Как контролировать накопление ила в аэротенках
Как контролировать накопление ила в аэротенках
Набухание ила является распространенным ненормальным состоянием в процессе активного ила, происходящим, когда активированный ил становится легче и более расширенным из-за определенных изменений, что приводит к плохой эффективности осаждения. Это препятствует нормальному разделению ила и воды во вторичном отстойнике, в результате чего ил выбрасывается со сточными водами. Если набухание не контролируется, потеря ила приведет к тому, что уровни взвешенных твердых частиц (СВ) в сточных водах превысят стандарты. Продолжающаяся потеря ила может привести к резкому сокращению микроорганизмов в аэротенке, что не будет соответствовать требованиям по окислению и разложению загрязняющих веществ, что в конечном итоге приведет к превышению стандартов уровня БПК5 в сточных водах.
Оптимальная эффективность осаждения достигается, когда индекс объема ила (SVI) составляет около 100. Когда SVI превышает 150, вспучивание ила неизбежно или уже произошло, что требует немедленных мер контроля. В целом, вспучивание ила можно разделить на два основных типа: нитевидное вспучивание и ненитевидное вспучивание.
· Нитчатое набухание возникает в результате чрезмерного размножения нитчатых бактерий в хлопьях ила.
· Неволокнистое набухание происходит из-за аномальной бактериальной активности внутри хлопьев, что приводит к чрезмерному образованию липких веществ.
Причины и условия нитевидного набухания
Обычный активированный ил содержит некоторое количество нитчатых бактерий, образующих каркас хлопьев ила. Если нитчатых бактерий слишком мало, крупные хлопья не могут образовываться, что приводит к плохому осаждению. Однако чрезмерное размножение нитчатых бактерий приводит к нитевидному набуханию. В стабильной среде хлопьеобразующие бактерии обычно перерастают нитчатые бактерии. Однако, если условия ухудшаются, нитчатые бактерии, имеющие большую площадь поверхности, могут лучше противостоять изменениям окружающей среды, превосходя по численности хлопьеобразующие бактерии и вызывая нитевидное набухание. Условия, способствующие этому, включают:
1. Низкое содержание органических веществ в приточной воде, что приводит к низкому соотношению F/M (пища/микроорганизмы) и недостаточному количеству микробной пищи.
2.Недостаточное количество азота и фосфора.
3.Низкий уровень pH, подавляющий рост микроорганизмов.
4. Низкое содержание растворенного кислорода в аэротенке, недостаточное для нужд микроорганизмов.
5. Значительные колебания качества или количества поступающего потока, вызывающие стресс у микроорганизмов.
6. Наличие высоких уровней H2S (выше 1-2 мг/л) в септических стоках, способствующих чрезмерному росту серных бактерий, что приводит к образованию нитевидных отложений.
7. Подходящая температура для роста нитчатых бактерий составляет от 25°C до 30°C, поэтому их набухание чаще происходит летом.
Причины и условия неволокнистого набухания
Неволокнистое набухание происходит, когда бактериальная активность внутри хлопьев ухудшается, что ухудшает эффективность осаждения ила, и может быть разделено на два типа. Первый вызван высоким уровнем растворенного органического вещества в притоке, что приводит к высокому соотношению F/M, в то время как азот, фосфор или растворенный кислород являются недостаточными. При высоком F/M бактерии поглощают большое количество органического вещества, но испытывают недостаток питательных веществ или кислорода, необходимых для нормального метаболизма, что приводит к выделению ими избыточного количества полисахаридов. Эти гидрофильные вещества могут увеличить связанную с илом воду до более чем 400% (по сравнению с типичными 100%), образуя липкий гель, который препятствует эффективному разделению и концентрированию ила и воды во вторичном отстойнике — это называется липким набуханием. Второй тип происходит, когда токсичные вещества в притоке отравляют ил, не давая бактериям выделять достаточно липких веществ, что препятствует образованию хлопьев и разделению ила и воды, что часто называют нелипким или диспергированным набуханием.
Меры контроля за набуханием шлама
Меры по контролю за накоплением ила в аэротенке можно разделить на три типа: временные меры контроля, корректировки оперативного контроля и постоянные меры контроля.
1. Временные меры контроля: используются для управления набуханием ила, вызванным временными условиями, предотвращая потерю ила и повышенные уровни SS. Временные меры контроля включают использование коагулянтов для содействия осаждению (в основном для неволокнистого набухания) и применение биоцидов для подавления роста волокнистых бактерий.
（1）Коагулянты: Добавки, такие как полиалюминийхлорид или хлорид железа, помогают усилить агрегацию ила для лучшего разделения ила и воды. Коагулянты можно добавлять на входе или выходе аэротенка. Рекомендуемая доза составляет около 10 мг/л для коагулянтов на основе оксида алюминия.
（2）Биоциды: Химические агенты, такие как хлор, гипохлорит натрия и перекись водорода, могут использоваться для подавления нитевидных бактерий. Дозы следует начинать с низких и постепенно увеличивать, контролируя значения SVI и микроскопическое исследование до достижения оптимальных результатов.
2.Корректировки оперативного контроля:
Эффективно для предотвращения набухания, вызванного неправильным контролем процесса. Методы включают:
Добавление глины или извести на вход в аэротенк для улучшения осаждения и плотности ила.
①Предварительная аэрация приточного воздуха для обеспечения доступности кислорода и избежания анаэробных условий, предотвращая образование H2S.
②Увеличение интенсивности аэрации для повышения уровня растворенного кислорода.
③Добавление азота и фосфора для поддержания сбалансированного питания.
④Увеличение скорости возврата ила для сокращения времени пребывания ила во вторичном отстойнике и предотвращения анаэробных условий.
⑤При необходимости регулируйте pH щелочными веществами.
3.Постоянные меры контроля:
Они включают в себя модификации оборудования или усовершенствования конструкции для новых или модернизированных систем для предотвращения набухания ила или обеспечения упреждающего контроля. Одним из распространенных подходов является установка биологических селекторов перед аэротенком, способствующих росту флокулянтных бактерий над нитчатыми бактериями. Типы селекторов включают:
（1） Аэробный селектор: обеспечивает зоны высокой нагрузки, богатые растворенным кислородом и органическим материалом, способствуя росту флокулянтных бактерий по сравнению с нитчатыми бактериями.
（2） Аноксический селектор: позволяет бактериям, образующим хлопья, использовать нитрат в качестве источника кислорода, который нитчатые бактерии использовать не могут, тем самым контролируя рост нитей.
（3） Анаэробный селектор: подавляет большинство аэробных нитчатых бактерий, поддерживая при этом факультативные анаэробы, хотя необходимо соблюдать осторожность, чтобы не допустить появления нитчатых бактерий, вырабатывающих серу.
Эти меры контроля, выбранные на основе конкретных причин набухания, могут стабилизировать производительность ила, обеспечить стандарты SS и БПК5, а также повысить надежность системы.
