Biološki filter je tehnologija umetne biološke obdelave, razvita na podlagi načela samooparjenosti tal in na praksi namakanja kanalizacij z umetno krepitvijo. Sestavljen je iz polnilne plasti, sestavljene iz filtrirnih materialov, kot so zdrobljeni kamen ali plastični izdelki. Odplaka se enakomerno razprši na filtrirni sloj od zgoraj in teče navzdol vzdolž vrzeli v filtru pod delovanjem gravitacije. Kanalizacija se očisti s filtracijo, adsorpcijo in biološkim presnovo. Organska snov, amoniaski dušik in druga onesnaževala v kanalizaciji adsorbirajo mikroorganizmi na površini filtrirnega materiala in se s presnovo mikroorganizmov razdelijo v ogljikov dioksid, vodo in druge neškodljive snovi. V tem procesu mikroorganizmi tvorijo plast biofilma na površini filtrirnega materiala. Mikroorganizmi v biofilmu vključujejo predvsem bakterije, glive, protozoje in metazoe itd. Sodelujejo med seboj, da skupaj odstranijo onesnaževala v odplakah.
Skupni nenormalni pogoji pri delovanju bioloških filtrov
Najprej se manifestira v nenormalnem odpiranju biofilma. Če biofilm odpade prezgodaj ali v velikih količinah, se bo učinek obdelave filtra zmanjšala, kakovost vode iztoka se bo poslabšala in lahko pride do izgube filtrirnih medijev. Ker med mikroorganizmi parazitskimi na biofilmu bolj verjetno prevladujejo nitaste bakterije. Če se po olupitvi pretakajo v biokemijski sistem, je enostavno sprožiti širitev nitastih bakterij v biokemijskem sistemu.
Poleg tega, če je biofilm preveč debel, bo deformacija filtrirnih medijev, ki nosijo obremenitev, resnejša. Če pride do lokalnega propada, bo to pogosto poslabšalo pojav splošnega propada in lokalne obremenitve.
Kanalizacija ne teče gladko v filtrirnem rezervoarju, pojavi se kopičenje vode, hitrost pretoka vode se znatno upočasni, zmogljivost obdelave se zmanjša in lahko se ustvari vonj.
Vrh biološkega stolpa je na splošno odprt. Zaradi neposredne sončne svetlobe bo biofilm na vrhu vzrejal več alg, kar bo povzročilo odstranitev organske snovi v zgornjem območju biofilma. Izpuščena biološka voda, obdelana s stolpom, je videti moten in neprozoren.
Poleg izdelave alg in vplivanju na učinek zdravljenja je druga pogosta napaka biofilma ta, da je barva biofilma bela namesto normalno rjavo-rumeno. Stopnja odstranjevanja organske snovi v odpadni vodi s tem belim biofilmom je nekoliko nižja kot pri običajnem biofilmu.
Poleg tega lahko opazimo tudi neaktivirane protozoje z blato, kot so črvi v obliki fižola in ledvične črve, predvsem velike neaktivirane protozoje blata, ne pa stranske flagelate Springtail.
Videz neaktiviranih protozojev blata v biofilmu in neaktiviranih protozojev blata v metodi aktiviranega blata ima različne pomene.
In activated sludge method, most of them represent that the activated sludge system has been subjected to shock load, while the main reason for the appearance of non-activated sludge protozoa in biofilm of biological tower is that the surface of biofilm is in contact with air, which belongs to aerobic layer, while the middle of biofilm is anoxic layer, and when it comes to the attachment site of biofilm and filter material, Pojavi se anaerobna plast.
Zato je večina neaktiviranih protozojev blata v biofilmu vrste, ki lahko rastejo v anoksičnem okolju.
Poleg zgornjih nenormalnih pogojev lahko pogoste težave za prezračene biološke filtre vključujejo neenakomerno prezračevanje, neenakomerno velikost mehurčkov, nezadostno ali pretirano intenzivnost prezračevanja itd.
In problem vonja celotnega biološkega filtra. Neprijeten vonj okoli filtra je predvsem vonj vodikovega sulfida, amoniaka in drugih napačnih dišečih plinov, kar škodljivo vpliva na okoliško okolje in zdravje osebja.
Analiza vzrokov nenormalnega delovanja biofilterja
Prva je nenormalno odstranjevanje biofilma. Glavni razlogi so prekomerna hidravlična obremenitev, spremembe vplivne kakovosti vode, neprimerna temperatura, staranje biofilma, vpliv strupenih snovi ali nepravilna frekvenca pranja.
V primeru neprimernih okoljskih pogojev je temperatura vode nižja od 5 stopinj ali višja od 40 stopinj, aktivnost mikroorganizmov se zmanjšuje; Raztopljeni kisik je dolgo časa nezadosten ali prenasičen. Vpliv nenormalnega vpliva pH na biofilm je največji.
Glede na blokado filtra, poleg prekomernih suspendiranih trdnih snovi, debelega biofilma in nezadostnega pranja zaostanka, lahko obstaja nepravilna izbira filtrirnih materialov, kot je majhna velikost delcev, ki jih je enostavno blokirati, ali nerazumna zasnova sistema za distribucijo vode, ki vodi do prekomerne lokalne obremenitve.
Glede na nepravilnost prezračevanja lahko poleg okvare opreme in težav z nadzorom pretoka vključuje tudi materialne težave z prezračevalnimi glavami ali nezadostno predhodno obdelavo zraka, kar vodi do blokade nečistoč.
Glede na težave z vonjem, poleg nepravočasne anaerobne razgradnje in pranja zaostanka, lahko obstajajo tudi podnebni dejavniki, kot so visoka temperatura, ki spodbuja anaerobno reakcijo ali slabo prezračevanje, kar vodi do kopičenja vonja.
Poleg tega bo morda treba razmisliti o upravljanju in operativnih težavah, kot so nepravočasno vzdrževanje, nezadostna pogostost spremljanja, neustrezni ukrepi za nujne primere itd. Poleg tega lahko staranje filtrirnih materialov ali strukturne poškodbe po dolgoročnem delovanju povzroči tudi nepravilnosti.
Protiukrepi in strategije prilagajanja za nenormalno delovanje biofilterja
Prvič, ustrezni protiukrepi za nenormalno odstranjevanje biofilma morajo vključevati prilagajanje obremenitve, kot je zmanjšanje vnosa vode ali povečanje volumna rezervoarja za čiščenje; krepitev predhodne obdelave za odstranjevanje strupenih snovi; nadzorovanje temperature vode, pH in raztopljenega kisika; Redno pranje zaostanka za preprečevanje staranja.
Prav tako je treba prilagoditi obremenitev vnosa vode, na primer dodajanje regulacijskega rezervoarja; dodajanje mikrobnih aktivatorjev ali hranil; Nadzor razmerja ogljikovega in dušika, dodajanje virov ogljika itd.
Kar zadeva blokado filtra, je za zmanjšanje SS potrebna predhodna obdelava, na primer dodajanje sedimentacijske rezervoarja ali flotacije; optimizacija parametrov za odmikanje, povečanje intenzivnosti in časa; ali z uporabo izmeničnega delovanja, da se filter omogoči dovolj časa za obnovitev.
Če je prezračevanje prezračenega biofilterja nenormalno, strategija odziva vključuje preverjanje sistema prezračevanja, čiščenje ali zamenjavo prezračevalne glave; Prilagoditev volumna plina glede na zagotovitev ustreznega razmerja plina-voda; in redno vzdrževanje opreme za preprečevanje blokade ali uhajanja.
Rešitve za težave z vonjem vključujejo povečanje prezračevanja, da se prepreči nastanek anaerobnih con in krepitev zaostanka za odstranjevanje blata; z uporabo deodorizatorjev ali biofilterjev za zdravljenje izpušnih plinov; in optimizacija zasnove, kot je zmanjšanje globine filtra ali povečanje enakomernosti porazdelitve vode.
O slabi rasti biofilma in njegovih strategijah obvladovanja
V normalnih okoliščinah bi moral biti biofilm enakomerno pokrit na površini filtrirnega materiala z rumeno-rjavo ali sivo-rjavo barvo, z določeno stopnjo lepljivosti, vendar ne preveč ohlapno.
Tipično slabo rast biofilma povzroča predvsem zaradi tega, da biofilm raste preveč debelo ali pretanka. Poleg tega je pogostejša neenakomerna debelina rasti biofilma.
Kadar je organska snov v vplivu prenizka, je biofilm tanek; Ko je vsebnost organske snovi v vplivu previsoka, biofilm močno raste in na splošno na filtrirnem materialu raste preveč debel biofilm.
V dejanskem delovanju ugotovimo, da hitrost odstranjevanja organske snovi z biofilmom ni nujno višja od stopnje tankega biofilma. Razlog je v tem, da je učinkovitost odstranjevanja organske snovi v odpadni vodi z biofilmom povezana z učinkovitim kontaktnim območjem med biofilmom in odpadno vodo, vendar nima nobene zveze z debelino membrane.
Pomanjkanje hranil v odpadni vodi je mogoče razumeti na enak način kot povpraševanje po hranilih pri delovanju metode aktivnega blata. Zaradi tega je treba dodati hranila, preden voda vstopi v biofilter. Ker mora količina dodanih hranil upoštevati povpraševanje po hranilih mikroorganizmov v procesu biofilterja in aktiviranega blata, bi morala biti pomembnejša izbira vrednosti vsebnosti organske snovi. V dejanski praksi je ugotovljeno, da če na površini filtrirnega materiala biofilterja raste velika količina alg. To bo tudi zmanjšalo učinkovitost obdelave biofilterja, kar bo običajno zmanjšalo učinkovitost odstranjevanja za 10%. Razlog je v tem, da alge, ki rastejo, nimajo zmožnosti razgradnje organske snovi v odpadni vodi in potrebujejo le hranila in sončno svetlobo kot energijo, potrebno za rast in razmnoževanje. Kar zadeva nenormalno spremembo barve biofilma na mlečno belo, se v bistvu verjame, da je povezana s širitvijo nitastih bakterij v biofilmu. Kadar se filamentne bakterije v biofilmu pomnožijo v velikem številu, se hitrost odstranjevanja celotnega biofilterja za organsko snov v odpadni vodi ne zmanjša bistveno.
Čeprav sposobnost biofilma, da razgradi organsko snov v odpadni vodi, ne bo bistveno zmanjšana po proizvodnji mlečnih belih bakterij, bomo ugotovili, da bodo takšne filamentne bakterije zelo verjetno povzročile kasnejši izbruh širjenja nitastih bakterij v aktiviranem sistemu gnoja. Glavni razlog je, da se bo v vsakodnevnem delovanju določena količina tako belega biofilma olupila in pretakala v nadaljnji rezervoar za prezračevanje. Nekatere od teh filamentnih bakterij, ki padajo in se pretakajo v rezervoar za prezračevanje, se bodo sčasoma lahko prilagodile novemu okolju in tako tvorijo prevladujočo populacijo v rezervoarju za prezračevanje in vplivale na celotno kakovost obratovanja aktivnega sistema blata.
Glede problema prekomernega mahu, ki raste v biofilmu, lahko ugotovimo, da mah na osvetljeni strani biofilma močno raste, medtem ko rast mahu ni vidna na strani z osvetlitvijo. Torej, kako zmanjšati osvetljeno stran biofilma, je ključno dejavnost pri zasnovi in pretvorbi biofilterja.
Poleg tega je pomembno tudi zmanjšati dodajanje hranil na biofilter. Prekomerni dodajanje hranil je tudi pomemben razlog za izbruh rasti mahu v biofilterju.
Zaradi tega lahko hranila celotnega biokemijskega sistema dodajamo v fazah, to je, da je ena odmerjava na eni strani biofilterja, ena odmerjava pa je narejena tudi na strani prezračevalnega rezervoarja aktiviranega blata. Na ta način se lahko segmentirano dodajanje hranil izogne težavi, ki jo povzroča prekomerno dodajanje hranil v biofilter.
Rast nitastih bakterij v biofilmih ne bo imela velikega vpliva na sam biofilm, lahko pa povzroči resne posledice za nadaljnji postopek aktiviranega blata in škodi celotnemu biokemičnemu sistemu.
Strategija odziva se osredotoča na dejanje ubijanja, potem ko se sistem ustavi. Biofilter je mogoče temeljito očistiti z visoko natrijevo hipokloritno vodo, da se biofilm ponovno poveča.
Ključ do reševanja težav, kot sta luščenje in zamašitev, ki jih povzroča prekomerna rast biofilmov, je nadzor nad količino povratne vode.
Debelino biofilma lahko zaviramo s ščetkanjem visoke povratne vode, ki je tudi pripomogla k izboljšanju hitrosti odstranjevanja organske snovi z biofilmom.