تحليل وتدابير مضادة للأكسجين المذاب غير الطبيعي في عملية الوحل النشط!

عملية الحمأة النشطة هي طريقة فعالة لعلاج مياه الصرف الصحي الحضرية و مياه الصرف الصناعي العضويةهو ضمان مهم لاستغلال كامل لأنشطة الحياة الميكروبية المختلفة، وبالتالي فهي أيضا نقطة تحكم رئيسية لتشغيل طريقة الوحل المنشط وعملية تحويله في معالجة مياه الصرف الصحي الحضرية.قيمة DO لا يمكن أن تكون عالية جدا أو منخفضة جدايجب أن يتم التحكم في قيمة DO المعترف بها حاليًا في الصناعة عند حوالي 2mg / l ، ويجب تحديدها في التشغيل الفعلي وفقًا للوضع المحدد لكل مصنع.,بالنسبة لمصانع المعالجة التي تهدف إلى التنيتر والتنيتري البيولوجية، تكون قيم DO الخاصة بها عادة أعلى من تلك المطلوبة للمعالجة التقليدية.لأن البكتيريا النتراتية هي البكتيريا الهوائية التي تتوقف عن نشاطها عندما لا يكون هناك أوكسجين، ومعدل امتصاصها للأكسجين أقل بكثير من معدل البكتيريا التي تحلل المواد العضوية. لذلك ، يحتاج نظام التنيتر إلى الحفاظ على تركيز مرتفع من DO.تتمثل مظاهر تشوهات الـ DO في ظاهرتينظاهرة انخفاض مستوى مستوى الـ DO يمكن تقسيمها إلى نوعين:انخفاض حاد في DO خلال فترة زمنية معينة وانخفاض تدريجي في DO في نفس ظروف النفختحليل أسباب عدم طبيعة المياه: السبب الرئيسي للانخفاض الحاد في المياه هو 1) تغير مفاجئ في جودة المياه الواردة،مما يؤدي إلى تدفق مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز (BOD المذابة)المياه العادمة العضوية عالية التركيز تشير بشكل رئيسي إلى مياه الصرف الصحي المعالجة الغذائية، مياه الصرف الصحي، مياه الصرف الصحي لصناعة الورق، الخ.مما يؤدي إلى زيادة استهلاك الأكسجين وانخفاض DOتصريف مياه الصرف الصحي عالية استهلاك الأكسجين. تدفق الوحل المتراكم في أنابيب مياه الصرف الصحي أو خزانات الرواسب.التدفق الكبير للسائل الواضح من خزانات التركيز أو خزانات الهضم، وتدفق مياه الصرف الصناعي مثل مياه الصرف الصحي النفطية المستهلكة الكثيرة من الأكسجين ، مياه الصرف الصناعي لمصانع تصنيع الجلد ، الطباعة ، الألياف ،و مياه الصرف الصحي الكيميائية يمكن أن تؤدي إلى انخفاض حاد في الأكسجين المذاب (DO). يؤثر على تدفق مياه الصرف الصحي لنقل الأكسجين. المواد الفعالة السطحية (مثل الأحماض الدهنية ذات السلسلة القصيرة والإيثانول) ، والمواد عالية اللزجة ،والزيوت في مياه الصرف الصحي سوف تتراكم في واجهة الغاز السائل، مما يعيق انتشار ونقل جزيئات الأكسجين. بسبب زيادة مقاومتها في عملية نقل الأكسجين،انخفض معامل نقل الأكسجين وانخفض كفاءة النقل، مما يؤدي إلى انخفاض في الأكسجين المذاب (DO). تدفق مياه الصرف الصحي عالية التركيز FeO.مياه الصرف الصحي عالية التركيز من FeO تأتي بشكل رئيسي من المياه الجوفية أو المؤسسات الصناعية والتعدينية مثل المناجموتحتوي مياه الصرف الصحي هذه على كمية كبيرة من أكسيد الحديد، والذي يتأكسد بسهولة إلى Fe3+ ويستهلك كمية كبيرة من الأكسجين.مما يؤدي إلى انخفاض في الأكسجين المذاب (DO). 2) صيغة تفاعل التنيتر في خزان التهوية هي: NH4 + 2O2 → NO3- + 2H (+) + H2O. يجب أن يستوفي تفاعل التنيتر الشروط التالية: درجة حرارة المياه المناسبة، الحموضة الحمضية، و DO،و SRT>1/Vn، حيث يشير SRT إلى عمر الوحل و Vn يشير إلى معدل النمو المحدد للبكتيريا النترية.معدل النمو المميز Vn للبكتيريا النترية في محطات معالجة مياه الصرف الصحي التي تعمل بنفس SRT يزداد مع درجة الحرارة، أو بسبب انخفاض حاد في إفراز الوحل المتبقي ، عندما يتم استيفاء شروط تفاعل التنيتر ، سوف يحدث تفاعل التنيتر فجأة. كما يمكن أن نرى من الصيغة أعلاه ،النيتريت سوف تستهلك الأكسجين في نفس الوقت، مما يؤدي إلى انخفاض في DO. السبب الرئيسي للإنخفاض التدريجي في الأكسجين المحلول (DO) هو أنه في ظل نفس ظروف النفخ ، ينخفض DO تدريجيا ،معظمها بسبب انسداد رأس الهواء أو شيخوخة غشاء الهواءالأسباب المحتملة للاختناق تشمل الغبار المفرط في الهواء ، والفلترات غير الكافية من قبل المنفخ ، ودخول زيت التبريد إلى خط الأنابيب ، والصدأ داخل أنبوب التهوية ،و بقايا الصدأ التي تمنع رأس التهوية، مما يؤدي إلى انخفاض في الأكسجين المذاب (DO). يمكن أن يسبب شيخوخة غشاء التهوية أن تصبح الفقاعات أكثر سمكاً وتشتت أكثر.الفقاقيع الكبيرة تقلل من منطقة الاتصال بين الغاز والمرحلة السائلة، يقلل من وقت الاتصال بين الاثنين ، وبالتالي يقلل من كفاءة نقل الأكسجين. في ظل ظروف التهوية نفسها ، سوف ينخفض DO تدريجيا.السبب الرئيسي للزيادة الحادة في الأكسجين المحلول (DO) يرجع إلى إفراز كمية كبيرة من الوحل الزائد، أو توسع الوحل في خزان الرواسب الثانوي الذي يسبب تدفق الوحل مع المياه الصالحة للصرف ، أو الحمل الكبير في المدخل ،كل ذلك يمكن أن يؤدي إلى انخفاض تركيز الوحل النشط في خزان التهوية وانخفاض استهلاك الأكسجين، مما يؤدي إلى زيادة في الأكسجين المذاب (DO). تركيز التدفق منخفض جدا. لنظام الصرف من مياه الأمطار والصرف الصحي،بسبب هطول الأمطار على المدى الطويل وتدفق كميات كبيرة من مياه ذوبان الثلج، فإن حمولة تدفق خزان التهوية ستكون منخفضة للغاية ، مما يؤدي إلى زيادة في الأكسجين المذاب (DO). تدفق المواد السامة والضارة. بسبب تدفق مياه الصرف الصناعي ،يمكن أن تدخل مياه الصرف الصحي السامة والضارة، مما يؤدي إلى انخفاض في معدل الهوائية الحموضة من الوحل المنشط وزيادة في الأكسجين المحلول (DO).الكلور السائل، والمواد الأخرى لها تأثيرات قوية على البكتيريا ، مما يمكن أن يؤدي إلى وفاة عدد كبير من البكتيريا.المواد المأكسة القوية مثل برمانجانات البوتاسيوم يمكن أن تؤكسد المواد الخلوية للبكتيريا، مما يعيق عملية التمثيل الغذائي الطبيعية وحتى يسبب الموت. ونتيجة لذلك ، يؤدي ذلك حتما إلى انخفاض في الطلب الميكروبي على الأكسجين وزيادة في الأكسجين المذاب. توقف تفاعل التنيتر..عندما يتوقف تفاعل التنترات بسبب انخفاض درجة حرارة الماء أو عمر الحمأة المختصر ، ينخفض استهلاك الأكسجين ويزداد DO. بالإضافة إلى العوامل المذكورة أعلاه ،درجة حرارة المياه يمكن أن يكون لها تأثير على DOفي نطاق درجة الحرارة حيث أنظمة الإنزيمات الميكروبية لا تتأثر بالتعديل، فإن زيادة درجة حرارة الماء ستحفز النشاط الميكروبي وتعزز معدل التفاعل.ارتفاع درجة حرارة المياه مفيد للعمليات الفيزيائية مثل الخلطفي العمليات الكيميائية الحيويةيُعتقد بشكل عام أن تأثير التطهير جيد عندما تكون درجة حرارة الماء بين 20-30 درجة مئوية، وتقل عند ارتفاع درجة الحرارة فوق 35 درجة مئوية وأقل من 10 درجات مئوية. عندما ترتفع درجة حرارة المياه الواردة فجأة، مثل تجاوز 40 درجة مئوية، فإنه سيؤدي إلى تدهور البروتين،فقدان الأكسجين في النشاط، وتؤدي إلى تدهور نوعية المياه المعالجة.

كيفية التعامل مع الاستثناءات من نوع DO؟ يعتبر الأكسجين المذاب مؤشراً هاماً لمراقبة تشغيل خزانات الهواء في عمليات الوحل النشط.يمكن تحديد نشاط الوحل النشط عن طريق استهلاك الأكسجين المذابالحمأة النشطة الجيدة لديها طلب كبير على الأكسجين، والأكسجين المذاب (DO) في المحلول المختلط يختفي بسرعة بعد أخذ العينات. حتى لو كان مشبعًا بالأكسجين لبضع دقائق،سيتم استهلاكها، بينما لا يتم استهلاك الوحل غير المنشط بعد بضع دقائق. بسبب الأحجام المختلفة لحزم الوحل المنشط ، تختلف الحد الأدنى المطلوب لتركيز الأكسجين المذاب أيضًا.كلما كان الطوق أصغر، كلما زادت مساحة الاتصال مع مياه الصرف الصحي ، وكلما كان أكثر ملاءمة لجمع العينات ، مما يؤدي إلى انخفاض تركيز الأكسجين المذاب المطلوب.كلما زادت تركيز الأكسجين المذاب المطلوبيجب ألا يكون الأكسجين المذاب منخفضًا جدًا ، لأنه لا يمكن أن يلبي طلب الأكسجين من الكائنات الدقيقة في خزان التهوية ،مما يؤدي إلى انخفاض عدد الجراثيم ويعيق العمليات الأيضية الطبيعية، نمو البكتيريا الخيطية، وانخفاض وظيفة تنقية الوحل، وتحلل غير كامل للملوثات العضوية، وتؤثر على كفاءة تصريف المياه.إذا كان DO في قسم الصرف الصحي منخفضًا جدًا لفترة طويلة، يمكن أن يسبب أيضًا تجريد النيترين في خزان الرواسب الثانوي وتسبب الطين في الإطفاء. يجب ألا يكون الأكسجين المذاب مرتفعًا جدًا ،حيث أن الأكسجين المذاب المفرط يعني استهلاك طاقة كثيرة جداً ويتسبب في زيادة مفرطة في الفطريات التي تفضل الأكسجين المذاب المرتفع، مما يؤثر على تأثير المعالجة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يؤدي التهوية المفرطة إلى عدم استقرار بعض الوحل وتصبح الوحل العائم ، ويمكن أن تؤدي أيضًا إلى تفكك الوحل أو الاحتقان ،تعطل التوازن البيولوجي للمغذيات في الوحل النشط، تقليل الكتلة الحيوية الميكروبية وفقدان النشاط، وتقليل القدرة على الامتصاص، وتقلص الكتل، وانخفاض مؤشر حجم الوحل (SVI) ؛الهواء المفرط سوف يسبب أيضا الظواهر غير الطبيعية مثل زيادة الرغوة في خزان الهواءلذلك كلما زاد مستوى الأكسجين المذاب في خزان التهوية، كلما كان أفضل.يجب تقليل قيمة DO قدر الإمكان دون التأثير على المياه الصادرةبالنسبة لعملية الوحل النشط التقليدية ، يحدث الحد الأقصى لطلب الأكسجين في القسم الأول من خزان التهوية حيث تبدأ مياه الصرف الصحي والوحل في الاتصال والخلط ، أي المنطقة الأول.يعتقد المحرر أنه بالنسبة لعمليات الوحل النشط التي لا تتطلب التطهير، والسيطرة على الأكسجين المذاب في المنطقة I (منطقة المدخل) بين 0.8 و 1.2 ملغ / لتر، المنطقة II (منطقة الوسط) بين 1.0 و 1.5 ملغ / لتر،ومنطقة III (منطقة الخروج) حوالي 2 ملغ / لتر يمكن أن تلبي احتياجات العلاجالأكسجين المذاب أعلى قليلاً في منطقة الصرف الصحي هو لاستيعاب الفوسفور بالكامل ومنع الحمأة من العائمة بشكل غير هوائي في خزان الرواسب الثانوي.عكس غير طبيعي DO أيضا بشكل غير مباشر عدم طبيعية جودة المياه الواردة أو التحكم في العملية، ويجب اتخاذ تدابير مختلفة بناء على أسباب حدوثها.من الضروري تعزيز التواصل مع إدارة حماية البيئة، تحديد مصدر جودة المياه، وتعزيز إدارة المصدر، أو تجنب في الوقت المناسب فترات الذروة وتقليل كمية المياه الواردة في فترات زمنية مختلفة.إذا حدث تشوه في DO بسبب التحكم في العملية، يجب تعديلها وفقًا لأسباب الظاهرة المذكورة أعلاه. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب ارتفاع درجة حرارة المياه في فصل الصيف ، يجب زيادة معدل التهوية بشكل مناسب ،بينما العكس صحيح في فصل الشتاءإذا انخفضت كمية الأكسجين المذابة بسبب انسداد نظام الهواء، يجب إجراء فحص شامل في خزان الهواء.بما في ذلك تنظيف غشاء التهوية أو استبداله، إزالة انسداد داخل أنبوب الهواء، والسماح للهواء لدخول خزان الهواء بسلاسة، وتوفير الأكسجين المذاب الطبيعي للميكروبات.الأكسجين المذاب (DO) هو تدبير مهم للغاية لمراقبة العملية في معالجة الوحل النشط، ويمكن أن تؤثر قيمتها على سلسلة من المؤشرات. عندما يكون هناك خلل في DO، فمن الضروري تحليل السبب بعناية، وصفة الدواء المناسب، وتعديله في الوقت المناسب،ومحاولة السيطرة على الشذوذ ضمن الحد الأدنى لضمان أن مياه الصرف الصحي يتم تفريغها وفقا للمعايير.