Biologinio valymo sistema yra pagrindinis nuotekų valymo įrenginio įrenginys, o nenormalus putojimas yra viena iš dažniausiai pasitaikančių problemų eksploatacijos metu. Pernelyg didelės putos ne tik sumažina aeracijos efektyvumą, lemia dumblo nuostolius, blogina nuotekų kokybę, bet ir persilieja į rezervuarą, rūdija įrangą ir skleis kvapus, kurie veikia supančią aplinką. Putų susidarymas iš esmės yra trijų faktorių susiejimo rezultatas: „vandenyje esančios paviršinio aktyvumo medžiagos + pakankamas oro šaltinis + stabili burbulų struktūra“. Įvairiuose etapuose putojimo priežastys labai skiriasi, todėl reikia imtis tikslingų priemonių.
I. Pagrindiniai putų susidarymo etapai ir pagrindinės priežastys biologinio valymo sistemose
(I) parengiamojo apdorojimo etapas (įtekančio pakėlimo siurblio stotis, pirminės sedimentacijos bako išleidimo anga)
Tai etapas, kai sistemoje pirmą kartą pasirodo putos. Dažniausiai tai yra ne-biocheminės putos, kurios yra baltos, birios, lengvai lūžtančios ir neturinčios akivaizdaus lipnumo.
Pagrindinė priežastis yra išorinių aktyviųjų paviršiaus medžiagų buvimas nuotekose: pirma, buitinėse nuotekose yra daug sintetinių aktyviųjų paviršiaus medžiagų, tokių kaip plovikliai, dušo želės ir skalbimo skysčiai. Šios medžiagos turi vieną hidrofilinį ir vieną hidrofobinį galą, žymiai sumažindamos vandens paviršiaus įtempimą. Antra, yra gyvuliniai ir augaliniai aliejai iš viešojo maitinimo nuotekų ir emulsikliai bei dispergentai iš pramoninių nuotekų. Trečia, yra natūralių paviršinio aktyvumo medžiagų, tokių kaip alyvos dėmės, transporto priemonių išmetamųjų teršalų nuosėdos ir humusinės medžiagos, susikaupusios ant paviršiaus dėl pradinio lietaus vandens nuotėkio. Kai šios medžiagos patenka į sistemą su įtekamuoju srautu, maišant slėginio siurblio sparnuotės ir turbulentinį srautą pirminio nuosėdų rezervuaro įleidimo angoje, į vandenį įtraukiamas oras, suformuojant daug stabilių burbuliukų, kurie, susikaupę, sudaro putas. Jei pramoninės nuotekos išleidžiamos viršįtampiu, putos greitai padidės per trumpą laiką, net padengdamos visą pirminio nusodinimo rezervuaro paviršių.
(II) Aeracijos bakas (aerobinė sekcija, labiausiai koncentruota ir atkakliausia putų sritis)
Aeracijos bakas yra biocheminės reakcijos šerdis ir sudėtingiausia putų problemų vieta. Jame yra ir ne-biocheminių, ir biologinių putų, o biologines putas sunkiausia valdyti.
1. Ne-biocheminės putos
Priežastys yra panašios į pirminio apdorojimo stadiją, tačiau dėl nuolatinio ir gausaus aeravimo, kurį užtikrina aeravimo sistema, putų tūris yra didesnis ir jų trukmė ilgesnė. Be paviršinio aktyvumo medžiagų, kurias perneša įtekantis vanduo, du konkretūs prisidedantys veiksniai yra: pirma, per didelis aeracijos intensyvumas sukelia pernelyg mažus ir daug burbuliukų, kuriuos sunku pakilti ir sulaužyti; antra, staigiai padidėjus organinių medžiagų koncentracijai įtekamajame vandenyje, tarpiniai mikrobų apykaitos produktai (pvz., riebalų rūgštys ir polisacharidai) padidina vandens paviršiaus aktyvumą, o tai padidina putų susidarymą. Tokio tipo putos dažniausiai išsisklaido pačios po to, kai stabilizuosis įtekančio vandens kokybė.
2. Biologinės putos (sudaro daugiau nei 70 % putplasčio problemų biologinio valymo rezervuaruose)
Tai sukelia per didelis specifinių siūlinių mikroorganizmų dauginimasis. Jai būdinga rusvai -raudona, klampi, kreminė konsistencija, kurią sunku sulaužyti ir kuri gali susikaupti iki dešimčių centimetrų storio, net perpildydama baką. Pagrindinė priežastis yra siūlinių bakterijų (daugiausia Nocardia, Microfilamenta ir Sulfothermia) dominavimas konkurencijoje. Jų grybiena tęsiasi nuo floko paviršiaus, susipina ir sudaro stabilų burbulo skeletą ir tvirtai pritvirtina burbuliukus.
Pagrindinės veiklos sąlygos, sukeliančios pernelyg didelį gijinių bakterijų dauginimąsi, yra šios: 1) Per ilgas dumblo amžius: siūlinių bakterijų, tokių kaip Nocardia, generavimo laikas yra 5-7 dienos, daug ilgiau nei įprastos flokus-sudarančios bakterijos. Kai dumblo amžius viršija 10 dienų, gijinės bakterijos kaupiasi dideliais kiekiais. 2) Nepakankamas organinis krūvis: siūlinės bakterijos turi didelį specifinį paviršiaus plotą ir gali lengviau gauti maisto esant mažoms-maistinėms sąlygoms. 3) Tinkama vandens temperatūra: 15-25 laipsniai yra optimali bakterijų dauginimuisi ir mikrofilatų reprodukcijai; todėl pavasaris ir ruduo yra didžiausi biologinio putojimo laikotarpiai. 4) Nepakankamas azoto ir fosforo maistinių medžiagų kiekis: kai anglies{12}}su azoto santykis arba anglies-su azoto ir fosforo ir pasinaudos tuo, kad daugintųsi. 5) Mažai ištirpusio deguonies kiekis: siūlinės bakterijos, pvz., mikrofilamentinės bakterijos, gali išgyventi mažai deguonies turinčioje aplinkoje, o flokus formuojančioms bakterijoms reikia didesnio ištirpusio deguonies. 6) Per dideli pH svyravimai: rūgštinė arba stipriai šarminė bakterijų dauginimasis slopina gijų augimą.
(III) antrinis nusodinimo rezervuaras
Antrinio nusodinimo rezervuare esančios putos dažniausiai yra „antrinės putos“, atsirandančios iš trijų pagrindinių šaltinių: Pirma, aeracijos bake susidariusios putos su mišriu tirpalu patenka į antrinį nusodinimo baką ir kaupiasi paviršiuje. Antra, denitrifikacinės putos, unikalus antrinio nusodinimo rezervuaro putų tipas, pasižymi pilka spalva ir smulkiomis dumblo dalelėmis, kurios dažnai atsiranda vasarą arba denitrifikacijos procesų metu. Kai dumblas antrinio nusodinimo rezervuaro apačioje išlieka per ilgai ir trūksta ištirpusio deguonies, denitrifikuojančios bakterijos nitratus paverčia azoto dujomis. Maži azoto dujų burbuliukai prilimpa prie dumblo flokų, todėl jie plūduriuoja ir susidaro putos. Trečia, dumblo puvimo putos susidaro, kai dumblas nėra laiku išleidžiamas iš antrinio nusodinimo rezervuaro, dėl ko dugno dumblas puvimas anaerobiniu būdu, todėl susidaro dujos, tokios kaip sieros vandenilis ir metanas, kurios išneša dumblą į paviršių ir susidaro juodos putos, kurias lydi nemalonus kvapas.
(IV) Dumblo grąžinimo ir perteklinio dumblo sistema
Šiame etape putos dažniausiai yra „cirkuliuojančios putos“, kurias sukelia: 1) grąžinamas dumblas, pernešantis aeracijos rezervuare susidariusias putas atgal į biologinio valymo baką, sukurdamas užburtą ciklą; 2) Nepakankamas perteklinio dumblo išleidimas, dėl kurio sistemoje per daug sensta dumblas, dar labiau pabloginantis siūlinių bakterijų dauginimąsi; 3) putos, susidarančios dumblo tirštinimo rezervuare ir pūdymo rezervuare, tekančios atgal į biologinio apdorojimo baką su supernatantu, įnešdamos daug paviršinio aktyvumo medžiagų ir siūlinių sporų.
II. Tikslios atsakomosios priemonės įvairių tipų putoms
(I) Atsakomosios priemonės ne{0}}biocheminėms putoms
Esmė yra "šaltinio kontrolė + fizinis pašalinimas", sumažinant cheminių putų šalinimo priemonių naudojimą.
1. Šaltinio kontrolė: sustiprinti pramoninių nuotekų prieigos priežiūrą, reikalaujant, kad išleidžiančios įmonės iš anksto{1}}apvalytų nuotekas, kuriose yra aktyviųjų paviršiaus medžiagų ir riebalų; statyti pradines lietaus vandens surinkimo talpas, kad pradinis lietaus vanduo nepatektų tiesiai į biologinio valymo sistemą; Pridėkite alyvos separatorius ir flotacijos bakus pirminio apdorojimo etape, kad pašalintumėte didžiąją dalį riebalų ir suspenduotų aktyviųjų paviršiaus medžiagų.
2. Fizinis putų pašalinimas: putų susidarymo zonoje įrenkite aukšto{1}}slėgio vandens sroves,{2}}kad putos būtų suskaidytos naudojant vandens srauto smūgio jėgą; rezervuaro kraštuose sumontuokite pertvaras, kad išvengtumėte putų perpildymo; atitinkamai sumažinkite aeracijos intensyvumą, kad sumažintumėte susidarančių burbuliukų kiekį, tuo pačiu padidindami maišymo intensyvumą, kad burbuliukai susijungtų ir sprogtų.
3. Cheminė pagalba: jei putų kiekis itin didelis, galima įpilti nedidelį kiekį organinio silicio putų šalinimo priemonės. Reikia pasirūpinti, kad dozė būtų kontroliuojama, kad būtų išvengta pernelyg didelio papildymo, kuris paveiktų mikrobų aktyvumą, o putų šalinimo priemonėmis negalima pasikliauti ilgą laiką.
(II) Biologinių putų atsakomosios priemonės (Šerdis turi slopinti dominuojančių siūlinių bakterijų augimą)
Biologinės putos negali būti pašalintos vien fiziniais ar cheminiais metodais; reikia pradėti nuo veikimo parametrų koregavimo, kad iš esmės būtų sunaikinta siūlinių bakterijų gyvenamoji aplinka.
1. Eksploatacinių parametrų optimizavimas (pagrindinės priemonės) - Sutrumpinkite dumblo amžių: kontroliuokite dumblo senėjimą iki 5-8 dienų padidindami perteklinio dumblo išleidimą, kad pašalintumėte ilgai trunkančias-gijines bakterijas, tokias kaip Nocardia;
- Padidinkite organinių medžiagų apkrovą: atitinkamai sumažinkite grįžtamojo srauto greitį ir padidinkite organinių medžiagų koncentraciją įtekančioje į biologinio valymo rezervuarą kanale, kad floc-sudarančios bakterijos įgytų pranašumą konkuruojant su maistinėmis medžiagomis;
- Sureguliuokite ištirpusio deguonies kiekį: padidinkite ištirpusio deguonies kiekį aeracijos bako išleidimo angoje iki 2–3 mg/l, kad slopintumėte hipoksinių siūlinių bakterijų (pvz., mikrofilamentų) dauginimąsi;
- Papildykite azoto ir fosforo maistines medžiagas: jei įtekančio azoto ir fosforo nepakanka, įpilkite karbamido ir kalio-divandenilio fosfato, kad anglies -azoto-fosforo santykis būtų 100:5:1}, kad augtų bakterijos.{6.
2. Fizinės pagerinimo priemonės - Perpildymo nugriebimas: aeracijos bako gale įstatykite putų perpildymo lovelį, kad iš sistemos būtų pašalintos biologinės putos, kad būtų galima atskirai apdoroti ir užkirsti kelią atgaliniam srautui.
- Nešiklio papildymas: į biologinio apdorojimo baką įpilkite nešiklio, pvz., aktyvintos anglies, ceolito ir poliuretano putų, kad padidintumėte flokų tankį ir sukurtumėte bakterijų prisitvirtinimo vietas flokuose, stabdydami gijinių bakterijų augimą.
3. Cheminės avarijos priemonės
Jei biologinės putos itin stiprios, trumpam galima įpilti mažos koncentracijos oksidatoriaus, pavyzdžiui, natrio hipochlorito (5-10 mg/l) arba vandenilio peroksido (10-20 mg/l). Oksidatoriai selektyviai naikina siūlinius hifus, besitęsiančius iš flokų, tuo pačiu mažiau paveikdami juose esančias bakterijas. Griežtai kontroliuokite dozę ir papildymo dažnumą, kad nepakenktumėte biologinio valymo sistemai.
4. Biologinis reguliavimas
Įpilkite labai efektyvių flokuliatorių, kad padidintumėte flokuliatorių konkurencingumą; arba pasėti nedidelį kiekį suardyto dumblo, kad įveistumėte pirmuonių ir metazojų, kurie gali grobti siūlines bakterijas, slopindami pernelyg didelį siūlinių bakterijų dauginimąsi maisto grandinėje.
(III) Putų tvarkymas antriniame nusodinimo rezervuare
Imkitės diferencijuotų priemonių, atsižvelgiant į skirtingas priežastis: jei putos patenka iš aeracijos bako, sutelkite dėmesį į putų problemos sprendimą aeravimo bakelyje ir ant antrinio nusodinimo bako paviršiaus įrenkite vandens purškimo įtaisus, kad pašalintumėte putas; denitrifikacinėms putoms padidinti perteklinio dumblo išleidimą, sutrumpinti dumblo sulaikymo laiką antriniame nusodinimo rezervuare ir padidinti mišraus skysčio grąžinimo santykį, kad nitratai būtų grąžinti į anoksinę zoną denitrifikacijai; dumblo puvimo putoms nedelsiant išpilti dumblą, kad dumblas nesikauptų antrinio nusodinimo rezervuaro apačioje, ir, jei reikia, ištuštinkite ir gilinkite antrinį nusodinimo rezervuarą.
(IV) Reakcija į cirkuliuojančias putas
Labai apribokite putų cirkuliacijos kelią. Atskirai surinkite dumblo grąžinimo sistemos ir tirštiklio susidariusias putas ir supernatantą, prieš grąžindami į biologinio valymo sistemą, apdorokite putojančiomis medžiagomis ir nuosėdomis. Tuo pačiu optimizuokite perteklinio dumblo išleidimo sistemą, kad užtikrintumėte stabilų dumblo senėjimą ir išvengtumėte ilgalaikio -dumblo kaupimosi sistemoje.
III. Ilgalaikės-prevencijos ir kontrolės rekomendacijos
Sukurkite išankstinio perspėjimo apie putas mechanizmą, reguliariai stebėkite tokius rodiklius kaip dumblo amžius, ištirpusio deguonies, azoto ir fosforo koncentracija bei siūlinių bakterijų gausa biologinio valymo rezervuare, kad iš anksto prognozuotumėte putų riziką. Biologinio putojimo piko sezonu pavasarį ir rudenį iš anksto sureguliuokite darbo parametrus, atitinkamai sutrumpindami dumblo amžių ir padidindami ištirpusio deguonies kiekį. Stiprinti įtekančio vandens kokybės stebėseną, kad būtų galima greitai nustatyti pramoninių nuotekų poveikį ir imtis neatidėliotinų priemonių. Reguliariai gilinkite rezervuarus ir vamzdynus, kad sumažintumėte paviršinio aktyvumo medžiagų ir siūlinių sporų kaupimąsi dugno dumble.
