واحدة من أكبر الصداع بالنسبة لنا في معالجة مياه الصرف الصحي هي بالتأكيد توسع الوحل. عندما يتوسع هذا الوحل، يصبح نظام المعالجة بأكمله فوضوي.اليوم سوف نتحدث عن اثنين من "المشاكل" الرئيسية في توسع الوحل - التوسع البكتيري غير الخيطية والتوسع البكتيري الخيطيةدعونا نتحدث عن الاختلافات بينها، وكيفية التمييز بينها، وكيفية التعامل معها.
1、 الظهور والتسوية: أدلة الحكم الأكثر بديهية
دعونا نبدأ مع الجوانب الأكثر سهولة الملاحظة، والتي هي مظهر وخصائص استقرار الوحل.عندما تضع الوحل الموسع من البكتيريا الخيطية في اسطوانة قياس لتستقرو هذه البكتيريا الخيطية سوف تتشابك مع بعضها البعض، مما يجعل بنية الوحل فضفاضة جدا.سرعة الإستقرار بطيئة، و السوبرناتنت هو أيضا غامض جدا، مع العديد من الجسيمات الصغيرة معلقة في الداخل.
يبدوا الوحل الذي تم توسيعه بواسطة البكتيريا غير الخيطية متجانسًا نسبيًا وليس له هذا الهيكل الخيطي الواضح.ضعف قدرتها على التراجع يرجع إلى تغيير في الجاذبية النوعية للطين، ليس بسبب اضطراب البكتيريا الخيطية. عند الاستقرار ، قد تظهر الوحل في حالة تجميع ، لكنه سينتشر بسرعة ،والمواد الصلبة المعلقة في السوبرناتانت ستكون أقل مقارنة بتوسع البكتيريا الخيطية، لكن جودة المياه ما زالت غير واضحة.
على سبيل المثال، الطين المنتفخ من البكتيريا الخيطية يشبه وعاء من المعكرونة التي تم تركها لفترة طويلة. عندما المعكرونة (البكتيريا الخيطية) متشابكة معا،الحساء (سوبرانتانت) أيضاً يصبح غامضاً؛ الحمأة المكثفة من البكتيريا غير الخيطية تشبه أكثر وعاء من الكونجي المسلوق. على الرغم من عدم وجود "مواد غريبة" واضحة، والحالة العامة غير طبيعية أيضا.الماء والارز (الوحل) مختلطان معا ولا يمكن التمييز بينهما.
2العالم تحت المجهر: رؤية الاختلافات الأساسية بوضوح
لا يكفي مجرد النظر إلى المظهر. لتحقيق أحكام دقيقة، يجب على المرء أيضا أن يعتمد على "أداة معجزة" المجهر. عندما يتم وضع عينة الوحل تحت المجهر،توسع البكتيريا الخيطية يصبح واضحا في لمحة، ويمكن رؤية عدد كبير من البكتيريا الخيطية الرقيقة التي تمتد من حبات الوحل. لا يزال هناك العديد من أنواع البكتيريا الخيطية، مثل البكتيريا الجيرسي،بكتيريا تنتج الكبريتالفطريات المختلفة ذات الخيوط لها أيضاً أشكال مختلفة، بعضها مستقيم وطويل، وبعضها منحني قليلاً، وهناك أيضاً بعض الفروع.
من ناحية أخرى، عندما تتوسع البكتيريا غير الخيطية، لا يمكن رؤية عدد كبير من البكتيريا الخيطية تحت المجهر، ولكن بدلا من ذلك يمكن ملاحظة بعض الظروف غير الطبيعية الأخرى.مثلاً، يتم تعطيل هيكل الفقاعات الميكروبية في الوحل، وتصبح الفقاعات الميكروبية المضغوطة في الأصل فضفاضة، مع توزيع غير متساو للميكروبات داخل.من الممكن أيضا أن نرى تغييرات في عدد وأنواع بعض البروتوزوا، مثل انخفاض عدد الديدان الجرسية، وزيادة في المضربات الصغيرة والأميبا التي تتكيف مع البيئات غير المواتية.حيث تفقد "الأنواع المهيمنة" الأصلية (مثل مستعمرات الفطريات العادية والقوالب) هيمنتها، في حين أن بعض أنواع "النوع من الأعشاب الضارة" (مثل الكتل الصغيرة والأميبا) تبدأ في التكاثر بأعداد كبيرة.
3、 السبب: "مخلقو المشاكل" مختلفون
أسباب هذا النوعين من التوسع مختلفة جدا أيضا. توسع البكتيريا الخيطية يرجع أساسا إلى الظروف البيئية في نظام معالجة مياه الصرف الصحي،التي توفر ظروف نمو أكثر ملاءمة للبكتيريا الخيطية من الكائنات الدقيقة الأخرىعلى سبيل المثال، إذا كان الأكسجين المذاب في الماء منخفضًا جدًا، فإن البكتيريا الخيطية تتكيف بشكل أفضل مع البيئات ذات الأكسجين المنحل المنخفض من المستعمرات البكتيرية العادية.يمكنهم الوصول إلى الماء للحصول على الأكسجين، في حين أن مستعمرات البكتيريا لا تملك هذه القدرة ولا تستطيع بالتدريج التنافس مع البكتيريا الخيطية.
هناك أيضًا حالة يكون فيها نسبة المواد الغذائية في الماء غير متوازنة ، مما يؤدي إلى نسبة غير مناسبة من الكربون والنيتروجين والفوسفور. بشكل عام ، BOD5: N:يجب الحفاظ على نسبة P في مياه الصرف الصحي عند حوالي 100:5:1إذا كان محتوى النيتروجين والفوسفور منخفضاً جداً، فإن البكتيريا الخيطية ستستفيد من الفرصة للتكاثر بأعداد كبيرة.درجة حرارة الماء لها تأثير أيضافي ظل ظروف درجة حرارة متوسطة (25-35 درجة مئوية) ، تنمو بعض البكتيريا الخيطية بسرعة خاصة.
سبب توسع البكتيريا غير الخيطية مختلف جداً عن سبب توسع البكتيريا الخيطية. السبب الأكثر شيوعاً هو التغيرات المفاجئة في جودة المياه،مثل وجود كميات كبيرة من المواد السامة والضارة في تدفق، مثل المعادن الثقيلة، الفينول، الكبريتيدات، وما إلى ذلك. هذه المواد يمكن أن تمنع عملية الأيض الطبيعية للميكروبات، وتعطيل هيكل الفقاعات الميكروبية، وتسبب تورم الوحل.قضية أخرى هي التقلبات الكبيرة في قيمة الـ pHإذا كانت قيمة الحموضة في المياه الواردة منخفضة جدًا أو مرتفعة جدًا ، وتتجاوز النطاق المناسب للميكروبات (عادة ما يكون 6.5 إلى 8.5) ، فقد تسبب أيضًا في توسع البكتيريا غير الخيطية.عندما يكون حمولة الوحل مرتفعة جداً، أي أن هناك الكثير من المواد العضوية في التدفق ، فإن الكائنات الدقيقة "تأكل" فجأة ولا تستطيع التمثيل الغذائي بشكل طبيعي ، مما يمكن أن يسبب تورم الوحل.
4、 استراتيجية الاستجابة: العلاج المستهدف أمر حاسم
بما أننا نعرف اختلافاتها وأسبابها، كيف يجب علينا التعامل معها؟ هناك العديد من الطرق لمنع البكتيريا الخيطية من التوسع. أولاً،يمكنك محاولة تعديل الأكسجين المذاب عن طريق زيادة معدل التهوية للحفاظ على الأكسجين المذاب في الماء في مستوى مناسبويتم السيطرة عليه بشكل عام عند 2-4mg/L. وهذا يمكن أن يمنع نمو البكتيريا الخيطية ويعطي البكتيريا في المستعمرة البكتيرية فرصة لاستعادة ميزتها.
إذا كانت مشكلة عدم التوازن في نسبة المغذياتثم يجب إضافة كمية مناسبة من المواد الغذائية النيتروجينية والفوسفورية إلى مياه الصرف الصحي لضبط نسبة الكربون النيتروجين الفوسفورية إلى نطاق مناسب. ومع ذلك ، عند إضافة ، تحتاج إلى إيلاء الاهتمام للمبلغ المستخدم ، الكثير أو القليل جدا لن يعمل. يمكن أيضًا استخدام بعض التقنيات الخاصة ، مثل تعيين المختارين في خزان التهوية.يمكن أن يخلق المنتخبون بيئة مواتية لنمو مستعمرات البكتيريا، مما يسمح لهم بالحصول على ميزة في المنافسة مع البكتيريا الخيطية. في المختار، عن طريق التحكم في وقت الاحتفاظ الهيدروليكي وتركيز الأكسجين المذاب،يمكن لمستعمرات البكتيريا أن تستوعب بسرعة وتستخدم المواد العضوية في مياه الصرف الصحي، في حين أن البكتيريا الخيطية ليست مرنة، وبالتالي تحقيق الهدف من تثبيط التوسع البكتيري الخيطي.
بالنسبة للتوسع البكتيري غير الخيطي، يجب أن تستهدف طريقة المعالجة أيضاً أسبابها.من الضروري إضافة مرافق المعالجة المسبقة في الطرف الأمامي، مثل إنشاء خزانات تحييد وخزانات ترسب، لإزالة أو تقليل المواد السامة والضارة إلى تركيز يمكن أن تتحمله الكائنات الحية الدقيقة.إذا كانت هناك مشكلة في تقلبات الحموضة، يجب تركيب جهاز لضبط درجة الحموضة لمراقبة قيمة درجة الحموضة للمياه الواردة في الوقت الحقيقي، وتعديل قيمة درجة الحموضة إلى النطاق المناسب عن طريق إضافة حمض أو قلي في الوقت المناسب.إذا كان حمولة الوحل مرتفعة للغاية، فمن الضروري تقليل تركيز المواد العضوية في المدخل.يمكن تحقيق ذلك عن طريق ضبط معدل تدفق التدفق أو زيادة نسبة عودة الوحل، مما يسمح للكائنات الحية الدقيقة بما يكفي من الوقت والقدرة على تحلل المواد العضوية.
على الرغم من أن التوسع البكتيري غير الخيطي والخيطي يمكن أن يسبب تورم الوحل ويشكل تحديات لمعالجة مياه الصرف الصحي ، إلا أن لديهم اختلافات كبيرة في المظهر ،الخصائص المجهريةطالما أننا نتقن هذه المعرفة ونراقبها بعناية ونحللها في العمل العملي، يمكننا تحديد نوع التوسع بدقة،ثم اتخاذ تدابير المعالجة الصحيحة لاستعادة التشغيل الطبيعي لنظام معالجة مياه الصرف الصحي.
