I . Definícia a charakteristiky biologickej peny
Biologická pena je bežným javom v systémoch čistenia odpadových vôd s aktivovanými kalmi, ktorý sa vyznačuje akumuláciou veľkého množstva stabilnej, viskóznej peny na povrchu prevzdušňovacej nádrže . Táto pena je zvyčajne hnedá alebo biela v farbe a vykazuje vysokú stabilitu, spôsobuje ju vysokú stabilitu, spôsobuje vysokú stabilitu, spôsobuje vysokú stabilitu, spôsobuje vysokú stabilitu. Mikrobiálna metabolická aktivita a jej tvorba a perzistencia úzko súvisia s rastom a reprodukciou špecifických mikrobiálnych populácií .
II . Hlavné príčiny biologickej peny
(1) mikrobiálne faktory
Nadmerný rast vláknitých baktérií: Prekratie vláknitých mikroorganizmov, ako je Nocardia a Microthrix Parvicella, je primárnou príčinou biologickej peny {{}} Tieto mikroorganizmy majú hydrofóbne bunkové povrchy, ktoré môžu adsorbovať vzduchové bubliny a tvoriť stabilné penové štruktúry {}}
Šírenie aktinomycetov: Niektoré aktinomycety, ako napríklad Gordonia a Tsukamurella, môžu tiež spôsobiť problémy s penou, najmä v systémoch s nízkymi f/m pomermi a dlhými kalovými časmi (SRT) .
Ostatné penové baktérie: Patria sem niektoré nevýrazné hydrofóbne baktérie, ako napríklad Rhodococcus a Corynebacterium .
(2) prevádzkové faktory
Nadmerná doba zadržiavania kalov (SRT): Predĺžená SRT uprednostňuje rast pomaly rastúcich vláknitých baktérií a aktinomycetov, čo zvyšuje riziko tvorby peny .
Nízke organické zaťaženie (nízky pomer f/m): Ak je organické zaťaženie pod 0 . 1 kg bod/kg mlss · d, vláknité baktérie získajú konkurenčnú výhodu.
Nedostatočný rozpustený kyslík (Do): Lokalizovaná hypoxia podporuje rast určitých vláknitých baktérií, najmä pri koncentráciách vysokých kalov .
Kolísanie teploty: Problémy s penou sú obzvlášť výrazné počas jari a jesene, keď teploty drasticky kolísajú . Optimálna rastová teplota pre mnohé baktérie tvoriace peny je medzi 15–25 stupňami .
(3) Ovládanie faktorov kvality vody
Oleje a lipidy: Vysoké koncentrácie olejov, mastných kyselín alebo povrchovo aktívnych látok v rámci môžu stimulovať rast hydrofóbnych mikroorganizmov .
Komponenty priemyselnej odpadovej vody: Niektoré organické zlúčeniny v priemyselnej odpadovej vode môžu slúžiť ako selektívne substráty pre baktérie tvoriace peny .
Nerovnováha živín: Nerovnováha v živinách, ako je dusík (N) a fosfor (p), môže ovplyvniť štruktúru mikrobiálnej komunity .
Iii . riziká biologickej peny
Znížená účinnosť liečby: Penové pokrytie na povrchu znižuje účinnosť prenosu kyslíka a negatívne ovplyvňuje výkon úpravy .
Poškodenie zariadenia: Pretekajúca pena môže poškodiť prevzdušňovacie zariadenia a motory .
Problémy s životným prostredím a hygieny: Pena môže mať patogény, čo vedie k sekundárnemu znečisteniu a faulu zápachu .
Zvýšené prevádzkové náklady: Pre ovládací prvok peny sú potrebné ďalšie pracovné sily a zdroje .
Iv . kontrolné opatrenia pre biologickú penu
(1) opatrenia na úpravu procesu
Upravte dobu zadržiavania kalov (SRT): Primerane zníženie SRT (E . G ., 8–10 dní) môže účinne inhibovať pomaly rastúce penové baktérie .
Kontrolný pomer f/m: Udržiavajte vhodný pomer potravín k mikroorganizmu (f/m) (0 . 2–0,5 kg BOD/kg mlss · d), aby sa predišlo predĺženej prevádzke s nízkym zaťažením.
Optimalizovať prevzdušňovací systém: Uistite sa, že dostatočný rozpustený kyslík (Do> 2 mg/l), aby ste zabránili lokalizovanej hypoxii .
Zvýšiť pomer návratnosti kalov: Vyšší pomer návratnosti znižuje čas zadržiavania kalov, potlačuje rast vláknitých baktérií .
Rozloženie doštičiek: Prijmite viacbodovú metódu distribúcie dopadov na vyváženie zaťaženia v rôznych zónach .
(2) fyzikálne a chemické opatrenia
Rozprašovanie: Použitie ošetreného odpadu alebo vodovodnej vody na rozprašovanie a zlomenie peny je jednoduché, ale má obmedzenú efektívnosť .
Pridanie defoamingových agentov: Krátkodobé používanie defoamerov na báze silikónov alebo alkoholu je možné aplikovať, ale dlhodobé použitie môže ovplyvniť účinnosť liečby.
Pridanie koagulantov: Vhodné dávkovanie PAC (polyaluminum chlorid) alebo železité soli môže zlepšiť osadenie kalov a potlačiť penu.
Selektívna dezinfekcia: Riadené dávkovanie peroxidu vodíka, ozónu alebo chlóru (10–20 mg/g ss) môže selektívne zabíjať vláknité baktérie, ale dávka sa musí starostlivo monitorovať .
(3) opatrenia biologickej kontroly
Konkurenčná mikrobiálna inhibícia: Predstavte špecifické bakteriálne látky (e . g ., rýchlo rastúce kmene), aby sa konkurenčné inhibovali baktérie tvoriace peny .
QMonitorovanie PCR: Použite techniky molekulárnej biológie na monitorovanie populácií baktérií tvoriacich peny pre včasné varovanie .
Biologická predácia: Predstavte určité protozoa alebo metazoa na korisť na vláknitých baktériách .
(4) opatrenia na zlepšenie dizajnu
Nainštalujte penové usmerňovače: Nastavte usmernenie na povrchu prevzdušňovania nádrže, aby sa zabránilo šíreniu peny .
Optimalizovať dizajn nádrže: Na zníženie lokalizovaných nerovnováhy zaťaženia . použite úplne zmiešané reaktory namiesto systémov s tokom plug-flow
Pridajte systémy zberu a úpravy peny: Design Specializované zariadenia na kolekciu a likvidáciu peny .
V . Odporúčania komplexnej kontroly stratégie
Prevencia: Zamerajte sa na denné monitorovanie a optimalizáciu procesov, aby ste predišli skôr tvorbe peny ako o ošetrení po udalosti .
Koordinácia viacerých meraní: Kombinujte fyzikálne, chemické a biologické riadiace metódy založené na skutočných podmienkach .
Riadenie zdroja: Posilnite monitorovanie vplyvu na obmedzenie vstupu olejov a povrchovo aktívnych látok do systému .
Zriadiť núdzové plány: Vypracujte konkrétne stratégie reakcie pre problémy so sezónnymi penami .
VI . Záver
Biologická pena v prevzdušňovacích nádržiach je výsledkom viacerých interagujúcich faktorov, ktoré si vyžadujú komplexnú analýzu z mikrobiologických, prevádzkových a dizajnových perspektív {. Efektívna kontrola peny by mala prijať prevenciu First, integrovaná stratégia riadenia, kombinovanie procesov Biológia, presná kontrola založená na analýze mikrobiálnej komunity sa stane kľúčovým smerom v budúcom správe peny .