Kattava analyysi vaahtoamisongelmista jätevedenpuhdistamoiden biologisissa käsittelyjärjestelmissä: vaiheet, syyt ja tarkat vastaukset

Biologinen puhdistusjärjestelmä on jätevedenpuhdistamon ydinyksikkö, ja epänormaali vaahtoutuminen on yksi yleisimmistä ongelmista käytön aikana. Liiallinen vaahto ei ainoastaan ​​vähennä ilmastuksen tehokkuutta, johtaa lietteen hävikkiin ja huonontaa jäteveden laatua, vaan myös vuotaa yli säiliöön syövyttäen laitteita ja vapauttaen ympäristöön vaikuttavia hajuja. Vaahdon muodostuminen on olennaisilta osiltaan seurausta kolmen tekijän kytkemisestä: "pinta-aktiiviset aineet vedessä + riittävä ilmalähde + vakaa kuplarakenne." Vaahtoamisen syyt vaihtelevat merkittävästi eri vaiheissa, mikä vaatii kohdennettuja toimenpiteitä.

(I) Esikäsittelyvaihe (virtausvirtauspumppuasema, ensisijainen sedimentaatiosäiliön ulostulo)

Tämä on vaihe, jossa vaahtoa ilmestyy järjestelmään ensimmäisen kerran. Se on enimmäkseen ei--biokemiallista vaahtoa, jolle on ominaista se, että se on valkoista, löysää, helposti rikkoutuvaa ja siitä puuttuu ilmeinen tahmea.

Ydinsyy on ulkoisten pinta-aktiivisten aineiden esiintyminen sisäänvirtausvedessä: Ensinnäkin kotitalousjätevedessä on suuria määriä synteettisiä pinta-aktiivisia aineita, kuten pesuaineita, suihkugeelejä ja pyykinpesunesteitä. Näillä aineilla on yksi hydrofiilinen pää ja yksi hydrofobinen pää, mikä vähentää merkittävästi veden pintajännitystä. Toiseksi on olemassa eläin- ja kasviöljyjä ravintolajätevesistä sekä emulgointi- ja dispergointiaineita teollisuuden jätevesistä. Kolmanneksi on olemassa luonnollisia pinta-aktiivisia aineita, kuten öljytahroja, ajoneuvojen pakokaasujäämiä ja humusaineita, jotka kerääntyvät pinnalle alkuperäisen sadeveden valuman seurauksena. Kun nämä aineet joutuvat järjestelmään sisäänvirtauksen mukana, paineenkorotuspumpun juoksupyörän ja pyörteisen virtauksen vaikutuksesta ensisijaisen sedimentointisäiliön sisääntulossa ilma imeytyy veteen muodostaen suuren määrän stabiileja kuplia, jotka aggregoituvat muodostaen vaahtoa. Jos teollisuusjätevettä johdetaan aaltovirtauksella, vaahto lisääntyy nopeasti lyhyessä ajassa ja peittää jopa primääriselostussäiliön koko pinnan.

(II) Ilmastussäiliö (Aerobic Section, keskittynein ja sitkein vaahtoalue)

Ilmastussäiliö on biokemiallisen reaktion ydin ja myös monimutkaisin alue vaahto-ongelmille. Se sisältää sekä ei--biokemiallista vaahtoa että biologista vaahtoa, ja biologista vaahtoa on vaikein hallita.

1. Ei--biokemiallinen vaahto

Syyt ovat samanlaiset kuin esikäsittelyvaiheessa, mutta ilmastusjärjestelmän tuottama jatkuva ja runsas ilmastus johtaa suurempaan vaahtotilavuuteen ja pidempään kestoon. Tuloaineen kuljettamien pinta-aktiivisten aineiden lisäksi kaksi erityistä myötävaikuttavaa tekijää ovat: ensinnäkin liiallinen ilmastusintensiteetti johtaa liian pieniin ja lukuisiin kupliin, joita on vaikea nostaa ja rikkoa; toiseksi orgaanisen aineksen pitoisuuden äkillinen nousu sisäänvirtauksessa saa mikrobien aineenvaihdunnan välituotteet (kuten rasvahapot ja polysakkaridit) lisäämään veden pinta-aktiivisuutta, mikä pahentaa vaahdon muodostumista. Tämäntyyppinen vaahto yleensä haihtuu itsestään, kun sisään tulevan veden laatu on vakiintunut.

2. Biologinen vaahto (joka vastaa yli 70 % biologisten käsittelysäiliöiden vaahto-ongelmista)

Tämä johtuu tiettyjen rihmamaisten mikro-organismien liiallisesta lisääntymisestä. Sille on ominaista ruskehtavan-punainen, viskoosi, kermainen koostumus, jota on vaikea rikkoa ja joka voi kerääntyä kymmenien senttimetrien paksuiseksi, jopa yli säiliön. Ydinsyynä on rihmamaisten bakteerien (pääasiassa Nocardia, Microfilamenta ja Sulfothermia) hallitseminen kilpailussa. Niiden myseelit ulottuvat flokin pinnasta, kietoutuvat yhteen muodostaen vakaan kuplarungon ja kiinnittävät kuplat tiukasti paikoilleen.

Keskeisiä toimintaolosuhteita, jotka laukaisevat rihmamaisten bakteerien liiallisen lisääntymisen, ovat: 1) Liian pitkä lietteen ikä: Rihmamaisten bakteerien, kuten Nocardian, syntyaika on 5-7 päivää, mikä on paljon pidempi kuin tavalliset flokkia muodostavat bakteerit. Kun lietteen ikä ylittää 10 päivää, rihmabakteereja kerääntyy suuria määriä. 2) Riittämätön orgaaninen kuormitus: Rihmabakteereiden ominaispinta-ala on suuri ja ne saavat helpommin ruokaa alhaisissa-ravintoolosuhteissa. 3) Sopiva veden lämpötila: 15-25 astetta ei ole optimaalinen lisääntymis- ja mikrofilamenttilämpö; siksi kevät ja syksy ovat biologisen vaahtoamisen huippukausia. 4) Riittämättömät typpi- ja fosforiravinteet: Kun hiilen--typpi-{13}}suhde tai hiili----suhde on liian korkea, bakteerien kasvu estyy, kun taas rihmamaisten bakteerien tarve vähenee. typpeä ja fosforia ja hyödyntää tätä lisääntyäkseen. 5) Vähän liuennut happi: Rihmabakteerit, kuten mikrofilamenttibakteerit, voivat selviytyä vähähappisissa ympäristöissä, kun taas flokkia muodostavat bakteerit tarvitsevat enemmän liuennutta happea. 6) Liialliset pH-vaihtelut: Happamat tai voimakkaasti emäksiset bakteerit estävät hiutaleen kasvua.

(III) Toissijainen selkeytyssäiliö

Toissijaisessa selkeytyssäiliössä oleva vaahto on enimmäkseen "toissijaista vaahtoa", joka on peräisin kolmesta päälähteestä: Ensinnäkin ilmastussäiliössä syntynyt vaahto virtaa toissijaiseen selkeytyssäiliöön sekalipeän kanssa ja kerääntyy pinnalle. Toiseksi denitrifikaatiovaahdolle, joka on ainutlaatuinen vaahtotyyppi toissijaisessa selkeytyssäiliössä, on ominaista sen harmaa väri ja hienot lietehiukkaset, joita esiintyy usein kesällä tai denitrifikaatioprosessien aikana. Kun lietettä jää sekundääriselkeytyssäiliön pohjalle liian pitkään ja liuennutta happea ei ole riittävästi, denitrifioivat bakteerit pelkistävät nitraatit typpikaasuksi. Pienet typpikaasukuplat tarttuvat lietehiutaleisiin, jolloin ne kelluvat ja muodostavat vaahtoa. Kolmanneksi lietteen mätänemisvaahtoa syntyy, kun lietettä ei poisteta ajoissa toissijaisesta selkeytyssäiliöstä, mikä johtaa pohjalietteen anaerobiseen mätänemiseen, jolloin syntyy kaasuja, kuten rikkivetyä ja metaania, jotka kuljettavat lietteen pintaan muodostaen mustaa vaahtoa, johon liittyy epämiellyttävä haju.

(IV) Lietteen palautus- ja ylimääräinen lietejärjestelmä

Tässä vaiheessa oleva vaahto on enimmäkseen "kiertovaahtoa", jonka aiheuttavat: 1) Ilmastussäiliössä muodostunutta vaahtoa palautuva liete takaisin biologiseen käsittelysäiliöön luoden noidankehän; 2) Liiallisen lietteen riittämätön poisto, mikä johtaa liian pitkään lietteen ikääntymiseen järjestelmässä, mikä entisestään pahentaa rihmamaisten bakteerien lisääntymistä; 3) Lietteen sakeutussäiliössä ja mädätyssäiliössä muodostunut vaahto, joka virtaa takaisin biologiseen käsittelysäiliöön supernatantin kanssa ja tuo mukanaan suuria määriä pinta-aktiivisia aineita ja rihmamaisia ​​itiöitä.

(I) Vastatoimenpiteet ei-{0}}biokemiallisen vaahdon osalta

Ydin on "lähteen hallinta + fyysinen eliminointi", mikä minimoi kemiallisten vaahdonestoaineiden käytön.

1. Lähteiden valvonta: Tehostetaan teollisuuden jäteveden pääsyn valvontaa, mikä edellyttää tyhjennysyritysten esikäsittelyä, joka sisältää pinta-aktiivisia aineita ja rasvaa; rakentaa alkusadeveden talteenottosäiliöitä estämään alkuperäisen sadeveden pääsy suoraan biologiseen käsittelyjärjestelmään; lisää öljynerottimet ja vaahdotussäiliöt esikäsittelyvaiheessa poistamaan suurin osa rasvasta ja suspendoituneista pinta-aktiivisista aineista.

2. Fyysinen vaahdonesto: Asenna korkeapaineiset vesisuihkut-vaahdonmuodostusalueelle-vaahdon hajottamiseksi käyttämällä vesivirran iskuvoimaa. asenna ohjauslevyt säiliön reunoihin vaahdon ylivuodon estämiseksi; Vähennä ilmastuksen voimakkuutta sopivasti vähentääksesi muodostuvien kuplien määrää ja lisää samalla sekoituksen voimakkuutta edistääksesi kuplien sulautumista ja puhkeamista.

3. Kemiallinen apu: Jos vaahdon määrä on erittäin suuri, voidaan lisätä pieni määrä organosikonista vaahdonestoainetta. Annostusta on valvottava huolellisesti, jotta vältetään liiallinen lisäys, joka vaikuttaa mikrobien toimintaan, eikä vaahdonestoaineisiin tule luottaa pitkään aikaan.

(II) Biologista vaahtoa koskevat vastatoimenpiteet (ytimen tarkoituksena on estää rihmamaisten bakteerien hallitseva kasvu)

Biologista vaahtoa ei voida poistaa pelkästään fysikaalisilla tai kemiallisilla menetelmillä; on tarpeen aloittaa säätämällä toimintaparametreja rihmabakteerien elinympäristön tuhoamiseksi perusteellisesti.

1. Toimintaparametrien optimointi (perustoimenpiteet) - Lyhennä lietteen ikää: Säädä lietteen ikää 5-8 vuorokauteen lisäämällä ylimääräisen lietteen poistoa pitkän-sukupolven pitkien rihmabakteerien, kuten Nocardian, poistamiseksi;

- Lisää orgaanista kuormitusta: Vähennä asianmukaisesti paluuvirtausta ja lisää orgaanisen aineen pitoisuutta biologisen käsittelysäiliön sisäänvirtauksessa, jolloin flokkia muodostavat bakteerit voivat saada etua ravinteiden kilpailussa.

- Säädä liuennutta happea: Lisää liuenneen hapen määrää ilmastussäiliön ulostulossa arvoon 2–3 mg/l estääksesi hypoksisten rihmabakteerien (kuten mikrofilamenttien) lisääntymisen.

- Täydennä typpi- ja fosforiravinteita: Jos sisään virtaava typpi ja fosfori ovat riittämättömät, lisää ureaa ja kaliumdivetyfosfaattia hiili-typpi-fosforisuhteessa 100:5:1}, jotta se täyttää bakteerien kasvuvaatimukset{6.

2. Fyysiset tehostamistoimenpiteet - Ylivuotokuormitus: Asenna vaahdon ylivuotokaukalo ilmastussäiliön päähän kuorimaan pinnan biologinen vaahto pois järjestelmästä erillistä käsittelyä varten, mikä estää takaisinvirtauksen.

- Kantaja-ainelisäys: Lisää kantoaineita, kuten aktiivihiiltä, ​​zeoliittia ja polyuretaanivaahtoa, biologiseen käsittelysäiliöön lisätäksesi flokkitiheyttä ja tarjotaksesi kiinnittymiskohtia hiutaleissa oleville bakteereille, mikä estää rihmamaisten bakteerien kasvun.

3. Kemialliset hätätoimenpiteet

Jos biologinen vaahto on äärimmäisen voimakasta, voidaan lisätä lyhyeksi ajaksi pieni pitoisuus hapetinta, kuten natriumhypokloriittia (5-10 mg/l) tai vetyperoksidia (10-20 mg/l). Hapettimet tuhoavat valikoivasti hiutaleista ulottuvat rihmamaiset hyfit, samalla kun niillä on vähemmän vaikutusta flokkien sisällä oleviin bakteereihin. Valvo tiukasti annostusta ja lisäystiheyttä, jotta vältyt vaikuttamasta biologiseen käsittelyjärjestelmään.

4. Biologinen säätely

Lisää erittäin tehokkaita flokkulointiaineita parantamaan flokkulointiaineiden kilpailukykyä; tai inokuloi pieni määrä mädätettyä lietettä tuodaksesi alkueläimiä ja metazoa, jotka voivat saalistaa rihmamaisia ​​bakteereja ja estää rihmamaisten bakteerien liiallista lisääntymistä ravintoketjun läpi.

(III) Vaahdon käsittely toissijaisessa selkeytyssäiliössä

Ryhdy erillisiin toimenpiteisiin eri syiden perusteella: Ilmastussäiliöstä tulevan vaahdon osalta keskity ilmastussäiliön vaahto-ongelman ratkaisemiseen ja asenna vesisuihkulaitteet toissijaisen selkeytyssäiliön pinnalle vaahdon poistamiseksi; denitrifikaatiovaahtoa varten lisää ylimääräisen lietteen poistoa, lyhennä lietteen viipymäaikaa toissijaisessa selkeytyssäiliössä ja lisää sekalipeän palautussuhdetta nitraattien palauttamiseksi hapettomalle alueelle denitrifikaatiota varten; lietteen mädäntymisvaahtoa varten tyhjennä liete nopeasti, jotta vältetään lietteen kerääntyminen toissijaisen selkeytyssäiliön pohjalle, ja tyhjennä ja ruoppaa toissijainen selkeytyssäiliö tarvittaessa.

(IV) Reaktio kiertävään vaahtoon

Rajoita voimakkaasti vaahdon kiertokulkua. Kerää lietteen palautusjärjestelmän ja sakeuttamisaineen muodostama vaahto ja supernatantti erikseen, käsittele ne vaahdonestoaineilla ja sedimentaatiolla ennen palauttamista biologiseen käsittelyjärjestelmään. Samanaikaisesti optimoi ylimääräisen lietteen poistojärjestelmä varmistaaksesi lietteen vakaan iän ja estääksesi lietteen pitkäaikaisen kertymisen järjestelmään.

Perusta vaahdon ennakkovaroitusmekanismi, seuraa säännöllisesti indikaattoreita, kuten lietteen ikää, liuenneen hapen, typen ja fosforin pitoisuuksia sekä rihmabakteerien määrää biologisessa käsittelysäiliössä, jotta vaahtoriskit voidaan ennustaa etukäteen. Kevään ja syksyn biologisen vaahdotussesongin ajaksi säädä toimintaparametreja etukäteen lyhentäen lietteen ikää ja lisäämällä liuenneen hapen määrää. Vahvista sisääntuloveden laadun seurantaa, jotta teollisuuden jätevesien vaikutukset voidaan havaita ripeästi ja ryhtyä hätätoimenpiteisiin. Ruoppaa säiliöt ja putkistot säännöllisesti vähentääksesi pinta-aktiivisten aineiden ja rihmamaisten itiöiden kertymistä pohjalietteeseen.