I . Ορισμός και χαρακτηριστικά του βιολογικού αφρού
Ο βιολογικός αφρός είναι ένα κοινό φαινόμενο σε συστήματα επεξεργασίας λυμάτων ενεργοποιημένης ιλύος, που χαρακτηρίζονται από τη συσσώρευση μιας μεγάλης ποσότητας σταθερής, ιξώδους αφρού στην επιφάνεια της δεξαμενής αερισμού . Αυτός ο αφρός είναι τυπικά καφέ ή λευκό σε χρώμα και παρουσιάζει υψηλή σταθερότητα, καθιστώντας την ανθεκτική στη συμβατική υδραυλική επίδραση ή να σπρώξει τις μεθόδους {1}, Η μικροβιακή μεταβολική δραστηριότητα και ο σχηματισμός και η επιμονή της συνδέονται στενά με την ανάπτυξη και την αναπαραγωγή συγκεκριμένων μικροβιακών πληθυσμών .
II . Κύρια αιτίες βιολογικού αφρού
(1) Μικροβιακοί παράγοντες
Υπερβολική ανάπτυξη νηματοειδών βακτηρίων: Η υπερανάπτυξη των νηματοειδών μικροοργανισμών όπως η nocardia και η microthrix parvicella είναι η κύρια αιτία του βιολογικού αφρού . Αυτοί οι μικροοργανισμοί έχουν υδρόφοβες κυτταρικές επιφάνειες που μπορούν να προσροφήσουν φυσαλίδες αέρα και να σχηματίσουν σταθερές δομές αφρού.
Πολλαπλασιασμός των ακτινομύκητων: Ορισμένα ακτινομύκητα, όπως η Gordonia και η Tsukamurella, μπορούν επίσης να προκαλέσουν προβλήματα αφρού, ειδικά σε συστήματα με χαμηλές αναλογίες F/M και χρόνους διατήρησης μεγάλης λάσπης (SRT) .
Άλλα βακτηρίδια σχηματισμού αφρού: Περιλαμβάνει ορισμένα μη φιλόξενα υδρόφοβα βακτήρια, όπως οι Rhodococcus και Corynebacterium .
(2) Λειτουργικοί παράγοντες
Υπερβολικός χρόνος διατήρησης της λάσπης (SRT): Το παρατεταμένο SRT ευνοεί την ανάπτυξη βραδείας αναπτυσσόμενων νηματοειδών βακτηρίων και ακτινομυκιών, αυξάνοντας τον κίνδυνο σχηματισμού αφρού .
Χαμηλή οργανική φόρτιση (χαμηλή αναλογία F/M): Όταν το οργανικό φορτίο είναι κάτω από το 0 . 1 kg bod/kg mlss · d, τα νηματοειδή βακτήρια κερδίζουν ένα ανταγωνιστικό πλεονέκτημα.
Ανεπαρκές διαλυμένο οξυγόνο (DO): Η εντοπισμένη υποξία προάγει την ανάπτυξη ορισμένων νηματώδων βακτηρίων, ιδιαίτερα σε συγκεντρώσεις υψηλής ιλύος .
Διακυμάνσεις της θερμοκρασίας: Τα προβλήματα αφρού είναι ιδιαίτερα εμφανή κατά την άνοιξη και το φθινόπωρο, όταν οι θερμοκρασίες κυμαίνονται δραστικά . Η βέλτιστη θερμοκρασία ανάπτυξης για πολλά βακτήρια σχηματισμού αφρού είναι μεταξύ 15-25 βαθμών .
(3) παράγοντες ποιότητας νερού
Έλαια και λιπίδια: Υψηλές συγκεντρώσεις ελαίων, λιπαρών οξέων ή επιφανειοδραστικών στην έδρα μπορεί να διεγείρει την ανάπτυξη υδρόφοβων μικροοργανισμών .
Βιομηχανικά εξαρτήματα λυμάτων: Ορισμένες οργανικές ενώσεις σε βιομηχανικά λύματα μπορούν να χρησιμεύσουν ως επιλεκτικά υποστρώματα για βακτήρια σχηματισμού αφρού .
Ανισορροπία θρεπτικών ουσιών: Μια ανισορροπία σε θρεπτικά συστατικά όπως το άζωτο (Ν) και ο φωσφόρος (P) μπορεί να επηρεάσει τη δομή της μικροβιακής κοινότητας .
III . Κίνδυνοι βιολογικού αφρού
Μειωμένη αποτελεσματικότητα της θεραπείας: Η κάλυψη αφρού στην επιφάνεια μειώνει την απόδοση μεταφοράς οξυγόνου, επηρεάζοντας αρνητικά την απόδοση της θεραπείας .
Ζημιά εξοπλισμού: Ο υπερχείλιση αφρού μπορεί να βλάψει τον εξοπλισμό αερισμού και τους κινητήρες .
Ζητήματα περιβαλλοντικού και αποχέτευσης: Ο αφρός μπορεί να μεταφέρει παθογόνα, οδηγώντας σε δευτερεύουσα ρύπανση και άσχημες οσμές .
Αυξημένο λειτουργικό κόστος: Απαιτούνται πρόσθετα ανθρώπινα δυναμικά και πόροι για τον έλεγχο αφρού .
IV . Μέτρα ελέγχου για βιολογικό αφρό
(1) Μέτρα ρύθμισης της διαδικασίας
Ρυθμίστε τον χρόνο διατήρησης της λάσπης (SRT): Η κατάλληλη μείωση του SRT (E . G ., σε 8-10 ημέρες) μπορεί να αναστέλλει αποτελεσματικά τα βακτήρια που σχηματίζουν αργούς αφρού .
Αναλογία ελέγχου F/M: Διατηρήστε την κατάλληλη αναλογία τροφίμων προς μικροοργανισμό (F/M) (0 . 2-0,5 kg BOD/kg MLSS · D) για να αποφευχθεί η παρατεταμένη λειτουργία χαμηλού φορτίου.
Βελτιστοποιήστε το σύστημα αερισμού: Εξασφαλίστε επαρκές διαλυμένο οξυγόνο (DO> 2 mg/L) για να αποφύγετε την τοπική υποξία .
Αύξηση της αναλογίας επιστροφής ιλύος: Ο υψηλότερος λόγος επιστροφής μειώνει τον χρόνο συγκράτησης ιλύος, καταστέλλοντας την ανάπτυξη νηματοειδών βακτηρίων .
Σταδιακή διανομή επιρροής: Υιοθετήστε μια μέθοδο διανομής πολλαπλών σημείων για την εξισορρόπηση των φορτίων σε διαφορετικές ζώνες .
(2) Φυσικά και χημικά μέτρα
Ψεκασμός: Η χρήση επεξεργασμένων λυμάτων ή νερού βρύσης για ψεκασμό και διάσπαση αφρού είναι απλή, αλλά έχει περιορισμένη αποτελεσματικότητα .
Προσθήκη παραγόντων defoaming: Η βραχυπρόθεσμη χρήση των σιλικόνης ή με βάση το αλκοόλ μπορεί να εφαρμοστεί, αλλά η μακροπρόθεσμη χρήση μπορεί να επηρεάσει την αποτελεσματικότητα της θεραπείας .
Προσθήκη πηκτικών: Η κατάλληλη δοσολογία του PAC (χλωριούχο polyaluminum) ή άλατα σιδήρου μπορούν να βελτιώσουν την ιλύος και την καταστολή του αφρού .
Επιλεκτική απολύμανση: Η ελεγχόμενη δοσολογία του υπεροξειδίου του υδρογόνου, του όζοντος ή του χλωρίου (10-20 mg/g SS) μπορεί να σκοτώσει επιλεκτικά τα νηματοειδή βακτήρια, αλλά η δοσολογία πρέπει να παρακολουθείται προσεκτικά .
(3) Μέτρα βιολογικού ελέγχου
Ανταγωνιστική μικροβιακή αναστολή: Εισαγάγετε συγκεκριμένους βακτηριακούς παράγοντες (E . G ., ταχέως αναπτυσσόμενα στελέχη) για να αναστέλλουν ανταγωνιστικά τα βακτήρια σχηματισμού αφρού .
QΠαρακολούθηση PCR: Χρησιμοποιήστε τεχνικές μοριακής βιολογίας για την παρακολούθηση πληθυσμών βακτηρίων που σχηματίζουν αφρό για έγκαιρη προειδοποίηση .
Βιολογική θήρευση: Εισαγάγετε ορισμένα πρωτόζωα ή metazoa για να θηράσετε στα νηματοειδή βακτήρια .
(4) Μέτρα βελτίωσης σχεδιασμού
Εγκαταστήστε διαφράγματα αφρού: Ρυθμίστε διαφράγματα στην επιφάνεια της δεξαμενής αερισμού για να αποφευχθεί η εξάπλωση αφρού .
Βελτιστοποιήστε το σχεδιασμό της δεξαμενής: Χρησιμοποιήστε πλήρως μικτές αντιδραστήρες αντί για συστήματα ροής βύσματος για να μειώσετε τις εντοπισμένες ανισορροπίες φορτίου .
Προσθέστε συστήματα συλλογής και επεξεργασίας αφρού: Σχεδιασμός εξειδικευμένων συσκευών συλλογής και διάθεσης αφρού .
V . Συμπληρωματικές συστάσεις στρατηγικής ελέγχου
Πρόληψη πρώτα: Εστίαση στην ημερήσια παρακολούθηση και βελτιστοποίηση της διαδικασίας για να αποφευχθεί ο σχηματισμός αφρού και όχι η θεραπεία μετά την εκδήλωση .
Συντονισμός πολλαπλών μέτρων: Συνδυάστε τις φυσικές, χημικές και βιολογικές μέθοδοι ελέγχου που βασίζονται σε πραγματικές συνθήκες .
Έλεγχος πηγής: Ενίσχυση της παρακολούθησης επιθεώρησης για τον περιορισμό της εισόδου των ελαίων και των επιφανειοδραστικών στο σύστημα.
Δημιουργία σχεδίων έκτακτης ανάγκης: Ανάπτυξη συγκεκριμένων στρατηγικών απόκρισης για θέματα εποχιακών αφρού .
Vi . συμπέρασμα
Ο βιολογικός αφρός στις δεξαμενές αερισμού προκύπτει από πολλαπλούς παράγοντες αλληλεπίδρασης, που απαιτούν ολοκληρωμένη ανάλυση από μικροβιολογικές, επιχειρησιακές και σχεδιαστικές προοπτικές . αποτελεσματικό έλεγχο αφρού πρέπει να υιοθετούν μια πρόθεση-πρώτης, ολοκληρωμένη στρατηγική διαχείρισης, συνδυάζοντας τις ρυθμίσεις των διαδικασιών, τις φυσικοχημικές μεθόδους και τους βιολογικούς ελέγχους για να καθιερώσουν ένα σταθερό μακροπρόθεσμο πλαίσιο λειτουργίας {}}}}} προσθήκη, προθεσμίες, με την πρόοδο. Ο έλεγχος ακριβείας που βασίζεται στην ανάλυση της μικροβιακής κοινότητας θα αποτελέσει βασική κατεύθυνση στη μελλοντική διαχείριση αφρού .