Nič več strahov pri delovanju sistemov za biološko čiščenje odpadne vode!
Postopek z aktivnim blatom ima ključno vlogo pri čiščenju odpadne vode in je bil obsežno raziskan tako doma kot v tujini. Opazovanje biološke faze aktivnega blata med čiščenjem odpadne vode in analiziranje sprememb v biološki skupnosti sta bistvenega vodilnega pomena za dolgoročno normalno delovanje čistilnih sistemov.
Ta članek uvaja metode za opazovanje biološke faze v procesu aktivnega blata in razpravlja o njegovi indikativni vlogi pri čiščenju odpadne vode ter zagotavlja smernice za učinkovito delovanje in upravljanje sistemov za čiščenje odpadne vode.
Zakaj lahko biološka faza odraža stanje sistema odpadne vode?
Načelo je, da mikroorganizmi, protozoe in metazoe v aktivnem blatu oksidirajo in razgradijo organske snovi v odpadni vodi v CO2 in H2O v pogojih prezračevanja. Nekatere anorganske snovi, kot so PO43-, NH3 in H2S, se razgradijo, energija, ki pri tem nastane, pa se porabi za rast in razmnoževanje samih mikroorganizmov.
Z nenehnim dotokom odpadne vode biološka faza nenehno raste in se razmnožuje v odpadni vodi ter sčasoma oblikuje relativno stabilen ekosistem z določenimi degradacijskimi funkcijami.
Oblikovanju tega stabilnega ekosistema koristi ugodno rastno okolje za biološke faze, vključno s temperaturo, pH, organsko obremenitvijo, koncentracijo antibiotikov in oskrbo s kisikom. Ko se spremenijo krmilni dejavniki v sistemu čiščenja odpadne vode, se ustrezno spremenijo tudi vrste, količine in aktivne funkcije različnih bioloških faz v aktivnem blatu.
Spremembe v biološki fazi aktivnega blata v čistilnem sistemu v določeni meri odražajo kakovost in stanje delovanja čistilnega sistema.
Zato lahko z opazovanjem sprememb v količini bioloških faz in aktivnega blata v sistemu čiščenja odpadne vode razumemo stanje delovanja in kakovost čistilnega sistema ter pravočasno prilagodimo obratovalne pogoje za spremembo biološke faze, s čimer zagotovimo nadaljnje normalno delovanje čistilnega sistema. Trenutno se opazovanje biološke faze v sistemih za čiščenje odpadne vode pogosto uporablja na področju čiščenja vode.
Metode opazovanja biološke faze aktivnega blata
Učinkovitost usedanja aktivnega blata
Vzemite sveže aktivno blato, ga postavite v 100 ml merilni valj, pustite stati določen čas in natančno opazujte hitrost usedanja blata, ali je meja blata-voda čista in ali je supernatant prozoren itd.
Opazovanje biološke faze aktivnega blata
Pred opazovanjem vzorec temeljito premešamo. S kvantitativno pipeto velikega-premera (ki zagotavlja enostaven dostop do aktivnega blata) odpipetirajte 0,05 ml vzorca na predmetno stekelce, pokrijte s pokrovnim stekelcem in opazujte pod mikroskopom. Sprva opazujte pri 100-kratni povečavi in preglejte celotno vidno polje, da pridobite predhodno razumevanje biološke faze vzorca, vključno s stanjem kosmičev, velikostjo delcev, zgoščenostjo in opazovanimi populacijami protozojev in metazojev.
Identificirajte največje organizme v biološki fazi, saj ti v veliki meri nakazujejo čas zadrževanja blata. Če opazovanje pri 100-kratni povečavi ne zadostuje, uporabite 400-kratno povečavo. Posebej pomembni so ustni deli, položaji in število bičkovih pritrdišč, vzorci pritrditve ciliarnih migetalk in rast filamentnih gliv; ti zahtevajo povečavo 400x ali več za jasno opazovanje.
Indikativna vloga opazovanja biološke faze aktivnega blata
Struktura aktivnega blata
Različne fizikalne in biološke lastnosti aktivnega blata objektivno odražajo delovno stanje procesa čiščenja odpadne vode.
Če se med opazovanjem ugotovi, da so kosmi aktivnega blata veliki, z jasnimi robovi in gosto strukturo ter imajo dobre lastnosti adsorpcije in usedanja, to pomeni, da sistem za čiščenje odpadne vode deluje dobro in lahko učinkovito ločuje blato in vodo v nadaljnjih postopkih čiščenja, kar ima za posledico dobro kakovost odplak.
V vodi med kosmiči opazujte morebitne suspendirane trdne snovi (SS). Višja koncentracija SS kaže na veliko količino suspendiranih trdnih snovi v odpadni vodi. Ko čistilni sistem ne deluje pravilno, postane struktura blata ohlapna, kosmiči postanejo manjši in pojavi se veliko število protozojev in metazojev, vključno s parameciumi, fižol-črvi, nefrotičnimi črvi, amebami in trihomonadi. To kaže na slabo zmogljivost usedanja blata in neučinkovito ločevanje blata-vode, kar vpliva na kakovost odplak.
Indikacija biološke faze
(1) Indikativna vloga protozojev in metazojev
Prikaz vtočne obremenitve:
V normalno delujočem aktivnem blatu ostaja biološka faza razmeroma stabilna, pri čemer praživali večinoma sestavljajo vrste, kot so Entomopathia, Vorticostella in Rotifers. Ko se pojavijo višje metazoe, kot so medved{1}}podobne žuželke in pikapolonice, to pomeni, da je vpliv odpadne vode nizek. Ko čistilni sistem dlje časa deluje pri nizki obremenitvi in vstopi v staranje, se bodo pojavile mikro metazoe, kot so kolobarji in nematode.
V tem času je treba povečati obremenitev blata. Ko se število protozojev v aktivnem blatu bistveno zmanjša v primerjavi z normalnim stanjem in nekatere protozoe, kot so mrhovinarji, ki se pojavijo v pogojih nizke obremenitve, izginejo in se ne pojavijo metazoji, to pomeni, da je dotočna obremenitev previsoka in da prevladujejo amebe in nekateri majhni flagelati [2]. V tem času je treba sprejeti ukrepe, kot sta zmanjšanje dotoka odpadne vode in zmanjšanje izpusta blata, da se zmanjša obremenitev z blatom in ohrani normalno delovanje sistema.
Indikator raztopljenega kisika:
Kadar je v aktivnem blatu premalo raztopljenega kisika, se pogosto pojavijo praživali, kot so atorva, žveplove bakterije, škorpijoni in neoformacije. Hkrati se pri veliki obremenitvi in nezadostnem prezračevanju pojavi veliko število majhnih flagelatov. V tem času je treba sprejeti ukrepe, kot je povečanje prezračevanja, da se poveča raztopljeni kisik. Ko je raztopljenega kisika veliko, se pogosto pojavijo organizmi, kot so amebe, sarkodaktili in kolobarji. V tem času je treba sprejeti ukrepe, kot sta zmanjšanje prezračevanja in povečanje razmerja vračanja blata, da se poveča koncentracija blata in zmanjša obremenitev z blatom.
Indikacija pH odpadne vode:
Kadar je odpadna voda močno alkalna, pogosto pride do pojavov, kot so motna odplaka, razpad aktivnega blata, smrt in razpad protozojev ter zmanjšana učinkovitost čiščenja. Kislino je treba dodati pravočasno, da jo nevtraliziramo. Ko je kislost premočna, ima rezervoar za obdelavo aktivnega blata pogosto kisel vonj, učinkovitost čiščenja se zmanjša in aktivnost različnih bioloških faz se zmanjša. V tem času je treba pravočasno dodati alkalijo, da jo prilagodite.
(2) Indikativna vloga sprememb v velikosti populacije istega organizma
V normalnih pogojih delovanja sistem za čiščenje odpadne vode vzdržuje razmeroma stabilno količino in raznolikost organizmov. Nasprotno, ko vrste in količine organizmov znatno nihajo, to pomeni, da se okolje sistema za čiščenje odpadne vode ustrezno spreminja.
Ko se v blatu pojavi veliko število nitastih bakterij, to pomeni, da se je blato že povečalo ali se bo kmalu povečalo. Sem spadajo bakterije, kot so *Sphaerocephala*, *Thiobacillus benziii*, *Nocardia* in plesni. Takoj je treba sprejeti ustrezne ukrepe za zaviranje rasti nitastih bakterij, prilagoditi različne pogoje čiščenja sistema in ohraniti stabilno delovanje čistilnega sistema.
Ko je struktura kosmičev ohlapna, postanejo majhni kosmiči hrana za nekatere kolobarje. Ob zadostni količini hrane se kolobarji prekomerno razmnožijo. V tem primeru se blato stara, zato je treba sprejeti ustrezne ukrepe za odstranjevanje blata, da se odpravi škoda, ki jo povzroči staranje blata na učinku čiščenja vode. Praživali in nekatere mikro-živali so bolj občutljive na toksine kot toksini sami. Zaščitna vlakna so pomemben indikator v aktivnem blatu. Ko se ta vrsta blata hitro zmanjša, to kaže na prisotnost strupenih snovi v odpadni vodi. Zahteva pravočasno predobdelavo.
Povzetek
Aktivno blato je razmeroma stabilen ekosistem z določeno degradacijsko funkcijo. Oblikovanje tega stabilnega ekosistema koristi ugodno rastno okolje za biološko skupnost. Ko se spremenijo okoljske razmere v sistemu čiščenja odpadne vode, se spremeni tudi ustrezna biološka skupnost. Spremembe v biološki skupnosti v določeni meri odražajo kakovost in stanje sistema čiščenja odpadnih voda.
Pri delovanju in upravljanju sistemov za čiščenje odpadnih voda lahko obratovalno stanje sistema proučujemo z opazovanjem sprememb v biološki fazi aktivnega blata. To omogoča pravočasno prepoznavanje težav in izvajanje ukrepov za zagotavljanje neprekinjenega in stabilnega delovanja. Vendar se biološka faza aktivnega blata med različnimi regijami in čistilnimi napravami močno razlikuje zaradi razlik v kakovosti vode, postopkih čiščenja in vrstah odpadne vode.
Zato je v praksi bistveno upoštevati posebne okoliščine in v ustreznih primerih proučiti razmerje med spremembami kakovosti vode in spremembami biološke faze. Upoštevanje teh sprememb bo bolje vodilo delovanje in upravljanje čistilnih naprav.