No més pors en els sistemes de tractament biològic d'aigües residuals!
El procés de fangs activats té un paper crucial en el tractament d'aigües residuals i ha estat àmpliament estudiat tant a nivell nacional com internacional. L'observació de la fase biològica dels fangs actius durant el tractament d'aigües residuals i l'anàlisi dels canvis en la comunitat biològica són d'una importància rectora important per al funcionament normal a llarg termini- dels sistemes de tractament d'aigües residuals.
En aquest article s'introdueixen els mètodes d'observació de la fase biològica en el procés de fangs actius i es discuteix el seu paper indicatiu en el tractament d'aigües residuals, proporcionant orientacions per al funcionament i la gestió eficaços dels sistemes de tractament d'aigües residuals.
Per què la fase biològica pot reflectir l'estat d'un sistema d'aigües residuals?
El principi és que els microorganismes, els protozous i els metazous del fang actiu s'oxiden i descomponen la matèria orgànica de les aigües residuals en CO2 i H2O en condicions d'aireació. Algunes substàncies inorgàniques, com ara PO43-, NH3 i H2S, es descomponen, i l'energia generada durant aquest procés s'utilitza per al creixement i reproducció dels propis microorganismes.
Amb una afluència continuada d'aigües residuals, la fase biològica creix i es reprodueix contínuament a les aigües residuals, formant finalment un ecosistema relativament estable amb determinades funcions de degradació.
La formació d'aquest ecosistema estable es beneficia d'un entorn de creixement favorable per a les fases biològiques, incloent temperatura, pH, càrrega orgànica, concentració d'antibiòtics i subministrament d'oxigen. Quan els factors de control en el sistema de tractament d'aigües residuals canvien, els tipus, quantitats i funcions actives de diverses fases biològiques del fang activat també canvien en conseqüència.
Fins a cert punt, els canvis en la fase biològica dels fangs activats en el sistema de tractament reflecteixen la qualitat i l'estat del funcionament del sistema de tractament d'aigües residuals.
Per tant, observant els canvis en la quantitat de fases biològiques i fangs activats al sistema de tractament d'aigües residuals, podem entendre l'estat de funcionament i la qualitat del sistema de tractament i ajustar les condicions de funcionament de manera oportuna per canviar la fase biològica, garantint el funcionament normal continuat del sistema de tractament. Actualment, l'observació de la fase biològica en sistemes de tractament d'aigües residuals s'utilitza àmpliament en el camp del tractament d'aigües.
Mètodes d'observació de la fase biològica dels fangs activats
Rendiment de decantació de fangs activats
Agafeu el fang activat fresc, col·loqueu-lo en un cilindre graduat de 100 ml, deixeu-lo reposar durant un cert període de temps i observeu acuradament la velocitat de decantació del fang, si la interfície-aigua del fang està neta i si el sobrenedant és transparent, etc.
Observació de la Fase Biològica dels Fangs Activats
Abans de l'observació, barregeu bé la mostra. Utilitzant una pipeta quantitativa de gran-diàmetre (assegurant un fàcil accés al fang activat), pipeteu 0,05 ml de la mostra sobre un portaobjectes de vidre, cobreixi amb un cobreobjectes i observeu al microscopi. Inicialment, observeu amb un augment de 100x, examinant tot el camp de visió per obtenir una comprensió preliminar de la fase biològica de la mostra, inclòs l'estat dels flocs, la mida de les partícules, la compactació i les poblacions observades de protozous i metazous.
Identifiqueu els organismes més grans en la fase biològica, ja que aquests indiquen en gran mesura el temps de residència del fang. Quan l'observació amb un augment de 100x sigui insuficient, utilitzeu un augment de 400x. Particularment importants són les peces bucals, les posicions i nombres d'unió flagel·lar, els patrons d'adhesió ciliar ciliar i el creixement de fongs filamentosos; aquests requereixen un augment de 400x o més per a una observació clara.
El paper indicatiu de l'observació de la fase biològica de fangs activats
L'estructura dels fangs activats
Les diferents propietats físiques i biològiques dels fangs activats reflecteixen objectivament l'estat de funcionament del procés de tractament d'aigües residuals.
Si, durant l'observació, es descobreix que els flocs de fangs actius són grans, amb vores clares i una estructura densa, que presenten bones propietats d'adsorció i sedimentació, indica que el sistema de tractament d'aigües residuals funciona bé i pot separar eficaçment el fang i l'aigua en els processos de tractament posteriors, donant lloc a una bona qualitat de l'efluent.
Observeu l'aigua entre els flocs per detectar qualsevol sòlid en suspensió (SS). Una concentració més alta de SS indica una gran quantitat de sòlids en suspensió a les aigües residuals. Quan el sistema de tractament funciona malament, l'estructura del fang s'afluixa, els flocs es fan més petits i apareixen un gran nombre de protozous i metazous, com ara parameci, cucs en forma de mongeta-, cucs nefròtics, amebes i tricomonas. Això indica un mal rendiment de decantació dels fangs i una separació d'aigua-ineficaç dels fangs, que afecta la qualitat de l'efluent.
Indicació de la Fase Biològica
(1) Funció indicativa dels protozous i metazous
Indicació de càrrega d'influència:
En els fangs activats que funcionen normalment, la fase biològica es manté relativament estable, amb protozous formats principalment per espècies com Entomopathia, Vorticostella i Rotífers. Quan apareixen metazous superiors, com ara els insectes-com els óssos i les marietes, indica que la càrrega d'afluent d'aigües residuals és baixa. Quan el sistema de tractament funciona amb una càrrega baixa durant molt de temps i entra en envelliment, apareixeran micro metazous com rotífers i nematodes.
En aquest moment, s'ha d'augmentar la càrrega de fangs. Quan el nombre de protozous en fangs actius es redueix significativament en comparació amb l'estat normal, i alguns protozous, com ara carronyers que apareixen en condicions de baixa càrrega, desapareixen i no apareixen metazous, indica que la càrrega d'influent és massa alta, i les amebes i alguns petits flagel·lats són dominants [2]. En aquest moment, s'han de prendre mesures com reduir l'afluent d'aigües residuals i reduir la descàrrega de fangs per reduir la càrrega de fangs i mantenir el funcionament normal del sistema.
Indicador d'oxigen dissolt:
Quan l'oxigen dissolt en el fang activat és insuficient, sovint apareixen protozous com Atorva, bacteris del sofre, escorpí i neoformació. Al mateix temps, sota càrrega elevada i aireació insuficient, apareix un gran nombre de petits flagel·lats. En aquest moment, s'han de prendre mesures com augmentar l'aireació per augmentar l'oxigen dissolt. Quan l'oxigen dissolt és alt, sovint apareixen organismes com les amebes, els sarcodàctils i els rotífers. En aquest moment, s'han de prendre mesures com reduir l'aireació i augmentar la relació de retorn dels fangs per augmentar la concentració de fangs i reduir la càrrega de fangs.
Indicació del pH de les aigües residuals:
Quan les aigües residuals són altament alcalines, sovint es produeixen fenòmens com l'efluent tèrbol, la desintegració de fangs activats, la mort i la desintegració dels protozous i la reducció de l'eficiència del tractament. S'ha d'afegir àcid a temps per neutralitzar-lo. Quan l'acidesa és massa forta, el dipòsit de tractament de fangs activats sovint té una olor àcida, l'eficiència del tractament disminueix i l'activitat de les diferents fases biològiques disminueix. En aquest moment, cal afegir àlcali a temps per ajustar-lo.
(2) Paper indicatiu dels canvis en la mida de la població del mateix organisme
En condicions normals de funcionament, el sistema de tractament d'aigües residuals manté una quantitat i varietat d'organismes relativament estables. En canvi, quan els tipus i quantitats d'organismes fluctuen significativament, indica que l'entorn del sistema de tractament d'aigües residuals està experimentant els canvis corresponents.
Quan apareix un gran nombre de bacteris filamentosos al fang, indica que el fang ja s'ha aglutinat o està a punt d'augmentar-se. Aquests inclouen bacteris com ara *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* i floridures. Les mesures rellevants s'han de prendre ràpidament per inhibir el creixement de bacteris filamentosos, ajustar diverses condicions de tractament del sistema i mantenir un funcionament estable del sistema de tractament.
Quan l'estructura del floc està solta, els flóculs petits es converteixen en aliment per a certs rotífers. Amb un aliment abundant, els rotífers es sobreproliferen. En aquest cas, els fangs envelleixen i s'han de prendre les mesures adequades d'eliminació dels fangs per eliminar els danys causats per l'envelliment dels fangs a l'efecte del tractament de l'aigua. Els protozous i alguns micro-animals són més sensibles a les toxines que les toxines. Les fibres de blindatge són un indicador important en el fang activat. Quan aquest tipus de fangs disminueix ràpidament, indica la presència de substàncies tòxiques a les aigües residuals. Requereix un tractament previ a temps.
Resum
Els fangs activats són un ecosistema relativament estable amb una certa funció de degradació. La formació d'aquest ecosistema estable es beneficia d'un entorn de creixement favorable per a la comunitat biològica. Quan canvien les condicions ambientals del sistema de tractament d'aigües residuals, també es modificarà la comunitat biològica corresponent. Els canvis en la comunitat biològica reflecteixen, en certa mesura, la qualitat i l'estat del sistema de tractament d'aigües residuals.
En el funcionament i gestió dels sistemes de tractament d'aigües residuals, es pot estudiar l'estat de funcionament del sistema observant els canvis en la fase biològica dels fangs actius. Això permet la identificació oportuna dels problemes i la implementació de mesures per garantir un funcionament continu i estable. Tanmateix, la fase biològica dels fangs activats varia significativament entre les diferents regions i plantes de tractament d'aigües residuals a causa de les diferències en la qualitat de l'aigua, els processos de tractament i els tipus d'aigües residuals.
Per tant, a la pràctica, és essencial tenir en compte les circumstàncies específiques i estudiar la relació entre els canvis de qualitat de l'aigua i els canvis de fase biològica en casos adequats. L'observació d'aquests canvis guiarà millor el funcionament i la gestió de les depuradores d'aigües residuals.