تشغيل الحمأة النشطة تحت الحمل المنخفض: تبدو "مستقرة" ولكن في الواقع تخفي مجموعة من المشاكل

قد يكون أصدقاء في مجال معالجة مياه الصرف الصحي الجافة قد واجهوا مواقف حيث حمولة الوحل النشط منخفضة. أحيانا أشعر أنه حتى في نقطة الحمل المنخفض،يبدو أن المياه صافيةولكن في الواقع، هذه المسألة تشبه غلي الضفدع في الماء الدافئ. السطح هادئ، ولكن هناك بالفعل تيارات مخفية تحت. مع مرور الوقت،سوف تظهر مشاكل مختلفة، والتعامل معهم سيكون أكثر إزعاجا بكثير من التحكم في الحمل من البداية. اليوم، دعونا يكون لدينا محادثة جيدة حول مخاطرحتى يكون للجميع فكرة واضحة.

أولاً، علينا أن نفهم ما يعنيه "الوحل المنشط منخفض الحمل" ببساطة، نحن نطعم كمية ضئيلة جداً من المواد العضوية إلى الوحل المنشط في خزان التهويةوالطين لا يستطيع أن يأكل ما يكفيفي الظروف العادية microorganisms in activated sludge rely on organic matter such as BOD (biochemical oxygen demand) and COD (chemical oxygen demand) in wastewater to survive and reproduce in order to decompose pollutantsلكن بمجرد انخفاض الحمل، لا يكون "الطعام" الميكروبي كافياً، ويتم تعطيل توازن النظام بأكمله، تأتي المشكلة التالية.

المشكلة الأولى التي لا مفر منها هي أن نشاط الميكروبات يزداد سوءاً وقدرة المعالجة تنخفض بشكل حادقوتهم ستقل بالتأكيد ولن يكون لديهم الطاقة للعمل· الكائنات الدقيقة هي أيضا في حالة "الجوع" لفترة طويلة، وقدرتها على تحلل المواد العضوية سوف تتدهور تدريجيا.قد لا تكون واضحة لأن هناك العديد من الملوثات في مياه الصرف الصحي نفسهاحتى لو كان النشاط الميكروبي منخفضاً، فإنه بالكاد يمكن معالجته لتلبية المعاييرمثل تدفق المياه المفاجئ مع تركيز عال للمواد العضوية، هذه الكائنات الحية الدقيقة "الجائعة والخائفة" لا تستطيع مقاومة ذلك و"تتوقف عن الأكل" على الفور.إنه ليس شيئاً يمكن حله في يوم أو يومين.

وعلاوة على ذلك، عندما لا يتم تغذية الكائنات الحية الدقيقة بالكامل، فإنها قد تشهد أيضا التحلل الذاتي.أو يمكن أن تنفجر وتموت بمفردهاوبهذه الطريقة، فإن كمية الوحل في خزان التهوية سوف تنخفض تدريجيا، ومعظم الوحل المتبقي هو من نشاط ضعيف للمسنين والضعفاء والمرضى والمعاقين.حتى لو أردنا زيادة الحمل في وقت لاحق، نحتاج أولاً إلى إعادة تدريب الحمأة ذات النشاط العالي، والتي لا تستغرق وقتًا فحسب بل تتطلب أيضًا المزيد من القوى العاملة والموارد، والمكاسب لا تستحق الخسائر.

الخطر الرئيسي الثاني هو أنه يمكن أن يسبب بسهولة تورم الوحل و "شلل" خزان الرواسب تماما.وتشغيل الحمل المنخفض هو أحد الأسباب الهامة لتوسع الوحلعندما يكون حمولة الوحل منخفضة، لا تستطيع الكائنات الحية الدقيقة أن تأكل بما فيه الكفاية فحسب، بل أنها تتكاثر بشكل جنوني تلك الكائنات الحية الدقيقة التي يمكنها التكيف مع البيئات ذات العناصر الغذائية المنخفضة، مثل البكتيريا الخيطية،لأنهم ليس لديهم ما يفعلونهالبكتيريا الخيطية مزعجة بشكل خاص يمكنها أن تنتشر مثل شبكات العنكبوت في خزان التهوية

تتمتع دبابات الوحل النشط العادية بتركيبات ضيقة وجاذبية محددة عالية ، ويمكن أن تستقر بسرعة في خزان الرواسب ، مما يسمح بفصل المياه النظيفة بسلاسة.لكن بمجرد أن تتكاثر البكتيريا الخيطية بأعداد كبيرةفي هذه المرحلة، ستصبح دفقات الوحل فضفاضة و كثافتها ستصبح أخف، وتطفو مثل مجموعات من "قطن" في خزان الرواسبظاهرة "طوفان الوحل" ستحدث، وسوف تحمل المياه الصادرة من خزان الرواسب كمية كبيرة من الوحل. لن تتجاوز جودة المياه الصادرة المعيار فحسب ،لكن الحمأة المفقودة ستغلق أيضاً خطوط الأنابيب والمعدات اللاحقة، مما يجعلها قذرة ومرهقة لتنظيفها. والأهم من ذلك ، بمجرد أن تتضخم الوحل وتشكل حلقة مفرغة ، يجب إيقاف نظام معالجة مياه الصرف الصحي بأكمله للتصحيح ،تتراوح من بضعة أيام إلى عدة أسابيع، مما أدى إلى خسائر كبيرة.

لقد سمعت عن محطة معالجة مياه الصرف الصحي من قبل، ولكن بسبب التشغيل طويل الأجل منخفضة الحمل، لم يتم تعديلها في الوقت المناسب.جميع الوحل في خزان التحلل تحولت إلى "الحمأة العائمة"، وSS (المواد الصلبة المعلقة) في مياه الصرف الصحي تجاوزت المعيار عدة مرات عندما فحصها إدارة حماية البيئة، كان الضوء الأحمر مضاءً،وكان لا بد من إغلاقه لنصف شهرتم إضافة طين جديد للنشاط الزراعي وعاد تدريجيا إلى طبيعته هذا التصحيح وحده أدى إلى خسائر بمئات الآلاف من اليوانات.

الخطر الثالث هو أن تكاليف التشغيل "ترتفع" سراً ويتم إنفاق المال على "عمل لا فائدة منه".لا يحتاج خزان الهواء إلى حجم الهواء كبير كهذا، والمواد الكيميائية لا تحتاج إلى إضافة الكثير، لذلك يجب أن تكون التكلفة أقل. في الواقع، "التكاليف الخفية" هنا مرتفعة جدا.

دعونا نتحدث عن تكلفة التهوية أولاً. على الرغم من أن الكائنات الحية الدقيقة تحتاج إلى كمية أقل من الأكسجين في الأحمال المنخفضة،من أجل منع ترسب الوحل في الجزء السفلي من خزان التهوية وتجنب انخفاض نسبة الأكسجين المحلي، لا يمكن تحديد معدل التهوية منخفضة جدا.تحلل نفس الكمية من المواد العضوية يتطلب فترة تفاعل أطول وزيادة في وقت التهوية، ولم ينخفض استهلاك الطاقة الإجمالي للتهوية بشكل كبير. والأهم من ذلك أن هذه الاستهلاكات الطاقة تؤدي إلى كفاءة معالجة منخفضة ، مما يعادل "مدخل كبير ، إنتاج منخفض"مع ضعف فعالية التكلفة بشكل خاص.

دعونا نتحدث عن تكلفة الأدوية. أثناء التشغيل ذو الحمل المنخفض، أداء الترسب من الوحل في خزان الترسب ضعيف.من أجل ضمان ترسب السلس للطين، في بعض الأحيان يكون من الضروري إضافة المزيد من المواد الزهرية، مثل PAC (كلوريد البوليالمنيوم) و PAM (polyacrylamide).تكلفة الأدوية هي أيضا نفقة كبيرةوبالإضافة إلى ذلك، بسبب التوسع السهل أو فقدان الوحل، هناك حاجة إلى تفريغ الحمأة وتجديدها بشكل متكرر.وتكلفة معالجة الوحل (مثل إزالة المياه ونقل) بعد التفريغ سوف تزيد أيضا، وهو "هدر المال" غير مرئي.

هناك أيضا تكاليف العمالة. عند العمل في الأحمال المنخفضة، النظام غير مستقر ويتطلب من الموظفين لمراقبة جودة المياه بشكل متكرر وتعديل معايير المعدات،مثل قياس نسبة الأكسجين المذاب (DO) ونسبة ترسب الوحل (SV30) في خزان التهوية من وقت لآخريجب أيضا مراقبة حالة الصرف الصحي في خزان الاستقرار في جميع الأوقات. إذا لم تكن حذرة، قد تنشأ مشاكل، وسوف يكون عبء عمل الموظفين أكبر.لذا فإن تكلفة العمالة بطبيعة الحال لا يمكن تخفيض.

الخطر الرابع هو صعوبة إزالة الماء من الوحل، والذي يصبح "مشكلة صعبة" للتخلص منه لاحقاً.يجب أن يصبح في نهاية المطاف حُمأة جافية قبل أن يتم نقلها للتخلص منها (مثل المكب)، أو استغلال الموارد). الحمأة التي تولد من خلال تشغيل الحمل المنخفض لديها أداء ضعيف بشكل خاص في إزالة المياه. لماذا ذلك؟ بسبب "جوع" الحمأة على المدى الطويل ، فإن الحمأة التي تنتجها الحمأة تكون أقل بكثير من الحمأة.هيكل الطحالب فضفاض ويحتوي على كمية كبيرة من المواد الكولويدية والماء المرتبط، والتي يصعب فصلها من خلال معدات إزالة الماء.

في الظروف العادية ، بعد إزالة الماء من الوحل ، يمكن السيطرة على محتوى الرطوبة في كعكة الوحل إلى أقل من 80٪ ، وهو أمر مريح للنقل والتخلص منه.يمكن أن يحتوي الطين الذي يمكن أن يعمل تحت أحمال منخفضة على محتوى رطوبة يزيد عن 85٪، أو حتى 90٪ بعد الجفاف. كعكة الطين هي مثل "طين فاسد" ولا يمكن تشكيلها على الإطلاق. عندما يتم تعبئتها، فإنها سوف تتساقط باستمرار الماء وتلوث الطريق أثناء النقل. علاوة على ذلك،كعك الطين مع محتوى رطوبة عالية لديها أيضا حجم كبير، مما يتطلب المزيد من المركبات لنقل وزيادة تكاليف التخلص منها.كعكة من الطين تحتوي على رطوبة 80٪ وكعكة من الطين تحتوي على رطوبة 90٪، إذا كان من الممكن مضاعفة الحجم، فإن تكلفة التخلص ستضاعف أيضًا. على المدى الطويل، هذه تكلفة كبيرة أخرى.

ما هو أكثر إزعاجًا هو أن الوحل الذي يصعب تجفيفه يمكن أن يغطى بسهولة قماش المرشح والحزام من معدات إزالة المياه، مما يتطلب تنظيفًا متكررًا واستبدالًا.هذا لا يؤثر فقط على كفاءة إزالة المياه ولكن أيضا يزيد من تكاليف صيانة المعداتفي بعض الأحيان لا يمكن تنظيفه بشكل جيد ، مما قد يؤدي إلى تكاثر البكتيريا وتوليد رائحة غير سارة ، مما يؤثر على بيئة العمل في ورشة العمل وصحة الموظفين.

وأخيراً، هناك خطر آخر يسهل تجاهله، وهو ضعف مقاومة الصدمة للنظام، والذي يمكن أن "يتحطم" بمجرد وجود تقلب.,تتطلب كفاية من "فعالية القتال" للاستجابة لمختلف حالات الطوارئ.غير قادر على تحمل حتى أدنى "رياح ومطر".

على سبيل المثال، خلال موسم الأمطار، سوف تدفق كمية كبيرة من مياه الأمطار إلى شبكة أنابيب الصرف الصحي، مما يسبب زيادة مفاجئة في تدفق المياه، تخفيف تركيز مياه الصرف الصحي،وتقليل المزيد من الحملفي هذا الوقت، سيكون نشاط الكائنات الحية الدقيقة أسوأ، وسوف تتناقص قدرة المعالجة أكثر من ذلك.إذا غيرت الشركات في المرحلة السابقة بشكل مفاجئ عمليات الإنتاج الخاصة بها وتخلصت من الملوثات التي لم تشهد من قبل، نظام التشغيل منخفض الحمل لا يمكن أن تتكيف مع هذه التغييرات بسبب نوع واحد ونشاط منخفض من الكائنات الحية الدقيقة، والتي يمكن أن تؤدي بسهولة إلى التسمم والموت.النظام بأكمله سيتم على الفور "شلل" وسوف يستغرق وقتا طويلا للتعافي.

وعلاوة على ذلك، إذا كان النظام في حالة الحمل المنخفض لفترة طويلة، قد يخفف الموظفون بسهولة من يقظتهم،ويمكن أن يصبح رصد جودة المياه وخصائص الوحل أقل توقتاً وتفصيلاًفي الوقت الذي تظهر فيه المشاكل، غالبا ما تكون خطيرة جدا، وتفوت أفضل فرصة للتكيف وتؤدي إلى المزيد من الخسائر.

بعد قول كل هذا، يجب على الجميع أن يفهموا أن تشغيل الحمأة المنخفضة للطين النشط ليست مسألة تافهة.هناك الكثير من المخاطر الخفيةلذلك ، في العمليات اليومية ، من الضروري مراقبة التغيرات في حمولة الوحل عن كثب ، وتعديل معايير التشغيل في الوقت المناسب بناءً على تدفق وجودة المياه المتدفقة ،مثل السيطرة على تدفقتعديل التهوية، تصريف الوحل بشكل معقول، مكملة المواد الغذائية (مثل النيتروجين والفوسفور) ، الخ.بحيث تكون الوحل النشط دائماً في حالة "كاملة ومغذية بشكل جيد" ويحافظ على نشاط جيدفقط بهذه الطريقة يمكن ضمان التشغيل المستقر لنظام معالجة مياه الصرف الصحي، وتلبية جودة الصرف الصحي للمعايير، وتخفيض تكاليف التشغيل لتجنب المشاكل غير الضرورية.

باختصار، معالجة مياه الصرف الصحي هي "مهام حساسة" لا يمكن أن تتحمل أي إهمال. لا تدع تشغيل الحمل المنخفض يصبح "مشكلة كبيرة" فقط بسبب "سهولة العقل" المؤقتة،ثم ندم عليه.