Kako nadzorovati biološko peno

V prezračevalnikih ali sekundarnih usedalnikih se lahko pojavi veliko število nitastih mikroorganizmov, zaradi česar pena lebdi in se nabira na vodni površini. To lahko privede do povečanih koncentracij organskih snovi in ​​suspendiranih trdnih snovi v iztoku, ustvarja neprijetne vonjave ali škodljive pline, zmanjša učinkovitost prenosa kisika v mehanskih prezračevalnih sistemih in povzroči prekomerno površinsko peno med kasnejšo presnovo blata.

Vendar pa se je treba izogibati nediskriminatorni uporabi kemičnih sredstev proti penjenju, ko poskušate nadzorovati biološko peno.

Ko se plin vnese v tekočino, se tekočina razširi in obda plin ter tvori peno.

Za nastanek in stabilnost pene so potrebni trije bistveni pogoji: zračni mehurčki, površinsko aktivne snovi in ​​hidrofobni delci.

Zračni mehurčki nastajajo predvsem med aerobnim prezračevanjem.

Površinsko aktivne snovi izvirajo iz dotoka in jih sintetizirajo tudi mikroorganizmi v aktivnem blatu.

Hidrofobni delci v biološkem rezervoarju izvirajo iz mikroorganizmov s hidrofobnimi celičnimi površinami, ki so prisotni v aktivnem blatu.

Najenostavnejša metoda je simulacija standardnih stopenj prezračevanja v graduiranem valju, ki vsebuje določeno prostornino aktivnega blata, in nato razvrstitev pene glede na njen volumen in stabilnost skozi čas.

Ponavljajočo se flotacijo lahko uporabimo tudi z merjenjem razmerja mase suspendiranih trdnih snovi pred in po prezračevanju.

Obe metodi zagotavljata hitre rezultate, vendar morda ne predstavljata natančno dejanskih razmer v prezračevalni posodi.

Preskusi hidrofobnosti celične površine vključujejo porazdelitev mikroorganizmov med vodno in hidrofobno fazo v mešani raztopini. Sposobnost penjenja se določi z merjenjem absorbance vodne faze pred in po obdelavi. Ta metoda dobro deluje pri čistih kulturah, vendar nanjo zlahka vplivajo kompleksne snovi v pravi odpadni vodi.

Metoda površinske napetosti izkorišča dejstvo, da bakterije,-ki povzročajo peno, zmanjšajo površinsko napetost raztopine. To metodo je mogoče uporabiti tako za dejansko mešanico blata kot za čiste kulture, vendar na rezultate vpliva tudi sestava odpadne vode.

Indeks pene ocenjuje biološke značilnosti pene z uporabo sedmih parametrov: barva pene, velikost mehurčkov, stabilnost, območje pokritosti, prisotnost nitastih bakterij, potencial penjenja in skupna vsebnost suspendiranih trdnih delcev. Za izračun končnega indeksa so vsakemu parametru dodeljene različne uteži z analizo poti in modeliranjem strukturnih enačb.

Indeks pene -kaže močno linearno korelacijo z resnostjo biološkega penenja.

1. Nokardioidne nitaste bakterije

Dolgo časa so nokardioidne nitaste bakterije veljale za glavni povzročitelj biološke pene. Ugotovljeno je bilo tudi, da druge gram-pozitivne nitaste bakterije prispevajo k močnemu kopičenju blata in pene.

»Nokardioid« se nanaša na nitaste bakterije, ki so pod mikroskopom-podobne aktinomicetam. So heterotrofne, aerobne, gram-pozitivne bakterije s pravo razvejanostjo.

Dolžina filamenta: običajno 5,0–30 μm

Širina: približno 1,0 μm

Celice: nepravilne oblike, brez արտաքին ovoja

Rast: pritrjena rast, ne-gibljiva

Te bakterije imajo močno sposobnost shranjevanja hranil, kar jim omogoča preživetje in kopičenje v pene-okolijih z omejeno količino hranil.

Uporabljajo lahko široko paleto virov ogljika, dušika in fosforja, kar jim daje konkurenčno prednost-zlasti pri odpadnih vodah, ki vsebujejo obilo hidrofobnih substratov.

2. Mikrofilamentne bakterije

Te bakterije obdajajo notranjost in površino kosmičev aktivnega blata.

Širina: 0,6–0,8 μm

Dolžina: 50–200 μm

Ne vsebujejo vidnih posameznih celic znotraj filamentov in nimajo արտաքին ovoja. Filamenti so nerazvejani in ne-gibljivi.

Te bakterije so občutljive na visoke koncentracije kisika in najbolje rastejo v mikroaerobnih pogojih.

1. Temperatura

Penjenje pogosto kaže sezonske spremembe, pri čemer je temperatura ključni dejavnik vpliva. Čeprav temperatura morda ne povzroči neposredno penjenja, vpliva na druge spremenljivke, kot sta topnost kisika in topnost lipidov v vodi.

2. Starost blata

Nitaste bakterije,-ki povzročajo peno, so počasi-rastoči mikroorganizmi z dolgimi življenjskimi cikli. Podaljšana starost blata spodbuja njihovo rast.

V -čistilnih napravah z nizko obremenitvijo in dolgimi hidravličnimi zadrževalnimi časi so razširjeni prezračevalni sistemi bolj nagnjeni k penjenju. Ko pena nastane, njen zadrževalni čas postane neodvisen od zadrževalnega časa blata v prezračevalni posodi, rezultat pa je obstojna in stabilna pena.

3. pH

Komunalna odpadna voda ima običajno pH med 6,0 ​​in 8,0. Znižanje pH na 5,0–5,6 lahko pomaga zmanjšati nastajanje pene.

Nokardioidne bakterije: optimalni pH ≈ 6,5

Mikrofilamentne bakterije: optimalni pH 7,1–8,0

To pojasnjuje, zakaj so sistemi za prezračevanje s čistim kisikom bolj nagnjeni k penjenju kot sistemi za prezračevanje. Povprečni pH pri prezračevanju zraka je okoli 7,0, medtem ko je v sistemih s čistim kisikom bližje 6,5.

4. Raztopljeni kisik (DO)

Nokardioidne bakterije so strogo aerobne in ne morejo rasti v anaerobnih ali anoksičnih pogojih.

Mikrofilamentne bakterije lahko prenesejo širši razpon ravni kisika, vendar najbolje rastejo v pogojih z nizko-kisikom (mikroaerobnimi).

Nizek DO: spodbuja rast mikrofilamentnih bakterij

High DO (>6 mg/L): zavira mikrofilamentne bakterije

1. Fizikalno-kemijske metode

Fizične metode:

Pršenje z vodo: preprosto, vendar dolgoročno-neučinkovito, saj razpršena pena ostane v sistemu

Ročno ali mehansko odstranjevanje: poveča operativne stroške in povzroča težave pri odstranjevanju

Kemične metode:

Oksidanti/razkužila: klor, hipoklorova kislina, vodikov peroksid, ozon, kvarterne amonijeve soli

Koagulanti: poliakrilamid, polialuminijev klorid, železov klorid, železov klorid

Te metode nudijo le začasno olajšanje, ker ne odpravijo temeljnih vzrokov. Razkužila lahko tudi poškodujejo sistem aktivnega blata, tako da ubijejo koristne mikroorganizme.

Nediskriminatorna uporaba sredstev proti penjenju ni priporočljiva, saj so učinkoviti predvsem za kemično peno, ne pa za stabilnejšo biološko peno.

2. Nadzorovanje starosti blata

Zmanjšanje zadrževalnega časa blata (SRT) je najučinkovitejša metoda za nadzor biološke pene.

Ta pristop deluje kot biološki selekcijski mehanizem, pri čemer uporablja daljši cikel rasti pene,-kar povzroči, da jih mikroorganizmi zatrejo ali odstranijo iz sistema.

3. Tehnologija izbirnika

Namestitev selektorja (anaerobnega, anoksičnega ali aerobnega) pred prezračevalno posodo lahko učinkovito nadzoruje nitaste bakterije.

Selektor je mešalno območje, kjer povratno blato sodeluje z vtočno odpadno vodo, preden vstopi v prezračevalni rezervoar. Spodbuja hitro absorpcijo biološko razgradljivih organskih snovi.

Funkcije izbirnikov:

Spodbujajte bakterije,-ki tvorijo kosmiče

Zavira rast nitastih bakterij

Zmanjšajte količino blata in biološko peno

Nadzorujte porazdelitev mikrobne populacije

Selektorje lahko razvrstimo v:

Aerobna

Anoksičen

Anaerobna