دعونا أولاً نفهم شيئًا واحدًا: في محطات معالجة مياه الصرف الصحي ، فإن الحمأة المنشطة ليست مجرد طين عادي. إنه موطن مجموعة من "خبراء معالجة الصرف الصحي" - الكائنات الحية الدقيقة مثل البكتيريا والفطريات وبروتوزوا في الداخل ، معتمدة على المادة العضوية في مياه الصرف الصحي للبقاء على قيد الحياة. في الوقت نفسه ، يتحللون الملوثات إلى مياه غير ضارة وثاني أكسيد الكربون ، مما يجعل مياه الصرف الصحي نظيفة. ولكن بمجرد أن تكون الحمأة المنشطة "تسمم" ، فإن هؤلاء الخبراء الصغار سوف يذبلون ، وسوف تنخفض قدرة المعالجة ، وحتى النظام بأكمله قد ينهار. اليوم ، دعنا نفكّرها ونتحدث عن كيفية تسبب هذا التسمم تدريجياً في انهيار قدرة المعالجة.
أولاً ، من المهم توضيح ما هو المقصود بـ "تسمم الحمأة المنشطة"؟ في الواقع ، هناك فقط "سموم" غير لائقة مختلطة في مياه الصرف الصحي - يمكن أن تكون معادن ثقيلة من المصانع (مثل النحاس والكروم والزئبق) والأحماض والقواعد القوية ، أو يصعب تحلل المركبات العضوية (مثل مكونات بعض المبيدات الحشرية والمعرفة الكيميائية). بمجرد أن تدخل هذه الأشياء إلى النظام ، فإنها تصبح "قتلة قاتلة" للكائنات الحية الدقيقة ، والتي ستؤدي بعد ذلك إلى سلسلة من ردود الفعل المتسلسلة وتقلل بشكل طبيعي من قدرتها على المعالجة.
الخطوة الأولى ، وكذلك الأكثر مباشرة ، هي قتل "اللاعبين الرئيسيين" - البكتيريا مع السم. نعلم جميعًا أن جوهر الحمأة المنشطة هو البكتيريا غير المتجانسة ، والتي هي القوة الرئيسية في تحلل المواد العضوية. إن أغشية الخلايا وأنظمة إنزيم هذه البكتيريا كلها "بقع ضعيفة". على سبيل المثال ، ستتمسك المعادن الثقيلة ، عندما تتلامس مع البكتيريا ، بغشاء الخلية ، وكسر بنية غشاء الخلية ، وهو ما يعادل تحطيم "القشرة الواقية" للبكتيريا. سوف تسرب السيتوبلازم والنواة في الداخل ، وسوف تموت البكتيريا مباشرة ؛ هناك أيضًا بعض السموم التي تتنافس مع الإنزيمات في الجسم البكتيري للمساحة. الإنزيمات هي في الأصل "أدوات" تساعد البكتيريا على تحلل المواد العضوية. عندما تشغل السموم مساحة ، لا يمكن للإنزيمات أن تعمل ، وحتى إذا كانت البكتيريا على قيد الحياة ، فإنها لا تستطيع "تناول الطعام" ولا يمكن أن تتضور جوعًا ببطء حتى الموت.
فكر في الأمر ، كان المسبح مليئًا في الأصل بالبكتيريا النشطة ، ولكن بعد التسمم ، ماتوا وانهاروا ، وانخفض عدد البكتيريا التي يمكن أن تعمل فجأة بمقدار النصف. في السابق ، يمكن 100 بكتيريا معالجة 100 جزء من المواد العضوية ، ولكن الآن هناك 20 منها فقط متبقية. أليست 80 جزءًا من المادة العضوية المتبقية في المجمع؟ يجب أن تكون جودة النفايات السائلة قد تجاوزت المعيار ، وبالتالي انخفضت قدرة العلاج.
والخطوة الثانية هي أنه حتى لو لم تموت بعض البكتيريا على الفور ، فستظل "خائفة جدًا من التحرك" - أدخل "وضعًا نائمًا" ، أو يغيرون وضع الأيض ولم يعد يتحلل بشكل صحيح. العديد من الكائنات الحية الدقيقة لها "استجابة للإجهاد". بمجرد أن يشعروا بالخطر في البيئة (مثل وجود السموم) ، سيتوقفون عن النمو الطبيعي والتكاثر والأنشطة الأيضية ، وبدلاً من ذلك يتجمعون بعض "المواد الوقائية" للالتفاف ، تمامًا مثل الحيوانات التي تسبح ، وإنقاذ حياتها أولاً.
على سبيل المثال ، إذا كانت تركيزات عالية من المركبات الفينولية (التي توجد عادة في مياه الصرف الصحي الكيميائي) تخلط فجأة في مياه الصرف الصحي ، فإن العديد من البكتيريا التي تتحلل المواد العضوية "ستضرب" ولم تعد تتحلل COD (الطلب على الأكسجين الكيميائي ، مما يمثل كمية المواد العضوية في الماء). بدلاً من ذلك ، سوف يقومون بتنشيط مسار استقلابي خاص لمحاولة تحطيم الفينولات لإنقاذ حياتهم. ولكن وبهذه الطريقة ، ليس لديهم الطاقة للتعامل مع المادة العضوية التي كان ينبغي معالجتها ، ولا يمكن تقليل سمك القد في التجمع ، وبالتالي فإن تأثير العلاج يتدهور بشكل طبيعي. علاوة على ذلك ، فإن هذا "السكون" ليس مؤقتًا. إذا استمرت السموم ، فقد لا تستعيد البكتيريا نشاطها وستكون قدرتها على المعالجة بطيئة لفترة طويلة.
والخطوة الثالثة هي أن "هيكل" الحمأة المنشطة سيتم تعطيلها ، وتتحول من "مجموعات صغيرة زائفة" إلى "جنود متناثرون" وغير قادرين على الاستقرار بشكل صحيح ، مما يؤدي إلى زيادة السحب في نظام العلاج. الحمأة المنشطة العادية هي حادة ، مثل كرات القطن الصغيرة ، ويمكن تغليف هذه flocs مع عدد كبير من البكتيريا ، مع أداء تسوية جيد بشكل خاص - في خزان الترسيب الثانوي ، يمكن أن يستقر بسرعة إلى أسفل الخزان ، وتدفقات المياه الصافية بعيدًا عن الأعلى ، ويمكن أيضًا إعادة الحمأة إلى خزان التهوية للاستخدام المستمر.
ولكن بمجرد التسمم ، يتغير الوضع. من ناحية ، بعد وفاة البكتيريا ، يفقد "الهيكل العظمي" في FLOCs (وخاصة المواد اللزجة مثل السكريات والبروتينات التي تفرزها البكتيريا) الدعم ، وسوف ينهار FLOCs إلى جزيئات صغيرة ؛ من ناحية أخرى ، يمكن لبعض السموم أن تدمر المواد اللزجة التي تفرزها البكتيريا ، مما تسبب في فقدان Flocs للاصطدامهم وغير قادرين على التجمع معًا ، فقط تطفو في الماء. لا يمكن أن تغرق هذه الجسيمات الصغيرة المكسورة في خزان الترسيب الثانوي وستتدفق مع النفايات السائلة ، وتشكل ظاهرة "الجري الطين".
فكر في الأمر ، كل الحمأة قد هربت ، وكمية الحمأة المنشطة في خزان التهوية تتناقص ، وهناك عدد أقل من الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تعمل ، وتشكيل دورة مفرغة. كما أن الحمأة التي تنفد ستجعل العكر السائل ، مع وجود COD و SS (المواد الصلبة المعلقة) التي تتجاوز المعيار. نظام العلاج يشبه إضافة إهانة للإصابة. لا يمكن أن تنخفض قدرة العلاج؟
تتمثل الخطوة الرابعة في تعطيل "التوازن البيئي" للكائنات الحية الدقيقة ، مما تسبب في اختفاء البكتيريا المفيدة والبكتيريا الضارة لتنمو بسرعة ، وزيادة التدخل في عملية العلاج. في الحمأة المنشطة العادية ، تتعاون الكائنات الحية الدقيقة مع بعضها البعض: تحلل البكتيريا المادة العضوية لإنتاج مواد جزيء صغيرة ، وتناول البروتوزوا (مثل النيماتودا والدوار) البكتيريا ، والتحكم في عدد البكتيريا ، وتفرز المواد اللزجة للمساعدة في تشكيل Flocs. كل شخص يلعب دوره الخاص في الحفاظ على استقرار النظام.
بعد التسمم ، يتم تعطيل هذا التوازن. لأن الكائنات الحية الدقيقة المختلفة لها تسامح متفاوتة للسموم - البكتيريا المفيدة التي تتحلل في كثير من الأحيان المواد العضوية لها ضعف السمية والموت أولاً ؛ ومع ذلك ، نجت بعض البكتيريا المتنوعة السامة للغاية (مثل بعض الأكتينيسيت) وبدأت في التكاثر بأعداد كبيرة. لا تتحلل هذه البكتيريا المتنوعة فقط من الملوثات ، ولكنها تتنافس أيضًا مع البكتيريا المفيدة المتبقية للمواد المغذية والأكسجين ، وحتى تفرز المواد التي تمنع نمو البكتيريا المفيدة.
على سبيل المثال ، في بعض الأحيان بعد التسمم ، سيظهر عدد كبير من البكتيريا الخيطية في خزان التهوية. تنمو هذه البكتيريا رقيقة وطويلة ، وسوف تلتف حول FLOCs الحمأة المنشطة ، مما يسبب انخفاضًا في الأداء المستقر لـ FLOCs (المعروف باسم "تورم الحمأة") ، مما قد يسبب تسرب الحمأة أيضًا. علاوة على ذلك ، فإن البكتيريا الخيطية لا تحلل المواد العضوية كثيرًا. عندما يكون هناك الكثير منهم ، فإن مساحة المعيشة للبكتيريا المفيدة مضغوطة ، ولا يمكن تحسين قدرتها على المعالجة بشكل طبيعي.
أخيرًا ، ستضعف "قدرة الاسترداد" للحمأة المنشطة بعد التسمم ، وحتى إذا تمت إزالة السموم لاحقًا ، فلا يمكن استعادة قدرة العلاج على الفور. نظرًا لأن نمو وتكاثر الكائنات الحية الدقيقة يتطلب وقتًا ، لا يمكن إحياء البكتيريا الميتة ، وتحتاج البكتيريا القليلة المتبقية إلى التكاثر إلى أعدادها الأصلية ، وإعادة بناء هياكل Floc ، واستعادة التوازن البيئي. قد تستغرق هذه العملية عدة أيام أو حتى أسابيع. خلال هذه الفترة ، كانت قدرة المعالجة للنظام على مستوى منخفض. إذا كانت هناك أي أخطاء في الوسط (مثل التقلبات في حمل التدفق) ، فقد تنهار تمامًا وتتطلب إضافة الحمأة لإعادة التشغيل.
خلاصة القول ، فإن السبب في أن تسمم الحمأة المنشط يؤدي إلى انخفاض في قدرة العلاج هو في الأساس "هجوم توكسين على الكائنات الحية الدقيقة" - القتل الأول أو تثبيط البكتيريا الأساسية المتحللة ، ثم تدمير بنية floc والتوازن البيئي الميكروغرافي في النظام الميكروغرافي ، وأخيراً يؤدي إلى عدم قدرة المادة العضوية على تحلل النحافة ، ودردته في النظام. لذا فإن الخوف الأكبر لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي هو الخلط المفاجئ للمواد السامة في المياه الواردة. عادة ما يتعين عليهم مراقبة جودة المياه الواردة واتخاذ التدابير فورًا إذا تم العثور على أي تشوهات. خلاف ذلك ، قد يضرب نظام العلاج المبني بشكل مشهد بسبب التسمم واحد.
