جميعنا يعلم أن الحمأة النشطة هي "بطل كبير" في معالجة مياه الصرف الصحي، تماما مثل الحراس الصغار الذين يفككون بجد الملوثات في مياه الصرف الصحي.ولكن إذا واجهوا بعض مياه الصرف الصحياليوم، دعونا نتحدث عن مياه الصرف الصحي السامة من الوحل المنشط، تأثيرها على الوحل المنشط، وكيف يجب علينا الرد.
مياه الصرف الصحي المكونة من المعادن الثقيلة: السم المميت للطين المنشط
المياه العادمة التي تحتوي على المعادن الثقيلة مثل الزئبق والكادميوم والرصاص والكروم هي سم قاتل للطين النشط.ستلتصق أيونات المعادن الثقيلة بشدة بسطح الخلايا من الكائنات الحية الدقيقة في الوحل المنشط ثم تخترق داخل الخلاياهذا يمكن أن يكون أمراً سيئاً بمجرد دخوله، لأنه "يسعى" مع بعض الإنزيمات الرئيسية في الخلية، مما يجعل هذه الإنزيمات غير قادرة على العمل بشكل صحيح.إنزيمات هي "مساعدات قوية" للكائنات الدقيقة لتنفيذ أنشطة الحياة المختلفةإذا تم إيقاف تشغيل الإنزيمات، فإن الكائنات الحية الدقيقة لا تستطيع تحلل المواد العضوية في مياه الصرف الصحي بشكل طبيعي، وينخفض نشاط الوحل المنشط بشكل حاد.الحمأة النشطة في الأصل مليئة بالحيويةلكن بمجرد مواجهة مياه الصرف الصحي المعدنية الثقيلة،غير قادرين على ممارسة الطاقة في جميع أنحاء الجسم، ويمكن أن تنخفض كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي من 80٪ إلى 20٪ أو حتى أقل، مما يؤدي إلى جودة المياه خطيرة تتجاوز المعيار.
في مواجهة مياه الصرف الصحي المعدنية الثقيلة، الخطوة الأولى هي السيطرة عليها في المصدر.يجب على المصنع تحسين عملية إنتاجه وتقليل أو القضاء على استخدام المواد الخام التي تحتوي على المعادن الثقيلةإذا كانت مياه الصرف الصحي المعدنية الثقيلة قد تم إنشاؤها بالفعل، فإنها تحتاج إلى معالجة مسبقة أولا.يمكن استخدام طريقة التساقط الكيميائي لإضافة المواد الكيميائية للسماح لأيونات المعادن الثقيلة بالتساقط والانفصال عن الماء، خفض تركيز المعادن الثقيلة إلى نطاق يمكن للطين النشط أن يتحمل، ومن ثم تصريفها في نظام معالجة مياه الصرف الصحي.
مياه الصرف الصحي تحتوي على السيانيد: "قاتل" يدمر التنفس الميكروبي
كما أن مياه الصرف الصحي التي تحتوي على السيانيد هي عدو رئيسي للطين النشط. السيانيد له سمية كبيرة على الكائنات الحية الدقيقة ، ويعطل بشكل رئيسي تنفسها.الكائنات الدقيقة تحصل على الطاقة من خلال التنفسمثلما يحتاج البشر إلى التنفس للبقاء على قيد الحياة، السيانيد يمكن أن يمنع نقل الإلكترونات في سلسلة التنفس الميكروبي،الكائنات الحية الدقيقة لا تستطيع القيام بأنشطة مهمة مثل امتصاص المواد الغذائية وتحلل المواد العضويةالحمأة النشطة، التي كانت في الأصل نابضة بالحياة وغنية بالمجتمعات الميكروبية،شهدت انخفاضًا حادًا في أعداد الميكروبات وبنية مجتمع ميكروبي متوحد تحت تأثير مياه الصرف الصحي تحتوي على السيانيدالنظام البيئي المعقد والمتنوع في الأصل يشبه بلدة صغيرة مزدهرة تواجه فجأة كارثة، مع السكان الفرار واحد تلو الآخر، وترك فقط عدد قليل من الناجين.
الطريقة الشائعة لمعالجة مياه الصرف الصحي التي تحتوي على السيانيد هي استخدام تقنية كسر السيانيد.طريقة الكلور القليلية تنطوي على إضافة مادة أكسدة على أساس الكلور إلى مياه الصرف الصحي في ظل ظروف قليلية لتأكسيد السيانيد إلى النيتروجين غير الضار وثاني أكسيد الكربونأولاً، يتم تحويل السيانيد السام للغاية إلى سيانات أقل سُمية قليلاً من خلال الأكسدة الأساسية، ثم يتم أكسدة أكثر للقضاء على السمية بالكامل،ضمان أن مياه الصرف الصحي التي تدخل إلى نظام معالجة الوحل النشط آمنة وغير ضارة.
مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز: عبء حلو
نحن لا نتحدث هنا عن مياه الصرف الصحي العضوية العادية، ولكن من النوع مع تركيز عال بشكل خاص، مثل مياه الصرف الصحي التي تنتج في صناعات معالجة الأغذية والشراب.محتوى المواد العضوية في هذا النوع من مياه الصرف الصحي مرتفع للغاية، والطلب الكيميائي للأكسجين (COD) يمكن بسهولة الوصول إلى الآلاف أو حتى عشرات الآلاف.مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز تشبه وليمة غنية للغاية ومبالغ فيها تقدم أمام الوحل النشطفي البداية، كانت الكائنات الحية الدقيقة سعيدة جداً و "تأكل" بجنون لتفكك المادة العضوية. لكن هذه "الاحتفالية" كثيرة جداً و عنيفة جداً، ولا تستطيع الكائنات الحية الدقيقة هضمها.كمية كبيرة من المواد العضوية سوف تستهلك الأكسجين المذاب في الماءالميكروبات الحيوية في الوحل النشط تفقد الأكسجين تماما مثل الأسماك بدون الماء، غير قادرة على البقاء على قيد الحياة والعمل بشكل طبيعي.في غياب الأكسجين، يتم إنتاج بعض المنتجات الأيضية مثل الأحماض العضوية، مما يقلل من قيمة درجة الحموضة في مياه الصرف الصحي ويزيد من إيقاف نمو الكائنات الحية الدقيقة.الذي كان له تأثير معالجة مستقر في البداية، يشهد انخفاضًا كبيرًا في قدرة المعالجة تحت تأثير المياه العادمة العضوية عالية التركيز ، وسيزيد COD من الصرف الصحي أيضًا بشكل كبير.
للتعامل مع مياه الصرف الصحي العضوية عالية التركيز ، عادة ما يتم اعتماد عملية المعالجة المشتركة الهوائية اللاهوائية. أولاً ، دعي مياه الصرف الصحي تدخل المفاعل الهوائي. في بيئة هوائية,الكائنات الدقيقة الديونية تحلل الجزيئات العضوية الكبيرة إلى جزيئات صغيرة، مما يقلل من تركيز COD في مياه الصرف الصحي. في الوقت نفسه، يمكن أن تنتج الغاز الحيوي،تحقيق استرداد الطاقةبعد المعالجة الالتهابية، تدخل مياه الصرف الصحي مرحلة المعالجة الالتهابية، ويتم استخدام الكائنات الدقيقة الالتهابية في الوحل المنشط لتحلل المادة العضوية المتبقية.والتي يمكن أن تقلل بشكل فعال من عبء معالجة الوحل النشط وتضمن تأثير المعالجة.
مياه الصرف الصحي الحمضية القوية والقائمة على القلوية القوية: "المتسلط الذي يغير البيئة"
لا ينبغي التقليل من أهمية تأثير مياه الصرف الصحي الحمضية والقلوية القوية ذات قيم الحموضة المنخفضة أو المرتفعة على الوحل النشط. يتطلب نمو الميكروبات بيئة حموضة مناسبة ، عادة ما تكون بين 6.5-8.5بعد أن تدخل مياه الصرف الصحي الحمضية القوية (قيمة الحموضة أقل بكثير من 6.5) أو مياه الصرف الصحي القوية (قيمة الحموضة أعلى بكثير من 8.5) إلى نظام الوحل النشط.انها مثل مضايق يقتحم المدينة المتناغمة في الأصل، مما يسبب فوضى في البيئة. يمكن أن تسبب البيئة الحمضية تغيير البروتين على سطح الخلايا الميكروبية ، مما يؤثر على امتصاصها للمغذيات.البيئة القلوية قد تعطل نشاط الإنزيمات والمسارات الأيضية داخل الخلايا الميكروبيةتحت تأثير مياه الصرف الصحي الحمضية والقاعية القوية ، سيموت عدد كبير من الكائنات الحية الدقيقة في الوحل المنشط ، وسيتدهور أيضًا أداء ترسب الوحل المنشط.مما يؤدي إلى مشاكل مثل تعويم الوحل، وكل نظام معالجة مياه الصرف الصحي سيسقط في فوضى.
المفتاح لحل مشكلة مياه الصرف الصحي الحمضية القوية والقائمة على القليات هو ضبط قيمة الـ pH.إعداد خزان تحييد الأحماض والقواعد قبل دخول مياه الصرف الصحي إلى نظام معالجة الوحل النشطإذا كانت مياه الصرف الصحي حمضية، أضف مواد قاعية مثل الجير وهيدروكسيد الصوديوم للتحييد.يجب إضافة المواد الحمضية مثل حمض الكبريتيك وحمض الهيدروكلوريك لضبط قيمة حمض الهيدروجين في مياه الصرف الصحي إلى نطاق مناسب لنمو الميكروبات، ومن ثم يجب إجراء مزيد من العلاج.
