السيانيد يلتقي الحمأة المنشطة: ما مدى شراسة "القاتل الخفي" في محطات معالجة مياه الصرف الصحي؟

إذا كنت قد ذهبت إلى محطة معالجة مياه الصرف الصحي، يجب أن تكون قد رأيت مجموعات من "البقع" البنية في خزان التهوية - هذا هو الوحل النشط.هناك الآلاف من الكائنات الدقيقة مختبئة بداخلها، مثل البكتيريا والفطريات والبروتوزوا، والتي هي "القوة الرئيسية" في معالجة مياه الصرف الصحي. من خلال الاعتماد عليها لتفكيك المواد العضوية وإزالة الملوثات، يمكن أن تصبح مياه الصرف الصحي نظيفة.ولكن إذا كان السيانيد يختلط في مياه الصرف الصحي، هؤلاء "خبراء البيئة" سيكونون في مشكلة، وكل نظام الوحل النشط قد يذهب إلى الإضراب مباشرة.دعونا نتحدث بلغة بسيطة عن كيفية تأثير السيانيد حقا على الوحل النشط.

دعونا نفهم أولاً: ما الذي يعتمد عليه الحمأة النشطة من أجل "العمل"؟

قبل مناقشة مخاطر السيانيد، من الضروري أولا فهم "مبدأ العمل" للطين النشط.وهؤلاء الصغار لديهم تقسيم واضح للعمل: بعض البكتيريا مسؤولة عن جراثيم المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، وتحويلها إلى ثاني أكسيد الكربون والماء.من ناحية أخرى، سوف تستهلك البكتيريا الزائدة للحفاظ على توازن الميكروبات الخاصة بهم.وتكاثر الكائنات الدقيقة هي مفتاح عمل هذا النظام.

ببساطة، الكائنات الحية الصغيرة لا تستطيع العمل إلا عندما تكون على قيد الحياة، بمجرد أن تواجه مشاكل،من ناحية أخرى، هو بالتحديد "العدو القاتل" للميكروبات.

السيانيد على الكائنات الدقيقة: ضربة دقيقة على "أعضاء التنفس"

السيانيد يستهدف الكائنات الحية الدقيقة ليس فقط عن طريق ضرب المعلم بشكل عشوائي، ولكن عن طريق قتال دقيق - استهداف سيتوكروم أكسدة في الخلايا الميكروبية.يمكنك أن تعتبرها "صمام التنفس" للميكروبات، مسؤولة عن الخطوة الأخيرة من التنفس الخلوي، والجمع بين الأكسجين والإلكترونات لإنتاج الطاقة اللازمة (ATP) للبقاء على قيد الحياة الميكروبي.

تماماً كما يختنق الناس بدون أوكسجين، تفقد الكائنات الدقيقة وظائفها التنفسية الطبيعية، ويتم قطع إمدادات الطاقة على الفور.كانت البكتيريا مشغولة بتحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحيبمجرد دخول السيانيد، "صمام التنفس" عالق، والبكتيريا على الفور "لا يمكن التنفس". ناهيك عن تلوث التحلل، كان من الصعب حتى بالنسبة لهم البقاء على قيد الحياة.في فترة قصيرة من الزمن، مات عدد كبير من البكتيريا وانخفض عدد "المجتمعات الميكروبية الفعالة" في الوحل النشط.

والسيانيد سام بشكل خاص، حتى لو كان التركيز في مياه الصرف الصحي هو فقط بضعة ملليغرامات لكل لتر (مغ / لتر) ، فإنه يمكن أن يسبب الضرر للكائنات الحية الدقيقة الحساسة.العديد من أنظمة الحمأة النشطة سوف تنهار ببساطةما هو أكثر إحباطاً هو أنه على عكس بعض الملوثات التي تتحلل ببطء، بمجرد دخولها خزان التهوية،

الوحل النشط "المكشوف": التغيرات من الداخل إلى الخارج

بمجرد أن تموت الكائنات الحية الدقيقة، ستتغير خصائص وظائف الوحل النشط على الفور، ويمكن لعاملين في مجال معالجة مياه الصرف الصحي أن يدركوا من أول نظرة أن شيئاً ما قد حدث.هذه التغييرات واضحة بشكل خاص، دعونا نتحدث عنهم واحد تلو الآخر:

1- تدهور خصائص الوحل: من "تجميع" إلى "ترشيح الرمال"

الحمأة النشطة العادية هي حلبة ، مثل ألياف القطن الصغيرة ، والتي يمكن أن تستقر بشكل مستقر في قاع الخزان (يسمى هذا "قدرة جيدة على الاستقرار") ،مما يجعلها ملائمة للفصل اللاحقلكن بعد التسمم بالسيانيد، الموت البكتيري يطلق مواد مثل السكريات والبروتينات في الخلايا، مما يسبب تسريبات الطينوبعضها يتحطم إلى جزيئات صغيرة.

النتيجة هي أن الماء في خزان الهواء يصبح مضطرباً، والطين لا يمكن أن يستقر، والمياه الصادرة من خزان الركود الثانوي تحمل عدداً كبيراً من جزيئات الطين،تدهور نوعية المياه مباشرةفي بعض الأحيان، "تكوين الوحل" سوف يحدث، وسوف يصبح حجم الوحل أكبر، والعائمة على الماء مثل الرغوة، والتي لا يمكن التعامل معها بشكل طبيعي.

2انخفاض حاد في قدرة المعالجة: لا يمكن إزالة الملوثات

المهمة الأساسية للطين النشط هي تدهور الملوثات، ولكن الكائنات الحية الدقيقة تقريبا ميتة، من الذي سيقوم بالعمل؟معدل إزالة - قادرة في الأصل على إزالة 80٪ من COD، بعد التسمم، يمكن أن تبقى 30% فقط، و COD الصرف الصحي يتجاوز بشكل كبير المعيار.

إذا كان لا يزال هناك النيتروجين والفوسفور في مياه الصرف الصحي، فإن الوضع سيكون أسوأ.البكتيريا المسؤولة عن النترة (تحويل النيتروجين الأمونيا إلى النترات) حساسة بشكل خاص للسيانيد، وحتى عند تركيزات منخفضة، فإن عملية التنيتر سوف "تتوقف" أولا، مما يؤدي إلى زيادة في النيتروجين الأمونيا في المياه الصالحة للصرف.محطة معالجة مياه الصرف الصحي فقدت في الأساس قدرة تنقية، والماء المفروض أن يكون "غير مؤهل".

3المجتمع الميكروبي "الإصلاح الكبير": أقل فائدة وأكثر عديمة الفائدة

المجتمع الميكروبي في الوحل النشط هو "بقاء الأصلح" وفي ظل الظروف العادية، البكتيريا المفيدة التي تحلل المواد العضوية تهيمن.معظم البكتيريا المفيدة لا تستطيع مقاومة ذلك، مما يترك فقط عدد قليل من البكتيريا المختلفة المقاومة للسيانيد (مثل بعض الكائنات الزائفة). على الرغم من أن هذه البكتيريا المختلفة يمكن أن تبقى على قيد الحياة،قدرتهم على تحلل الملوثات ضعيفة جداًحتى لو تعافى البكتيريا تدريجياً، فإن كفاءة تنقية الوحل النشط لا يمكن أن تعود إلى ما كانت عليه من قبل.

ما هو أكثر إزعاجًا هو أن بعض البكتيريا المقاومة يمكن أن تنتج مواد لزجة، مما يجعل الطين أكثر صعوبة في التعامل معه وحتى تنمو الروائح، مما يجعل خزان التهوية بأكمله رائحة سيئة.

التسمم الحاد مقابل التسمم المزمن: نوعان مختلفان من العذاب

يمكن تصنيف تأثير السيانيد على الوحل النشط إلى "حاد" و "مزمن"، تماماً كما يمكن أن يحدث مرض الشخص فجأة أو ببطء.

التسمم الحاد: بداية مفاجئة ، وفاة سريعة

في معظم الأحيان، هذا بسبب التفريغ غير القانوني وتسريب مياه الصرف الصناعي، مما يسبب تركيزات عالية من السيانيد في محطة معالجة مياه الصرف الصحي.هذا الوضع مثل "صب وعاء السم فجأة على الوحل النشط"، ويمكن رؤية تغييرات واضحة في غضون ساعات قليلة: المزيد من الرغوة في خزان التهوية ، وألوان الوحل أضعف (من البني إلى الأصفر الرمادي) ، والصرف الصحي الضبابي.النظام بأكمله قد يتحطم خلال نصف يوم، وقد يستغرق الأمر عدة أيام أو حتى أسابيع للتعافي.

في وقت سابق، أطلقت مصنع محلي للتصفيف الكهربائي سراً سيانيد تحتوي على مياه الصرف الصحي، مما تسبب في "فشل" الوحل النشط من محطات معالجة مياه الصرف الصحي القريبة بين عشية وضحاها.ارتفعت نسبة COD من عشرات إلى مئات، وأخيرا كان لا بد من وقف تدفق عاجلا وإضافة سلالات جديدة الوحل.

التسمم المزمن: مخفية عميقة، مدمرة لفترة طويلة

هذا أكثر سرية، على سبيل المثال، بعض المصانع تصدر تركيزات منخفضة من السيانيد لفترة طويلة، والتركيز ليس كافيا لقتل الميكروبات على الفور، ولكن مع مرور الوقت،الضرر الذي لحق بالمجتمع الميكروبي يصبح واضحاً تدريجياًفي البداية قد يكون فقط انخفاض طفيف في معدل إزالة COD أو تدهور في ترسب الوحل،والتي يمكن الاختلاط بها بسهولة مع مشاكل أخرى (مثل عدم كفاية التهوية أو تغير درجة حرارة المياه).

ولكن مع مرور الوقت، فإن نشاط الكائنات الدقيقة سوف ينخفض، ويتم تدمير بنية المجتمع الميكروبي تماما.سيكون من الصعب استرداد الوحل النشطتماماً مثل الشخص الذي يتناول كمية ضئيلة من السموم لفترة طويلة، فإن جسده يتدهور تدريجياً ويصبح من الصعب التعافي.

كيفية التعامل معها؟ تدابير مكافحة السموم لمصانع معالجة مياه الصرف الصحي

بما أن السيانيد ضار جداً، فإن محطات معالجة مياه الصرف الصحي لا يمكن أن تجلس مكتوفة الأيدي. هناك طريقتان تستخدمان بشكل شائع الآن: "الوقاية المسبقة" و "الإنقاذ بعد الحادث".

1الوقاية: احتفظ بالسيانيد خارج الباب

الحل الأساسي هو منع دخول مياه الصرف الصحي التي تحتوي على تركيز عال من السيانيد إلى نظام معالجة مياه الصرف الصحي. and pharmaceutical factories) must first treat cyanide containing wastewater themselves and reduce the cyanide concentration to a range acceptable to the wastewater treatment plant (generally requiring less than 0.5-1mg/L) قبل التفريغ.

محطة معالجة مياه الصرف الصحي سوف تثبيت أيضا أجهزة مراقبة على الانترنت في المدخل لمراقبة تركيز السيانيد في الوقت الحقيقي.سيتم تشغيل إنذار على الفور، وسيتم إغلاق صمام الدخول لمنع "المياه السامة" من دخول خزان الهواء. هذا مثل فحص الأمن عند مدخل منطقة سكنية،حيث يتم وقف "البضائع الخطرة" لأول مرة.

2إنقاذ ما بعد: إزالة السموم و إطالة عمر الحمأة النشطة

إذا كان هناك حقا تسرب السيانيد، ونحن بحاجة إلى إنقاذها بسرعة:

- تخفيف الطوارئ: إضافة كمية كبيرة من الماء النظيف أو سلطات التراجع إلى خزان الهواء للحد من تركيز السيانيد وإعطاء الكائنات الحية الدقيقة فرصة للحصول على أنفاسها.

-إضافة عوامل إزالة السموم مثل هيبوكلوريت الصوديوم وبروكسيد الهيدروجين لتأكسيد السيانيد إلى ثاني أكسيد الكربون وغاز النيتروجين غير الضاريمكن إضافة كبريتات الحديد للجمع مع السيانيد لتشكيل هبوب السيانيد الحديدي غير القابل للذوبانوالتي يمكن تصفيتها بعد ذلك

سلالات بكتيرية إضافية: بعد انخفاض تركيز السيانيد، أضف سلالات نشطة جديدة أو سلالات بكتيرية فعالة للمساعدة في استعادة حيوية المجتمع البكتيري.هذه العملية تشبه إعطاء السوائل داخل الوريد وتكملة المواد الغذائية للمريضوالذي يتطلب تعديل بطيء.

3التدجين الطويل الأمد: زراعة "جماعة بكتيرية مضادة للسم"

بالنسبة لمحطات معالجة مياه الصرف الصحي التي تتلامس بشكل متكرر مع تركيزات منخفضة من السيانيد (مثل مياه الصرف الصحي من مناطق تركيز مياه الصرف الصحي بالكهرباء) ،يمكن البدء في التدريب النشط للطين النشطببساطة، هو زيادة تركيز السيانيد تدريجياً في مياه الصرف الصحي، مما يسمح للميكروبات بتكيف وتصفية المجتمعات البكتيرية التي يمكن أن تقاوم أو حتى تحلل السيانيد.

تماما مثل ممارسة المناعة، إضافة تركيزات منخفضة للغاية من السيانيد في البداية وزيادة طفيفة بعد التكيف الميكروبي، مع مرور الوقت،يمكن للطين أن يتحمل تركيزات أعلى من السيانيد مع الحفاظ على قدرته على التطهيرومع ذلك، هذه العملية تحتاج إلى أن تؤخذ ببطء، حيث أن الإسراع يمكن أن يؤدي في الواقع إلى التسمم بالطين.

أخيراً، لأكون صريحاً

الحمأة النشطة هي "السلاح الأساسي" لمعالجة مياه الصرف الصحي، والسيانيد هو "سلاح ضربة الدقة" ضدها.خطر تصريف مياه الصرف الصحي التي تحتوي على السيانيد كان موجودا دائماإذا لم تكن الشركات مسؤولة و لم تكن محطات المعالجة يقظة، فمن السهل أن تواجه مشاكل.

في نهاية اليوم، حماية الوحل النشط من تلف السيانيد ليست مسؤولية محطات معالجة مياه الصرف الصحي فقط،ولكن أيضا يتطلب من الشركات الملوثة لمتابعة القواعد ومعالجة مياه الصرف الصحي جيدابعد كل شيء ، إذا تم معالجة مياه الصرف الصحي بشكل جيد ، فلن تتلوث أنهارنا وأرضنا. هذه المسألة تهم الجميع. أتمنى أن يكون هناك أقل من الأخبار عن "تسريبات السيانيد" في المستقبل ،بحيث يمكن لهذه الكائنات الدقيقة أن تقوم بعملها كـ"عاملين في معالجة مياه الصرف الصحي" بأمان وبشكل ثابت