Què és SV30?

SV30, o relació de sedimentació de fangs, a SV30, "S" significa "settle", "V" significa "volum" i "30" significa 30 minuts de temps de sedimentació. Avalua el rendiment de decantació i la capacitat de concentració dels fangs mesurant la proporció (%) del volum de fangs decantats en el líquid barrejat del dipòsit d'aireació després de reposar durant 30 minuts al volum total.

Normalment, el líquid barrejat al final del dipòsit d'aireació es selecciona per a la prova SV30. Després d'una sèrie de processos bioquímics entre microorganismes i contaminants a les aigües residuals, les característiques dels fangs tendeixen a ser estables al final del dipòsit d'aireació. En aquest moment, el líquid barrejat obtingut és provat per SV30 i els resultats obtinguts poden avaluar amb relativa precisió el rendiment de sedimentació dels fangs i, a continuació, proporcionar una base per jutjar l'estat de funcionament de tot el sistema de tractament.

Durant la prova SV30, el líquid barrejat extret s'ha de col·locar en un entorn estable i lliure de vibracions amb una temperatura adequada (generalment la temperatura normal de l'aigua de funcionament) i evitar la llum solar directa. El cilindre de mesura s'ha de col·locar verticalment. Durant els 30 minuts de parada estàtica, s'ha d'evitar qualsevol interferència amb el cilindre de mesura per garantir la precisió dels resultats de la prova.

Es pot dir que SV30 és una simulació simplificada del procés de sedimentació del tanc de sedimentació secundari. Pot reflectir el rendiment de sedimentació i la coagulació dels fangs fins a cert punt, però no pot ser completament equivalent al procés de sedimentació real del dipòsit de sedimentació secundari. Només proporciona una referència valuosa per estimar l'estat de funcionament del tanc de sedimentació secundari. La sedimentació del fang al dipòsit de sedimentació secundari es veu afectada per molts factors, com ara la forma del flux d'aigua, l'estructura del dipòsit, la relació de retorn, el funcionament del rascador, etc.

Quan observem SV30, no només mirem els resultats, sinó també tot el seu procés de sedimentació.

En la fase inicial de la sedimentació, presteu atenció a la velocitat de sedimentació del fang. Si la sedimentació és ràpida, vol dir que els fangs tenen una bona coagulació, una activitat microbiana normal i poden formar ràpidament grans flóculs i precipitar. Per contra, si la sedimentació inicial és lenta, poden haver-hi problemes com ara flocs de fang solts, expansió de bacteris filamentosos o activitat microbiana suprimida.

En l'etapa mitjana de sedimentació, observeu els canvis morfològics dels flocs de fangs. En circumstàncies normals, els flocs haurien de romandre relativament intactes i compactes, i s'enfonsen gradualment. Si els flocs estan trencats, dispersos o surant, pot indicar que l'estructura del fang és inestable, cosa que pot ser deguda a una aireació excessiva, envelliment del fang o interferències de substàncies tòxiques.

Al final del període de 30-minut, presteu atenció a l'estabilitat final del volum de fang i a la claredat del sobrenedant. El sobrenedant clar i el volum moderat de fang indiquen bons resultats del tractament. El sobrenedant tèrbol o el volum de fang excessiu o petit poden reflectir anomalies en el sistema.

En general es creu que el rang ideal de SV30 està entre el 15% i el 30%. Per sota d'aquest rang pot significar que la càrrega de fang és massa alta o que el fang està envellit, mentre que per sobre d'aquest rang pot significar que la càrrega de fang és massa baixa o hi ha problemes com l'expansió bacteriana filamentosa.

No obstant això, val la pena assenyalar que el rang adequat de SV30 varia molt per a les diferents plantes de tractament d'aigües residuals a causa de les diferències en els seus processos de tractament, les característiques de la qualitat de l'aigua influent, les condicions de funcionament i altres factors. Per exemple, quan es tracten aigües residuals orgàniques d'alta concentració i s'utilitzen processos especials, pot ser necessari controlar SV30 a un nivell superior, com ara el 50%, el 60% o fins i tot més. Això pot ser que la matèria orgànica d'alta concentració requereix més massa microbiana per descompondre's, donant lloc a un augment del volum del fang, que al seu torn augmenta la relació de sedimentació. Tanmateix, per alt que sigui l'SV30, els mètodes per observar les característiques del fang, l'estructura del floc, el color, l'olor, etc., i si la qualitat de l'efluent compleix els estàndards són els mateixos. Això requereix que el personal realitzi un seguiment i una anàlisi a llarg termini i detallats de les dades d'operació de la planta, i que trobi el rang de control SV30 més adequat per a la planta ajustant constantment els paràmetres del procés i els mètodes operatius, per tal de garantir el funcionament estable i eficient de el sistema de tractament.

Els valors baixos de SV30 solen indicar que la càrrega de fang és massa alta o que el fang està envellit. Una càrrega excessiva de fangs significa que els microorganismes dels fangs no poden obtenir prou nutrients, donant lloc a la desfloculació i dispersió dels fangs. Quan la càrrega de fangs és massa alta, una gran quantitat de matèria orgànica s'acumula en un curt període de temps, superant la capacitat de processament dels microorganismes. Els microorganismes no poden fer un ús total d'aquests nutrients, igual que un grup de persones que s'enfronten a massa tasques laborals i es veuen desbordades, el que resulta en una baixa eficiència laboral. En aquest cas, els microorganismes no poden créixer i reproduir-se amb normalitat, l'estructura del fang es torna inestable i es produeix la desfloculació i la dispersió. Quan els fangs envelleixen, l'activitat dels microorganismes disminueix gradualment a causa del llarg temps de residència dels fangs al sistema, de la mateixa manera que les persones envelleixen gradualment, la seva capacitat metabòlica disminueix, la qual cosa també comporta un mal rendiment de sedimentació dels fangs i un valor SV30 reduït.

A alta càrrega, si els microorganismes poden adaptar-se i metabolitzar bé, el volum de fangs augmentarà; però si la càrrega és massa alta i supera el rang de tolerància dels microorganismes, pot causar mort microbiana o trastorns metabòlics, i el volum de fangs disminuirà.

L'alt valor SV30 pot ser causat per una baixa càrrega de fang o un creixement excessiu de bacteris filamentosos. Quan la càrrega de fangs és massa baixa, els microorganismes dels fangs no es poden metabolitzar normalment a causa de la manca de nutrients, donant lloc a una concentració de fangs. El creixement excessiu de bacteris filamentosos farà que els flocs de fang es deixin anar i el rendiment de la sedimentació empitjorarà. Quan la càrrega de fangs és massa baixa, els microorganismes creixen lentament i produeixen menys fangs, mentre que el flux d'afluent i el volum total de contaminants són relativament estables, donant lloc a relativament menys fangs per tractar més aigües residuals, cosa que allarga el temps de residència dels fangs al sistema. El llarg temps de residència permet als microorganismes tenir més temps per a la respiració endògena i descompondre les seves pròpies substàncies cel·lulars per obtenir energia, la qual cosa comportarà una disminució de les substàncies intracel·lulars microbianes en els flocs de fangs i un pes específic més lleuger. Al mateix temps, els bacteris filamentosos poden créixer en excés en aquest entorn. Els bacteris filamentosos tenen una àrea de superfície específica més gran que els bacteris flocs ordinaris i són més propensos a absorbir substrats de baixa concentració, la qual cosa els dóna un avantatge en la competència i, a més, condueix a la proliferació de bacteris filamentosos. L'efecte combinat d'aquests factors empitjora el rendiment de sedimentació dels fangs, que es manifesta com un augment del valor SV30.

A baixa càrrega, la quantitat de fangs tendeix a disminuir, generalment a causa d'una alimentació insuficient. Tanmateix, com s'ha esmentat anteriorment, si es produeixen circumstàncies especials, com ara l'expansió de bacteris filamentosos, el fang pot semblar que és més.

Resum

Per determinar la causa d'un SV30 alt o baix, cal tenir en compte de manera exhaustiva molts factors per determinar la causa específica. El canvi de SV30 es veu afectat per molts factors, inclòs el nivell de càrrega de fangs, concentració d'oxigen dissolt, proporció de nutrients, valor de pH, temperatura, presència de substàncies tòxiques i nocives, temps de retenció hidràulica, edat del fang, mètode d'aireació i intensitat, microbià. estructura de la població, etc. Per exemple, una concentració inadequada d'oxigen dissolt pot provocar un creixement excessiu de bacteris filamentosos i provocar un SV30 elevat; proporcions desequilibrades de nutrients, com ara la deficiència de nitrogen i fòsfor, afectaran el creixement i el metabolisme normals dels microorganismes, afectant així SV30; les substàncies tòxiques i nocives poden inhibir l'activitat microbiana i provocar un rendiment deficient de sedimentació dels fangs. Per exemple, si el temps de retenció hidràulica és massa curt, les aigües residuals i els microorganismes no estan en contacte suficient i l'efecte del tractament no és bo, es pot manifestar com a baix SV30; si l'edat del fang és massa llarga o massa curta, també afectarà les propietats i el rendiment de sedimentació del fang. Per tant, a l'hora de jutjar l'anormalitat de SV30, cal tenir en compte tots els aspectes i paràmetres de funcionament del sistema de tractament d'aigües residuals i realitzar una anàlisi exhaustiva per esbrinar amb precisió la causa i prendre mesures efectives.

Quan la càrrega de fangs és massa elevada, el contingut de matèria orgànica a l'afluent es pot augmentar de manera raonable. Per exemple, si l'afluent prové d'aigües residuals industrials, el procés de producció es pot optimitzar per augmentar adequadament la concentració de descàrrega de matèria orgànica a les aigües residuals; per a les aigües residuals domèstiques, és possible considerar la combinació d'aigües residuals de més fonts per augmentar la quantitat total de matèria orgànica. Tanmateix, cal tenir en compte que l'augment de la concentració de matèria orgànica a l'afluent s'ha de controlar acuradament per evitar l'impacte d'una concentració excessiva de matèria orgànica en el sistema.

Reduir la taxa de retorn dels fangs: reduir la quantitat de fangs retornats des del dipòsit de sedimentació secundari al dipòsit d'aireació. En fer-ho, es pot reduir relativament la concentració de fangs al dipòsit d'aireació, augmentant així relativament la quantitat de matèria orgànica que la massa unitària de fangs contacta i tracta, és a dir, augmenta la càrrega de fangs. Durant l'operació, la taxa de retorn s'ha de reduir gradualment i lleugerament i s'han d'observar de prop les condicions de funcionament del sistema, com ara l'oxigen dissolt, el rendiment de sedimentació de fangs, la qualitat de l'aigua efluent i altres indicadors. Si la taxa de retorn es redueix massa ràpidament o massa, pot provocar un nombre insuficient de microorganismes al dipòsit d'aireació, afectant l'efecte del tractament.

Per al problema d'envelliment dels fangs, es pot resoldre reduint el temps d'aireació o augmentant la descàrrega de fangs.

L'expansió bacteriana filamentosa és un altre motiu de l'elevat valor SV30. El creixement de bacteris filamentosos es pot controlar controlant el nivell d'oxigen dissolt i afegint floculants químics. (Per a aquest mètode específic, consulteu els meus altres articles)

El mal rendiment de sedimentació de fangs es manifesta generalment com un valor SV30 anormalment baix (utilitzem un indicador comú com a referència, 15%-30%). Si és inferior al 15%. Aquesta situació pot ser causada pels motius següents:

Alta càrrega orgànica: el contingut orgànic de l'afluent és massa alt, donant lloc a un creixement microbià excessiu i una estructura de floc de fang solta.

Baix nivell d'oxigen dissolt (DO): quan la concentració de DO és inferior a 2 mg/L, es millora la desnitrificació del fang i es genera gas per fer flotar el floc de fang, reduint el rendiment de la sedimentació. En funcionament real, augmentant la concentració de DO a més de 4 mg/L, el valor SV30 es pot augmentar aproximadament un 10%.

Canvi de temperatura: la temperatura té un efecte significatiu sobre l'activitat microbiana. En condicions de baixa temperatura, l'activitat microbiana disminueix i el rendiment de sedimentació de fangs es deteriora.

La concentració anormal de fangs es pot manifestar com a valors anormalment alts de SV30 que superen el 30%. (Utilitzem un indicador d'ús habitual com a referència, 15%-30%).

Baixa càrrega orgànica: el contingut de matèria orgànica a l'afluent és massa baix, donant lloc a una concentració de fangs i un augment dels valors de SV30.

Edat massa llarga dels fangs: la descàrrega a llarg termini sense llots o la descàrrega insuficient de fangs condueixen a un augment de l'edat dels fangs, l'envelliment dels fangs i un augment dels valors SV30.

Valor de pH anormal: un valor de pH massa alt o massa baix afectarà el rendiment de sedimentació dels fangs.

L'envelliment i la desintegració dels fangs és una altra raó important de l'SV30 anormal, que es manifesta generalment com un augment o fluctuació continu dels valors de SV30.

Sobreaireació: la sobreaireació a llarg termini condueix a l'autooxidació dels microorganismes en els fangs, la destrucció de l'estructura del floc de fangs i l'augment dels valors SV30.

Desequilibri nutricional: el desequilibri en la relació C/N/P, especialment la manca de nitrogen i fòsfor, provocarà l'envelliment dels fangs.

Estrès ambiental: l'estrès ambiental com el xoc de temperatura i l'entrada de substàncies tòxiques provocarà una disminució de l'activitat microbiana del fang i la desintegració del fang.

Els canvis en la càrrega de l'afluent i la qualitat de l'aigua tenen un impacte significatiu en SV30. Un contingut excessiu o baix de nutrients com ara matèria orgànica, nitrogen i fòsfor a l'afluent pot afectar SV30. Per exemple, quan el contingut de matèria orgànica a l'afluent augmenta sobtadament, els microorganismes proliferaran en grans quantitats, donant lloc a un augment de la quantitat de fangs actius, que al seu torn augmenta SV30; per contra, si els nutrients són insuficients i el creixement dels microorganismes és limitat, pot provocar la desfloculació dels fangs i un rendiment de sedimentació reduït. Aquí, el focus se centra en el mecanisme d'impacte de la càrrega de l'afluent i dels canvis en la qualitat de l'aigua a SV30, i es posa més èmfasi en com els canvis en el contingut de nutrients com la matèria orgànica a l'afluent condueixen directament a la proliferació o restricció del creixement de microorganismes. afectant així els resultats de SV30.

Valor de pH: massa alt o massa baix afectarà el procés metabòlic dels microorganismes, cosa que pot provocar que les partícules de fang es redueixin, augmentin la viscositat i redueixin el rendiment de la sedimentació.

Suplementació de nutrients: quan el contingut de nutrients com nitrogen i fòsfor és massa baix, els nutrients es poden complementar afegint fertilitzants nitrogenats i fertilitzants de fòsfor.

Entrada d'aigua intermitent: Adopteu una estratègia d'entrada d'aigua intermitent per reduir l'impacte de la càrrega elevada contínua en el sistema de fangs activats.

El seguiment de SV30 és un procés continu, que reflecteix l'indicador sensible de l'estat de salut del sistema de fangs activats. S'ha d'observar i ajustar constantment. A mesura que la càrrega de l'afluent i la qualitat de l'aigua canvien, el valor SV30 també canviarà. Per tant, el seguiment continu i l'ajust oportú són essencials per mantenir el bon funcionament del sistema de fangs activats.