyną pianki biologicznej . Mikroorganizmy mają hydrofobowe powierzchnie komórek, które mogą adsorbować pęcherzyki powietrza i tworzyć stabilne struktury pianki .
Proliferacja akcizinomycetetów: Niektóre accinomycetes, takie jak Gordonia i Tsukamurella, mogą również powodować problemy z pianką, szczególnie w systemach o niskich wskaźnikach f/m i długich czasach retencji osadów (srt) .
Inne bakterie tworzące pianki: Obejmuje to niektóre nie filtrowane bakterie hydrofobowe, takie jak Rhodococcus i Corynebacterium .
(2) Czynniki operacyjne
Nadmierny czas zatrzymywania osadu (SRT): Przedłużony SRT sprzyja wzrostowi wolno rosnących bakterii nitkowatych i akcizinomycetetów, zwiększając ryzyko tworzenia się piany .
Niskie obciążenie organiczne (niski stosunek f/m): Gdy obciążenie organiczne jest poniżej 0 . 1 kg bod/kg mlss · d, bakterie nitkowate zyskują przewagę konkurencyjną.
Niewystarczający rozpuszczony tlen (do): Zlokalizowana niedotlenienie promuje wzrost niektórych bakterii nitkowatych, szczególnie przy wysokich stężeniach osadu .
Fluktuacje temperatury: Problemy z pianką są szczególnie widoczne wiosną i jesienią, gdy temperatury zmieniają się drastycznie . Optymalna temperatura wzrostu dla wielu bakterii tworzących piankę wynosi od 15–25 stopni .
(3) Wpływowe czynniki jakości wody
Oleje i lipidy: Wysokie stężenia olejków, kwasów tłuszczowych lub środków powierzchniowo czynnych w wpływie mogą stymulować wzrost mikroorganizmów hydrofobowych .
Przemysłowe komponenty ścieków: Niektóre związki organiczne w ściekach przemysłowych mogą służyć jako selektywne substraty do bakterii tworzących piankę .
Nierównowaga składników odżywczych: Nierównowaga składników odżywczych, takich jak azot (N) i fosfor (p) może wpływać na strukturę społeczności drobnoustrojów .
III . Zagrożenia pianki biologicznej
Zmniejszona wydajność leczenia: Pokrycie pianki na powierzchni zmniejsza wydajność transferu tlenu, negatywnie wpływając na wydajność obróbki .
Uszkodzenie sprzętu: Przepełniająca się piana może uszkodzić sprzęt napowietrzający i silniki .
Problemy z środowiskiem i sanitacją: Piana może przenosić patogeny, co prowadzi do wtórnego zanieczyszczenia i faul zapachów .
Zwiększone koszty operacyjne: Wymagane są dodatkowa siła robocza i zasoby do kontroli pianki .
IV . Miary kontrolne dla pianki biologicznej
(1) Środki regulacji procesu
Dostosuj czas retencji osadu (SRT): Odpowiednio zmniejszenie SRT (e . g ., do 8–10 dni) może skutecznie hamować wolno rosnące bakterie tworzące piankę .
Kontrolujący stosunek f/m: Utrzymaj odpowiedni stosunek żywności do mikroorganizmu (f/m) (0 . 2–0,5 kg BZT/kg mlss · d), aby uniknąć przedłużonego operacji niskiego obciążenia.
Zoptymalizuj system napowietrzania: Upewnij się, że wystarczający rozpuszczony tlen (do> 2 mg/l), aby zapobiec zlokalizowanej niedotlenienie .
Zwiększ wskaźnik zwrotu osadu: Wyższy współczynnik zwrotu skraca czas retencji osadu, tłumiąc wzrost bakterii nitkowate .
Stopniowo dystrybucja wpływu: Przyjmij wielopunktową metodę dystrybucji wpływowej do równoważenia obciążeń w różnych strefach .
(2) Środki fizyczne i chemiczne
Spryskowe defoamowanie: Zastosowanie oczyszczonej wody lub wody z kranu do rozpylania i łamania pianki jest proste, ale ma ograniczoną skuteczność .
Dodanie agentów defoamingowych: Można zastosować krótkoterminowe używanie bazowych lub alkoholu na bazie silikonu lub alkoholu, ale długoterminowe użycie może wpływać na wydajność leczenia .
Dodanie koagulantów: Odpowiednie dawkowanie PAC (chlorek polialuminu) lub sole ferric mogą poprawić osadalność osadów i tłumić piankę .
Selektywna dezynfekcja: Kontrolowane dawkowanie nadtlenku wodoru, ozonu lub chloru (10–20 mg/g SS) może selektywnie zabić bakterie nitkowate, ale dawka musi być starannie monitorowana .
(3) Biologiczne miary kontroli
Konkurencyjne hamowanie drobnoustrojów: Wprowadź określone środki bakteryjne (e . g ., szybko rosnące szczepy), aby konkurencyjnie hamować bakterie tworzące piankę .
QMonitorowanie PCR: Użyj technik biologii molekularnej do monitorowania populacji bakterii tworzenia pianki w celu wczesnego ostrzeżenia .
Drapieżowanie biologiczne: Wprowadź pewne pierwotniaki lub metazoa, aby ofirzeć się na bakteriach nitelamentowych .
(4) Projektowanie miar ulepszeń
Zamontować przegrody piankowe: Skonfiguruj przegrody na powierzchni zbiornika napowietrzania, aby zapobiec rozprzestrzenianiu się pianki .
Zoptymalizuj konstrukcję zbiornika: Użyj całkowicie mieszanych reaktorów zamiast systemów przepływu wtyczki, aby zmniejszyć nierównowagę zlokalizowanego obciążenia .
Dodaj systemy zbierania i leczenia pianki: Projektuj specjalistyczne urządzenia do zbierania i usuwania pianki .
V . kompleksowe zalecenia strategii kontroli
Zapobieganie najpierw: Skoncentruj się na codziennym monitorowaniu i optymalizacji procesu, aby zapobiec tworzeniu pianki, a nie leczenie po zdarzeniu .
Koordynacja wielopoziomowa: Połącz metody kontroli fizycznej, chemicznej i biologicznej oparte na faktycznych warunkach .
Kontrola źródła: Wzmocnij monitorowanie wpływowe w celu ograniczenia wejścia olejów i środków powierzchniowo czynnych do systemu .
Ustanowić plany awaryjne: Opracuj konkretne strategie odpowiedzi na sezonowe problemy z pianką .
VI . Wniosek
Biologiczna piana w zbiornikach napowietrzających wynika z wielu czynników oddziałujących, wymagających kompleksowej analizy z perspektyw mikrobiologicznych, operacyjnych i projektowych . Efektywna kontrola pianki powinna przyjąć pierwszą, zintegrowaną strategię zarządzania, łącząc dostosowanie procesu, metody fizykochemiczne i kontrole biologiczne w celu ustanowienia stabilnego długoterminowego ramowego szklanki operacyjnej. Kontrola precyzyjna oparta na analizie społeczności drobnoustrojów stanie się kluczowym kierunkiem w przyszłym zarządzaniu pianką .